思考题
1. 微循环的血流特点有哪些？ 2. 红细胞的径向迁移取决于哪些因素？它能给 微循环带来哪些好处？ 3. 细胞的聚集与变形在微循 环中的作用是什么？
基础知识
1.牛顿流体及血液的流动曲线有什么特点？ 2.日常生活中哪些物体具有粘弹性？粘弹性物
体有哪些特点？ 3.圆管内的液体做定常流动时，管道内的切应力 与切变率做何分布？
在人的皮肤、肠 系膜中首先发现 WBC的阻塞 出血性休克时， 骨骼肌毛细血管 中能见到WBC 的阻塞 缺血骨骼肌无血 流毛细血管中至 少有一个WBC
WBC移走后， 循环立即回复
4. 微循环中的血小板 由于体积小，在毛细血管中几乎不变形，若不被激 活，不发生黏附和聚集，对微循环影响不明显。
PLT被激活
平均切变率
271s-1 69.2s-1 2.4~11.2s-1
动脉 细动 毛细
细静
静脉
病理、生理情况下，细静脉均为RBC聚集高发区
RBC聚集对肌体的不利影响为： （1）R↗→η↗、v↘→供氧不足→加重血管内皮 损伤、血管通透性亢进、血浆外渗。 （2）聚集块附着在管壁上时→r↘→血栓。 （3）严重聚集时，聚块如同异物，由脾、肝等 网状内皮细胞系统吞噬、消化，加重网状内皮细 胞系统的负担。
§1.微循环
细动脉与细静脉之间的血液循环系统。
一、结构、特点
“总闸 门” 细动脉
动静脉 吻合枝
“分闸 门”
毛细血管前括约肌 真毛细血管
细静脉
“后闸 门” 微循环组成模式
功能：在血液和组织之间进行物质交换。 50μm 特点：管径小，数量多。 微循环血管的直径<100μm≈15 dRBC。
毛细血管的直径d<10μm
微循环的流变性
Hemorheology
Contents
1 2
微循环及其流变特性
微循环中的血液流动规律
3 血细胞流变特性对微循环的影响
72次/min 2盎司/次
每小时排血量：
1628年 《心血液运动论》
1661年 人类发明显微镜
生命现象中最 神奇最广泛的 物质交换活动 在此持续进行
微循环的血液流动
正常：rc=2～7μm 病态：甚至可达500μm
六. RBC的栓塞效应
毛细血管中，由于RBC的存在造成血流阻力增 加、血液粘度增加、血流量趋于零的现象。
当 b/r0→1时 ηa→∞，Q→0。
b 可证： a / 1 4 r0
4
δ r0
b
RBC变形性↘时，易出现b/r0→1的情况 →RBC栓塞效应
r04 p 2 Q (1 ) 8l r0
a
(1
r0

r0
ε
)2
r0↘,ε/ r0 ↗ ,ηa ↘
四、管壁效应
用毛细管粘度计测血液粘度时ηa不仅与管径有 关，且受管壁性质的影响的现象 纤维蛋白降低血液 表观粘度的作用血 液比血浆更明显
两种模型：
滑移模型、静电模型
血液、血浆分别通过玻璃 和纤维蛋白层表面细管
血液的流变性
1. 哪些因素能导致血液粘度升高？血液粘度升高 将给肌体带来哪些影响？
2. 为什么要引入血液还原粘度的概念？
3. 试从微观的角度解释为什么低切时血液粘度随 切变率的升高而降低，高切时血液粘度与切变 率无关？
红细胞的流变性
1.红细胞有那些流变特性？ 2.影响红细胞变形性的内在与外在因素分别是什么？ 3.红细胞的聚集条件是什么？影响聚集的因素有哪
很多不能通过细胞膜的物质大多能够通过毛细 血管壁，以保证跨毛细血管壁的物质交换。
§2.微循环中的血液流动规律
一.RBC的径向迁移与血浆层
1.RBC的径向迁移（轴向集中）
——RBC在血管中流动时，向管轴集中的现象。 变形性↗→迁移速度↗ 切变率↗→迁移速度↗ v↗→径向迁移速度↗ r↘→径向迁移速度↗
③ 白细胞在狭窄的毛细血管内的流变行为，对 血细胞在分支点的分布有重要影响
④ 进入毛细血管后细静脉时，白细胞被推向管 壁→白细胞的速度↘→红细胞绕过前行→下游 血浆间隙↘、H↗→η↗
（2）WBC与内皮细胞间的相互作用
毛细血管中，挤压合力 使WBC变形，保持一薄 血浆层，以防止粘附
若驱动压梯度↘ 不能充分变形 WBC被扣获堵 塞毛细血管 膜与内皮细 胞膜接触 粘附力↗ →粘附
在微循环中如何维持血液正常流动是研究许 多问题的关键，因而从流变学角度去研究微循环 显得尤为重要
二、微循环的流变特性
1.非连续性介质，是RBC与血浆的二相流。 2.血流速度慢(0.4mm/s)，有利于物质交换
