Οριακό ρεύμα (αίματος)

Απο Ρεύμα άκρης Από το αίμα, η κυκλοφορία του αίματος βρίσκεται πολύ κοντά στα τοιχώματα των αγγείων. Στα μικρότερα αγγεία ειδικότερα, υπάρχει ένα πλασματικό οριακό ρεύμα χωρίς λευκοκύτταρα και ερυθροκύτταρα, το οποίο έχει σημαντικά χαμηλότερο ρυθμό ροής από την κεντρική κυκλοφορία του αίματος. Το οριακό ρεύμα αλλάζει με φλεγμονώδεις αντιδράσεις.

Ποιο είναι το ρεύμα άκρου;

Η ιατρική κατανοεί την οριακή ροή του αίματος ως φαινόμενο στο φαινόμενο Fåhraeus-Lindqvist. Αυτό το αποτέλεσμα είναι ένα θεμέλιο της ροής του αίματος που βασίζεται στη ρευστότητα των ερυθρών αιμοσφαιρίων και επηρεάζει το ιξώδες του αίματος. Λόγω του φαινομένου Fåhraeus-Lindqvist, το ιξώδες στα αγγεία της περιφέρειας είναι σημαντικά χαμηλότερο σε αγγεία με μικρό αυλό από ό, τι σε αγγεία με υψηλότερο αυλό.

Κοντά στα τοιχώματα των αγγείων, οι δυνάμεις διάτμησης δρουν στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Οι προκύπτουσες διατμητικές δυνάμεις εκτοπίζουν τα ερυθροκύτταρα και προκαλούν τα ερυθρά αιμοσφαίρια να μεταναστεύσουν αξονικά, γεγονός που δημιουργεί αξονικό ρεύμα. Ταυτόχρονα με την αξονική μετανάστευση των ερυθρών αιμοσφαιρίων, οριακά ρεύματα φτωχά στα κύτταρα αναπτύσσονται κοντά στα τοιχώματα των αγγείων. Τα οριακά ρεύματα από το πλάσμα πλένουν γύρω από τα κύτταρα και δρουν ως ένα είδος ολισθαίνοντος στρώματος για τα κύτταρα του αίματος στο φαινόμενο Fåhraeus-Lindquist.

Σε μεγαλύτερα αγγεία, το πλασματικό οριακό ρεύμα μπορεί να παραμεληθεί, καθώς καταλαμβάνει μόνο ένα μικρό ποσοστό της διατομής του αγγείου. Μόνο σε προ και μετα τριχοειδή αγγεία με μικρή διατομή αποτελεί σημαντικό μέρος.

Λειτουργία & εργασία

Η οριακή ροή του αίματος μπορεί να παρατηρηθεί σε όλα τα αγγεία, καθώς οι δυνάμεις διάτμησης είναι αποτελεσματικές στις περιοχές κοντά στα τοιχώματα των αγγείων. Ωστόσο, από ιατρική άποψη, το οριακό ρεύμα σε αγγεία με μεγαλύτερο αυλό δεν είναι τόσο σχετικό όσο στα αγγεία με μικρότερη διατομή. Σε μικρές διατομές, οι διατμητικές δυνάμεις που δρουν στους τοίχους προκαλούν την ανακατανομή των μεμονωμένων συστατικών του αίματος. Σε αυτό το πλαίσιο, το αίμα πρέπει να θεωρείται ως εναιώρημα, τα μεγαλύτερα σωματίδια του οποίου μεταναστεύουν στην αξονική ροή με ταχύτερη ροή λόγω των δυνάμεων διάτμησης.

Τα λευκοκύτταρα είναι το μεγαλύτερο μέρος του αίματος. Μετά τη μετανάστευση, βρίσκεστε στο άμεσο κέντρο της αξονικής ροής. Τα ερυθροκύτταρα κινούνται κάπως πιο περιφερειακά. Τα αιμοπετάλια κινούνται ακόμη περισσότερο στην περιφέρεια. Σε αγγεία με μικρή διάμετρο, με φυσιολογική ροή αίματος, δημιουργείται μια οριακή ροή καθαρού πλάσματος που δεν περιέχει καθόλου αιμοσφαίρια.

Η ροή του αίματος καθορίζεται από τους νόμους της αιμοδυναμικής. Αυτά περιλαμβάνουν το νόμο του Darcy και το νόμο Hagen-Poiseuille. Για το λόγο αυτό, η συμπεριφορά ροής του αίματος εξαρτάται κυρίως από την αρτηριακή πίεση, την αγγειακή αντίσταση και το ιξώδες του αίματος.

Το αίμα είναι ένα ανομοιογενές εναιώρημα πλάσματος αίματος και κυττάρων αίματος. Το ιξώδες του αίματος δεν ακολουθεί σταθερότητα, αλλά εξαρτάται από την ταχύτητα ροής και αυξάνεται με αργή ροή αίματος. Ειδικά τα ερυθροκύτταρα του αίματος τείνουν να συσσωρεύονται με χαμηλούς ρυθμούς διάτμησης. Μόλις το αίμα φτάσει σε ταχύτερο ρυθμό ροής, τα συσσωματώματα ανοίγουν. Αυτό δημιουργεί μια μη αναλογική, ακανόνιστη συμπεριφορά ροής που μετατρέπει το αίμα σε ένα μη-Νεύτωνα υγρό.

