Как найти вязкость крови

Кровь – основная биологическая жидкость, которая выполняет ряд важных функций в организме. Она транспортирует питательные вещества и кислород во внутренние органы, а также обеспечивает иммунитет. От состава, консистенции и вязкости зависит здоровье.  Практически каждый человек  сталкивался с понятием  «густая кровь». При этом далеко не все знают, что такое нарушение способно стать причиной развития ряда тяжелых заболеваний. Рассмотрим подробно причины возникновения и первые признаки нарушения.

Понятие «густая кровь»

Состояние сгущения крови имеет медицинский термин — гиперкоагуляционный синдром. Это считается нарушением. Чтобы разобраться, что собой представляет увеличенная вязкость крови, необходимо понимать, из каких компонентов она состоит:

• жидкая основа;
• клеточная часть;
• вещества, которые плазма разносит по организму.

Важно, чтобы уровень всех составляющих был сбалансирован. Вязкость является показателем соотношения жидкой основы и клеточной массы. Так, при недостатке эритроцитов развивается анемия, и плазма приобретает чрезмерно жидкую консистенцию, а их избыток провоцирует ее сгущение.

Причины

Густая кровь отличается плохими реологическими свойствами, говоря другими словами, ее течение затрудняется и замедляется. На качественные показатели влияет много факторов, начиная от режима дня и рациона, заканчивая нарушением функционирования систем и внутренних органов.

Возможные причины густой крови и патологии, провоцирующие развитие этого состояния:

• Обезвоживание. Несоблюдение водного режима приводит к различным нарушениям в работе организма, которые сопровождаются повышением вязкости.
• Коагулопатии токсичного происхождения, а также заболевания генетической и аутоиммунной природы, которым характерно нарушение свертываемости.
• Онкология. Злокачественные патологии крови провоцируют дисбаланс клеточной части и плазмы.
• Заболевания печени. Орган принимает участие в продуцировании белков, которые отвечают за свертываемость. Определенные патологии снижают или увеличивают синтеза данных элементов, что негативно отражается на консистенции.

Факторы, способствующие сгущению

Гиперкоагуляционный синдром может развиться в результате генетических патологий, однако зачастую нарушение имеет вторичный характер, возникая на фоне воздействия внутренних и внешних факторов.

Что провоцирует сгущение крови:

1. Возраст. По мере старения движение крови по сосудам ухудшается, так как они становятся жесткими и кальцинированными. Примерно с возраста 50 лет для поддержания жидкого состояния рекомендуют прием разжижающих медикаментов.
2. Ожирение. Нарушения метаболизма становятся причиной сгущения консистенции крови.
3. Повышенный уровень холестерина. Нарушает кровоток и делает консистенцию плазмы густой.
4. Вредные привычки. Вероятность тромбообразования повышают вещества, попадающие с сигаретным дымом во время курения. Злоупотребление алкоголем провоцирует значительное обезвоживание, что негативно отражается на качественных показателях плазмы.
5. Ожоги и значительное переохлаждение. Данные факторы провоцируют сильный стресс, нарушение кроветворения, обезвоживание, что снижает вязкость.
6. Операции и травмы сосудов, трансплантация. Повышается риск образования рубцов, что затрудняет кровоток.
7. Воспалительные процессы. Повышают уровень белков, холестерина, фибриногена и лейкоцитов, что негативно отражается на качественных показателях плазмы.
8. Стресс. Провоцирует интенсивную выработку гормонов, сужающих артерии, что замедляет кровообращение. Хронические стрессовые ситуации увеличивают риск сгущения крови.
9. Гиподинамия. Недостаток физической активности нарушает кровоток в сосудистой системе.
10. Патогенная микрофлора. Заболевания, спровоцированные микроорганизмами, сопровождаются интоксикацией организма и лихорадкой, что приводит к сгущению крови.
11. Гормональная контрацепция. Данные средства зачастую провоцируют усиленное тромбообразование.
12. Неправильное питание. Чрезмерное употребление быстрых углеводов, копченостей, соли и сахара.
13. Отравление токсинами. Радиация, прием в пищу овощей и фруктов с высоким содержанием пестицидов и тяжелых металлов, плохая экология, провоцируют чрезмерное тромбообразование и застой плазмы.
14. Беременность. Увеличивающаяся матка давит на сосуды малого таза, провоцируя застойные процессы в них.

Кто входит в группу риска

Все факторы, перечисленные выше, могут спровоцировать снижение качественных показателей плазмы. Наиболее подвержены развитию синдрома:

• Злокачественные и доброкачественные новообразования. У пациентов наблюдается повышенная свертываемость, так как организм заблаговременно готовится к распаду опухоли.
• Люди преклонного возраста. Малоподвижный образ жизни провоцирует развитие застойных процессов – основного фактора патологии.
• Атеросклероз. Бляшки на стенках артерий вызывают их сужение, затрудняя кровоток.
• Люди, склонные к развитию тромбофилии. Патология может иметь генетическую природу, передаваясь по наследству, либо возникать на фоне нарушения баланса свертывающей и противосвертывающей систем.
• Пациенты, страдающие хроническими заболеваниями печени, желчного пузыря, сердечно-сосудистой системы, сахарным диабетом, варикозным расширением вен.
• Люди, страдающие ферментопатией. Патология, при которой активность некоторых пищевых ферментов недостаточная, либо полностью отсутствует. В результате компоненты пищи не расщепляются полноценно. В плазму попадают продукты распада, закисляя ее.

Сгущение крови провоцирует продолжительная терапия диуретиками, нестероидными противовоспалительными средствами, а также медикаментами, в состав которых входит фитоэстроген и эстроген.

В чем опасность состояния

Зачастую вязкость крови наблюдается в период вынашивания ребенка. Это естественный процесс, который защищает от самопроизвольного аборта и возникновения кровотечений. Однако чрезмерное сгущение представляет опасность как для ребенка, так и будущей матери. Поэтому в период беременности важно контролировать данный параметр.

Кровь у только что появившихся на свет малышей имеет боле густую консистенцию. Это также является нормой. Ему необходимо адаптироваться к новым условиям. В первые несколько часов с момента рождения уровень гемоглобина имеет значительные показатели, которые снижаются постепенно. Практически половина разрушается на протяжении первых суток.

У взрослых людей состояние представляет угрозу для жизни и не нормализуется самостоятельно. Обязательно необходимо записаться на прием к специалисту и выполнять его рекомендации.

Наиболее серьезное осложнение – нарушение микроциркуляции сосудов головного мозга. В результате наблюдается повышенная утомляемость, ухудшение памяти, вялость, сонливость.

