ΜΑθημα ETY-494: «Ειςαγωγη ςτην ΒιοϊατρικΗ ΜηχανικΗ»

Παρουσίαση με θέμα: "ΜΑθημα ETY-494: «Ειςαγωγη ςτην ΒιοϊατρικΗ ΜηχανικΗ»"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΜΑθημα ETY-494: «Ειςαγωγη ςτην ΒιοϊατρικΗ ΜηχανικΗ»
Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών, Σχολή Θετικών Επιστημών, Πανεπιστήμιο Κρήτης Δρ. Γεώργιος Βλαστός ( Ιστοσελίδα Μαθήματος: Εισαγωγή στην Βιορεολογία

2 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Shear Deformation of a Fluid Volume Between Two Parallel Plates
ΔΧ h DC A F Shear deformation g = h h v dt d Χ γ = 1 g & Shear rate F Shear stress s = A s h Viscosity = . g

3 ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ Μετατροπές Μονάδων
ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΔΙΕΘΝΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΟΝΑΔΩΝ Δύναμη 1 dyne 10-5 Newtons (N) Διατμητική Τάση (shear stress) 1 dyne/cm2 10-1 Pascals (Pa) = 10-1 N/m2 Ιξώδες = Διατμ. Τάση/Διατμ. Ταχύτητα (Viscosity = Shear stress/shear rate) 1 Poise (P) 1 centiPoise (cP) 10-1 Pascal • second 1 milliPascal•second (mPa•s)

4 ΝΕΥΤΟΝΙΚΑ ΚΑΙ ΜΗ ΝΕΥΤΟΝΙΚΑ ΥΓΡΑ
Τα νευτονικά υγρά σε σταθερή θερμοκρασία έχουν σταθερό ιξώδες, δηλ. αλλαγές στη διατμητική τάση που ασκείται στο υγρό παράγουν ανάλογες μεταβολές στην ταχύτητα διάτμησης Στα μη νευτονικά υγρά όπως το αίμα οι παραπάνω μεταβολές είναι δυσανάλογες, δηλ. απαιτείται μια σχετικά ισχυρότερη δύναμη για να κινήσει το αίμα αργά παρά για να το κινήσει γρήγορα Στις μεγάλες ταχύτητες διάτμησης (> 100 s-1) το αίμα συμπεριφέρεται σαν νευτονικό υγρό και το ιξώδες του παίρνει σταθερή τιμή

5 ΡΕΟΛΟΓΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ
Τι αίμα στην κυκλοφορία μεταφέρει οξυγόνο στους ιστούς και απομακρύνει διοξείδιο του άνθρακα. Η ανταλλαγή αυτή εξαρτάται απο α) την συγκέντρωση των ερυθρών αιμοσφαιρίων (αιματοκρίτης) και απο β) τον λόγο της ροής (flow rate), δηλ. προσδιορίζεται απο την απόδοση της καρδιάς. Η αντίσταση στη ροή (flow resistance) παίζει μεγάλο ρόλο, όχι μόνο λόγω των μηχανικών ιδιοτήτων των αγγείων (γεωμετρία, ιξωδοελαστικότητα, κ.λ.π.), αλλά και λόγω αυτών καθεαυτών των ρεολογικών ιδιοτήτων του αίματος και του πλάσματος.

6 ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ Το αίμα συνιστά ένα υψηλά συγκεντρωμένο διάλυμα (40%-45% διαλ. όγκου) διαφόρων κυτταρικών τύπων , όπως ερυθρά αιμοσφαίρια (97% του συνολικού όγκου), λευκά αιμοσφαίρια και αιμοπετάλια διαλυμένα στο πλάσμα. Το πλάσμα είναι υδατικό διάλυμα ηλεκτρολυτών και πρωτεϊνών. Το πλάσμα θεωρείται νευτονικό υγρό με τιμή ιξώδους περίπου στα 1.64 mPa•s στους 25°C (ιξώδες νερού= mPa•s στους 25°C ).

