烧伤早期血液流变学的变化

一、血液流变学的概念

血液流变学一词于1951年由Copley首先提出，其定义为“从宏观、微观以至亚微观的水平研究血细胞及血浆成分与流动性质，并包括血液直接接触的血管的流变性质”。血液流变学（Hemorrheology）是一门研究血液流动与变形的新型学科，是一门跨学科边缘学科，而烧伤有着独特的病理生理过程，血液流变学的变化是烧伤诸多病理生理学改变的一个方面，是微循环紊乱的基础。其范围包括血液流量、流速、流态、血液凝固性、血液中有形成分及血管变形性与弹性、微循环、微血管血液流变性等。血液流变学的异常将会导致机体功能性或器质性障碍，因此血液流变学在烧伤临床上具有十分重要的意义。

流体在正压下流动，当压力停止时流动速度逐渐减慢，这是因为流动时流体的内摩擦力阻碍流体的流动。内摩擦力即为流体的黏性。黏度可用下述公式表示：黏度＝切变力/切变率＝dyn·cm-2/S-1=dyn·cm-2·S。切变力（shear stress）是推动流体流动过程中，克服内摩擦力单位面积所需的力，以dyn·cm-2为测定单位。切变率（shear rate）是流动的两层液体每单位距离的流动速度，测定单位常用S-1表示。牛顿性流体黏度是一个常数，它不依赖于切变率的变化。剪切应力与剪切率之间呈正比关系（τ=η·du/dz）。血液是非牛顿型液体，黏度曲线不是直线。血浆近似于牛顿液体，黏度曲线是直线。

烧伤后血液流变学的研究从总体上来看从宏观向微观发展，宏观血液流变学研究血液表观黏度、血浆黏度、血沉、血液及管壁应力分布等。微观血液流变学包括细胞水平上的研究，如红细胞聚集性、变形性、红细胞与血小板表面电荷、白细胞流变性、血小板黏附、聚集等。更进一步的分子水平研究，如血浆蛋白成分对血液黏度的影响，介质对细胞膜的影响，受体作用等称为分子血液流变学。尤其是近年来对内皮细胞、白细胞黏附分子的研究发现：烧伤后由于应激反应、细胞因子及炎症介质的作用可使白细胞及内皮细胞表面黏附分子表达增强，尤其是内皮细胞表面的细胞间黏附分子（ICAM）及选择素超家族的E-selectin、P-selectin，中性粒细胞表面CD11b/CD18表达明显增强。白细胞与内皮细胞黏附性增强，无疑会使白细胞在血液内流速减慢，在微循环内出现白细胞黏附贴壁现象，从而使微循环血液黏度增加。因此烧伤休克期血液流变学的改变不仅与血液浓缩等因素有关，从分子血液流变学的角度分析，还与血细胞之间及血细胞与血管内皮细胞之间的作用有关。可以预言分子血液流变学的研究将会在烧伤临床上发挥愈来愈重要的作用。

二、血液的主要流变性

在临床上血液的主要流变性包括以下几个方面:

1.血液黏度　血液黏度的测定包括血浆黏度与全血黏度。

（1）血浆作为牛顿液体，其黏度与血浆组成有关，尤其受纤维蛋白影响较大，血浆黏度较血清黏度约高20%。

（2）全血黏度与红细胞压积有密切关系。红细胞压积越高，黏度越大，非牛顿特性越显著。

2.血液的屈服应力　血液具有屈服应力，只有当外加切应力达到临界值时，才能使血液流动。血液屈服应力取决于红细胞压积和纤维蛋白原的浓度。屈服应力影响微循环血液淤积，有重要临床意义。

3.血液黏弹性　当切变率小于0.1S-1时，血液中形成红细胞聚集体，有三维网状结构，因此除黏性外，还表现出弹性。当红细胞聚集性增强，血液黏度增高，可导致血液黏弹性增强，临床上表现为微循环血流量降低，血栓形成，红细胞释放氧的能力下降。

4.血液的触变性　血液的触变性意味着血液流变特性是随时间变化的。在切变率0.1～0.5S-1时，人全血黏度不仅依赖于切变率，而且依赖于剪切时间。即切变恒定时，血液黏度随时间而变，如果时间足够长，黏度达到一定值后也不再随时间改变，其值取决于切变率。其机制为在一定切变率作用下，红细胞聚集体解聚有一个时间过程，故表现黏度随之下降。当剪切时间足够长时，红细胞聚集体与单个红细胞之间达到动态平衡，表现黏度不再变化。

5.红细胞相对运动　血液流动时红细胞不仅与血浆一起运动，而且有相对于血浆的运动。这些运动引起细胞与血浆之间的相互作用，影响血液的宏观力学性质。

6.红细胞聚集　在静止状态下红细胞在血浆中聚集并形成网络，这种网络有一定强度，只有当切应力高于强度时，网络破坏，血液才会流动。使红细胞解聚为单个细胞的应力约为0.2N·m-2，N为牛顿力。红细胞聚集性变化对红细胞形态、功能及微循环状态改变有重要影响。

