Αξονική μετανάστευση

ο Αξονική μετανάστευση Στη ροή του αίματος, τα παραμορφώσιμα ερυθροκύτταρα μετατοπίζονται στην αξονική ροή σε μικρότερα αγγεία μέσω δυνάμεων διάτμησης κοντά στο τοίχωμα. Αυτό δημιουργεί οριακά ρεύματα με λίγα κελιά, τα οποία αποτρέπουν τις στενώσεις στα τριχοειδή αγγεία. Αυτό το αποτέλεσμα είναι μέρος του φαινομένου Fåhraeus-Lindqvist και μπορεί να περιοριστεί από αλλαγές στο σχήμα των ερυθρών αιμοσφαιρίων (ερυθροκύτταρα).

Τι είναι η αξονική μετανάστευση;

Το αίμα είναι ένα ιξώδες υγρό. Το ιξώδες είναι ένα μέτρο του ιξώδους. Όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο ιξώδες είναι το υγρό. Σε υψηλότερο ιξώδες, τα συστατικά ρευστού συνδέονται στενότερα μεταξύ τους και συνεπώς πιο ακίνητα. Σε αυτό το πλαίσιο, γίνεται λόγος για εσωτερική τριβή.

Προκειμένου να είναι σε θέση να φτάσει σε όλους τους ιστούς του σώματος χωρίς προβλήματα και να μπορεί να διέρχεται ακόμη και μέσω των λεπτότερων τριχοειδών αγγείων, το ανθρώπινο αίμα, σε αντίθεση με ένα νευτονικό υγρό, δεν συμπεριφέρεται αναλογικά, αλλά έχει διαφορετικό ιξώδες λόγω του φαινομένου Fåhraeus-Lindqvist.

Το φαινόμενο Fåhraeus-Lindqvist σχετίζεται με τη μείωση του φαινομένου ιξώδους αίματος σε αγγεία με μειωμένη διάμετρο αγγείου. Αυτή η αλλαγή στο ιξώδες αποτρέπει την τριχοειδή στάση και σχετίζεται με την αξονική μετανάστευση των ερυθροκυττάρων.

Κατά τη διάρκεια της αξονικής μετανάστευσης (στη ροή του αίματος) τα παραμορφώσιμα ερυθρά αιμοσφαίρια μεταναστεύουν στο κεντρικό ρεύμα λόγω των δυνάμεων διάτμησης κοντά στον τοίχο. Αυτό δημιουργεί μια οριακή ροή με λίγα κύτταρα και η ροή πλάσματος γύρω από τα κύτταρα μπορεί να δράσει ως ολισθαίνουσα στρώση.

Το φαινόμενο Fåhraeus-Lindqvist και η σχετική αξονική μετανάστευση των ερυθροκυττάρων είναι συνεπώς η αιτία της πτώσης του ιξώδους του αίματος σε στενά αγγεία στην κυκλοφορική περιφέρεια. Σε αγγεία με μεγαλύτερο αυλό, η αξονική μετανάστευση των ερυθροκυττάρων ακυρώνεται και το αίμα εμφανίζεται πιο ιξώδες.

Λειτουργία & εργασία

Ο νόμος του Νεύτωνα εφαρμόζεται στα υδατικά υγρά. Δεδομένου ότι το αίμα είναι ένα μη ομοιογενές εναιώρημα, η συμπεριφορά ροής του δεν ακολουθεί το νόμο του Νεύτωνα. Αντ 'αυτού, το ιξώδες του είναι συνάρτηση της τάσης διάτμησης. Η αργή ταχύτητα ροής αυξάνει το ιξώδες.

Τα ερυθροκύτταρα είναι κυρίως υπεύθυνα για την προσαρμοστικότητα του ιξώδους του αίματος. Τα κύτταρα του αίματος είναι ελαστικά και κινούνται με οργανωμένο τρόπο. Σε χαμηλές ταχύτητες ροής, μαζεύονται, παρόμοια με τα χρήματα σε ρολά κερμάτων.

Μόλις η τάση διάτμησης μειωθεί εξαιρετικά, το ιξώδες αυξάνεται ανάλογα. Σε αυτήν την περίπτωση, το αίμα έχει τις ιδιότητες ενός στερεού. Αντίθετα, οι υψηλότερες τάσεις διάτμησης επιτρέπουν στο αίμα να αναπτύξει περισσότερες ιδιότητες υγρών. Η υψηλή τάση διάτμησης καθιστά το αίμα πιο υγρό και συνεπώς πιο ρευστό.

Λόγω αυτών των σχέσεων, υπάρχουν διαφορές ιξώδους για το αίμα στην αορτή, με μεγάλη διάμετρο, και στις αρτηρίες στενού αυλού, με πολύ μικρή διάμετρο. Σε αυτό το πλαίσιο, η αξονική μετανάστευση των ερυθροκυττάρων μπαίνει στο παιχνίδι. Τα κύτταρα μεταναστεύουν στην κεντρική κυκλοφορία του αίματος μόλις στεγνώσουν τα αγγεία. Τα ερυθροκύτταρα είναι ικανά για αυτή τη μετανάστευση λόγω της παραμορφώσεώς τους.