7 ΙΞΩΔΕΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ
Hematocrit 45% Temperature 37°C 100 PV 1.28 mPa s RBC AGGREGATION RBC DEFORMATION Blood viscosity, mPa s 10 1 0.01 0.1 1 10 100 Shear rate, s -1

8 ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΕΡΥΘΡΩΝ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΩΝ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ
Υψηλές τιμές του ιξώδους σε χαμηλές ταχύτητες διάτμησης λόγω της συσσωμάτωσης (aggregation) των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Μείωση της τιμής του ιξώδους σε υψηλότερες ταχύτητες διάτμησης λόγω της αποσυσσωμάτωσης (disaggregation) των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Τάση για σταθερή τιμή ιξώδους σε υψηλότερες ταχύτητες διάτμησης λόγω της παραμορφωσιμότητας των ερυθρών αιμοσφαιρίων (red blood cell deformability). Άκαμπτο σφαιροειδές σωματίδιο Άκαμπτο δισκοειδές σωματίδιο (στερεό ερυθρό αιμοσφαίριο) Παραμορφώσιμο σωματίδιο (Ερυθρό αιμοσφαίριο σε ψηλές ταχύτητες ροής)

9 ΡΕΟΛΟΓΙΚΟΣ ΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ
ΣΕ ΧΑΜΗΛΕΣ ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΔΙΑΤΜΗΣΗΣ: (AT LOW SHEAR STRESS) Συσσωμάτωση ερυθρών αιμοσφαιρίων (erythrocyte aggregation) Τάση ροής (yield stress) για τιμές αιματοκρίτη>45% Αιώρημα (suspension) αλληλεπιδρώντων άκαμπτων σωματιδίων σε Νευτονικό πλάσμα ΣΕ ΨΗΛΕΣ ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΔΙΑΤΜΗΣΗΣ: (AT HIGH SHEAR STRESS) Γαλάκτωμα (emulsion) παραμορφώσιμων υγρών σταγόνων

10 ΣΧΕΣΗ ΙΞΩΔΟΥΣ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΑΙΜΑΤΟΚΡΙΤΗ
Hematocrit, % 10 30 50 70 90 20 40 60 80 100 Relative blood viscosity, h r 1 s -1 10 s 100 s n = 60 healthy subjects Modified Brinkman Roscoe equation r = (1-H)- Exponential equation r = eH h r = BL PL Figure 1. Hematocrit dependence of the relative viscosity of blood at three shear rates from a group of 60 healthy subjects. The darker colored symbols at each shear rate represent viscosity measurements at native hematocrit, whereas the lighter colored symbols represent viscosity measurements from 2 subjects after blood dilution with autologous plasma in order to obtain hematocrit values beyond the physiological range (total number of blood samples n=76). The solid light colored lines represent the fit with the MBR equation (1) and the dashed dark colored lines represent the fit with the exponential equation (2) at each shear rate. After least square fitting of the hematocrit-relative viscosity curves, we propose the use of the modified Brinkman-Roscoe (MBR) equation from the theory of concentrated suspensions3,4. MBR equation: r = (1-H)- (1) Where r is the relative viscosity of blood defined as: r = /PL,  is blood viscosity, PL plasma viscosity in mPa s, H the hematocrit value in % and , >0 are fit parameters. Exponential equation r = eH Vlastos et al., Biorheology 1999;36:129

11 ΣΧΕΣΗ ΙΞΩΔΟΥΣ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΑΙΜΑΤΟΚΡΙΤΗ
Η σχέση του ιξώδους του αίματος με την συγκέντρωση των ερυθρών αιμοσφαιρίων στο αίμα (αιματοκρίτης) είναι εκθετική. Μικρές αλλαγές στον αιματοκρίτη, προκαλούν δυσανάλογα μεγάλες αλλαγές στο ιξώδες και κατ’ επέκαταση στην ροή του αίματος στην κυκλοφορία. Αυτή η συμπεριφορά μοιάζει με την συμπεριφορά του ιξώδους σε διαλύματα άκαμπτων σωματιδίων διαλυμένα σε νευτωνικό υγρό. Η μοντελοποίηση της σχέσης του ιξώδους με τον αιματοκρίτη βασίζεται σε μαθηματικά μοντέλα από την ρεολογία των διαλυμάτων (suspension rheology).

