血流动力学1

null血流动力学血流动力学四川大学生物医学工程研究室 卫生部时间生物学重点实验室 江舟 2011.09联系方式联系方式办公室：九教学楼4楼生物医学工程研究室（卫生部时间生物学重点实验室） 电话： 85501282(o) 18982208406 Email：jiang-yuqian@126.com 教学安排教学安排注意网上选课 9-12月初，讲授，中途无休，讲完下课，控制时间 12月交流 12年1月- 3月交考查内容 考 试 考 试 题目：不限（与血流动力学相关） 1 考查（书面：占总成绩的 70%） 2 报告（PPT；占总成绩的 30%） 参考书籍 参考书籍 1. 康振黄．生物力学．中国医学百科全书—生物医学工程学．上海科学技术出版社，1989. 2. 冯元桢.生物动力学：血液循环，湖南科学技术出版社，1986. 3. 柳兆荣.血流动力学原理和.复旦大学出版社，1997. 4. 张钧华.临床血流动力学. 北京医科大学出版社,1999.  5. 杨桂通.医用生物力学.科学出版社，1994. 6. 康振黄．心瓣流体动力学．四川教育出版社，1991. 7. 陶祖莱.生物流体力学.北京科学出版社，1984. 8. 血液流变学 9. 轻松血流动力学监护 10. Textbook of Clinical Hemodynamics 血流动力学概述血流动力学概述主要对血液循环系统物理行为进行研究的一门学科 也称为血液流体力学或循环力学。它是生物流体力学中主要的、也是迄今研究得最多的一个领域。集中地以生物流体力学中的心血管血液循环系统为研究对象。其主要研究内容包括；心肌、血管和血液的流变性质，心脏和心脏瓣膜流体动力学，动脉血流，静脉血流，微循环等等。 定义定义血流动力学指血液变形和流动的科学。血流动力学是以血液与血管的流动和变形为研究对象,探讨血液和血浆的粘稠度对身体的影响。血流动力学检查,包括血液比粘度(血比粘度、血浆比粘度、全血比粘度)、红细胞电泳、红细胞沉降率、纤溶系统功能等。 定义定义血流动力学(hemodynamics)是指血液在心血管系统中流动的力学，主要研究血流量、血流阻力、血压以及它们之间的相互关系。血液是一种流体，因此血流动力学基本原理与一般流体力学的原理相同。但由于血管系统是比较复杂的弹性管道系统，血液是含有血细胞和胶体物质等多种成分的液体而不是理想液体，因此血流动力学既具有一般流体力学的共性，又有其自身的特点。 特点特点血流动力学和一般的流体力学一样。 其基本的研究对象是流量、阻力和压力之间的关系。 对象特殊： 血管是有弹性和可扩张性的管道系统； 血液是含有血细胞和胶体物质等多种成分的液体而不是理想液体； 血流动力学除与一般流体力学有共同点之外，又有它自身的特点。 特点之血流量和血流速度 特点之血流量和血流速度 血流量(blood flow)指在单位时间内流经血管某一截面的血量，也称为容积速度。通常表示为ml/min或L/min。血流速度(blood velocity)指血液中一个质点在管内移动的线速度。当血液在血管内流动时，血流速度与血流量成正比，而与血管的横截面积成反比。 特点之血流量和血流速度特点之血流量和血流速度泊肃叶定律 Q=π×r^4×Δp/(8ηL) R＝8ηL/(πr^4)，即Q＝Δp/R，R称为流阻。 特点之层流和湍流 特点之层流和湍流 血液在血管内的流动方式可以分为层流(laminar flow)和湍流(turbulence)。 