Синдром приводит к тому, что клетки плазмы не способны выполнять свои функции, в результате, ткани органов не получат питательные вещества в полном объеме, а продукты распада не выведутся.

Зачастую сгущение провоцирует интенсивное формирование тромбов. В тяжелых случаях это может вызвать инфаркт и инсульт, и даже привести к летальному исходу.

Гиперкоагуляционный синдром, сопровождающийся снижением уровня тромбоцитов, нарушает кровоток и повышает вероятность развития кровотечений. Иногда данное состояние является признаком онкологии.

При отсутствии лечения, состояние может вызвать кровотечение в мозге и диабетическую кому, что в большинстве случаев приводит к смерти.

Определение вязкости крови

Определение параметров густоты осуществляется специальным устройством – вискозиметром, который позволяет определить скорость кровотока, а затем сравнить данный параметр с интенсивностью движения воды (дистиллированной). Обе жидкости берут в равных объемах при комнатной температуре.

В норме ток крови должен быть медленнее воды как минимум в 4 раза, плотность плазмы варьируется от 1,050 до 1,064 г/мл, а вязкость не превышать показателя 2,2 единицы.

Уровень гемоглобина отличается в зависимости от возраста пациента и половой принадлежности. Показатели нормы на литр крови:

• женщины – не более 47%;
• мужчины – не превышать 54%;
• младенцы – приблизительно на 20% выше, чем у взрослых;
• дети старшего возраста – на 10% выше.

Лабораторные параметры густоты в норме не превышают показателя 5,5. На данный параметр влияет уровень эритроцитов, чем он выше, тем гуще кровь.

Для диагностики синдрома также применяют следующие исследования:

• иммуноэлектрофорез – определяет виды белков;
• анализ на определение свертываемости;
• иммунохимический анализ – для подсчета количества белков;
• определение уровня гематокрита;
• клинический анализ крови – позволяет определить уровень гемоглобина, СОЭ, тромбоцитов и эритроцитов;
• коагулограмма – анализ позволяет оценить состояние гемостаза.

Диагностировать синдром сможет только специалист на основании результатов лабораторных анализов. Дальнейшие исследования позволят определить причину его развития. Врач может назначить пациенту биохимию, ЭКГ, КТ и МРТ, УЗИ, эндоскопию, а также сдать тест на онкомаркеры.

Признаки

Определить точные показатели вязкости позволят только лабораторная диагностика. Однако, существуют симптомы, характерные данному синдрому.

Основные признаки:

• Ухудшение зрения и слуха. Симптом может сопровождаться головными болями ноющего характера, появлением шума в ушах, нарушением координации, головокружением, предобморочным состоянием.
• Сильная одышка. Сердцу тяжело перекачивать густую жидкость, в результате чего наблюдается аритмия, сопровождающаяся учащенным дыханием. Симптом наблюдается даже в состоянии покоя.
• Покалывание, онемение и жжение в конечностях. Этот признак свидетельствует, что кровь плохо циркулирует в сосудистой системе. Иногда наблюдается посинение кожи.
• Беспокойство и повышенная тревожность. Зачастую состояние идентично паническим атакам.
• Повышенная сонливость. В результате нарушения кровообращения мозг получает недостаточно кислорода, что провоцирует быструю утомляемость, упадок сил и нарушения сна.
• Болевой синдром в мышцах. Наблюдается слабость, даже после отдыха и сна. Боль может иррадировать в затылочную часть головы.
• Медленное выделение крови в случае пореза. При этом кровь насыщенного бордового оттенка. Это связано с высокой концентрацией эритроцитов и низким содержанием плазмы.

Зачастую гиперкоагуляционный синдром сопровождается симптоматикой раздраженного кишечника и кандидозом. Вышеперечисленные признаки могут быть признаками других патологий. Только проведя лабораторную диагностику, можно утверждать, что они связаны со сгущением крови.

Лечение

В случае если наблюдаются признаки возможного развития патологического состояния, необходимо записаться на прием к терапевту. По результатам анализов специалист может рекомендовать проконсультироваться с гепатологом, эндокринологом или другим узкопрофильным врачом. Терапию назначают только после того, как определят причину нарушения. Как правило, она включает медикаментозное лечение и соблюдение диеты.

Густая кровь – опасное состояние, которое может спровоцировать серьезные сбои в работе органов и систем организма, вплоть до летального исхода. Этот показатель необходимо постоянно контролировать в целях профилактики, особенно после 50 лет. Категорически нельзя заниматься самолечением и принимать какие-либо препараты. Жидкая кровь, как и густая, представляет опасность для здоровья. Поэтому, при появлении первых признаков, необходимо записаться на прием к терапевту и пройти диагностику.

Какая ты вязкая

Повышенная вязкость крови, из-за которой она становится менее текучей, чаще всего возникает из-за преобладания её форменных элементов над жидкими. Происходит это из-за слишком строгого следования рекомендациям «не есть за 12 часов до сдачи анализа» и из-за решения добавить к этому ограничению ещё одно – не пить. Чтобы уж наверняка. В итоге получается хуже – и кровь плохо течет в пробирку, и некоторые показатели (например, гемоглобин, гематокрит, общее число эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) оказываются искусственно завышенными. Поэтому важно помнить: перед сдачей анализов крови нельзя ограничивать себя в жидкости.

Ещё одна частая причина повышенной вязкости – повышенный уровень эритроцитов и гемоглобина, характерный для курильщиков. Ведь чем больше дыма и меньше воздуха человек вдыхает, тем большая концентрация переносчиков кислорода необходима. Формируется их компенсаторное повышение. Поэтому визуально кровь курящих нередко кажется более вязкой.

По свидетельству гематологов, на долю истинных заболеваний (тромбоцитозы, эритроцитозы и т.д.) связанных с повышенной вязкостью крови, приходится незначительное число всех случаев «вязкой крови». И это хорошо видно по обычному общему анализу крови – врач сразу же обратит внимание на слишком высокое число эритроцитов или тромбоцитов.

В норме содержание эритроцитов крови составляет 3,7-5,1, тромбоцитов – 180-320.

Вязкость и свёртываемость – в чём разница?

Наиболее важным показателем является свёртываемость крови. К сожалению, получить точную информацию о свёртываемости, даже, несмотря на уровень развития медицины, бывает непросто. С одной стороны, давно известны явные заболевания с нарушением свёртываемости, такие как гемофилия. С другой, немало скрытой патологии, которая может долгое время никак себя не выдавать, но проявившись однажды, быстро привести к тяжёлым последствиям.

