Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Вязкость — это физико-химическое свойство крови, обусловленное внутренним трением. При ламинарном потоке крови возникает сила внутреннего трения, противодействующая ее течению. Возникающая сила трения в ньютоновских жидкостях пропорциональна скорости сдвига и описывается уравнением Ньютона. Единицей измерения вязкости является Па · с (в системе СИ) или пуаз (в системе СГС). 1 пуаз равен 0,1 Па · с. В медицине наибольшее распространение для оценки вязкости получила единица сантипуазель (сПз). Вязкость воды при 20,3 °C равна 1 сПз. Иногда используют и безразмерную величину данного параметра — относительную вязкость, то есть вязкость биологических жидкостей по отношению к вязкости воды. Величина, обратная вязкости, есть текучесть.

Средняя относительная вязкость крови у здорового взрослого человека составит 4,5 сПз (3,5–5,4), а вязкость плазмы — 2,2 сПз (1,9–2,6). Вязкость крови на 99% определяют эритроциты. Сопротивление потоку крови (по закону Пуазейля) прямо пропорционально вязкости, а вязкость прямо пропорциональна гематокриту. Поскольку гидродинамическое сопротивление прямо пропорционально вязкости, любое патологическое увеличение гематокрита приводит к повышению нагрузки на сердце, в результате чего кровообращение в некоторых органах может нарушиться. Относительная вязкость крови в первые дни после рождения у ребенка повышена из-за большого содержания эритроцитов и равна 10,0–14,8 сПз, а к концу первого месяца снижается до 4,8 сПз.

Вязкость крови обусловлена наличием белков и особенно эритроцитов, которые при своем движении преодолевают силы внешнего и внутреннего трения. Вязкость увеличивается при сгущении крови, то есть потере воды (например, при поносах или обильном потении), а также при возрастании количества эритроцитов в крови.

Относительная плотность (удельный вес) крови равен 1,050–1,064 г/см3, эритроцитов — 1,089–1,097 г/см3, плазмы — 1,024–1,030 г/см3 (см. табл. 21.1). Удельный вес крови у новорожденных несколько выше (1,060–1,080) и в первые месяцы жизни достигает величин взрослого человека.

Эффект Фареуса–Линдквиста — уменьшение вязкости крови при движении в сосудах малого диаметра (около 100 мк). Агрегация эритроцитов — обратимый процесс образования ими сложных трехмерных комплексов и межклеточных структур. Эритроциты взаимодействуют между собой, соприкасаясь боковыми поверхностями, образуют длинные цепочки, нечто вроде монетных столбиков. Этот феномен иначе называют «сладж»-эффектом.

Агрегация эритроцитов наблюдается при неподвижном состоянии крови либо при малых скоростях сдвига. При увеличении скорости движения крови происходит разрушение агрегатов эритроцитов. Полное разрушение их наблюдается в крови при скорости сдвига 45–50 с–1. Именно агрегация эритроцитов определяет аномальные свойства реологического поведения крови в диапазоне скоростей сдвига от 0 до 50 с–1. Особое значение имеют механические свойства эритроцитов, в том числе деформируемость эритроцитов.

Содержащиеся в плазме осмотически активные вещества, то есть электролиты низкомолекулярных (неорганические соли, ионы) и высокомолекулярных веществ (коллоидные соединения, преимущественно белки), определяют важнейшие свойства крови — осмотическое и онкотическое давление. В медицинской практике эти параметры важны не только по отношению к крови как таковой (например, представление об изотоничности растворов), но и для реальной ситуации in vivo (например, для понимания механизмов перехода воды через капиллярную стенку между кровью и межклеточной жидкостью, в частности механизмов развития отеков). В этом контексте для клинической практики существенны и такие параметры, как эффективное гидростатическое и центральное венозное давление.

Концентрация растворенных в плазме веществ может быть выражена как осмотическое давление. Осмотическое давление плазмы крови составляет 7,3 атм. (5600 мм рт.ст., или 745 кПа), что соответствует температуре замерзания, равной –0,54 °С.

Растворы, осмотическое давление которых такое же, как у плазмы, называют изотоническими, растворы с бльшим осмотическим давлением — гипертоническими, а с меньшим — гипотоническими. Около 96% осмотического давления крови обусловлено присутствием неорганических электролитов, в основном ионов Na+ и Cl–. Молекулярная масса NaCl низка, поэтому на единицу массы этого вещества приходится много молекул.

Регуляция осмотического давления плазмы имеет первостепенное значение для постоянства внутренней среды организма, или гомеостазиса. Любое отклонение осмотического давления жидкостей внеклеточного пространства (плазмы крови и интерстициальной жидкости) от нормальных величин приводит к перераспределению воды между клетками и окружающей их средой. Если межклеточная жидкость становится гипотоничной, то вода входит в клетки и вызывает их набухание (клеточный отек). Увеличение объема клеток может привести к разрыву их мембран. В гипертонической среде, напротив, клетки теряют воду и сжимаются, что означает потерю тканями нормального тургора. В обоих случаях жизнедеятельность клеток нарушается.

Инфузионные растворы. Солевые инфузионные растворы для внутривенного введения должны иметь то же осмотическое давление, что и плазма, то есть быть изоосмотическими (изотоническими, например так называемый физиологический раствор — 0,9% раствор натрия хлорида).