12 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΚΑΘΟΡΙΖΟΥΝ ΤΟ ΙΞΩΔΕΣ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ
BLOOD VISCOSITY TEMPERATURE PLASMA LIPOPROTEINS VISCOSITY RED BLOOD CELL CONCENTRATION Affinity for Plasma Proteins Surface Electric Charge Deformability RED BLOOD CELL AGGREGATION Shear Rate at Cell Surface External Fluid Viscosity Internal Membrane Viscoelasticity RBC Shape and Geometry SHEAR STRESS AT CELL SURFACE DEFORMABILITY RED BLOOD CELL DEFORMATION

13 ΟΜΟΑΞΙΑΚΟ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΟ ΙΞΩΔΟΜΕΤΡΟ (Coaxial rotational viscometer)

14 ΙΞΩΔΟΜΕΤΡΙΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ DIN 412 ΤΟΥ ΟΜΟΑΞΙΑΚΟΥ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΟΥ ΙΞΩΔΟΜΕΤΡΟΥ CONTRAVES LS 40 Περιστροφικό ιξωδόμετρο τύπου Couette με ομοαξονικό σύστημα κυλίνδρων. Μικρή ποσότητα αίματος (2 mL). Μετρήσεις σε πολύ χαμηλές ταχύτητες διάτμησης ( s-1).

15 ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ (BLOOD VISCOELASTICITY)
Πολλά υλικά επιδεικνύουν ιξωδοελαστικές ιδιότητες που σχετίζονται με μια καθαρά ελαστική (στιγμιαία) αντίδραση, ακολουθούμενη από μιά επιβράδυνση (καθυστερημένη ελαστικότητα) όταν υπόκεινται σε ταλαντούμενη διατμητική τάση. Όταν ένας όγκος υγρού υπόκειται σε μιά ταλαντούμενη διατμητική τάση σ με συχνότητα ταλάντωσης ω και πλάτος ταλάντωσης γ0, μπορούμε να προσδιορίσουμε τις ιξωδοελαστικές ιδιότητες του υγρού. Όταν η παραμόρφωση (deformation) γ είναι μικρή, ισχύει η θεωρία της γραμμικής ιξωδοελαστικότητας (linear viscoelasticity) και το υγρό θα ταλαντούται ημιτονοειδώς με την ίδια συχνότητα ω και με μιά διαφορά φάσης δ μεταξύ της διατμητικής τάσης σ και της διατμητικής παραμόρφωσης γ (shear deformation).

16 ΤΑΛΑΝΤΟΥΜΕΝΗ ΗΜΙΤΟΝΟΕΙΔΗΣ ΡΟΗ (OSCILLATORY SHEAR FLOW)
 NEWTONIAN FLUID w t d = 90° g s HOOKEAN SOLID = 0° VISCOELASTIC VISCOELASTIC Shear deformation t w g sin = Oscillatory shear rate t w g cos & = IDEALLY VISCOUS ) sin( d w s + = t A F Oscillatory shear stress IDEALLY ELASTIC

17 ΙΞΩΔΕΣ ΤΟΥ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ
Το αίμα αποτελεί υγροποιημένο αιώρημα ελαστικών κυττάρων. Αν η ροή του αίματος είναι σταθερή με τον χρόνο, τότε ο λόγος της διατμητικής τάσης προς την διατμητική ταχύτητα εκφράζει το ιξώδες. Αν έχουμε ροή που μεταβάλλεται χρονικά, όπως είναι η ροή του αίματος στην ανθρώπινη κυκλοφορία, τότε το αίμα επιδεικνύει ταυτόχρονα και ιξώδη και ελαστικά χαρακτηριστικά. Σ’ αυτή την περίπτωση το υγρό είναι ιξωδοελαστικό. Το πλάσμα του αίματος διαθέτει μόνο ιξώδη και όχι ελαστική συμπεριφορά.