Лишь в последние десятилетия исследователи научились выявлять эти проблемы с помощью высокотехнологичных генетических анализов. Учитывая, что по статистике врождённая патология свёртывающей системы крови есть у более 1-3% населения Земли, вполне вероятно, что в будущем эти анализы будут проводить в роддоме каждому новорожденному. И совершено точно тем, кому необходимо назначить те или иные лекарства, способные усилить риск появления тромбов.

Предохранение или опасность?

Например, это очень важно сделать перед назначение гормональных контрацептивов. Их способность усиливать свёртываемость крови и изредка приводить к тромбозам (как выясняется, почти всегда это происходит у женщин, имеющих скрытое нарушение свёртываемости) известна несколько десятилетий. В связи с широким распространением этого метода защиты от нежелательной беременности в наши дни частота тромбозов у молодых, внешне здоровых женщин возросла. При этом, назначая «КОКи» гинекологи нечасто акцентируют внимание пациенток на этой опасности. Их можно понять — осложнение в общей массе нечастое, а лишний раз запугивать пациенток, словно подталкивая их к нежелательной беременности, не хочется. Тем временем наиболее передовые западные коллеги уже включили полное исследование свёртываемости крови в обязательный алгоритм обследования перед назначением гормональных контрацентивов.

Что покажет анализ?

Какие же анализы необходимо сдать, чтобы проверить свёртываемость крови? Самый распространённый и многим привычный анализ – коагулограмма может дать ответ далеко не на все вопросы, особенно в профилактике тромбозов.

Тем не менее, классическая коагулограмма – первый этап скринингового обследования системы свёртываемости. Если она выявит отклонения от нормы, следующим шагом станут более детальные исследования гемостаза – тромбоэластография или тромбоэластометрия. Отдельная история – определение D-димера, мутации Лейдена и других генетических нарушений свёртывания — тесты, выявляющие склонность к образованию тромбов в будущем. Что и в каких случаях необходимо?

Самая распространённая сегодня стандартная коагулограмма включает в себя пять компонентов: ПТИ (протромбиновый индекс); МНО (Международное нормализованное отношение. Отражает отношение времени свёртываемости крови пациента к времени свёртывания крови здорового пациента; АЧТВ (активированное частичное тромбопластиновое время. Оценивает время, за которое образуется сгусток крови после присоединения к плазме специальных реагентов), УРОВЕНЬ ФИБРОГЕНА и ТРОМБОЦИТОВ.

При этом АЧТВ информативен лишь у людей, проходящих лечение гепарином, а МНО важен только для людей, постоянно принимающих разжижающие кровь препараты из группы неодикумаринов (варфарин).

Получается, два показателя из пяти не так важны для скрининга. Общее количество тромбоцитов также не всегда показательно, ведь при большинстве коагулопатий изменяется не их число, а прежде всего функциональная активность.

Поэтому наиболее информативным, позволяющий оценить сразу несколько звеньев свёртывания крови – тромбоэластография. Это своего рода детальное наблюдение за формированием кровяного сгустка, и его последующего растворения (лизиса) с построением графиков каждого из этапов. Тромбоэластометрия – другой вариант этого исследования, считающийся ещё более информативным. К сожалению, приборы для проведения этих исследований дороги и требуют специального обучения персонала, поэтому предложить услуги тромбоэластографии может далеко не каждая лаборатория.

Ещё один важный показатель – D-ДИМЕР (это продукт распада фибрина, небольшого фрагмента белка, присутствующего в крови после разрушения тромба).

Он активно используется для определения риска тромбообразования. Те, у кого D-димер даже незначительно повышен, рискуют столкнуться с появлением тромбов значительно больше остальных. Контролировать D-димер необходимо при заболеваниях вен (тромбофлебиты), после проведенных оперативных вмешательств и при выписке из стационара, если вы были долго прикованы к постели. наблюдать за уровнем D-димера полезно во время беременности и при приеме гормональных контрацептивов (риск образования тромбов при наличии мутации Лейдена на фоне приема противозачаточных таблеток возрастает почти в 9 раз). А теперь и во время COVID-19 и несколько недель после выздоровления.

Сегодня в дополнение к определению D-димера появляются генетические тесты на врожденные нарушения свертываемости крови. Самая частая из них — мутация Лейдена, которая встречается у 2–6% европейцев. Наличие дефектного гена в 6–8 раз повышает вероятность венозных тромбов, значительно возрастает риск инфаркта и инсульта. Но и другие мутации, которых сегодня насчитывается более десяти, не менее опасны. При этом вовремя начатая профилактика тромбозов (главным образом постоянный приём антикоагулянтов, исключение некоторых продуктов и лекарств, ношение компрессионного трикотажа при авиаперелётах и работе «на ногах» т.д.) снижает риск опасных осложнений в десятки раз.

Мерцающая проблема

Если со свёртывающей системой всё в порядке, возможной причиной повышения свёртываемости может оказаться аритмия, а именно — мерцание предсердий. По статистике, пароксизмальной (протекающей приступами) или постоянной формой мерцательной аритмии страдают 2% населения планеты.

Обычно эта проблема появляется после тридцати. Субстрат нарушения — появление патологических завихрений электрического импульса в предсердиях, которые дают миокарду внеочередные электрические стимулы. На медицинском языке это называется механизмом «re-entry» или повторного входа возбуждения. В результате предсердия превращаются в маслобойку, которая взбивает кровь в тромбы, словно молоко в масло. Ещё больше ситуация ухудшается в случае, когда у человека исходно были те самые нарушения свёртываемости. Тромбы могут образоваться уже через 48 часов после развития приступа и «улететь» в артерии головного мозга, вызвав ишемический инсульт, в кишечник, приведя в мезентериальному тромбозу, в артерии конечностей, спровоцировав их острую ишемию.

Фактор Виллебранда и COVID-19

Тяжёлое течение COVID-19 может быть связано с повышенным уровнем одного из факторов свёртывающей системы крови – фактором Виллебранда. Такую гипотезу выдвинула старший научный сотрудник лаборатории биологии амилоидов СПбГУАнна Аксёнова. Ее научная статья опубликована в журнале «Экологическая генетика». Уже доказано, что вирус SARS-Cov-2 способен оказывать прямое повреждающее воздействие на внутреннюю стенку сосудов. В ответ на повреждение организм стремится как можно быстрее «залатать» пробоину, и ведущую роль в этом играет фактор Виллебранда, участвующий в активации тромбоцитов и, по сути, запускающий процесс местного тромбообразования. В ходе исследований выяснилось, что для некоторых людей характерна повышенная концентрация этого фактора в клетках, так, его, как правило, больше у людей со II группой крови. Также возможна индивидуальная особенность организма. В результате в ответ на массивное микроповреждение сосудов возникает массивный микротромбоз, который вызывает появление более крупных и опасных тромбов.