层流是一种规则运动，在层流的情况下，液体每个质点的流动方向一致，与管道长轴平行，但各质点的流速不同，在管道轴心处流速最快，越近管壁的轴层流速越慢，各轴层速度矢量为一抛物线图 特点之层流和湍流特点之层流和湍流当血流速度加速到一定程度之后，层流情况即被破坏，此时血液中各个质点的流动方向不再一致，出现漩涡，称为湍流。在湍流的情况下，泊肃叶定律已不再适用。湍流的形成条件以雷诺数（Reynolds数，简写为Re）来判断。 Re<2000为层流状态，Re>4000为紊流状态，Re=2000～4000为过渡状态 特点之血流阻力特点之血流阻力血流阻力(blood resistance)指血液在血管内流动时所遇到的阻力。其产生的原因是由于血液流动时发生摩擦。摩擦消耗的能量一般表现为热能，这部分热能不能再转换成血液的势能或动能。因此血液流动时的能量逐渐消耗，促使血液流动的压力逐渐降低。湍流时，血液在血管中的流动方向不一致，阻力更大，故消耗的能量更多。 血流阻力一般不能直接测量，而是要通过测量血流量和血管中两端压力差计算得出。 特点之血液粘滞度 特点之血液粘滞度 血液粘滞度(blood viscosity)的变化也可以影响血流阻力。在其他因素恒定情况下，粘滞度越高，血管阻力越大。正常血液的粘滞度为水的4～5倍。 影响因素：1．血细胞比容 ；2．血流的切率 ；3．血管口径 4．温度 血流动力特点决定因素 血流动力特点决定因素 1.血流量 2.血流阻力 血流动力学变化血流动力学变化 血液的二相性 红细胞是主要的粘度决定因素 主动脉的速度变化巨大：主动脉中血流平均速度只有临界速度的一半，但在心缩开始时射血期内速度会超过临界速度。剧烈运动时，心输出量增加4-5倍，心缩期间有较长的时期主动脉血流速度超过临界速度，出现湍流。 正常情况下，血流为层流，除心瓣膜附近外，循环系统的其他部位不会有湍流 人体血流动力学的改变，说明身体内部由于疾病的产生和存在 血流动力学发展简史血流动力学发展简史18世纪前：简单朴素的观测总结 18世纪-19世纪：基本检测技术和理论的建立。 19世纪末-至今：大量理论的建立，形成真正意义上的一门学科，并将理论应用于临床。第一阶段第一阶段数千年前，我国中医就知道了从心血管脉搏动中提取健康和疾病的信息 古希腊人和古罗马人对心脏和大血管的解剖 文艺复兴时代，达芬奇观察到了动脉血管随年龄增长变厚和硬化的趋势，还研究了主动脉瓣和窦的结构与功能，猜测到瓣膜的关闭是由窦内涡流引起第一阶段第一阶段1582年，意大利大物理学家伽利略就用摆测定了人的心率 1615年，英国生理学家w.Harvey根据质量守恒原理，预言了血液循环的存在 1661年，意大利解剖学家M．Malpighi 在解剖青蛙的肺时，用显微镜看到了其中的毛细血管和血流，首次发现了微循环第二阶段第二阶段1733年，英国生理学家s.Hales测量马的动脉压，研究了血压与失血的定量关系，还研究了主动脉的顺应性，以此解释了心脏间隙性射血如何转变为平稳流，并首次引入了“外周阻力”的概念 1775年，瑞士大数学力学家欧拉，提出了描述弹性管中不可压缩理想流体的一维流动方程，研究了动脉中波的传播第二阶段第二阶段1807年左右，英国医生T.Young提出了材料“弹性模量”的概念，并首次导出了脉搏波速公式 1840年左右，法国生理学家泊肃叶研究了血管内血液流动中压差、流量和阻力的关系，建立了在流体力学中非常重要和著名的泊肃叶关系式第三阶段第三阶段1896年，英国生理学家E．H．