人体血液流变指标变化规律的试验研究
120ChinJHemorh.2006;16(1)人体血液流变指标变化规律的试验研究
龚中良,谭建平
(中南大学机电工程学院,湖南长沙410083)
摘要:针对长沙地区人研究人体血液流变指标变化规律。结果显示,血液在低切变率情况下为典型的非牛顿流体,在高切变率条件下血液呈现为牛顿流体特性。随着年龄增长成年男女血液的流变指标的变化趋势呈反向变化。此外,长沙地区成年男性血液的流变指标与其他地区的差别较为明显。
关键词:血液流变学;血液;非牛顿流体
中图法分类号:R446.11文献标识码:A文章编号:1009—881X(2006)01一叭20—03
ExperimentalStudyontheChangeRegulationsofHemorheologicIndexes
ofHumanBlood
GoNGZhong—liang,j【:f4NJion—ping
(CollegeofMechanical&E1ectricalEngineerin舀Cen仃a1SouthUniVersi够,Changsha4l∞83)
Abstract:AimingatthecrowdofChangshare舀on,thearticlestudiestheVarie妙regulationsofthehemorheologicindexes.Theconclusionshowsthatthehumanbloodisakindofnon.Newton’snuidatlowshearratebutakindof
Ne、vtonf】uidathighshearrate.Inaddition,thehemorheologicindexesdecreaseswiththeincreaSingoftheageofmalebutthehemorheologicindexesincreaseswiththeincreasingoftheageoffemaIe.Ontheotherhand,themale’shemorheologicindexesofChangsharegionhaVetheobviousdif诧rencebetweentheotherregions.KeVwOrds:HemOrheology:Blood;NOn.Ne、vtOn’sfluid
在医学上,血液流变性能变化将严重影响着人体的身体健康…。在工程上,血液的流变性能也将影响血液的摩擦润滑性能。不同地区由于人们所处环境不同,人血液流变性能表现也不一样,反映在流变指标上主要为血液的血浆粘度、红细胞压积、红细胞聚集指数、红细胞电泳时间及不同切变率下血液的表观粘度等流变指标因不同地区、不同性别、不同年龄之间存在一定的差异。在通常的血液检验中,往往不考虑上述影响血液流变性能的因素而采用通用的标准来判别患者血液流变性能,因而可能会因参考值的不同而给出不正确的结论。此外,血液的流变指标是血液工程应用研究的重要依据,如在人工心脏研究中f2’3】,血液的摩擦润滑性能直接与血液的切变率及血液表观粘度等因素相关。
以长沙地区成年男女为试验对象,研究长沙地区人的血液流变指标及其变化规律,将为本地区的血液检验提供血液流变指标的正常参考值。同时,通过对不同年龄结构人血液的统计分析,得出了血液流变指标随年龄增长的变化规律,为血液工程应用提供理论基础。
在现有文献资料中,人们针对血液的研究主要从医学的角度进行,如血液流变性能的改变与各种病理之间的关系【4'sj此外也有文章介绍了血液在不同切变率条件下表观粘度的统计试验结果[6】,但研究的主要内容是血液某些单项流变指标统计结果,没有对血液的流变指标变化规律进行研究。
1试验方法与实验仪器
由于不同地区人体血液正常的流变性能不同,因此选取长沙地区人作为研究对象,分别对长沙地区成年男、女血液流变性能进行实验研究。
基金项目:国家自然科学基金(批准号:50275151)
收稿日期:2005一09—12作者简介:龚中良(1965一),男,湖北监利人,博士研究生,高级工程师,从事生物医学工程研究。 万方数据
中国血液流变学杂志.2006;16(J)121
随机选取142名无明显血液流变性疾病的患者,其中成年男性65名,平均年龄51岁;成年女性77名,平均年龄49.46岁。所有受检者均由专人抽取血样,清晨空腹,采样时待加压带松解后5s缓慢抽取血样3mL,采用标准肝素钠抗凝试管(三力牌肝素钠血流变专用试管),室内静置20min。利用重庆麦迪克科技开发有限公司生产的MDK一3200G双通道全自动血流变测试分析仪,对每个样本进行流变性能测试,记录每个样本血液流变指标。全血粘度测试完毕后将排出的血液置于磁极80—2离心沉淀器中离心15min,测量样本的红细胞压积及血浆粘度。该测试仪技术指标如下:切变率范围:3s~~200s~,全血粘度熏复性:高切<2%,低切<3%;血浆粘度熏要性:<2%,测试温度控制:37o(:±j℃。
2血液流变指标的差异分析
试验样本流变性能指标统计结果与测试仪提供的正常参考值比较如表l。
试验表明,样本中男性体的血液流变指标与仪器提供的正常值有较大的差异,男性血液在不同切变率条件下的全血表观粘度、血浆粘度、红细胞
表1试验结果分析表
正常参考值试验结果值…指零
低值高值中值低值高值中值
中值差
全血中切粘度(30,s。)(mpa·s)全血低切粘度(3/s。)(mPa·s)血浆粘度(mPa·s)
红细胞压积
红细胞聚集指数
红细胞变形指数
血红蛋白(g,L)
红细胞计数(1e12锄
血液屈服应力(mPa)
卡松粘度fmPa·s)
红细胞电泳时间(s)
全血高切还原粘度
全血中切还原粘度
全血低切还原粘度
刚性指数女3.946.575.263.596.234.90O.367.3%
男3.946.765-354.457.275.86—0.5l一8.7%女6.1813.299.746.1913.309.75一O.叭一O.1%男6.3813.299t848,2915。201l:74—1.9一16。2%女1.181.741.461.131.691.
41O.053.5%
男1.181.741.461.091.651.37O.096.6%
女O.380.470.4250.360.450.400.0256.3%
男O.40O.45O.425O.415O.465O.44—0.015—3.4%女8.8119.4914.151.1712.397.057.1010l%男5.609.907.756.6l10.918.76一1.01一11.5%女0.701.14O.920.651.09O.87O.055.7%
男O,701.14O.92n701.140.92O0
女90.0150.012092.2152,2122.2—2.2一1.8%男110160135107.5157.5132.52.501.9%
女3.504.604.053.854.954.40—0.35—7.9%男4.325.404.864.235.3l4.770.091.9%
女6.8415.0710.96l_379.605.485_481oo%男3.9l15.0
79.491.2112.376.792.7039.8%女2.275.053.662.515.293.90—O.24—6|2%男2.645.123.883.885.864.62一O.74一16%12.1
女117.0914.6013.4718.4515.961.368.5%
男ii.420.0415.7214,8223.4619.14-3.42—17.9%0
女3.108.105.602.627.625.12O.489.4%
男3.108.105.603.808.806.30—0.701I.1%女4.6311.388.012.849.596.211.8029%
男4.8311.388.014.2010.957.57O.445.8%
女8.2720.8214.558.5221.0814.80一0.251.7%
男8.2720.8214.5511.1623.7217.44—2.59一14.9%女3.IO8.105.602.627.625.12O.489.4%
男4.8311.388.Ol4.2010.957.570.445.8%
聚集指数等均明显高于仪器所提供正常参考值,成年男性血液的其他流变指标与正常参考值也略有差异;女性血液的流体性能指标与仪器提供的正常参考值基本吻合。为此,提出长沙地区成年男性血液流变指标的正常参考值见表2。
 万方数据
122
ChinJ
Hemorh.2006;16(1)
分年龄段血液主要流变指标对照分析
通过对试验数据分析,可以看出不同年龄层次人的血液流变性能指标存在较大差异。图l为不同
年龄情况下,成年男女血液在不同切变率条件下的变化曲线。
蟠可
萎萑喜喜剞Q
OO
0000000000OO00
a.男一女分组及平均年龄
27.40
41—50
51.59
60.69
年龄分组
c.全血中切粘度与年龄关系
击6.00
呈5.00
善4.ooo
嚣3.00
巢2.00
需仙。
鲁0,00剞
b.全血高切粘度与年龄的关系
14.OO
羹始::
尽鲁
8.00
垂晏6.00
景篙4.00
制一2.00
0.00
27_40
41,50
51—59
60-69
平均年龄(y)
d.全血低切粘度与年龄关系
平均年龄(y)
平均年龄(y)
图1人体血液全皿粘度与年龄关系试验统计图
从图1中可以看出,长沙地区成年男性随年龄增大其血液全血粘度呈下降趋势,而成年女性则相反,同时,随着年龄增长,成年男性与成年女性的各项血液流变指标逐渐趋于接近,产生上述现象的原因有待进一
步的研究。
通过对上述关系线性拟合,可分别得出成年男女性血液在不同切变率条件下全血表观粘度的正常参考值计算经验公式:
77高切=6.83一o.0347y
l刁高切=3.86+o.0073y
成年男性为:{77中切=7.84一o.040y
成年女性为:{孙切=4.5l+o.0067J,
【77低切=16.13一o.087y
I刁低切=8.75+o.020y
式中y为受检者年龄(20<y<70)。
(下转第141页)
0O
0O
000O000Q0
OO0
0O0O7654321一^籍廿霹争 
万方数据
中国血液流变学杂志.2006;16(1)14l方可对某种疾病作出确切的诊断和…。
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(上接第122页)
4结论
不同地区不同年龄层次的人由于生活、饮食
习惯不同,人体血液的流变性能指标存在一定的差
异,因此在医学检验领域及在研究血液工程应用时
dde指标必须结合不同地区,不同年龄与性别提出相应不同
的参考指标。
长沙地区成年男性血液的流变指标值随年龄的
增大呈下降趋势,而成年女性血液的流变指标值随
年龄增大呈上升趋势。此外,成年男女血液的流变指
标随着年龄的增大,流变指标逐渐趋于一致。
在不同切变率条件下,血液全血表观粘度呈非
线性下降趋势,但当切变率足够大时,血液全血粘度
值基本不变,因此可以认为在较低切变率(o一200s一)
(上接第128页)
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