3.动脉血压在细动脉中明显下降。
4.存在血浆层 5.可模拟为“凝胶内隧道”模型（力学性质） 6.雷诺数Re小 7.微血管中血流速度时刻可能发生变化 8.毛细血管壁是可泄漏的
静止 血球
静止 血球
血浆团流的存 在，将使血流 阻力增大
当RBC间隔=管半径 时，阻力增加一倍
红细胞的变形性将 使血流阻力减小 保持RBC变形性正 常，是十分必要的
3μ
§3.血细胞流变特性对微循环的影响
1.微血管中的RBC聚集
在正常血液循环 中，决定红细胞 聚集的主要因素 为流场中切变率 的大小
产生原因： 1.血浆撇取效应 2.分支口处的情况 RBC的方位 入口处的几何形状 3.RBC与血浆间的相对运动
α
vc:细管内红细胞的平均流速 HF vm:细管内血液的平均流速
HT
A
可证
HT=HFvm/vc ∴ HT<HF
由于血浆层的存在, 使 vc>vm
三.∑效应
——微小血管中，血液流层速度成阶梯式分布而引 起ηa随管径减小而降低的现象。在相同压力梯度 下，考虑∑效应时，相应的血流量将增大。
组织缺 氧缺血
新生血 管形成
组织的耗氧状态是决 定毛细血管发生、生 长、形成循环的重要 因素
静止内皮 细胞转化
内皮细胞 游走增生
中空的盲管
3.微循环中的白细胞 （1）红细胞与白细胞的相互作用 ① 较大血管中，与红细胞随机碰撞，白细胞分 布随机。 红细胞叠连存在时，白细胞趋边流动， 叠连不存在时，白细胞可占据轴心， ② 进入毛细血管时，局部血流速度↘、流阻↗ 血细胞、血浆分布不均匀→高H区 。
（4）严重聚集时，RBC易被破坏，加重贫血。
2.RBC的变形性在微循环中的作用
（1）是决定小血管中η↘的重要因素 变形性→轴向集中 →血浆撇取效应
（2）影响毛细血管内血流阻力（ ↘ R） （3）影响毛细血管的生成（ ↘t） 可见：任何引起RBC变形性降低的因素。都将对 微循环产生巨大影响
视网膜微 循环损伤
设：核心流为牛顿流体，粘度为η 二相流的表观粘度为 r0
轴心
壁δΒιβλιοθήκη 4 a / 1 ( 1) r0 p
因为 η>ηp 所以ηa<η
r
且δ/ro↗→ηa↘
可见:在相同压力梯度下,由于血浆层的存在,使 ηa<η→R↘→Q↗.
二.法氏（Fahraeus）效应
——当血液从大血管流入毛细血管时，毛细血管 中的RBC比容HT小于大直径血管中的RBC比容HF的 现象。
临界半径RL↗↗ 形成白色微栓子
血管闭塞
1. 壁栓→局部微血管阻滞 2. 白色血栓：形状不规则，直径大于WBC、挤 胀毛细血管→流动滞涩
总
微循环的流变特性
结
微循环中的血液流动规律： 红细胞的径向迁移与血浆层、法氏效应、∑效应、 管壁效应、F-L效应及逆转、红细胞的栓塞效应、 血细胞的流变特性对微循环的影响： 红细胞、 白细胞、血小板
些？
血小板的流变性
1. 血小板的流变特性受哪些流变参数的影响？ 2.为什么说涡流为PLT的聚集提供了场所？ 3.血栓好发部位的血液流态有什么特点？对血栓 形成有什么影响？
五.F-L效应及其逆转 1. F-L效应：当管径小于1mm时，血液的ηa随 管径减小而降低的现象。 产生原因： F氏效应、 血浆层、 ∑效应、 管壁效应。
狗血
人血
2. F-L效应逆转：
影响rc ↗的因素： （1）PH值 （2）PLT的聚集 （3）H↗ （4） RBC变形性↘ （5） RBC聚集性↗
2.血浆层（δ=2～3μm ） ——微小血管壁附近出现的几乎没有RBC的血浆 区域。形成的根本原因就是RBC的径向迁移。
v↗→δ↗、H↗→δ↘、 切变率 ↗→δ↗、 r管径/rRBC ↗→δ/ r管径 ↘
δ
r0 轴心
r
壁
血浆层的存在起润滑作用，以降低血管内的流 阻R，有利于微循环灌注。
3.二相流（血浆层与中心流两部分组成）
毛细血管中红细胞的个性将直接影响微血管， 特别是毛细血管的血流特性。
动脉血压在细动脉中明显下降
毛细血管中Re=10-2~10-4
Re 104 102 101 10-1 10-2
rv Re
惯性力可忽略
主 动
动 脉
细 动
毛 细
细
静
静 脉
细动脉的舒缩、分支口、狭窄部WBC、PLT 的瞬时阻塞→血压梯度、血流速度的改变。