starling提出了透过膜的传质定律，解释了毛细血管壁的水份的滤过和重吸收机理以及人体内水的平衡，并提出了关于心脏功能自动调节的、在生理学上非常著名的“starling心脏定律” 1899年，德国学者O．Frank研究了循环系统力学，建立了 “弹性腔”理论，是现今研究中有重要应用的心血管系统集中参数模型理论的奠基者第三阶段第三阶段1918年，瑞士学者R．Fahraeus研究了红细胞的沉降，并首先把它作为诊断病疾的工具，1929年他又研究了红细胞比容同管径的关系，发现了“Fahraeus效应” 1931年他又同T．Lindqvist研究了血液粘度与血管直径的关系，发现了著名的“Fahraeus—Lindqvist效应” 1951年，由A．L．copley提出“血液流变学”这一术语第三阶段第三阶段直到本世纪50年代以来，出于J．R．WomersIey，D．A．Mdconald，冯元桢，A．L．CopIey，S．Oka等许多杰出学者的 工作，使得心血管血流动力学作为一门独立学科确立 并行地发展了许多应用研究。这些应用研充往往是围绕着医学中的一些专门问题进行的。 。血流动力学应用血流动力学应用血流动力学监测： 临床的诊断和鉴别诊断，治疗以及预后判断。例如： 瓣膜返流、风心病、冠心病、心衰、血管粥样硬化、高血压、微循环疾患等心血管病的生理病理基础和诊断治疗方法 指导危重病人的抢救，对急性心梗患者的预后判断等 血流动力学应用血流动力学应用相关的医疗仪器设备的研制，包括人1：心瓣、人工心脏、人工血管、各种循环辅助装置、人工肺、人工肝等人工器官和医疗装置的研制，等等血流动力学研究的特点 血流动力学研究的特点 心血管血液流动的若干特殊性 血液流动与一般的工程流动问题，虽有许多共同的规律，但也有不少特殊的地方，使问题变得更为复杂和难于处理。 心血管血液流动的若干特殊性 心血管血液流动的若干特殊性 1．流动介质特殊 血液是非牛顿流体，具有复杂的粘弹流 变特性，只有在某些特定条例：下才可把它近似地看作牛顿流体；在大血管中可以看作均相连续介质，而在小血管中则应作 为二相流处理，在毛细血管中则是一种由成串挤过血管的红细胞隔开的血浆“团流”。心血管血液流动的若干特殊性心血管血液流动的若干特殊性 2．动力条件特殊 心血管血流是脉动流，系统呈非线性； 流动参数变化范围很大，例如雷诺数的量级从10-8到103 ，因而不同部位的血液流动规律可能大不相同。 心血管血液流动的若干特殊性心血管血液流动的若干特殊性 3．边界条件特殊 血管是血流的一种“可动边界”，与流 动互相耦联； 管道具有复杂的网络结构；从大血管到毛细血管，直径变化范围很大，从几公分到几微米； 血管壁具有复杂的粘弹流变性质； 不同部位的血管也不一样，如动脉是压力管，而静脉管则具有可塌陷性质。 心血管血液流动的若干特殊性心血管血液流动的若干特殊性4．活体的血管系统有一套生理的自动调节功 能，使上述三方面的情况变得更为复杂。 血流动力学研究的特点血流动力学研究的特点⒌ 心脏壁和血管壁材料的力学性质的复杂性 它们作为血液流动边界，不仅是“可动”的，而且是“能动收缩”的。心肌和血管平滑肌在“存活”与“死亡”状态、 “在体”与“离体”状态、 “麻醉”与“非麻醉”状态，其特性方很大差别。血流动力学研究的特点血流动力学研究的特点⒍ 实验研究的特殊地位 心血管动力学中，实验研充的特殊重要性还没有得到足够认识的。出于活体生物材料的复杂性，特别是粘弹性和非线性，仅仅模型的提取就是一个相当困难的问题。 