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人體的循環(huán)系統(tǒng)
血液維持著生命,古希臘哲學(xué)家認(rèn)為“血液就是生命”。人體的正常生理功能及防御功能需要有正常的血液流變狀態(tài),只有這樣,才能保證臟器組織獲得正常的血液灌注,及時供給氧與營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝產(chǎn)物,使組織有一個穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。可以認(rèn)為,血液是一個巨大的循環(huán)器官,它攜帶著氧、二氧化碳、養(yǎng)分、激素、酶,以及細(xì)胞代謝的產(chǎn)物循迴于機(jī)體的每個部位。這一輸運介質(zhì)的無休止運動是靠心臟來推動的,對于人類與動物的生存都是必要的,即令是短暫的停止,也會對大腦等重要器官造成持久的損傷,甚至?xí)<吧?/p>
血液中還有多種防衛(wèi)系統(tǒng),這使人與動物(大生物)能在病原體(微生物)充斥的危險環(huán)境中得以生存。
機(jī)體細(xì)胞代謝所產(chǎn)生的熱需要循環(huán)流動的血液來攜帶,這對于機(jī)體的恒溫是有利的。血小板與血漿凝固機(jī)理的存在,則可以在血管損傷時阻止血液的損失。
由此可見,血液這一流動的器官結(jié)合了多種性質(zhì)與功能,它構(gòu)成了生命的基礎(chǔ)。
血液的基本功能是循環(huán)于血管之中,完成向各臟器組織輸運氣體和營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物以維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,進(jìn)行正常的生理活動,并參與體內(nèi)免疫和體液的調(diào)節(jié)。血液能正常地循環(huán)于血管之中,除與心臟、血管功能有密切關(guān)系以外,血液本身的流變性質(zhì)亦是很重要的因素。
血液的流變特點
血液的流變性質(zhì)是血液的各組分的物理、化學(xué)性質(zhì)及其間相互作用的反映。
血液由有形成分和血漿組成。血漿占血液總體積的百分之55左右,其中水約占百分之91(重量百分比),蛋白質(zhì)占百分之7,其它無機(jī)物和有機(jī)物占百分之1左右。懸浮于血漿中的有形成分——血細(xì)胞,可分為紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板三類。其中紅細(xì)胞約占總數(shù)的百分之95,白細(xì)胞占百分之0.13,血小板占百分之4.9。因此,血液是由高分子稀溶液與多種細(xì)胞構(gòu)成的懸浮液,這些有形成分的性質(zhì)及其相互作用決定了血液的非牛頓流變性,在人體生理流動的介質(zhì)中,其物理性和流動性尤為復(fù)雜。血液流變特性的研究已成為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的重要課題,也是血液流變學(xué)科的核心部分。
血液流變學(xué)的研究內(nèi)容
血液流變學(xué)用物理學(xué)的方法研究血液與血管的流變問題。其研究內(nèi)容非常廣泛。
A.L.CoPley認(rèn)為“血液流變學(xué)是在宏觀、微觀、亞微觀水平上,研究血液的細(xì)胞成分和血漿的變形和流動特性,以及與血液直接接觸的血管結(jié)構(gòu)的流變特性”。因此,血液流變學(xué)先要研究全血的流變特性。
眾所周知,可以把血液看成是一個懸浮系統(tǒng)。在有形成分中,大部分是紅細(xì)胞以及少量的白細(xì)胞和血小板,它們懸浮在血漿中。而血漿是復(fù)雜的高分子化合物溶液,是由蛋白質(zhì)——包括白蛋白、球蛋白、纖維蛋白原等溶解在稀鹽溶液中而形成,另外還有少量的其他物質(zhì),如激素、酶和代謝產(chǎn)物??上攵?,這些因素相互作用、互相影響,因此全血的流變特性非常復(fù)雜。
其次,血液流變學(xué)要研究血細(xì)胞,尤其是紅細(xì)胞的流變特性,白細(xì)胞和血小板的流變特性也有不少的研究。