7.红细胞的变形性　红细胞具有良好的变形性，当红细胞变形性降低时，会使全血黏度升高，影响微循环血流及红细胞寿命。

8.红细胞的沉降　在4℃下红细胞比重约为1.098，血浆比重约为1.024，由此在静止的血液中，红细胞由于自身的重力而下降。它是一种血液流变现象，与红细胞聚集及血浆纤维蛋白有很大关系。

9.血小板的聚集性　血小板在正常人体内，以散在方式分布于血液中，在血管中以一定方式随血液运行。当机体某些生理功能改变，血小板被激活后，血小板之间会发生聚集。测定血小板聚集性对了解机体微循环状态及血液凝固性有重要意义。血小板的聚集性通常采用血小板聚集指数、聚集速度、最大聚集率及解聚率来反映。

三、严重烧伤后血液流变性的变化

据血液流变学理论，严重烧伤后引起的全身反应，是一血液流变学现象。严重烧伤后，局部和全身血管通透性增加，血管扩张，导致大量血浆样液体丢失、血浆容量减少、血液浓缩、血浆黏度及红细胞压积增加。而血液黏度增高，导致血流阻力变化，缓慢疲滞，组织、器官血液灌流量降低，缺血缺氧，功能障碍；同时，缺血缺氧的组织细胞中酸性代谢产物增加，从而使红细胞变形能力降低，红细胞聚集指数增高，氧从红细胞内逸出减慢，血液流动性下降而黏度增高，更进一步加重组织缺血缺氧，形成恶性循环。

（一）红细胞压积

1.烧伤后红细胞压积的变化意义极其重要，红细胞压积的改变可影响血液流变学特性。Heideman曾报道，50%烧伤狗，伤后30min红细胞压积增至伤前的132%。国内郭振荣1985年报道，25%烧伤狗伤后2h红细胞压积即明显高于伤前。笔者对35%烧伤小型猪红细胞压积进行了观测，发现烧伤后1h红细胞压积增加了近1倍，伤后4d逐渐下降，低于正常值，并持续到伤后12d。红细胞压积的这一变化过程反映烧伤早期血液浓缩，后期由于感染等因素红细胞破坏加剧、生成被抑制，表现为贫血。

2.影响红细胞聚集性的因素主要有三个方面：①红细胞表面负电荷减少时聚集增加，实验证明当犬烧伤后红细胞电泳速度降低，红细胞聚集性增加。当血液在2.3S-1切速下黏度增加20%，当切变率低于50S-1时即可观察到明显的红细胞聚集体；②当红细胞膜上沉积有黏性蛋白时，聚集性会增加。临床上炎症部位微血管中红细胞产生的泥流现象就是这种原因引起的；③血液中长链高分子物质如：纤维蛋白原、球蛋白及高分子葡萄糖等高分子物质，由于其表面有较强的吸附性，可使红细胞聚集性增加。红细胞聚集性的测定方法较多，常用血浆黏度法测量。公式为：

R=（η/η0）/（η/η1）

式中η为血浆黏度，η0为右旋糖酐的黏度，η1为生理盐水-EDTA液的黏度。

也可用Chen改良法，R＝血浆中红细胞团数/PBS缓冲液中红细胞团数

烧伤后休克、细胞膜损伤、血浆中纤维蛋白原物质增加、血浆黏度增加及微循环中血液流速减慢均为红细胞聚集性增强提供了条件。笔者在烧伤小型猪模型中观察到，伤后红细胞聚集性增强，伤后12d尚未恢复正常。

（二）血液的黏度

血液的黏度是血液最基本的流变特性，对于机体的生理和病理变化均具有重要意义。

烧伤后休克期血液黏度升高主要与体液渗出、血液浓缩有关；休克期后再度升高则与红细胞和血小板聚集性增强、血液纤维蛋白原和凝血酶原增加有关，感染因素对血液黏度有一定的影响。红细胞的变形性下降，携氧能力下降，聚集性增加，反过来会使血液黏度增加，血液流经微血管时流速进一步减慢，微循环阻滞，加重了组织缺氧及休克的发展。

四、烧伤后血液流变学的影响因素

烧伤后影响血液流变学的因素较多，而且血流动力学、血液流变学和微循环之间存在密切联系，并相互影响。烧伤越重，血流变学指标的异常改变越明显，而且这种异常改变伴随着严重烧伤整个病程的进展而加重。尤其是由于休克、血容量不足、缺氧、酸中毒等因素，造成血浆、全血黏度增高、红细胞刚性和聚集性升高、血小板黏附和聚集性升高，形成临床上所谓的“高黏滞血征”，整个病程中都存在使红细胞破坏加速和生成不足的因素，加重了血液循环与微循环障碍。