心血管血流动力学乃至整个生物力学，目前还未完全超出初期发展阶段，许多间题还无法用理论方法求解，甚至还没有建立理论，更需要直接依靠体外或在体实验来取得数据，用曲线、图表来表达有关规律 血流动力学研究的特点血流动力学研究的特点⒎ 研究工作的跨学科综合性 血流动力学问题不单有力学效应，还有其他物理、化学、生理、病理等效应及其相互耦联问题，因此处理问题常要涉及多学科的知识血流动力学的主要研究方法 血流动力学的主要研究方法 了解研究对象 这是研究问题的入手点。要尽可能详细地了解对象的几何形态、解剖结构、不同水平上的组织学结构特点，以及生理、病理情况等各方面的实际和有关的数据、。 血流动力学的主要研究方法血流动力学的主要研究方法弄清材料物性 精心设计和进行必要的流变学试验，测定材料的力学性质，或者根据已有的资料，选用适当数据；根据问题实际，按照既能足够准确地反映材料物性、又尽可能简单的原则，建立或选用适当的“本构方程”。 血流动力学的主要研究方法血流动力学的主要研究方法建立物理、数学模型 针对实际问题，抓住主要矛盾和主要特征，进行适当的简化，抽象出问题的物理模型，并建立相应的数学模型，血流动力学的主要研究方法血流动力学的主要研究方法求解基本方程程，得出必要的结论 运用解析方法或数值方法，求解基本方程，得出必要的结论。 血流动力学的主要研究方法血流动力学的主要研究方法体内体外实验验证 以所得理论结果为指导，设计和进行必要的体内或体外试验，将实验结果与理论结果对照。如果二者的一致性不令人满意，就要原因，或者要重新修正理论，或者要重新设计和进行实验，直至二者结果的一致性令人满意为止。 血流动力学的主要研究方法血流动力学的主要研究方法结果讨论及应用 根据所得结果，作出必要推论，探明其生理病理意义，从而揭示已有现象的机理，或者预测新现象、新事实，并探讨其应用的可能性，以及进一步深入研究的方向血液流变特性血液流变特性血液是心血管系统中的工作介质。研究心血管血流动力学，首先必须弄清血液的流变特性。 这样才能提出比较符合实际的流动模型，才能选用适当的血液本构方程 血液流变学是血流动力学的重要基础和组成部份血液流变特性血液流变特性它一方面是了解心血管系统正常生理功能的基础， 另一方面，血液流变学异常又是许多疾病 形成的病理基础， 因而它为基础医学和临床医学直接提供了一些新理论、新的研究工具、新的诊断治疗方法。血液的组成及功能血液的组成及功能一、血浆 比重为1.055一1.063 弱碱性 占全血的55％ 其成份90％以上是水 7%-8%蛋白质 少量非蛋白含氮化合物(简称NPN) 多种无机盐、葡萄糖、脂类及代谢产物血浆蛋白血浆蛋白 组成：白蛋白、球蛋白、纤维蛋白（原）等 血浆蛋白血浆蛋白白蛋白分子量最小，含量最多，在维持血浆胶 体渗透压中起很大作用 纤维蛋白元分子量最大，和血液凝固有关 球蛋白主要起抗体作用，能和一些致病因素(抗原)如细菌、病毒或其他异种蛋白起反应而破坏致病因素，故对机体有保护功能非蛋白含氮化合物非蛋白含氮化合物主要包括尿素、尿酸、肌酸、肌酐、氨基酸、多肽、氨和胆红素等物质无机盐无机盐阳离子有Na、K、Ca等 阴离子有CI、HCO3 某种离子含量发生显著变化，就会影响人的正常活动。 血钙过低可引起骨筋肌抽搐，血钾过高可引起心搏停止等血浆功能血浆功能血浆的主要功能是输运营养物质、代谢产物和体内各种腺体分泌的激素等。 血浆蛋白还有缓冲作用，对保持体内酸碱度(pH值)的平衡起一定作用。 