醫(yī)學(xué)專題—白細胞的流變特性課件

1、醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性Hemorheology 白細胞的流變性白細胞的流變性第一頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性1. 形態(tài)形態(tài)(xngti)和功能和功能一.形態(tài)(xngti)未變形未變形(bin xng)(bin xng)的白細的白細胞呈球形，膜表面有突胞呈球形，膜表面有突起狀或皺褶。起狀或皺褶。直徑在直徑在720m之間之間 第二頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性疾病情況下疾病情況下: :如炎癥如炎癥(ynzhng)(ynzhng)，白細胞，白細胞數(shù)目數(shù)目明顯增加；明顯增加； 傷寒、嚴(yán)重敗

2、血癥，白細胞數(shù)量明顯減少。傷寒、嚴(yán)重敗血癥，白細胞數(shù)量明顯減少。 藥物、放射線、感染、毒素藥物、放射線、感染、毒素(d s)(d s)等均可使粒細胞減少等均可使粒細胞減少 典型表現(xiàn)為頭暈、乏力，肢體酸軟，食欲減退，精神萎典型表現(xiàn)為頭暈、乏力，肢體酸軟，食欲減退，精神萎靡、低熱，屬祖國醫(yī)學(xué)靡、低熱，屬祖國醫(yī)學(xué)“虛勞虛勞”范疇。范疇。 第三頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性WBC數(shù)與年齡有關(guān)，年齡越小，數(shù)越少，數(shù)與年齡有關(guān)，年齡越小，數(shù)越少，15歲歲 時達正常值；時達正常值； 與時相有關(guān)，下午與時相有關(guān)，下午(xiw)2：00最多，凌晨最低；最多，凌晨最低； 運

3、動有關(guān)，激烈運動時增加，停止運動數(shù)小時運動有關(guān)，激烈運動時增加，停止運動數(shù)小時 后恢復(fù)原水平后恢復(fù)原水平在粗大血管中，在粗大血管中，WBC在全血中所占比例在全血中所占比例(bl)很小，對很小，對全血的流變性影響可忽略，在?。ㄎⅲ┭苤?，全血的流變性影響可忽略，在?。ㄎⅲ┭苤校琖BC對血液循環(huán)的影響十分顯著對血液循環(huán)的影響十分顯著第四頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性二二. .分類分類(fn (fn li)li)0.55%01%5070%2040%38%根據(jù)其形態(tài)差異和根據(jù)其形態(tài)差異和細胞質(zhì)內(nèi)有無特有細胞質(zhì)內(nèi)有無特有的顆?？煞譃榈念w?？煞譃?fn (fn w

4、i)wi)兩大類五種細胞兩大類五種細胞。 第五頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性 三三. .功能功能 防御外來侵襲防御外來侵襲, ,執(zhí)行免疫與執(zhí)行免疫與吞噬作用吞噬作用, ,參與炎癥反應(yīng)。參與炎癥反應(yīng)。在炎癥、傷口愈合和其它在炎癥、傷口愈合和其它生理過程中起重要生理過程中起重要(zhngyo)(zhngyo)作用。作用。由骨髓產(chǎn)生到完成生理功能分兩個時期：由骨髓產(chǎn)生到完成生理功能分兩個時期：（1 1）循環(huán)于血液中）循環(huán)于血液中非活動期非活動期（2 2）穿過）穿過(chun (chun u)u)血管壁進入組織間隙完成生理功能血管壁進入組織間隙完成生理功能 活動

5、期活動期第六頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性 一、一、WBC的趨邊流動的趨邊流動(lidng) （flowing to Blood wall)v 2 WBC的流變的流變(li bin)特性特性第七頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性影響白細胞趨邊流動影響白細胞趨邊流動(lidng)(lidng)的因素：的因素：1.1.切變率對白細胞趨邊流動切變率對白細胞趨邊流動(lidng)(lidng)的影響的影響體內(nèi)觀察結(jié)果：體內(nèi)觀察結(jié)果： 毛細血管中毛細血管中 較高，趨邊流動不明顯；較高，趨邊流動不明顯；毛細血管后靜脈中，毛細血管后

6、靜脈中， 較低，趨邊流動明顯。較低，趨邊流動明顯。用抗凝人血，通過用抗凝人血，通過d=69m的毛細管，結(jié)果表明：的毛細管，結(jié)果表明：低切時，白細胞主要出現(xiàn)在最外層，靠管壁流動低切時，白細胞主要出現(xiàn)在最外層，靠管壁流動(lidng)；切變率增加切變率增加WBC向管軸集中，與體內(nèi)觀察同。向管軸集中，與體內(nèi)觀察同。體外實驗觀察結(jié)果：體外實驗觀察結(jié)果： WBCWBC 第八頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性2.紅細胞濃度和聚集對白細胞趨邊流動紅細胞濃度和聚集對白細胞趨邊流動(lidng)的影響的影響通過通過(tnggu)實驗發(fā)現(xiàn)：血流速度為實驗發(fā)現(xiàn)：血流速度為1.2m