Αυτή η σχέση ισχύει μόνο στα μικρότερα αγγεία. Σε μεγαλύτερα αγγεία, το αίμα συμπεριφέρεται λίγο πολύ σαν το Νεύτωνα υγρό. Η ταχύτητα της περιφερειακής ροής του αίματος υστερεί πάντα πίσω από την κεντρική ροή. Περιστασιακά, το αίμα αναφέρεται επίσης ως συμπεριφορά διπλής ροής, η οποία αποτελείται από τη ροή άκρων κοντά στον τοίχο και την κεντρική ροή. Η σύνθεση της περιφερειακής ροής και της κεντρικής ροής αίματος διαφέρει ανάλογα με τη διάμετρο του αγγείου. Βασικά, τα αιμοπετάλια τείνουν να κινούνται στην οριακή ροή, ενώ τα λευκοκύτταρα τείνουν να κινούνται στην κεντρική ροή.

Ασθένειες και παθήσεις

Υπό παθολογικές συνθήκες, ωστόσο, μπορεί να συμβεί ότι τα λευκοκύτταρα κινούνται κατά προτίμηση στην οριακή ροή του αίματος. Αυτό το φαινόμενο αποτελεί, για παράδειγμα, το λεγόμενο φαινόμενο λάσπης. Στο φαινόμενο της λάσπης, τα ερυθροκύτταρα του αίματος συσσωρεύονται στο πλαίσιο διαταραχών μικροκυκλοφορίας. Μία συνέπεια αυτής της συσσωμάτωσης ερυθροκυττάρων είναι ο βραδύτερος ρυθμός ροής και η επακόλουθη μειωμένη παροχή οξυγόνου στους προσβεβλημένους ιστούς. Οποιοσδήποτε τύπος περιορισμένης ροής αίματος εντός των μικρότερων αιμοφόρων αγγείων θεωρείται διαταραχή μικροκυκλοφορίας.

Οι διαταραχές της μικροκυκλοφορίας επηρεάζουν όχι μόνο το οξυγόνο αλλά και την παροχή θρεπτικών ουσιών στους ιστούς. Οι διαταραχές προκαλούνται από περιορισμένη ροή αίματος ή από διαταραγμένη ανταλλαγή ουσιών εντός των αιμοφόρων αγγείων με διάμετρο μικρότερη από 100 μm. Εκτός από τις ρεολογικές ιδιότητες του αίματος, η μικροκυκλοφορία εξαρτάται κυρίως από την αρτηριακή πίεση και τελικά από τη διάμετρο των αγγείων. Ωστόσο, αυτοί οι παράγοντες είναι επιρρεπείς σε αποτυχία. Εάν υπάρχει ανεπαρκής αποστράγγιση στο φλεβικό σύστημα, το αίμα στηρίζεται στο τριχοειδές κρεβάτι και η ροή του αίματος διαταράσσεται. Με αυτόν τον τρόπο, διαταραχές μικροκυκλοφορίας προκύπτουν με μια ασυνήθιστη κατανομή ροής των αιμοσφαιρίων.

Ασθένειες ή παθολογικά φαινόμενα με συμπτωματικές διαταραχές μικροκυκλοφορίας μπορούν, για παράδειγμα, να είναι οξείες φλεγμονώδεις αντιδράσεις. Επιπλέον, οι διαταραχές του κυκλοφορικού συμβαίνουν στο πλαίσιο του PAOD (περιφερική αρτηριακή αποφρακτική νόσος), της CHD (στεφανιαία καρδιακή νόσος) και του τροπικού έλκους με ανεπάρκεια των φλεβών.

Το ίδιο ισχύει και για τη γάγγραινα. Εάν υπάρχουν πολλά λευκοκύτταρα στο οριακό ρεύμα του αίματος και η ταχύτητα ροής του αίματος έχει μειωθεί, τα λευκοκύτταρα από το οριακό ρεύμα προσκολλώνται στα τοιχώματα του αγγείου. Ωστόσο, αυτή η πρόσφυση είναι αναστρέψιμη. Μόλις ο ρυθμός ροής αυξάνεται ξανά, τα λευκοκύτταρα αποσπώνται από τα τοιχώματα των αγγείων και συνεχίζονται.

Μια αλλαγμένη οριακή ροή του αίματος μπορεί επίσης να είναι το αποτέλεσμα των αρτηριοσκληρωτικών αλλαγών στα αιμοφόρα αγγεία. Στην αρτηριοσκλήρωση, τα αγγεία ασβεστοποιούνται. Διάφορα συστατικά εναποτίθενται στα τοιχώματα του αγγείου και έτσι περιορίζουν όλο και περισσότερο τον αυλό των προσβεβλημένων φλεβών.