第三,血液流變學(xué)要研究微循環(huán)的流變性,毛細(xì)血管網(wǎng)中血液流動特征,白細(xì)胞如何分布在流動著的毛細(xì)血管血流中。
第四,血液流變學(xué)還要研究毛細(xì)血管外間隙中組織液和淋巴液以及淋巴管的流變性,并提出“血周流變學(xué)”(Parahem orheology)的概念。
此外,它還研究血液成分和血管系統(tǒng)與引入的外物,如藥物、血漿擴(kuò)容器、人造裝置之間的相互作用。
如按研究水平的不同,血液流變學(xué)可分為:
1.宏觀血液流變學(xué)(Macroscopic Hem orheology):
它把血液看作連續(xù)介質(zhì),研究全血在各種切變率下的表觀粘度、血漿粘度、血液密度、血液及血管壁上的切應(yīng)力分布。
2.細(xì)胞血液流變學(xué)(Cell Hem orheology):
在細(xì)胞水平上研究血液流變特性。如研究紅細(xì)胞的變形性、紅細(xì)胞形態(tài)和大小、紅細(xì)胞表面電荷、紅細(xì)胞密度、白細(xì)胞的流變特性、血小板的聚集等等。
3.分子血液流變學(xué)(Molecular Hem orheology):
在分子水平研究血液成分的流變特性。如研究鈣離子與紅細(xì)胞膜糖蛋白之間的相互作用、血漿蛋白各成分對血漿粘度的影響,纖維蛋白原或其他血漿蛋白對紅細(xì)胞聚集的影響、唾液酸對紅細(xì)胞表面電荷的作用。
4.普通血液流變學(xué)(Common Hem orheology):
研究宏觀血液流變學(xué)、細(xì)胞血液流變學(xué)和分子血液流變學(xué)之間的相互關(guān)系。
5.臨床血液流變學(xué)(Clinical Hem orheology):
就是將血液流變學(xué)應(yīng)用于臨床,研究血管-血液器官的功能紊亂、病理狀態(tài)和疾病過程等的臨床表現(xiàn)以及這些疾病的診斷、治療和預(yù)防。
正常的血液流變狀態(tài),除與心泵、血管結(jié)構(gòu)功能密切有關(guān)外,還取決于血液本身的流變性質(zhì)。如果血液流變性質(zhì)發(fā)生異常,則直接影響到組織的血流灌注,組織缺水缺氧、代謝失調(diào)、功能障礙、出現(xiàn)一系列嚴(yán)重的后果。
決定血漿流變質(zhì)的主要是其中的血漿蛋白大分子。而影響全血流變性質(zhì)的主要是其中的紅細(xì)胞。紅細(xì)胞的容積對全血容積的百分比稱為紅細(xì)胞壓積,對血液流變性能影響顯著。靜止血液中(或低切變率流場中)的紅細(xì)胞之間,可以聚集的方式形成疊連,也稱為緡錢狀,并形成某種空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)的特點決定著解離與疊連之間的平衡,一旦解離困難就會造成組織中的微循環(huán)嚴(yán)重阻塞,致使細(xì)胞缺氧而形成損傷。
國內(nèi)外的研究表明,造成人們死亡和致殘率較多的心、腦血管病,惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展都與血液流變有關(guān)。動脈硬化、心肌梗塞、腦血管病變等都伴有血液流變性質(zhì)的異常。惡性腫瘤時癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有人認(rèn)為與血液流態(tài)有著密切關(guān)系。有些資料報導(dǎo)在某些心血管病出現(xiàn)明顯癥狀前,往往一種或數(shù)種血液粘滯因素已有改變。因此,血液流變因素的檢查可能有利于早期查出潛在的疾病。其它如休克、糖尿病、燒傷、血液病等都有血液流變性質(zhì)的改變,嚴(yán)重時可以導(dǎo)致微循環(huán)障礙,出現(xiàn)一系列病理生理學(xué)變化。血液流變因素在一些基本病理過程(如炎癥、血栓形成等)中,血細(xì)胞聚集、血液粘度增高、血細(xì)胞變形等也起著重要作用。
展望