Λόγω της αξονικής μετανάστευσης των ερυθροκυττάρων, το αποτελεσματικό ιξώδες στα αγγεία στενού αυλού στην περιφέρεια είναι περίπου το μισό τόσο μεγάλο όσο στα αγγεία μεγάλου αυλού στο κέντρο του σώματος. Αυτές οι σχέσεις περιγράφονται στο φαινόμενο Fåhraeus-Lindquist.

Οι διατμητικές δυνάμεις κοντά στον τοίχο προκαλούν μετατόπιση των ερυθροκυττάρων στην αξονική ροή και έτσι δημιουργούν μια οριακή ροή με λίγα κύτταρα. Η γύρω ροή άκρου πλάσματος γίνεται ολισθαίνουσα στρώση στην οποία το αίμα φαίνεται να ρέει πιο ρευστά. Ο αιματοκρίτης μειώνει έτσι την επίδρασή του στην περιφερειακή αντίσταση σε αγγεία κάτω των 300 μm. Η αντίσταση τριβής σε αυτά τα αγγεία μειώνεται.

Ασθένειες και παθήσεις

Τα ερυθρά αιμοσφαίρια μπορεί να επηρεαστούν από αλλαγές στο σχήμα υπό διάφορες συνθήκες που καθιστούν δύσκολη για αυτά να μεταναστεύσουν αξονικά στη ροή του αίματος. Στα διάφορα είδη αναιμίας, τα ερυθρά αιμοσφαίρια αλλάζουν σχήμα με χαρακτηριστικούς τρόπους. Οι διαφορές στο μέγεθος μεταξύ των μεμονωμένων ερυθροκυττάρων μιλούν για αναιμία.

Τα ερυθροκύτταρα συχνά έχουν πολύ μεγάλο σχήμα στον αλκοολισμό. Εκτός από μεγαλύτερη διάμετρο άνω των δέκα μm, έχουν αυξημένο όγκο έτσι ώστε να μπορεί να διαταραχθεί η αξονική τους μετανάστευση. Ενώ τα ερυθρά αιμοσφαίρια στον αλκοολισμό διατηρούν συνήθως ένα φυσιολογικό βασικό σχήμα και γίνονται μόνο διευρυμένα μακροκύτταρα, μπορούν να χάσουν εντελώς το βασικό τους σχήμα σε άλλες ασθένειες.

Τα ερυθροκύτταρα που διογκώνονται και εμφανίζονται ταυτόχρονα ωοειδή είναι γνωστά ως μεγαλοκύτταρα και εμφανίζονται κυρίως σε συμπτώματα ανεπάρκειας όπως η βιταμίνη Β12 ή η έλλειψη φολικού οξέος.

Τα ερυθροκύτταρα που είναι πολύ μικρά με διάμετρο μικρότερη από επτά μm έχουν μειωμένο όγκο. Εάν τα μειωμένα κύτταρα του αίματος είναι κατά τα άλλα φυσιολογικά, αυτό οφείλεται συνήθως σε έλλειψη σιδήρου ή στη θαλασσαιμία.

Σε πολλές μορφές αναιμίας υπάρχουν μεγάλες αποκλίσεις στη βασική μορφή, για παράδειγμα δρεπανοκυτταρική αναιμία. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια μερικές φορές μετατρέπονται σε σχήμα δακτυλίου στην αναιμία ανεπάρκειας σιδήρου. Σε κάθε σοβαρή αναιμία υπάρχει σχήμα κλαμπ, αχλαδιού ή αμυγδάλου.

Τα σχισμένα ερυθροκύτταρα αντιστοιχούν σε σχιστοκύτταρα και μπορούν να εμφανιστούν μετά τη χρήση τεχνητών καρδιακών βαλβίδων. Τα σχιστοκύτταρα χαρακτηρίζουν επίσης μεταμοσχεύσεις και εγκαύματα μυελού των οστών. Λόγω αλλαγών στο σχήμα, τα ερυθροκύτταρα χάνουν την ελαστικότητά τους. Η διέλευση από στενά και καμπύλα αγγεία δεν είναι πλέον εύκολη για ερυθροκύτταρα που έχουν αλλάξει σχήμα. Η αξονική μετανάστευση στη ροή του αίματος μπορεί επομένως να περιοριστεί από αλλαγές στο σχήμα των ερυθροκυττάρων.

Δεδομένου ότι τα ερυθρά αιμοσφαίρια αναγνωρίζονται από το σώμα ως ελαττωματικά, διασπώνται πιο έντονα μέσα στον σπλήνα. Στη συνέχεια θα πρέπει να αντικαταστήσουν το μυελό των οστών με νέα ερυθροκύτταρα. Δεδομένου ότι δεν μπορούν να αναπαραχθούν καλά σχηματισμένα ερυθροκύτταρα σε διάφορα συμπτώματα ανεπάρκειας και ασθένειες, η αναιμία παραμένει. Η αυξημένη κατανομή των ερυθρών αιμοσφαιρίων μπορεί να διαβαστεί από τον μικρό αριθμό αίματος.