Генетические мутации системы свёртывания, выявляемые в ходе анализов:

• Мутация V коагуляционного фактора свёртываемости крови (фактор лейдена)
• Ингибитор активатора плазминогена 1
• Мутация II коагуляционного фактора (мутация протромбина)
• Мутация метилентетра гидрофолатредуктазы (MTHFR C677T)
• Мутация VII коагуляционного фактора свёртываемости крови (F7 ARG353GLN)
• Полиморфизм гена редуктазы метионинсинтазы (MTRR A66G)
• Мутация фибриногена, бета (FGB G-455A)
• Мутация промотора гена коагуляционного фактора FVII (-312 INS 10BP)
• Инсерция/делеция ALU-элемента в гене ангиотензин-превращающего фермена (ALU INS/DEL)
• Мутация тромбоцитарного гликопротеина 1b, альфа субъединицы
• Мутация адф-рецептора тромбоцитов (P2RY12 H1/H2)
• Мутация A1298С гена метилентетрафолатредуктазы

D-димер значительно повышается у большинства больных со среднетяжёлым и тяжёлым течением COVID-19. Поэтому все пациенты получают лечебные дозы антикоагулянтов.

Мутация Лейдена — наиболее частое скрытое нарушение свёртываемости крови, встречается у 2-6% европейцев.

ISSN 2409-6601. Российский журнал биомеханики. 2020. Т. 24, № 4: 430-438

DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2020.4.02 УДК 531/534: [57+61]

к Российский Журнал / Биомеханики

www.biomech.ru

РАЗРАБОТКА НЕИНВАЗИВНОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ КРОВИ

А.Г. Рзаев1, С.Р. Расулов2, Э.А. Рзаев3

1 Институт систем управления Национальной академии наук Азербайджана, Азербайджан, AZ 1141, Баку, ул. Бахтияра Вахабзаде, 9

2 Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, Азербайджан, AZ 1010, Баку, пр. Азадлыг, 34, e-mail: rasulovsakit@gmail.com

3 Учебно-хирургическая клиника Азербайджанского медицинского университета, Азербайджан, AZ 1022, Баку, ул. Самеда Вургуна, 155

Аннотация. Целью исследования является разработка нового метода неинвазивного определения динамической вязкости крови. При разработке метода использованы методы математического моделирования и законы реологии, механики, биомеханики и физиологии человека. Показано, что повышение вязкости крови приводит к функциональной недостаточности различных органов и тканей, нарушениям коронарного и мозгового кровообращения. В результате анализа было выявлено, что кровь можно рассматривать как коллоидную взвесь, в которой взвешены частицы эритроцитов и тромбоцитов, а вязкость такой коллоидной системы в микроциркуляции не подчиняется закону Ньютона. При этом к числу основных факторов, существенно влияющих на вязкость крови, можно отнести: артериальное давление гематокрита, число тромбоцитов, абсолютное количество белков фибриногена и микроглобулинов и концентрацию липопротеинов. Получена математическая модель определения вязкости коллоидной дисперсной системы крови с учетом концентрации дисперсной фазы (клеток крови) и структурообразования крови; предложена модель определения толщины граничного слоя адсорбированных на внутренней поверхности сосудов форменных элементов крови и показан механизм структурообразования крови, связанный с поверхностными зарядами эритроцитов и тромбоцитов.

Ключевые слова: динамическая вязкость,кровь, коллоидная дисперсная система, неинвазивный метод.

Как отмечалось в работе [16], успех лечения при заболеваниях сердечнососудистой системы зависит от правильной оценки функционального состояния последней, определяемой точностью измерения основных параметров и показателей процесса кровотечения в различных сосудах (артериях, артериолах, капиллярах, венулах и венах, артериовенозных анастомозах), а также учета взаимосвязи и взаимного влияния этих показателей и квалификации врача. К числу самых распространенных методов измерения функционального состояния сердечно-сосудистой системы относятся: электронная стетоскопия, электрокардиография, эхокардиография и метод измерения артериального давления (метод Короткова) [6, 20, 22]. Однако эти методы носят локальный характер и не могут оценить комплексное влияние гемореологии, © Рзаев А.Г., Расулов С.Р., Рзаев Э.А., 2020

Рзаев Аббас Гейдар оглы, д.т.н., проф., главный научный сотрудник, Баку Расулов Сакит Рауф оглы, д.т.н., проф., заведующий кафедрой, Баку Рзаев Эльшан Асиф оглы, докторант, Баку

Введение

гемодинамики и эластичности сосудов на состояние сердечно-сосудистои системы и процесса кровотечения.

Из вышеизложенного следует, что для повышения качества диагностики функционального состояния сердечно-сосудистой системы необходимо на основе комплексного подхода и системного анализа разрабатывать математические модели, отражающие физико-химическую механику сердечно-сосудистой системы и позволяющие оценить сосудистую недостаточность на стадии ее зарождения.

Существует классическая гидродинамическая модель Навье-Стокса [1, 13, 16], отражающая взаимосвязь между градиентом давления, скоростью потока, плотностью и вязкостью жидкости:

р ^ = АР + цА2У + ц + ^АЛуГ , (1)

где р, V — соответственно плотность, кг/м3, и линейная скорость потока крови, м/с; [I, [р- коэффициенты динамической и объемной вязкости крови Па с; ДР — градиент давления Па/м.

Если к системе уравнений Навье-Стокса добавить уравнение неразрывности потока, то движение вязкой жидкости будет полностью описано математически, так как уравнение будет включать в себя значения всех факторов, влияющих на движение вязкой жидкости.

Существует также математическая модель Пуазейля-Гагена в виде зависимости от объемной скорости движения крови Q по сосудам, разности давлений в начале и конце сосуда АР, радиуса г, длины сосуда I и вязкости жидкости ц [13]:

2

Q = АР. (2)

Данное уравнение нельзя использовать для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы, поскольку оно выведено для неэластичных сосудов постоянного диаметра, но в действительности сосуды имеют разный диаметр (аорта -25 мм, артерия — 4 мм, капилляр — 8 мкм, венула — 20 мкм, вена — 5 мм, полая вена -30 мм), длину, сопротивление и эластичность. Более того, несмотря на небольшой диаметр капилляров (8 мкм), их общий просвет примерно в 600-800 раз больше, чем просвет аорты. Следовательно, расчетная скорость кровотока в капиллярах составляет около 0,06 см/с, поэтому основная проблема структурообразования крови и образования тромба возникает в капиллярной системе (микроциркуляция).