目前有些學(xué)者已從改善血液流變狀態(tài)角度來尋找藥物與其它有效措施,以期能提高療效,控制疾病的發(fā)展。在這方面已有報道,如Pentoxifyllin等對治療動脈硬化性下支血管病有較好的療效。人們還在探索尋找一些藥物,能特異地吸附在紅細(xì)胞、血小板以及內(nèi)皮細(xì)胞表面,對這些細(xì)胞膜的電雙層結(jié)構(gòu)以直接影響,改變膜的(電位,電荷、膜間電位曲線,改善由于細(xì)胞聚集引起的血液粘度增加,血小板的粘附聚集,從而起到抑制血栓形成的效果。因此,血液流變學(xué)的研究對病理學(xué)、病理生理學(xué),診斷學(xué)、藥物學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)都有重要意義。具體來說:
一、血液流變學(xué)的研究可以為研究微循環(huán),特別是微血管網(wǎng)中血流調(diào)節(jié)的一些物理量(血壓、阻力等)提供定量資料,有利于對血流調(diào)節(jié)機(jī)理的闡明,同時亦有可能對某些疾病的發(fā)病機(jī)理,如動脈粥樣硬化形成,血栓形成機(jī)理等提出新的看法;
二、進(jìn)一步認(rèn)識血液中血細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系,有利于對血細(xì)胞的深入認(rèn)識;
三、血液流變學(xué)的某些參數(shù)可以作為診斷某些疾病的指標(biāo)之一;
四、根據(jù)治療過程中某些血液流變學(xué)指標(biāo)的變化,可能對預(yù)后提出可靠依據(jù);
五、更重要的是隨著研究的深入,相信今后可根據(jù)血液流變變化及臨床其他生理生化指標(biāo)的變化來預(yù)測某些疾病發(fā)作的可能性,這在預(yù)防醫(yī)學(xué)上將是十分有意義的;
六、根據(jù)藥物治療前后血液流變指標(biāo)的變化,結(jié)合臨床表現(xiàn),血液流變學(xué)可以作為檢查某種藥物療效的一種手段;
七、血液流變學(xué)在治療上也能發(fā)揮作用,能為某些疾病提供有效治療的新方法;
八、血液流變學(xué)的研究對人工臟器材料的選擇,血液代用品的研究也有較大的幫助。
在我國除上述方面以外,采用血液流變學(xué)研究方法,來探討中醫(yī)理論及闡明中醫(yī)藥的作用機(jī)理將會成為重要方面。
中醫(yī)與血液流變學(xué)
活血化瘀是中醫(yī)用來治療血瘀癥的重要治則。
血瘀癥,按照中醫(yī)的觀點,是“血脈不通”或“血行失度”所致的病癥。
根據(jù)國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的理論和方法研究的結(jié)果,認(rèn)為血瘀癥就是血液循環(huán)和微循環(huán)障礙以及血栓形成的病癥。而活血化瘀就是改善或糾正血液循環(huán)和微循環(huán)障礙以及血栓形成。這種觀點,目前已經(jīng)收獲比較一致的公認(rèn)。
鑒于血液流變性的改變是血液循環(huán)和微循環(huán)障礙的發(fā)生原因和基礎(chǔ),鑒于中醫(yī)關(guān)于血在脈中循環(huán),在血行正常的情況下,其狀態(tài)“如水之流”;在“血行失度”的情況下即血在脈中循環(huán)失去“如水之流”的常度,如“血凝而不流”、“血瘀滯不行”、“血泣則不通”、“血氣不至”等說法中,提示了血液流變性的異常。因此,應(yīng)用現(xiàn)代血液流變學(xué)的理論和方法來探討活血化瘀的療效原理和血瘀本質(zhì),是十分有益的。
肌肉勞損與血液流變
《黃帝內(nèi)經(jīng)·素問·舉痛論》道:“通則不痛,痛則不通”。肌體勞損部位均有疼痛的癥狀。恒怡團(tuán)隊經(jīng)過多年潛心研究,終于發(fā)現(xiàn)“肌肉勞損”是由于血液流變因素改變所引起的血液微循環(huán)障礙,使得組織灌流不足而處于缺氧狀態(tài),引起細(xì)胞、組織損傷,功能下降,進(jìn)而加深血液微循環(huán)障礙,導(dǎo)致惡性循環(huán)而造成人體傷害的狀況。所謂“解鈴還需系鈴人”,恒怡認(rèn)為,只有改善血液流變狀態(tài),保證血液微循環(huán)的良好品質(zhì),才是回歸健康的根本保證。