血液黏度与剪切率关系探究——生物流体力学

"生物流体力学 人体循环系统 - 表观黏度与切应变率、血细胞压积的关系" 在生物流体力学中，对人体循环系统的理解离不开对血液流动特性的研究。表观黏度是描述流体流动阻力的重要参数，特别是在血液这种复杂流体中，它会随着切应变率的变化而变化。切应变率是衡量流体内部剪切应力随时间变化速率的物理量，通常在描述非牛顿流体（如血液）的行为时特别重要。标题中提到的"表观黏度随切应变率变化的函数关系曲线"，揭示了这一现象：血液的黏度并非恒定，而是随着切应变率增大而减小。这种特性被称为剪切稀化，即在高速流动条件下，血液变得更易于流动。 描述中提到了两个图表，图4.8是表观黏度与切应变率的关系，表明在血液循环过程中，血液的黏度随着剪切速率的增加而降低。这一现象对于血液在血管中的顺畅流动至关重要，特别是在狭窄的毛细血管中，较高的切应变率使得血液能够顺利通过。 图4.9展示了电子显微镜下红细胞的聚集状态，放大2000倍，这有助于理解红细胞如何影响血液的流变性质。红细胞的聚集和变形能力是影响血液黏度的关键因素。 图4.10a描绘了血细胞压积（HCT，即血液中红细胞所占体积的比例）与相对黏度的关系。黏度与HCT成正比，即血液中红细胞含量越高，血液整体的黏度越大。这个关系图以对数形式呈现，便于观察不同HCT值下的黏度变化趋势。 此外，描述还提及了悬浮在溶液中的刚性球体与红细胞在血液中的黏度对比，显示红细胞的弹性和变形性降低了血液的黏度，这是相对于假设红细胞为刚性粒子的情况。图4.10b可能比较了正常红细胞、刚性球体和经过特定处理（如老化或硬化）后红细胞的黏度差异，这些处理可能会改变红细胞的物理特性，从而影响血液的流动行为。 这部分内容涵盖了生物流体力学中的核心概念，包括血液的非牛顿流体性质、切应变率对黏度的影响、红细胞的结构与功能，以及血细胞压积在血液黏度中的作用。这些知识对于理解和研究人体循环系统，特别是血液流动、血管疾病以及药物输送等方面具有重要意义。