Следует отметить, что существует достаточно большое число более сложных моделей, в том числе пациентоориентированных [4, 7, 10, 19].

Основная проблема структурирования крови и образования тромба возникает именно в системе капилляров (микроциркуляция) [26, 27].

Изучение соотношения между артериальным давлением и капиллярным кровотоком установило отсутствие линейной зависимости между этими параметрами сердечно-сосудистой системы [29]. Влиянию реологических и миогенных факторов на кровоток в резистивных сосудах посвящена работа Н.Х. Шадриной [28].

Многие исследования посвящены изучению реологических особенностей крови в норме и при патологиях [8, 9, 11, 12, 30].

Кроме того, при гипоксии и ацидозе стимулируются склеивание эритроцитов и тромбоцитов, адсорбция коагулированных структур последних на внутренней поверхности капилляров, приводящие к образованию граничного слоя крови, отличающегося реологическими свойствами крови, находящейся в свободном объеме.

В результате этого уменьшаются поперечные сечения капилляров и их проницаемость. При этом толщина граничного слоя к может быть определена по формуле

к — а -Ь 1п г, (3)

где г — радиус капилляра, мкм; а и Ь — коэффициенты, определяемые экспериментально с использованием средств эхокардиографии (ультразвуковое исследование сосудов, основанное на принципе Допплера) [3, 14]. Текущее значение поперечного сечения капилляра при наличии граничного слоя толщиной к определяется по формуле

£ — пгг2 — п (г0 — к)2, (4)

где г, Г- _ начальный и текущий эффективные диаметры капилляра при фильтрации.

Исходя из эластичности стенки капилляров и отложения коагулирующих элементов на внутренней поверхности последних текущий диаметр капилляров можно считать нестационарной величиной. Кроме того, отложение приводит к частичной закупорке пор и ухудшению процесса передачи растворенных в плазме крови веществ в тканевую (интерстициальную) жидкость, из которой они попадают в клетки.

Проведенные исследования показывают, что процесс скопления эритроцитов и тромбоцитов зависит от электрических зарядов на их поверхности. Альфа -карбоксильные группировки нейроаминовой кислоты способствуют, в существенной степени, образованию этой электрической зарядки. Уменьшение рН приводит к понижению электрических зарядов клеточных элементов (тромбоцитов и эритроцитов), и при изоэлектрической точке (рН = 4,7) поверхностный заряд нейтрализуется (исчезает). Происходит коагуляция клеточных элементов крови и протеинов плазмы крови подобно приведенной в книге Геста Бюлунда [31].

Системный анализ математических моделей, используемых для оценки функционального состояния сосудов сердечно-сосудистой системы, показывает, что существующие математические модели не учитывают основные факторы, влияющие на скорость кровотока, такие как аномальная вязкость крови, эластичность сосудов, коагуляция, отложение и утолщение клеток крови на внутренней поверхности сосудов.

Цель данного исследования — развить математические модели, учитывающие гемодинамику и вышеуказанные факторы, чтобы диагностировать функциональное состояние сосудов сердечно-сосудистой системы.

Материалы и методы

Повышение вязкости крови является основной причиной увеличения периферического сопротивления, снижения венозного возврата и вследствие этого уменьшения производительности сердца, транзитной гипертензии. Повышение вязкости крови приводит к функциональной недостаточности различных органов и тканей, нарушениям коронарного и мозгового кровообращения. Своевременное выявление повышения вязкости крови является необходимым условием для нормального функционирования органов и организма в целом.

В большинстве случаев течение крови в сосудах подчиняется закону Ньютона:

ёУ •

5ух — Г — (5)

у Ф

где р — вязкость крови; 5 , у — напряжение и скорость сдвига (градиент скорости) соответственно.

Однако кровь можно рассматривать как коллоидную взвесь, в которой взвешены частицы эритроцитов и тромбоцитов, а среда взвеси плазмы крови и ее вязкость в микроциркуляции не подчиняются закону Ньютона. При этом наиболее важным фактором, от которого зависит вязкость крови, является концентрация эритроцитов в крови. Эту зависимость можно выразить формулой [1]

Ц Jt =Vn

3

1 + 2,5ф + — ф exp

г

ф

V ф — Ф m У

(6)

где цк и цп — вязкость крови и плазмы; ф — удельная концентрация эритроцитов в крови (гематокрит).

При патологии и травмах текучесть крови существенно изменяется вследствие действия определенных факторов свертывающей системы крови (ферментативный синтез фибрина, образующего сетчатую структуру и придающего крови свойство «студня»). Образующийся при этом «студень» имеет вязкость, в сотни и тысячи раз превышающую вязкость крови в жидком состоянии, проявляет прочностные свойства и высокую адгезивную способность, что позволяет сгустку удерживаться на ране и защищать ее от механических повреждений [18].

Образование сгустков на стенках кровеносных сосудов при нарушении равновесия в свертывающей системе является одной из причин тромбозов и возникновения тромбоэмболии и связано с риском внезапной смерти.

При заданных внешних условиях градиента давлений через капилляры протекает тем больше жидкости, чем меньше ее вязкость и больше радиус капилляра [1]. При этом вязкость рассматривается как физический параметр и ассоциируется с сопротивлением.

Застой и ацидоз в области микроциркуляции придают крови вязкоэластические качества геля. Как неньютоновская жидкость (коллоидный раствор) кровь обладает вязкостью с многочисленными аномалиями, зависящими одновременно от гематокрита, протеинов и жиров плазмы, эластичности эритроцитов, скопления всех клеточных элементов, взвешенных в плазме, от рН, температуры и т.д.

При очень низкой скорости кровь доходит даже к пределам поведения вязкопластических жидкостей.

Следует особо отметить, что плазма обладает вязкостью, превышающей лишь в 1,8 раз вязкость воды, вследствие этого обладает свойствами ньютоновской жидкости. Добавление эритроцитов вызывает, однако, появление множеств аномалий, и общая вязкость крови повышается в 5 раз, а общая кровь ведет себя как неньютоновская жидкость [2, 15, 21].

Практические факторы, за которыми следует клинически наблюдать для оценки вязкости крови, следующие:

1) величина артериального давления;

2) гематокрит;

3) число тромбоцитов;

4) абсолютное количество белков фибриногена и макроглобулинов;

5) концентрация липопротеинов.

Известно, что для определения вязкости крови применяют в основном методы Стокса, Пуазейля, в медико-биологической практике еще и метод Гесса [13, 17]. На базе этих методов, учитывая важность проблемы, разрабатываются, усовершенствуются различные методы определения вязкости крови и их инструментальное оформление -вискозиметры. Наибольшее распространение среди вискозиметров получили устройства, реализующие способы измерения вязкости крови — капиллярные и ротационные [15, 17].