18 ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΜΕΤΡΗΜΕΝΗ ΣΕ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΚΟΝΤΑ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΠΑΛΜΟ
ΠΕΡΙΟΧΗ 1: Τα κύτταρα σχηματίζουν μεγάλα συσσωματώματα και όσο αυξάνεται η διατμητική τάση το μέγεθος των συσσωματωμάτων μειώνεται. Σ’ αυτή την περιοχή η ιξωδοελστικότητα επηρεάζεται από την τάση συσσωμάτωσης των ερυθροκυττάρων. ΠΕΡΙΟΧΗ 2: Τα κύτταρα αποσυσσωματώνονται. Οι ασκούμενες δυνάμεις αναγκάζουν τα κύτταρα να ποροσανατολιστούν στην ροή και να παραμορφώνονται. ΠΕΡΙΟΧΗ 3: Η αυξανόμενη διατμητική τάση παραμορφώνει τα κύτταρα και αν έχουν κανονική παραμορφωσιμότητα, τα κύτταρα δημιουργούν στρώματα που «γλιστρούν» πάνω σε στρώματα πλάσματος. From: G.B. Thurston

19 ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ
Η ιξωδοελαστικότητα του αίματος οφείλεται στα ελαστικά ερυθροκύτταρα που καταλαμβάνουν περίπου τον μισό όγκο του αίματος. Τα ερυθροκύταρα σε στάση τείνουν να «κολλάνε» με αποδοτικό τρόπο όσον αφορά τον χώρο που καταλαμβάνουν. Για να αρχίσει η ροή του αίματος, το μέγεθος αυτών των συσσωμάτων πρέπει να μειωθεί. Οι δυνάμεις που αποσυσσωματώνουν τα κύτταρα παράγουν ελαστική παραμόρφωση και προσανατολισμό των κυττάρων, προκαλώντας την αποθήκευση ελαστικής ενέργειας στην κυτταρική μικροδομή του αίματος. Όσο αναπτύσσεται η ροή το «γλίστρημα» της εσωτερική δομής των κυττάρων απαιτεί μια συνεχή τροφοδοσία ενέργειας, που καταναλώνεται σε ιξώδη τριβή. Τα παραπάνω καθιστούν το αίμα ιξωδοελαστικό υγρό. Το ιξώδες μέρος της ιξωδοελαστικότητας σχετίζεται με την κατανάλωση ενέργειας στην ροή, κυρίως λόγω του γλιστρήματος και της παραμόρφωσης των ερυθροκυττάρων και των συσσωμάτων ερυθροκυττάρων. Το ελαστικό μέρος της ιξωδοελαστικότητας σχετίζεται με την αποθήκευση ενέργειας στην ροή λόγω του προσανατολισμού στην ροή και της παραμορφωσιμότητας των ερυθροκυττάρων.

20 ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ
Oscillatory shear rate, s-1 1 10 100 Blood viscoelasticity, mPa s 0.1 h h²

21 ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΕΠΑΛΛΗΛΙΑ ΣΤΑΘΕΡΗΣ ΚΑΙ ΤΑΛΑΝΤΟΥΜΕΝΗΣ ΡΟΗΣ (PARALLEL SUPERPOSITION OF STEADY AND OSCILLATORY SHEAR FLOW) gsup . gosc . + gsup . gosc . Time

22 Vlastos et al., Biorheology 1997;34:19-36
BLOOD VISCOELASTICITY AT DIFFERENT SUPERIMPOSED STEADY SHEAR RATES Hct 45%, f=0.5 Hz, 25 °C Vlastos et al., Biorheology 1997;34:19-36

23 Vlastos et al., Biorheology 1997;34:19-36
BLOOD VISCOELASTICITY AT DIFFERENT SUPERIMPOSED STEADY SHEAR RATES Hct 45%, f=0.5 Hz, 25 °C Vlastos et al., Biorheology 1997;34:19-36

