Datorită forțelor de interacțiune dintre moleculele unui lichid real, forțele de fricțiune apar în timpul curgerii lor, care sunt îndreptate de-a lungul suprafeței straturilor în mișcare tangențiale la suprafață. Aceste forțe determină frecarea sau vâscozitatea internă a fluidului. Prezența forțelor interne de frecare în lichid conduce la faptul că diferitele sale straturi se mișcă cu viteze diferite. Figura 9 prezintă cazul în care pentru stratul superior al lichidului interferența la mișcarea sa este minimă, iar pentru cea inferioară este maximă (de exemplu curentul din râu).
Într-un fluid vâscos, există o diferență de viteză a straturilor sale în mișcare de-a lungul axei x. perpendicular pe direcția de mișcare a lichidului. Pentru cazul particular prezentat în figura 9, această scădere se efectuează conform unei legi lineare. Cantitate, magnitudinea diferențelor în viteza de mișcare a straturilor lichidului este caracterizată de gradientul vitezei dv / dx. denumită și rata de forfecare. Cu cât viteza de forfecare este mai mare, cu atât este mai mare forța de frecare dintre straturile fluidului în mișcare. Această forță este proporțională cu aria de contact a straturilor fluidelor în mișcare și depinde de magnitudinea interacțiunii dintre moleculele sale. Din aceste considerente urmează formula lui Newton. determinarea forței de frecare interioară:
Coeficient h. care depinde de proprietățile lichidului și ale temperaturii, se numește coeficientul de frecare internă sau viscozitate sau vâscozitate dinamică.
Unitatea de vâscozitate din sistemul internațional este pascal-secundă (Pa × s). O unitate non-sistemică de vâscozitate, poise (II), este de asemenea utilizată,
1 Pa × s = 10P.
Dacă într-un fluid în mișcare vâscozitatea nu depinde de gradientul de viteză, atunci aceste lichide se numesc Newtonieni. Acestea includ lichide omogene. Atunci când lichidul este neomogen, de exemplu, constă în molecule complexe și mari care formează structuri spațiale complexe, atunci fluxul său depinde de gradientul vitezei în fluxul său. Aceste lichide se numesc non-newtonieni. Sângele este un fluid tipic non-noutonian. deoarece este o suspensie a elementelor elementare (eritrocite, leucocite, etc.) în plasmă. Aceasta înseamnă că, din cauza diferitelor gradiente de viteză care se realizează în mușchiul în mișcare, vâscozitatea sa în diferite părți ale sistemului vascular poate varia.
Viscozitatea apei la o temperatură de 20 ° C este de 1 mPa x c sau 1 cP (centipoise), iar vâscozitatea sângelui în normă este de 4-5 mPas-s. Cu diferite patologii, valorile vâscozității sângelui pot varia de la 1,7 la 22,9 mPas-s. Raportul dintre vâscozitatea sângelui și viscozitatea apei se numește vâscozitatea sângelui.
Trebuie subliniat faptul că aceste valori numerice caracterizează vâscozitatea medie a sângelui în vasele de sânge mari. sau vâscozitatea probelor de sânge în afara corpului. măsurată prin metode capilare (a se vedea punctul 1.6). Heterogenitatea structurii sangvine, structura specifică și ramificația vaselor de sânge conduc la o distribuție destul de complexă a vâscozității sângelui care se deplasează de-a lungul sistemului vascular. Să analizăm principalii factori care afectează vâscozitatea sângelui într-un corp viu.
a) Temperatura. Efectul temperaturii asupra vâscozității unui lichid în mișcare asupra sistemului vascular al lichidului Newton este destul de banal. Odată cu creșterea sa, aceasta scade. De asemenea, ar trebui să scadă vâscozitatea sângelui. Aparent, s-ar putea reduce o parte din povara de pe inima dezvoltării corpului proceselor patologice însoțite de febră ca un răspuns de apărare. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că modificarea temperaturii poate modifica gradul agrega-TION eritrocitelor și cauza alte schimbări în structura sângelui. Prin urmare, schimbările de temperatură în viscozitate în timpul proceselor patologice sunt foarte complexe. Efectele temperaturii asupra vâscozității sângelui factor torus trebuie luat în considerare terapeutice coș-activități, în special, atunci când este utilizat pentru tratarea unui număr de zabole-ble hipertermie - ridicarea temperaturii întregului corp sau părți prin încălzirea diferitelor metode.
c) Rata de forfecare (gradient de viteză). Viteza liniară a sângelui și diametrele vaselor de sânge în diferite părți ale sistemului vascular se schimbă foarte mult. În consecință, ratele de forfecare în fluxul de sânge în mișcare diferă substanțial. Deoarece sângele este un fluid non-newtonian, vâscozitatea sa, în funcție de viteza de forfecare, va fi diferită în diferite părți ale sistemului circulator.
Se crede că în multe vase de sânge mari rata de forfecare este aproape de 1000 s -1. În acest caz, manifestarea caracterului non-newtonian al mișcării sângelui este nesemnificativă, iar vâscozitatea acestuia corespunde valorilor de mai sus de 4-5 mPa în normă. Cu toate acestea, pe măsură ce rata de forfecare în vasele mici de sânge scade, vâscozitatea eficientă crește treptat și la rate de forfecare mai mici de 1 s -1. această creștere este foarte dramatică.
d) Organizarea globulelor roșii în fluxul de sânge. Există mecanisme destul de complexe și care nu sunt pe deplin înțelese, ceea ce duce la scăderea vâscozității sângelui în mișcare. Acestea sunt asociate cu o reconstrucție specifică a eritrocitelor în plasmă. Dacă un fluid nou Newtonian se va deplasa de-a lungul vasului, viteza particulelor sale de-a lungul axei vasului ar fi maximă și la pereți ar fi minimă (vezi figura 10). Combinând capetele vectorilor de viteză ai diferitelor particule de fluid, obținem un profil al vitezei liniei. Pentru un fluid Newtonian, are forma unei parabole. În deplasarea sângelui, profilul vitezei este în mod substanțial "aplatizat", adică vitezele mișcării particulelor de-a lungul centrului vasului și la margini nu diferă atât de mult. Acest lucru se întâmplă din mai multe motive. Se crede că prin mișcarea eritrocitelor cu curent plasmatic, orientarea lor longitudinală apare în conformitate cu direcția de mișcare. Un strat de perete subțire de plasmă de sânge, care nu conține eritrocite și are o vâscozitate redusă, se formează în apropierea peretelui vasului. Ca urmare, eritrocitele, ca și cum ar fi "construite" unul după altul, se deplasează de-a lungul vasului într-o coajă din plasmă. Acest fenomen conduce la o scădere a vâscozității sângelui și facilitează mișcarea acestuia, în special în vasele mici de sânge.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: