Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы. Часть 1. Технические методы и аппараты для экспресс-диагностики. Бердников А.В - 48 стр.

UptoLike

48
мы, со всплыванием чистой плазмы вверх и опускания столба эритроцитов
вниз.
Одиночные эритроциты человека во время оседания вращаются так,
что смена способа движения (ребром вниз, наклонно или плоско) происходит
приблизительно три раза в минуту. Больше половины времени падения эрит-
роцит движется ребром вниз и скорость такого оседания (0,99 мкм/с) больше,
чем
скорость при движении наклонно (0,87) или плоской поверхностью вниз
(0,76). Средняя скорость оседания одиночного эритроцита в физиологиче-
ском растворе (вязкость 10
-3
Па с, плотность 10
-3
кг/м
3
) равна 0,9, хотя
разброс за счет различий в диаметрах эритроцитов, их плотностях и способах
падения велик: от 0,59 до 1,20 мкм/с.
Опускание эритроцитов (и агрегатов) сопровождается вытеснением
плазмы вверх, т. е. оседание всегда сопровождается возникновением течения.
Независимо от того, принимает ли оно форму крупномасштабных восходя-
щих и нисходящих потоков, это течение сопровождается вращением
и флук-
туациями эритроцитов. Сдвиговый характер течения в крупных потоках и
мелкомасштабные движения могут вторично повлиять на оседание, а именно
- ускорить его по мере усиления агрегации эритроцитов. Другими словами,
агрегация, усиливающая начальное оседание, должна приводить к ускорению
возникающих микротечений, а поэтомук дальнейшему усилению агрега-
ции.
Таким образом, и экспериментальные
исследования, и физико-
химическая теория седиментации эритроцитов показывают, что центральным
движущим звеном процесса оседания эритроцитов является агломерация
эритороцитов под влиянием физико-химических факторов изменения крови.
2.4. Математическая модель седиментации эритроцитов в капилляре
Основой теоретического анализа процесса оседания эритроцитов слу-
жит обобщенная формула Стокса в виде:
f
fp
fp
k
gvv
η
ϖ
ρρ
3/2
)( = (1.38)
где v
p
(x,t) и v
f
(x,t) - скорости эритроцитов и плазмы в данный момент вре-
мени в данном сечении седиментационной трубки;
ρ
p
и ρ
f
- истинные плотности эритроцитов и плазмы;
η - вязкость плазмы;
k - коэффициент, зависящий от среднего размера и формы эритроци-
тарных агрегатов и их объемной концентрации H, характеризующий взвесь в
сечении x в момент времени t;
ω - средний объем одного агрегата; g - ускорение силы тяжести.
Формула (1.38) представляет собой следствие закона сохранения коли-
чества движения и имеет смысл
условие приближенной равномерности (ква-
зистационарности) движения. Формула (1.38) превращается в формулу Сто-
кса для сферической частицы, падающей в безграничной среде, когда v
f
= 0 и
мы, со всплыванием чистой плазмы вверх и опускания столба эритроцитов
вниз.
       Одиночные эритроциты человека во время оседания вращаются так,
что смена способа движения (ребром вниз, наклонно или плоско) происходит
приблизительно три раза в минуту. Больше половины времени падения эрит-
роцит движется ребром вниз и скорость такого оседания (0,99 мкм/с) больше,
чем скорость при движении наклонно (0,87) или плоской поверхностью вниз
(0,76). Средняя скорость оседания одиночного эритроцита в физиологиче-
ском растворе (вязкость ≈ 10-3 Па ⋅ с, плотность ≈ 10-3 кг/м3) равна 0,9, хотя
разброс за счет различий в диаметрах эритроцитов, их плотностях и способах
падения велик: от 0,59 до 1,20 мкм/с.
       Опускание эритроцитов (и агрегатов) сопровождается вытеснением
плазмы вверх, т. е. оседание всегда сопровождается возникновением течения.
Независимо от того, принимает ли оно форму крупномасштабных восходя-
щих и нисходящих потоков, это течение сопровождается вращением и флук-
туациями эритроцитов. Сдвиговый характер течения в крупных потоках и
мелкомасштабные движения могут вторично повлиять на оседание, а именно
- ускорить его по мере усиления агрегации эритроцитов. Другими словами,
агрегация, усиливающая начальное оседание, должна приводить к ускорению
возникающих микротечений, а поэтому – к дальнейшему усилению агрега-
ции.
       Таким образом, и экспериментальные исследования, и физико-
химическая теория седиментации эритроцитов показывают, что центральным
движущим звеном процесса оседания эритроцитов является агломерация
эритороцитов под влиянием физико-химических факторов изменения крови.

  2.4. Математическая модель седиментации эритроцитов в капилляре

     Основой теоретического анализа процесса оседания эритроцитов слу-
жит обобщенная формула Стокса в виде:
                                                         kϖ 2 / 3
                        v p − v f = (ρ p − ρ f ) ⋅ g ⋅                  (1.38)
                                                          ηf
  где vp(x,t) и vf(x,t) - скорости эритроцитов и плазмы в данный момент вре-
мени в данном сечении седиментационной трубки;
      ρp и ρf - истинные плотности эритроцитов и плазмы;
      η - вязкость плазмы;
      k - коэффициент, зависящий от среднего размера и формы эритроци-
тарных агрегатов и их объемной концентрации H, характеризующий взвесь в
сечении x в момент времени t;
     ω - средний объем одного агрегата; g - ускорение силы тяжести.
      Формула (1.38) представляет собой следствие закона сохранения коли-
чества движения и имеет смысл условие приближенной равномерности (ква-
зистационарности) движения. Формула (1.38) превращается в формулу Сто-
кса для сферической частицы, падающей в безграничной среде, когда vf = 0 и

                                                                            48