24 ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΙΑ ΤΟ ΑΙΜΑ

25 ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΙΑ ΤΟ ΑΙΜΑ

26 ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΙΑ ΤΟ ΑΙΜΑ

27 ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΙΑ ΤΟ ΑΙΜΑ

28 ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΙΜΟΡΕΟΛΟΓΙΑΣ
Το ιξώδες του αίματος και του πλάσματος έχουν καθιερωθεί σαν ανεξάρτητοι παράγοντες κινδύνου (risk factors) σε μεγάλες επιδημιολογικές μελέτες. Υψηλές τιμές του ιξώδους του αίματος δυσκολεύουν την ροή του αίματος, αυξάνουν την αγγειακή αντίσταση (vascular resistance) και προωθούν την αθηροθρομβογένεση. Το αίμα παρουσιάζει ιξωδοελαστικές (viscoelastic) ιδιότητες. Σε αντίθεση με την συνεχόμενη ροή (steady shear), η ιξωδοελαστικότητα του αίματος (blood viscoelasticity) εμπλέκει μοτίβα ταλαντούμενης ροής παρόμοια με αυτά που παρατηρούνται κοντά στην καρδιά και σε περιοχές των αρτηριών με προδιάθεση σε αθήρωμα. O προσδιορισμός του ιξώδους και της ιξωδοελαστικότητας του αίματος έχει κλινική σημασία σε πολλές ασθένειες.

29 ODDS RATIOS OF CAROTID INTIMA-MEDIA THICKNESS >1
ODDS RATIOS OF CAROTID INTIMA-MEDIA THICKNESS >1.05 mm FOR A 1 SD INCREASE IN EACH OF THE HEMOSTATIC AND RHEOLOGICAL FACTORS FROM THE EDINBURGH ARTERY STUDY (1106 men and women, 5 years follow-up) Odds Ratio (95% CI) Risk factor (Men) Multivariate- adjusted‡ Fibrinogen 1.24* tPA 0.91 Fibrin D-dimer 1.34 Hematocrit 1.12 Blood viscosity 1.39† Corrected viscosity 1.33* Relative viscosity 1.19 Plasma viscosity 1.23 Blood Viscosity and Elevated Carotid Intima-Media Thickness in Men and Women The Edinburgh Artery Study Amanda J. Lee, PhD; Philip I. Mowbray, BSc; Gordon D.O. Lowe, FRCP; Ann Rumley, PhD; F. Gerald R. Fowkes, FRCPE; Paul L. Allan, FRCR Background—Several hemostatic and rheological factors have been associated with incident cardiovascular events. However, there have been no reports on the relationship of rheological factors with early atherosclerosis and very few on hemostatic factors. We therefore studied the relationship between these factors and carotid intima-media thickness (IMT). Methods and Results—The Edinburgh Artery Study measured fibrinogen, tissue plasminogen activator (tPA), fibrin D-dimer, von Willebrand factor (vWF), blood and plasma viscosities, and hematocrit as part of its baseline examination during 1988–1989. At the 5-year follow-up, valid measurements of IMT had been recorded in 1106 men and women 60 to 80 years old. In men, blood viscosity (P#.001) and its major determinants, plasma viscosity, fibrinogen (both P#.01), and hematocrit (P#.05), were all linearly related to IMT. Furthermore, blood viscosity, fibrinogen (both P#.01), and plasma viscosity (P#.05) remained significantly associated on multivariate analysis. Correcting blood viscosity to a standard hematocrit of 45% had little effect on its association. In men, there was a significantly increased risk of having an IMT above versus below the upper quartile of its distribution (1.05 mm) for SD increases in blood viscosity (P#.01), fibrinogen, corrected blood viscosity, and plasma viscosity (all P#.05). With the exception of plasma viscosity, these risks were unaffected by adjustment for other common cardiovascular risk factors. No significant associations were found between any of the hemorheological factors and IMT in women or for tPA, fibrin D-dimer, or vWF in either sex. Conclusions—These findings suggest that in men, blood viscosity and its major determinants are associated not only with incident cardiovascular events but also with the early stages of atherosclerosis. This may be one explanation for the link between rheological factors and events. (Circulation. 1998;97: ) TABLE 4: Odds ratios of having a carotid IMT value above versus below the upper quartile of its distribution for a unit (SD) increase in each of the hemostatic and rheological factors are presented in Table 4. In men, after adjustment for age, standard unit increases in fibrinogen (P#.05), blood viscosity (P#.01), corrected blood viscosity (P#.05), and plasma viscosity (P#.05) significantly raised the likelihood of having an elevated IMT. Adjustment for pack-years, total cholesterol, and systolic blood pressure had very little effect on the magnitude of these odds ratios, with the exception of plasma viscosity, which was reduced to marginal nonsignificance (P5.07). The odds ratios for each of the viscosity measurements were then further adjusted for plasma fibrinogen level, and there was little change in their significance levels (data not shown). Table 4 shows that none of the hemorheological factors were associated with an increased IMT in women. Again, tPA, fibrin D-dimer, and vWF showed no relationship to IMT in either sex. *P 0.05; †P 0.01 ‡ Adjusted for age, total cholesterol, systolic blood pressure, and pack-years of smoking Measured at high shear rates (> 300 s-1) Adapted from: Lee et al., Circulation 1998;97:

