Aksiālā migrācija

Aksiālā migrācija Asins plūsmā deformējamie eritrocīti tiek pārvietoti aksiālajā plūsmā mazākos traukos, izmantojot bīdes spēkus, kas atrodas tuvu sienai. Tas rada nelielu strāvu ar mazām šūnām, kas novērš stenozes kapilāros. Šis efekts ir daļa no Fåhraeus-Lindqvist efekta, un to var ierobežot ar sarkano asins šūnu (eritrocītu) formas izmaiņām.

Kas ir aksiālā migrācija?

Asinis ir viskozs šķidrums. Viskozitāte ir viskozitātes mērs. Jo lielāka ir viskozitāte, jo viskozāks ir šķidrums. Pie lielākas viskozitātes šķidruma komponenti ir ciešāk saistīti viens ar otru un tāpēc ir nekustīgāki. Šajā kontekstā tiek runāts par iekšēju berzi.

Lai spētu bez problēmām sasniegt visus ķermeņa audus un spētu iziet pat cauri plānākajiem kapilāriem, cilvēka asinis atšķirībā no ņūtoniskā šķidruma neuzvedas proporcionāli, bet Fåhraeus-Lindqvist efekta dēļ ir atšķirīgas viskozitātes.

Fåhraeus-Lindqvist efekts attiecas uz šķietamās asins viskozitātes samazināšanos traukos ar samazinātu trauka diametru. Šīs viskozitātes izmaiņas novērš kapilāru stāzi un ir saistītas ar eritrocītu aksiālo migrāciju.

Aksiālās migrācijas laikā (asins plūsmā) deformējamās sarkanās asins šūnas migrē centrālajā straumē, pateicoties bīdes spēkiem, kas atrodas tuvu sienai. Tas rada nelielu plūsmu ar nedaudzām šūnām, un plazmas plūsma ap šūnām var darboties kā slīdošs slānis.

Tāpēc Fåhraeus-Lindqvist efekts un ar to saistītā eritrocītu aksiālā migrācija ir asins viskozitātes samazināšanās iemesls šauros traukos asinsrites perifērijā. Kuģos ar lielāku lūmenu eritrocītu aksiālā migrācija tiek atcelta, un asinis izskatās viskozākas.

Funkcija un uzdevums

Ņūtona likums attiecas uz ūdens šķidrumiem. Tā kā asinis ir nehomogēna suspensija, to plūsmas uzvedība neatbilst Ņūtona likumiem. Tā viskozitāte ir bīdes sprieguma funkcija. Lēns plūsmas ātrums palielina viskozitāti.

Eritrocīti galvenokārt ir atbildīgi par asins viskozitātes pielāgošanos. Asins šūnas ir kaļamas un pārvietojas organizētā veidā. Pie neliela plūsmas ātruma tie pulcējas kopā, līdzīgi kā nauda monētu ruļļos.

Tiklīdz bīdes spriegums ārkārtīgi samazinās, attiecīgi palielinās viskozitāte. Šajā situācijā asinīm ir cietas īpašības. Turpretī lielāks bīdes spriegums ļauj asinīm attīstīt vairāk šķidruma īpašību. Liels bīdes spriegums padara asinis šķidrākas un tāpēc plūstošākas.

Sakarā ar šīm attiecībām asinīs pastāv viskozitātes atšķirības aortā ar lielu diametru un šaurās lūmena arteriolās ar ļoti mazu diametru. Šajā kontekstā spēlē eritrocītu aksiālā migrācija. Šūnas migrē centrālajā asinsritē, tiklīdz asinsvadi sašaurinās. Eritrocīti ir spējīgi veikt šo migrāciju to deformējamības dēļ.

Eritrocītu aksiālās migrācijas dēļ efektīvā viskozitāte perifērijas šauru lūmenu traukos ir apmēram uz pusi lielāka nekā liela lūmena traukos ķermeņa centrā. Šīs attiecības ir aprakstītas Fåhraeus-Lindquist efektā.

Bīdes spēki, kas atrodas tuvu sienai, izraisa eritrocītu pārvietošanos aksiālajā plūsmā un tādējādi rada ierobežotu plūsmu ar nedaudzām šūnām. Apkārtējā plazmas malas plūsma kļūst par slīdošu slāni, kurā asinis šķiet plūstošākas. Tādējādi hematokrīts samazina tā ietekmi uz perifēro pretestību traukos, kas mazāki par 300 µm. Šajos traukos ir samazināta berzes pretestība.

Slimības un kaites

Sarkanās asins šūnas var ietekmēt formas izmaiņas dažādos apstākļos, kas apgrūtina asiņu migrāciju asiņu plūsmā. Dažādos anēmijas veidos sarkanās asins šūnas maina formu raksturīgos veidos. Atsevišķu eritrocītu lieluma atšķirības liecina par anēmiju.

Eritrocīti alkoholismā bieži iegūst pārāk lielu formu. Papildus lielākam diametram, kas pārsniedz desmit μm, tiem ir palielināts tilpums, lai varētu tikt traucēta to aksiālā migrācija. Kaut arī alkoholismā sarkanās asins šūnas parasti saglabā normālu pamata formu un kļūst tikai par palielinātiem makrocītiem, tās var pilnībā zaudēt pamata formu citās slimībās.

Eritrocīti, kas ir palielināti un vienlaikus parādās ovāli, ir zināmi kā megalocīti un rodas galvenokārt deficīta simptomu gadījumā, piemēram, B12 vitamīna vai folijskābes deficīta gadījumā.

Pārāk maziem eritrocītiem, kuru diametrs ir mazāks par septiņiem μm, ir samazināts tilpums. Ja pazeminātās asins šūnas ir citādi normālas, parasti to izraisa vai nu dzelzs deficīts, vai talasēmija.

Daudzās anēmijas formās ir izteiktas pamatnovirzes, piemēram, sirpjveida šūnu anēmija. Sarkanās asins šūnas dzelzs deficīta anēmijas gadījumā dažreiz pārvēršas gredzena formā. Kluba, bumbiera vai mandeles forma ir sastopama visās smagajās anēmijās.

Saplēstie eritrocīti atbilst šistocītiem un var rasties pēc mākslīgo sirds vārstuļu lietošanas. Schistocīti raksturo arī kaulu smadzeņu transplantācijas un apdegumus. Formas izmaiņu dēļ eritrocīti zaudē elastību. Veicot formas mainītos eritrocītus, caurbraukšana caur šauriem un izliektiem traukiem vairs nav vienkārša. Asiālo migrāciju asins plūsmā tādējādi var ierobežot, mainot eritrocītu formu.

Tā kā ķermenis sarkanās asins šūnas atzīst par bojātām, liesā tās intensīvāk tiek sadalītas. Pēc tam viņiem vajadzētu aizstāt kaulu smadzenes ar jauniem eritrocītiem. Tā kā dažādos deficīta simptomos un slimībās nevar reproducēt labi izveidotus eritrocītus, anēmija saglabājas. Palielinātu sarkano asins šūnu sadalīšanos var nolasīt no mazā asins skaita.