血浆又是血细胞生存的环境 因而血浆量及成份的相对稳定，是维持血细胞正常功能活动的重要条件。血细胞组成血细胞组成血细胞容积约占全血的45％，其中含三类细胞： 红细胞，约占血细胞总数的95％ 0.13％的白细胞 4.9％的血小板红细胞特性红细胞特性自然状态时，红细胞形状象双凹圆盘，中间薄边缘厚，直径约7—8微米，外面是一层有选择通透性的细胞膜，膜内充满血红蛋白。 循环血液中的红细胞(成熟红细胞)没有细胞核。其变形能力很强，能顺利通过直径比自身小、甚至小到3微米的毛细血管。null红细胞功能红细胞功能主要功能是输运氧和二氧化碳 调节酸碱平衡中起一定缓冲作用红细胞生成红细胞生成红骨髓的正常功能 足够的蛋白质和铁原料； 需要一些维生素和其他物质促进。红细胞的代谢红细胞的代谢成熟的红细胞在血液循环中的平均寿命为120天，主要在脾和肝脏中被破坏。 衰老、死亡的红细胞被肝、脾等网状内皮系统的吞噬细胞吞噬而离开血液循环。白细胞的特性白细胞的特性白细胞形状大体呈球形，有细胞核，其尺寸比红细胞大。白细胞可分为： ⒈粒细胞（胞质内含有特殊颗粒） ①中性粒细胞 ②嗜酸性粒细胞 ③嗜碱性粒细胞 ⒉淋巴细胞（胞质中不含特殊颗粒） ⒊单核细胞（胞质中不含特殊颗粒）null中性粒细胞中性粒细胞直径10一12微米 占白细胞总数的50一70％ 其主要功能是吞噬外来微生物和体内坏死破碎的细胞。 null中性粒细胞中性粒细胞⑴ 可变形而穿过毛细血管壁，游走到炎症部位去猎获吞噬对象 ⑵ 其细胞溶酶体内含有丰富的蛋白分解酶，能将吞噬的异物分解、消化于细胞内嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞直径为10一15微米 胞质内充满粗大的嗜酿性颗粒 作用可能与机体的过敏反应过程有关null嗜碱性粒细胞嗜碱性粒细胞直径为10一12微米 胞质中含大小不等、分布不均的嗜碱性颗粒，颗粒中含肝素和组织胺 这种细胞也参与过敏反应null淋巴细胞特性淋巴细胞特性占白细胞总数的25—40％ 大多为小淋巴细胞，直径约7微米；少部分为中淋巴细脑，直径约12微米null淋巴细胞功能淋巴细胞功能参与机体特异性免疫是人体防御系统的一个重要组成部份 ⑴ T细胞，主要参与细胞免疫 ⑵ B细胞，主要参与体液免疫免疫单核细胞特性单核细胞特性血细胞中最大的细胞，胞质较多，直径约14—20微米null单核细胞功能单核细胞功能⑴吞噬作用 ⑵转运抗原物质；在免疫反应的初期阶段与淋巴细胞相互作用，可能是把所带的抗原物质转移一部份给淋巴细胞，使之在免疫中发挥有效作用。白细胞生成白细胞生成大部份淋巴细胞由淋巴组织产生 其余所有白细胞，包括一部份淋巴细胞都由红骨髓制造。 正常成人血液中，白细胞总数约为5000—10000个／ mm3白细胞代谢白细胞代谢白细胞在血液循环中平均来命约7天左右 成熟的白细胞先·进入血液循环，以后穿过毛细血管壁而进入组织，在组织中游走时起防御功能。 由消化道、呼吸道和泌尿道逸出体外； 另一部份衰老白细胞则被网状内皮系统所吞噬而被消除。 血小板特性血小板特性是血细胞小最小的细胞，在染色涂片上形状不很规则，常成多突角状，在血流中近似成圆形或椭圆形。