Автоматическое измерение вязкости крови капиллярным методом [1, 29] осуществляют путем сравнения скорости продвижения крови и дистиллированной воды в одинаковых капиллярах в вакууме при комнатной температуре и опирается на закон Пуазейля [15]. А ротационный метод определения вязкости крови осуществляется путем вращения с постоянной скоростью исследуемой жидкости, помещенной в зазор между двумя телами правильной геометрической формы, в котором одно тело подвижное, а другое остается неподвижным. Вращательное движение от одного тела передается жидкостью к другому телу. Момент вращения, передаваемый от одной поверхности к другой, является мерой вязкости. Однако эти методы являются инвазивными. В этом случае практически невозможно избежать изменений свойств крови, что может отрицательно влиять на точность измерения. К недостаткам можно отнести и длительность исследования.

Существуют работы [32-37], посвященные неинвазивным, в том числе оптическим методам определения вязкости крови.

Наиболее близким к предлагаемым методам является неинвазивный метод определения вязкости крови [24] и устройство [23] для его осуществления. По этому методу у пациента регистрируют пульсовую волну магистральной артерии на двух уровнях конечности, определяют амплитуду и длительность заднего фронта пульсовой волны, скорость ее распространения, измеряют диастолическое и систолическое артериальное давление и рассчитывают вязкость крови. Устройство состоит из регистратора пульсовой волны, устанавливаемого на двух уровнях магистральной артерии конечности пациента, анализатора и индикатора. Анализатор производит запись и обработку параметров пульсовой волны. Дополнительно в анализатор вносят данные о систолическом и диастолическом артериальном давлении пациента, а также расстоянии между регистраторами пульсовой волны. После математической обработки данных на индикаторе отображаются фамилия, имя, отчество пациента, а также значение вязкости крови.

Недостатком данного способа и устройства является сложность и длительность процесса и то, что устройство может быть использовано только в стационаре с помощью специалиста, а предложенная математическая модель (формула) является некорректной, так как некорректно производится учет единиц измерения.

Для устранения указанных недостатков нами разработан метод определения вязкости крови.

Сущность метода состоит в том, что определение динамической вязкости крови цк

включает измерение интенсивности падающего инфракрасного излучения /0 и

излучения, прошедшего через запястья конечности кровеносного сосуда J, а также расчет оптической плотности О светопоглощающей среды по формуле Бугера-Ламберта-Бера [5, 23, 25]:

О — nJjj). (7)

Затем по полученным значениям О определяется вязкость крови по формуле [23]

Ц к=а ехР (ЬО), (8)

где а и Ь — коэффициенты соответствия, определяемые экспериментально.

Модификация выражения производится с учетом толщины запястья пациента между источником и приемником излучения. При этом браслет, оснащенный источником и приемником излучения и надеваемый пациентом, является гибким и, следовательно, может расширяться и сужаться в зависимости от изменения толщины запястья исследуемого пациента. В результате имеем

/ „ К (J Л

D = — ■ D = — ln //

J

(9)

V ^ У

и, следовательно, после модификации формула (8) описывается следующим образом:

р — а ехр(ЬО*), (10)

где / и 1п — соответственно текущее и номинальное (средневзвешенное) значения толщины запястья; О* — корректированное значение О.

Результаты

Количественная оценка значения коэффициентов соответствия а и Ь осуществлена при помощи экспериментальных данных, приведенных в таблице и на рисунке, полученных в результате исследования ряда пациентов, где параллельно измерялись вязкость и оптическая плотность крови при различных значениях отношений / / /и с использованием метода наименьших квадратов. В конечном итоге определено, что а = 3,696 и Ь = 1,421.

Экспериментальные данные, полученные в результате исследования

ряда пациентов

Номер опытов / / /п D D* IVмПа ■ с I , мПа ■ с

1 1,22 0,08 0,1 4,47 4,26 4,9

2 0,15 0,18 4,55 4,77 4,6

3 0,24 0,29 5,79 5,58 3,8

4 0,34 0,41 6,89 6,62 4,1

5 1,04 0,50 0,52 7,52 7,75 2,3

6 0,55 0,57 7,80 8,51 3,0

7 0,66 0,63 10,41 9,50 4,6

8 0,96 0,84 0,81 11,26 11,67 3,5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9 0,97 0,93 13,44 13,83 2,8

10 1,06 1,02 16,6 15,7 5,4

11 0,75 1,51 1,13 19,13 18,41 3,9

12 1,68 1,26 20,79 22,14 6,1

13 1,76 1,32 25,21 24,11 4,3

14 1,88 1,41 25,94 27,33 5,1

Примечание: и р — соответственно фактическая и расчетная вязкость, 8 ср = 4,17%.

Как видно из таблицы и рисунка, предложенная нами математическая модель адекватно (с относительной погрешностью 4,17%) описывает экспериментальные данные, является эффективной формулой и в дальнейшем может быть успешно использована при разработке системы неинвазивного измерения вязкости крови.

При этом оптические плотности других тканей в запястье руки, являясь квазистационарными (в результате отложении различных веществ на стенке сосуда), учитываются в значениях коэффициентов а и b .

В системе измерения вязкости крови [23] использованы стандартные приборы, такие как источник инфракрасного излучения TSAL6100 (Vishay Semiconductors, Германия); приемник инфракрасного излучения TSOP1738 (Vishay Semiconductors, Германия); блок усиления сигналов AD7787 (AnalogDevices, Норвегия); микропроцессор ATMEGA (Atmel Corporation, Украина) или PIC 16F877 (New York Semiconductor Corp., США); индикатор АЛ304 («Ай-Пи Электрон», Россия); шлейф — плоский ленточный кабель FRC 1-09-31 («Ай-Пи Электрон», Россия); браслет — пластиковый; частота источника TSAL6100 — до 300 кГц; частота приемника TSOP1738 — 38 кГц (несущая частота).

ц, мПа-с ■

0,2 0,4 0.6 0,8 1.0 1,2 1,4 п Рис. Аппроксимирующая кривая зависимости вязкости крови ([) от оптической плотности D по формуле (4), * — экспериментальные точки

Заключение

На основании комплексного подхода и системного анализа современного состояния математического моделирования процессов гемодинамики показано, что существующая классическая гидродинамическая модель Навье-Стокса, отражающая взаимосвязь между градиентом давления, скоростью потока, плотностью и вязкостью жидкости и ввиду сложности уравнения дающая решения только при некоторых упрощенных граничных условиях, не подходит для кровяной коллоидной взвеси с аномальными свойствами, а модели Стокса, Пуазейля и Гесса, используемые для расчета вязкости крови, являются инвазивными и пригодными только в условиях ламинарного режима кровотечения. В отличие от этих работ, в предложенной разработана математическая модель неинвазивного определения вязкости крови при ламинарном режиме.