7、m/s時，時，H=0% ， 有有99%白細胞在細管白細胞在細管(x un)中心區(qū)流動；中心區(qū)流動；H=10%，有，有34%白細胞趨邊流動；白細胞趨邊流動；H=40%，有，有47%白細胞趨邊流動。白細胞趨邊流動。低切下，紅細胞濃度越高，趨邊越明顯。低切下，紅細胞濃度越高，趨邊越明顯。炎癥時，血漿成份改變，紅細胞更易聚集，白細胞更炎癥時，血漿成份改變，紅細胞更易聚集，白細胞更易趨邊流動。易趨邊流動。第九頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性二、白細胞的粘附性二、白細胞的粘附性(adhesiveness) 白細胞粘附在小血管白細胞粘附在小血管(xugun)內(nèi)壁的現(xiàn)象內(nèi)

8、壁的現(xiàn)象粘附粘附(zhn f)機制與化學(xué)因素有關(guān)也與流體力學(xué)因素有關(guān)機制與化學(xué)因素有關(guān)也與流體力學(xué)因素有關(guān)第十頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性粒細胞在血管內(nèi)約有一半粘附在小血管壁上，粒細胞在血管內(nèi)約有一半粘附在小血管壁上，另一半?yún)⑴c另一半?yún)⑴c(cny)血液循環(huán)。血液循環(huán)。 大血管中，血流速度快，管壁切應(yīng)力大血管中，血流速度快，管壁切應(yīng)力(yngl)(yngl)大；大； 小血管中，血流速度慢，管壁切應(yīng)力小；小血管中，血流速度慢，管壁切應(yīng)力??； 細靜脈中，血流速度、管壁切應(yīng)力更小，細靜脈中，血流速度、管壁切應(yīng)力更小， 粘附力約為粘附力約為4103N/cm2第十

9、一頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性白細胞粘附在血管白細胞粘附在血管(xugun)(xugun)壁壁管徑管徑 流阻流阻 微循環(huán)障礙微循環(huán)障礙炎癥(ynzhng)時、血脂 時白細胞粘附(zhn f)性白細胞釋放反應(yīng)通過多種途徑損傷血管細胞動脈粥樣硬化、血栓形成第十二頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性后細靜脈后細靜脈(jngmi)(jngmi)管段切管段切邊率最低，白細胞粘附邊率最低，白細胞粘附率率 ，更易在此處滲，更易在此處滲出！出！ 毛細血管毛細血管(xugun)(xugun)的管徑最小，白細胞易接近血的管徑最小，白細胞易

10、接近血管管(xugun)(xugun)，是否易滲出，是否易滲出第十三頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性三、白細胞的聚集三、白細胞的聚集(jj)(jj) 白細胞活化刺激物可引起白細胞快速白細胞活化刺激物可引起白細胞快速(kui s)(kui s)可逆的可逆的聚集。其聚集體為幾個白細胞組成的團塊。聚集。其聚集體為幾個白細胞組成的團塊。白細胞聚集(jj)阻塞下游小血管白細胞釋放毒性物質(zhì)損傷血管壁某些缺血性疾病及心肌損傷第十四頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性四、白細胞的變形四、白細胞的變形(bin xng)性性(deformab

11、ility) 1.1.主動變形主動變形： 無外力作用無外力作用(wi l zu (wi l zu ynyn) )，消耗自，消耗自 身能量，自發(fā)變形。身能量，自發(fā)變形。 如炎癥時，白細胞在如炎癥時，白細胞在該處毛細血管處主動變形，滲出血管進入組織間隙該處毛細血管處主動變形，滲出血管進入組織間隙，集中到炎癥反應(yīng)區(qū)，用偽足包裹微生物形成吞噬，集中到炎癥反應(yīng)區(qū)，用偽足包裹微生物形成吞噬(tnsh)(tnsh)體（中性粒細胞、單核細胞）。體（中性粒細胞、單核細胞）。第十五頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性第十六頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細

12、胞的流變特性巨噬細胞吞食巨噬細胞吞食(tnsh)細菌細菌第十七頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性2.被動被動(bidng)變形：變形： 研究表明：白細胞的研究表明：白細胞的內(nèi)內(nèi)紅細胞紅細胞內(nèi)內(nèi)的的2000倍倍 球形指數(shù)球形指數(shù)Si紅細胞；紅細胞； 短暫受力時，表現(xiàn)彈性響應(yīng)。短暫受力時，表現(xiàn)彈性響應(yīng)?？梢姡梢姡准毎膭傂园准毎膭傂?n xn)紅細胞。紅細胞。 另外，白細胞的變形性還受環(huán)境條件影響另外，白細胞的變形性還受環(huán)境條件影響外力作用(wi l zu yn)下發(fā)生的變形速度比紅細胞慢但比主動變形快，所需應(yīng)力較大變形后的恢復(fù)慢。第十八頁，共二十九頁。醫(yī)用物理學(xué) 第四章 分子動理論醫(yī)學(xué)專題白細胞的流變特性正常和病理情況正常和病理情況(qngkung)下的白細胞流變下的白細胞流變特性特性引起可比較的變形引起可比較的變形(bin xng)所需的切應(yīng)力（所需的切應(yīng)力（102Pa） 200C 370C中性粒細胞中性粒細胞 15 12淋巴細胞淋巴細胞 20 18慢性粒細胞白血慢性粒細胞白血 14 1病時的粒細胞病時的粒細胞急性粒細胞白血急性粒細胞白血 23 1病時的原粒細胞病時的原粒細胞慢性淋巴細胞白慢性淋巴細胞白 21 1血病時的粒細胞血