30 EFFECTS OF HYDRATION ON BLOOD RHEOLOGY
Hydration after an overnight fast with 500 mL electrolyte fluid every 30 min for 2 hs n=17 healthy adults (8 M 9 F), mean±SEM *p<0.05, ** p<0.01 significant to baseline 3 4 5 6 7 8 11 12 13 14 * * * 1 s -1 Blood viscosity, mPa s * * 10 s -1 ABSTRACT This study investigated the impact of oral fluid intake on blood rheology of 17 healthy adults following a hour overnight fast from food and drink. An oral fluid load of 500 mL was consumed every 30 minutes for 2 hours. Blood viscosity values at shear rates of 1, 10 and 100 s-1 were reduced (p <0.05 to p <0.01) at 30 and 120 minutes following hydration; however, these differences were not significant after hematocrit correction. With fluid intake, both uncorrected and corrected viscous component of blood viscoelasticity at oscillatory shear rate of 1 s-1 and at a constant frequency of 2 Hz were reduced (p <0.05 to p <0.001) at all time points as compared to fasting values. The corrected elastic component of blood viscoelasticity increased 90 minutes after hydration (p <0.05). An overnight fast is accompanied by rheological abnormalities that are altered by fluid intake. * * ** 100 s -1 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL Baseline 30 60 90 120 Minutes Vlastos et al. Clin. Hemorheol. and Microcirculation 2003;28:41-49

31 HYDRATION AND BLOOD RHEOLOGY
Hydration after an overnight fast with 500 mL electrolyte fluid every 30 min for 2 hs n=17 healthy adults (8 M 9 F), mean±SEM *p<0.05, ** p<0.01 significant to baseline Vlastos et al. Clin. Hemorheol. and Microcirculation 2003;28:41-49

32 ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΙΜΑΤΟΣ ΑΣΘΕΝΟΥΣ ΜΕ ΔΡΕΠΑΝΟΕΙΔΗ ΑΝΑΙΜΙΑ (Sickle Cell Anemia)
Κανονικά τα ερυθροκύτταρα είναι παραμορφώσιμα, αλλά σε πολλές παθολογικές καταστάσεις μειώνεται η παραμορφωσιμότητά τους. Τα ερυθροκύτταρα με μειωμένη παραμορφωσιμότητα δυσκολεύονται να δημιουργήσουν στρώματα σε ψηλές ταχύτητες διάτμησης. Σε χαμηλές ταχύτητες διάτμησης τα ερυθροκύτταρα με μειωμένη παραμορφωσιμότητα δυσκολεύονται να δημιουργήσουν συσσωματώματα. Η ιξωδοελαστικότητα του αίματος ενός ασθενούς που πάσχει από δρεπανοειδή αναιμία είναι πολύ διαφορετική από την ιξωδοελαστικότητα του κανονικού αίματος στην ίδια τιμή αιματοκρίτη. Αυτό φαίνεται στις υψηλές ταχύτητες διάτμησης, όπου η ελαστικότητα του αίματος του ασθενούς με αναιμία (κόκκινο) είναι πολύ υψηλότερη από την ελαστικότητα του κανονικού αίματος (μαύρο). Normal red blood cells are deformable but many conditions of disease and trauma can reduce their deformability. Red blood cells with reduced deformability will have difficulty forming layers at high shear rates. In the quiescent state cells with an extreme diminishment of deformability will also have difficulty aggregating. From: G.B. Thurston