Список литературы

1. Алехин М.А., Сидоренко Б.А. Современные подходы к эхокардиографической оценке систолической функции сердца // Кардиология. — 2007. — Т. 47, № 7. — С. 4-12.

2. Алиев Т.А., Рзаев Аб.Г., Гулуев Г.А., Рзаев Э.А., Меняева Р.К., Меликов Р.А., Рзаева Н.Э. Способ автоматического измерения вязкости крови и устройство для осуществления способа // Евразийский патент № 030405 от 31.06.2018.

3. Алиев Т.А., Рзаев Аб.Г., Гулуев Г.А., Рзаев Э.А., Рзаева Н.Э. Способ диагностики стеноза аортального клапана сердечно-сосудистой системы // Евразийский патент № 028960 от 31.01.2018.

4. Голядкина А.А., Кириллова И.В., Щучкина О.А., Маслякова Г.Н., Островский Н.В., Челнокова Н.О. Конечно-элементное моделирование ишемической болезни сердца исходя из картины морфофункциональных изменений венечных артерий и сердечной мышцы человека // Российский журнал биомеханики. — 2011. — Т. 15, № 4 (54). — С 33-46.

5. Девликомов В.В., Мархасин И.Л., Бабалян Г.А. Оптические методы контроля за разработкой нефтяных месторождений. — М.: Недра, 1970. — 160 с.

6. Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения. — М.: Мир. — 1981. — 624 с.

7. Кучумов А.Г., Хайрулин А.Р., Породиков А.А., Арутюнян В.Б., Синельников Ю.С. Оценка эффективности установки модифицированного шунта Блэлок-Тауссиг у детей с врожденным пороком сердца // Российский журнал биомеханики. — 2020. — Т. 24, № 1. — С.76-96.

8. Манцкава М.М. Новый неинвазивный метод оценки коэффициента микроциркуляции // Российский журнал биомеханики. — 2016. — Т. 20, № 1. — С.70-76.

9. Манцкава М.М. Няшин Ю.И. Лохов В.А. Оценка кровообращения при экспериментальном опухолевом паранеопластицизме // Российский журнал биомеханики. — 2019. -Т. 23, № 4. -С. 505-509.

10. Медведев А.Е. Двухфазная модель течения крови // Российский журнал биомеханики. — 2013. — Т. 17, № 4 (62). — С. 22-36.

11. Муравьев А.В., Кислов Н.В., Тихомирова И.В., Михайлов П.В., Муравьев А. А. Влияние вязкости плазмы и гематокрита на деформацию эритроцитов // Российский журнал биомеханики. — 2013. -Т. 17, № 2 (60). — С. 75-83.

12. Муравьев А.В., Тихомирова И.В., Маймистова А.А., Михайлов П.В., Муравьев А.А. Роль микрореологических свойств эритроцитов в неньютоновском поведении цельной крови // Российский журнал биомеханики. — 2010. — Т. 14, № 4 (50). — С. 96-104.

13. Петровский Б.В. Большая медицинская энциклопедия. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1974. — 1988. — 15912 с.

14. Райдинг Э. Эхокардиография: практ. рук-во. — 3-е изд. — М.: МЕДпрессинформ, 2013. — 280 а

15. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. — М.: Высшая школа, 1999. — 524 с.

16. Рзаев Э.А., Расулов С.Р., Рзаев А.Г. Разработка математических моделей для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы // Казан. мед. журн. — 2015. — Т. 96, №4. — С. 681-685.

17. Сидорова М.А., Сертантова Н.А. Особенности применения инструментальных методов измерения вязкости крови человека // Изв. ЮФУ. Технические науки. — 2010. — № 8. — С. 186-191.

18. Тазюков Ф.Х., Кутузова Э.Р., Снигерев Б. А., Гарифуллин Ф.А. Течение крови в кровеносных сосудах с аневризмой // Российский журнал биомеханики. — 2018. — Т. 22, № 3. — С. 345-60.

19. Тазюков Ф.Х., Хассан ДМ., Халаф Х.А., Снигерев Б.А., Абдул Рахман С.Х. Течение крови в симметричной кровеносной артерии со стенозом // Российский журнал биомеханики. — 2012. — Т. 16, № 1. — С. 46-56.

20. Тарловская Е.И. Особенности лечения нарушений ритма сердца у пациентов с хронической сердечной недостаточностью // Кардиология. — 2017. — Т. 57, № — С. 323-332.

21. Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. — 2-е изд. — М.: Медицина, 2015. — 925 с.

22. Ушакова Л.Ю. Ультразвуковое исследование сосудов // Международные обзоры: клиничская практика и здоровье. — 2015. — № 4. — С 5-15.

23. Царев О.А., Прокин Ф.Г., Гончаров А.В., Мащенко Ю.В., Дубаносов В.В., Набегаев А.И. Устройство для определения вязкости крови // Патент на полезную модель № 21735 от 03.04.2006.

24. Царев О.А., Прокин Ф.Г., Гончаров А.В., Царева Е.Ю., Шушпанова Е.В. Способ неинвазивного мониторинга вязкости крови // Патент РФ № 2305490 от 10.09.2007.

25. Чулаповский В.И. Введение в молекулярный спектральный анализ. — М.: Гостехиздат, 1950.

26. Шабрыкина Н.С., Кушнирева И.В., Шипиловских К.В. Сравнительный анализ результатов математического моделирования микроциркуляции и компьютерной капилляроскопии // Российский журнал биомеханики. — 2009. — Т. 13, № 1. — С. 43-48.

27. Шабрыкина Н. С. Применение математической модели микроциркуляторных процессов для диагностики функциональных расстройств микроциркуляции // Российский журнал биомеханики. -2007. — Т. 11, № 2. — С. 9-14.

28. Шадрина Н.Х. О влиянии реологических и миогенных факторов на кровоток в резистивном сосуде // Российский журнал биомеханики. — 2013. — Т. 17, № 4. — С. 8-21.

29. Шутеу Ю., Бэндилэ Т. [и др.]. Шок. Терминология и классификация. Шоковая клетка. Патофизиология и лечение. — Бухарест: Воен. изд-во, 1981. — 515 с.