其直径平均约2—3微米 正常人血液中的含量约10一30万个／mm3null血小板功能血小板功能促进止血和加速凝血 ⑴物理阻塞：它能粘着在破损血管壁的胶原纤维上聚集成团，成为塞子堵塞创口而止血 ⑵释放能引起局部血管壁平滑肌收缩的5-羟色胺、肾上腺素等物质，促进止血，还可释放促进血小板聚集的ADP，从而形成止血栓 ⑶它破坏或聚集时，又能释放出加速血液凝固的一些物质，促使血液形成凝块 血小板的生成血小板的生成血小板由红骨髓生成 红骨髓中的原血细胞先分化为很大的巨核细胞(直径可达100微米)，而后其胞质逐渐分裂成许多小块脱落下来，进入循环，就成了血小板 因而它不是很完整的细胞。血小板的代谢血小板的代谢在血液循环中，共平均存活期不到10天 ⑴与粗糙面接触而破碎 ⑵其碎块和老化的血小板主要在网状内 皮系统(如脾脏)中被吞噬而退出循环。血液的功能血液的功能 1．输运功能 2．防御功能 3．稳定内环境的功能血浆的流变特性血浆的流变特性⑴ 正常生理条件下，血浆是牛顿流体，常温下粘度约1.2-1.3mPa.s(cp) ⑵正常血浆粘度随温度的变化规律与水一样在生理范围内，温度每升高5℃，粘度约下降10％ ⑶在某些疾病中，如白血病、巨球蛋白症、骨髓癌等，血浆粘度将会增加，并呈现非牛顿性。 ⑷也有报导正常血浆在低切变率下有非牛顿性血浆的流变特性血浆的流变特性血浆渗透压血浆渗透压 血浆渗透压在血流动力学中，特别是在传质问题中是很重要的性质 血浆是一种溶液，其90％以上的成份-水是溶剂，而所含蛋白质、葡萄糖、无机盐、代谢终产物等则是溶质 溶质的存在，使血浆具有相当大的渗透压。正常人血浆在状况(0℃，1大气压)下，渗透压约为300mmol/L血浆渗透压血浆渗透压⑴晶体渗透压：由低分子的晶体物质，如氯化钠、碳酸氢钠、尿素、其他无机盐形成。血浆渗透压的99.5％是由这些物质引起 ⑵胶体渗透压：由高分子的胶体物质如血浆白蛋白、血浆球蛋白。这些胶体物质引起的渗透压，只占血浆渗透压的极小部份约0.4一0.5％血浆渗透压血浆渗透压血浆蛋白很难透过毛细血管壁，使血浆中的蛋白浓度保持远高于组织液的水平成为一种促进组织液中水份进入血管的重要驱动力， 因而其对血量和各部份体液中的含水量却具有重要的调节作用。 红细胞的流变特性红细胞的流变特性一、红细胞的几何形状 红细胞在不受力作用的自然状态下，且双凹圆盘形。其直径约为7.65微米，圆盘中心厚度约为1.44微米，边缘最大厚度约为2.84微米，表面积约130平方微米，体积约98立方微米 。null红细胞膜的流变性质红细胞膜的流变性质红细胞膜很跃厚度大约7—7.5纳米，总质量不到红细胞质量的3% 镶嵌流体模型 红细胞膜呈现选择通透性，是一种半透膜null红细胞膜的力学性质红细胞膜的力学性质⑴一般生物组织材料的杨氏模量都是随应变率的增大而增加的，红细胞膜也是如此 ⑵红细胞膜在拉伸到接近破裂时的杨氏模量约为106 Nm-2 ⑶红细胞的膜面积和厚度在细胞大变形时保持基本不变 ⑷层流实验表明，大约200 Nm-2的切应力下红细胞膜开始破裂红细胞膜的力学性质红细胞膜的力学性质⑸红细胞膜具有显著弹性。 用电子显微镜观察，红细胞承受不同量级的切应力时的行为，发现在10 Nm-2的切应力下，红细胞变形适度，300 Nm-2时显著被拉长，切应力解除后大多数细胞回复原状，表明膜无永久变形，具有明显弹性红细胞膜的力学性质红细胞膜的力学性质⑹ 红细胞膜的本构方程 红细胞膜的力学性质红细胞膜的力学性质物理意义： ①红细胞膜应力是由受剪切力作用引起的 ②因剪切弹性模量s很小，故很小的膜应力 也会引起大变形 ③红细胞变形时膜的厚度不变红细胞内液的流变性质红细胞内液的流变性质⑴红细胞内液是液晶状的血红蛋白水溶液 ⑵血红蛋白浓度约33％，pH＝7.4 ⑶红细胞内血红蛋白溶液的粘度，叫做红细胞的“内粘度”。