血液流变学的检测方法
血液黏度是血液最基本的流变特性。血液黏度测定包括全血黏度(η b)和血浆黏度(η p)测定。血液黏度的单位以 mPa·s (毫帕·秒)表示。
血液黏度测定的方法主要分两大类,一类是毛细管黏度测定法,另一类是旋转式黏度测定法。
(一)毛细管黏度计测量法
毛细管法测定血液黏度的理论依据是泊肃叶定律。当液体流经毛细管时,将遵循下列公式:Q=πr4 P/8ηL,即流量Q与管道两端的压力差P、管道半径r成正比,并与管道长度L和流体黏度η成反比。式中的流量Q也等于V/t,V为流经毛细管的容积,t为流动的时间,即V/t =πr4P/8ηL。
通常r、L、P都可以在实验条件下恒定,若恒定流量Q,则η∝t;因此,通过测定液体流经毛细管的时间t即可计算出液体黏度η。
毛细管黏度测定方法只适用血浆黏度的测定。
(二)旋转式黏度测量方法
旋转式黏度测量的原理是以一个能以不同转速主动旋转的物体,通过对被测液体的作用、带动与其有同轴心的另一个物体被动地旋转并产生一定大小的力矩,只要知道主动旋转物体的几何形状,旋转速度以及被动旋转物体所产生的力矩大小,就可以计算出被测液体所受的切应力(τ)和产生的切变率(γ),利用公式η=τ/γ,即可计算出被测液体的黏度。利用此原理制造的黏度计为旋转黏度计。目前常用的有锥板式黏度计和圆桶式黏度计。主要结构为一旋转的圆桶或圆板和同轴心的内层圆桶或圆锥,两者之间狭窄的缝隙为被测液体样品,内层圆桶或圆锥靠金属扭丝K悬吊起来。此类黏度计的最大优点是可以通过改变旋转速度改变切变率,可以测量很广范围内切变率(0.04~4000s -1 )下的液体黏度。此外,两旋转物体间缝隙很小,故很少的液体样品即可测量,并有很高的精确度,尤其适用于全血黏度的测量。
1. 锥-板式旋转黏度计
亦称圆锥-平板式旋转黏度仪,主要部件为一大顶角的圆锥体和一平板,锥板黏度计只要求锥与板有相对运动,若下面的板旋转称为下旋转式,若上面的锥旋转,则称为上旋转式。
锥-板式旋转黏度仪,有较宽的剪切率范围,可测出在不同剪切率下相应的表观黏度值,这样就可以作出血样的黏度随剪切率变化的曲线,故锥-板式黏度仪,是测定非牛顿流体比较理想的设备。
2. 同轴圆筒式黏度仪
即悬丝式黏度仪 为无摩擦结构的血液流变仪,此型黏度仪可准确测量剪切率 1s -1 ~ 200s -1 范围的血液黏度,灵敏度高,使用寿命长。
(三)影响血液黏度的主要因素
1. 血细胞压积(HCT) 血液中血细胞以红细胞为主,约占血细胞体积的 95% ,因此,HCT是影响血液黏度的最重要因素,当 HCT 超过 0.45 以上时,血液黏度与HCT呈指数增加。
2. 红细胞聚集与变形 红细胞聚集主要影响低剪切下血液黏度。红细胞聚集增多时,低剪切下血液表观黏度增高;红细胞变形能力下降或丧失,红细胞在微血管中流动时的黏度也就增加。
3. 血浆蛋白 血浆蛋白是影响血浆黏度的主要因素,也是血液黏度的一个影响因素。血浆蛋白对血浆黏度的影响决定于血浆蛋白的含量,分子的形状和大小,蛋白的含量愈高,血浆黏度愈高。纤维蛋白原对血浆黏度影响最大。
4. pH 及渗透压 pH 和渗透压对血液流变性的影响,主要是因为它们引起红细胞聚集性和变形性的改变。pH 降低可使红细胞膜变硬,细胞变形下降。低渗状态可使红细胞球形化,变形性降低。高渗条件可使细胞内水分外流,细胞内黏度升高。因而这些因素都可使低剪切率下黏度降低,高剪切率下黏度升高。
1. 开机前,利用气泡水准器,调整主机水平位置。
2. 放松定位杆并旋转180°,取下试样杯,将试样杯与恒温水浴相连,并使恒温水浴运转。
3. 装待测血样。用注射器抽取一定量待测血样,排除气泡,将血样注入试样杯,装上主机。
4. 黏度测量。应在循环恒温水浴水温平衡,即试样杯温度稳定的情况下进行;先将转速旋钮旋到低速格,转轴锁紧把手置于释放位置,开启电源后,启动旋转开关,进行黏度测量。
1. 无论采取何种类型黏度仪都要按具体操作要求,严格控制。
2. 工作温度,一般来说,温度升高使体液黏度降低,温度下降使体液黏度增高。但血液情况十分复杂,温度升高将导致红细胞聚集增高,于是使血液低剪切率黏度升高,而血浆黏度和高剪切率血液黏度都降低。使用旋转式黏度仪测定血液相对黏度,尤其在高剪切率下,不随温度变化(15℃-40℃)而改变。但毛细管黏度计测定血液黏度,随温度升高而降低。当温度升高至 41℃ 以上时,由于血浆蛋白和红细胞膜均出现变化,导致红细胞硬度增加,使血液黏度升高。
3. 血样准备,采血过程中注意剪切可能造成红细胞的损伤;常温中血样的贮存不应超过4h,血样中不能有气泡,纤维丝、杂物等。
4. 抗凝剂,一般用肝素或EDTA作抗凝剂。