正常红细胞的内粘度约为6mPa.s，这大约是血浆粘度的5倍。 null 红细胞内粘度与细胞膜的粘弹性影响的总和，称为红细胞的“表观内粘度”，它对红细胞的变形性和血液的粘度都有重要影响。 红细胞的变形性红细胞的变形性机体全部细胞的供氧和排除二氧化碳的繁重任务，要求血液必须有很高的红细胞含量而又必须保持很低的粘度和高度的易流性，这都有赖于红细胞强大的变形能力。 红细胞的变形能力红细胞的变形能力血液在高达40一45％的红细胞比容下，仍呈现很低的粘度(3-4mPa.s) 即使红细胞比容高到95-99％，血液竟然还能维持流体状态，其粘度也未超过20 mPa·s。红细胞的变形红细胞的变形在大血管流动中，红细胞在剪切力作用下被拉长，大多呈扁平椭球形并会在血浆中产生旋转运动。这种转动有两种形式： ⑴红细胞整体旋转 ⑵红细胞膜围绕着内含物在血浆中象坦克的履带一样不断地回转运动nullnull正常的柔性红细胞才易于作坦克履带式回转 随着硬化程度增加，变形性降低，作履带式回转就更为困难 当红细胞完全硬化或膨胀为刚性球时，则只能作整体转动。null意义： 红细胞膜的履带式回转运动，会带动细胞内液一起转动，加速混合，这无论对于红细胞与血浆之间的物质和气体交换，还是对细胞内液中的扩散传质过程都是非常有利的。null在微循环中，红细胞优良的大变形能力，使它能顺利通过比自己尺度小的毛细血管，甚至小到3微米的毛细管也能通过。 意义：这种情况，可能最有利于红细胞与组织之间的物质交换null红细胞变形性影响因素红细胞变形性影响因素⑴自身的因素：如红细胞形状、胞膜弹性、内粘度等 ⑵外在因素：如血浆渗透压、氧分压、ATP浓度、血浆pH值、胆固醇浓度等影响红细胞变形外因影响红细胞变形外因⑴血浆渗透压下降，血浆内的水份将渗入红细胞内，使细胞膨胀变硬，尽管内粘度降低了，但变形性仍会降低 ⑵反之，血浆渗透压上升，红细胞内的水份将移出细胞外，使红细胞皱缩，也会使红细胞变形性降低。影响红细胞变形外因影响红细胞变形外因⑶氧分压低于40mmHg或二氧化碳分压高于70mmHg， 红细胞变形性也会下降 ⑷pH值小于7，ATP浓度下降，胆固醇浓度增高，都会引起红细胞变形性减小。红细胞的聚集红细胞的聚集红细胞的聚集红细胞的聚集在体情况下，只要血流的切变率较低，就会发生红细胞聚集 红细胞聚集是一个可逆的动态过程红细胞的聚集影响因素红细胞的聚集影响因素⒈切变率对红细胞聚集的影响 ⑴当切变率很低时(大约小于0.01S-1)，聚集过程占绝对优势，几乎不允许有任何解聚现象发生，红细胞处于稳定的完全聚集状态 ⑵当切变率足够高时(大约10S-1) ，解聚过程占绝对优势，几乎不允许任何聚集现象发生 ⑶ 在切变率为1-10S-1的范围内，聚集与解聚两个相反的过程，将处于某种动态平衡状态红细胞的聚集影响因素红细胞的聚集影响因素⒉ 红细胞膜表面负电荷减少或消失； ⒊ 膜上沉积了粘着物质； ⒋ 血浆中纤维蛋白原、球蛋白、高分子葡萄糖等长链分于的作用。 ⒌ 红细胞的变形性也影响聚集红细胞聚集的机理红细胞聚集的机理⑴ 是血浆中某些长链高分子的“桥接作用 ⑵是红细胞表面负电荷“静电排斥作用”被 削弱或消除红细胞聚集的重要性红细胞聚集的重要性⑴它通过显著影响血液在低切变率下的粘度、沉降率等流变特性而影响血流动力学 ⑵在病理方面亦有重要意义；红细胞聚集程度增高，将使局部血流淤滞，闭塞小动脉入口，引起外周阻力增大，心输出量下降，切变率减小。这又会反过来促进红细胞聚集加剧，形成恶性循环