30. Antonova N., Velcheva I. Characteristic parameters derived from whole blood viscometry in cerebrovascular disease // Russian Journal of Biomechanics. — 1999. — № 1. — С. 37-46.

31. Bylund G. Dairy processing handbook. — Lund: Tetra Pak processing systems АВ, 1995. — 442 p.

32. Ebisui A, Taguchi Y, Nagasaka Y. Novel optical viscosity sensor based on laser-induced capillary wave // MOEMS Miniaturized Systems VII. — 2008. — Vol. 6887. — 10 p.

33. Lee S.Y., Cowdrick K.R., Sanders B., Sathialingam E., McCracken C.E., Lam W.A., Joiner C.H., Buckley E.M. Noninvasive optical assessment of resting-state cerebral blood flow in children with sickle cell disease // Neurophotonics. — 2019. — Vol. 6, no. 3. — P. 035006.

34. Lerman Y. Preliminary clinical evaluation of a noninvasive device for the measurement of coagulability in the elderly // J. Blood Med. — 2011. — Vol. 2. — P. 113-117.

35. Mesquita R.C., Durduran T., Yu G., Buckley E.M., Kim M.N., Zhou C., Choe R., Sunar U., Yodh A.G. Direct measurement of tissue blood flow and metabolism with diffuse optics // Philos. Trans. R. Soc. A: Math., Phys., Eng. Sci. — 2011. — Vol. 369. — P. 4390-4406.

36. Shin S., Keum D.Y. Measurement of blood viscosity using mass-detecting sensor // Biosens. Bioelectron. -2002. — Vol. 17. — P. 383-388.

37. Zhao Y., Yang S., Wang Y., Yuan Z., Qu J., Liu L. In vivo blood viscosity characterization based on frequency-resolved photoacoustic measurement // Appl. Phys. Lett. — 2018. — Vol. 113. — P. 143703-143707.

DEVELOPMENT OF A NONINVASIVE METHOD FOR DETERMINING BLOOD VISCOSITY

A.G. Rzayev, S.R. Rasulov, E.A. Rzayev (Baku, Azerbaijan)

The aim of the study is to develop a new method for noninvasive determination of dynamic viscosity. In the developed method, the methods of mathematical modelling and the laws of rheology, mechanics, biomechanics and human physiology were used. It has been shown that an increase in blood viscosity leads to functional failure of various organs and tissues, disorders of the coronary and cerebral circulation. As a result of the analysis, it was revealed that blood can be considered as a colloidal suspension in which particles of erythrocytes and platelets are suspended, and the viscosity of such a colloidal system in microcirculation does not obey the Newtonian law. At the same time, the main factors that significantly affect blood viscosity include: blood pressure of hematocrit, platelet count, absolute amount of fibrinogen proteins and microglobulins, and lipoprotein concentration. A mathematical model has been obtained for determining the viscosity of the colloidal dispersed blood system, considering the concentration of the dispersed phase (blood cells) and the structure formation of blood; a model for determining the thickness of the boundary layer of blood corpuscles adsorbed on the inner surface of blood vessels is proposed and the mechanism of blood structure formation associated with the surface charges of erythrocytes and platelets is shown.

Key words: dynamic viscosity, blood, colloidal dispersed blood system, noninvasive method.

Получено 10 сентября 2020

Уровень вязкости (густоты) крови — важный показатель, от которого во многом зависит состояние нашего здоровья. Представьте себе воду и кетчуп. Если перевернуть бутылку с водой, она мгновенно вытечет, в отличие от кетчупа, который так просто с места не сдвинется. Чтобы его выдавить, придется оказать воздействие, сжав пластиковую бутылку. Так же и с кровью. Чтобы она двигалась, требуется давление. В данном случае — сердца и сосудов, которые, сокращаясь, заставляют кровь течь по сосудам. Опасность же состоит в том, что, когда любая жидкость становится слишком густой, а давление слишком высоким, она может повредить стенки трубы, по которой проходит. Вязкая кровь повреждает стенки артерий — как правило, в месте разветвления кровеносных сосудов, создавая трение, которое разъедает их внутренний слой.

«Нормальная густота крови — необходимое условие для ее хорошей микроциркуляции и доставки кислорода тканям, — говорит Вадим Аверкиев, к. м. н., заведующий отделением экстракорпоральных методов лечения Клинико-диагностического центра МЕДСИ на Белорусской. — Если же кровь густеет, кровоток затрудняется, и это  способствует развитию атеросклероза, формированию тромбов и ухудшению обменных процессов. Кроме того, в условиях гипервязкости существенно снижается эффективность лекарственной терапии».

Повышенная вязкость крови: кто в группе риска

Хорошая новость для женщин репродуктивного возраста — регулярные менструации снижают вероятность загущения крови. Благодаря им, кровь разжижается. А вот у женщин после наступления климакса и у мужчин больше шансов столкнуться с этим состоянием. Причем с возрастом риск только увеличивается.

«Среди факторов риска, которые могут повышать вязкость крови, — вредные привычки. Например, курение способствует загустению крови из-за того, что повышает содержание в крови особого белка — фибриногена и стимулирует воспалительные процессы, — говорит Вадим Аверкиев. — Сюда же относится нерациональное питание, которое приводит к набору веса и опять же повышению уровня у крови фибриногена. Могут способствовать загущению крови и некоторые заболевания. Прежде всего, сахарный диабет и нарушение липидного профиля. В первом случае нарушается пластичность эритроцитов, они становятся жестким и увеличивают вязкость. Во втором — высокий уровень липопротеинов низкой плотности (так называемый «плохой» холестерин) способствует увеличению густоты крови, в то время как липопротеиды высокой плотности разжижают кровь».

Повышенная вязкость крови: симптомы

По большей части симптомы весьма общие и могут быть характерны для массы разнообразных недугов. Но знать о них стоит, особенно, если вы не проходите  регулярно диспансеризацию, редко посещаете врачей и сдаете анализы крови.

* Головные боли, головокружения. Недостаточность мелких сосудов в аппарате газообмена в легких приводит к кислородному голоданию большинства клеток нашего организма. Особенно страдают клетки головного мозга. Как следствие — частые головные боли, головокружения, которые могут сопровождаться тошнотой, нарушением сна, рассеянностью, плохим аппетитом.

* Частые инфекционные заболевания. Из-за загущения крови нарушается кровообращение во внутренних органах. Это приводит к ухудшению пищеварительной функции кишечника и дефициту питательных веществ. Итогом становится истощение организма и неустойчивость к вирусным, бактериальным возбудителям.

* Ухудшение кожи, волос и ногтей. Повышенная вязкость крови может сопровождаться сухостью кожи, ломкостью ногтей, а также истончением и выпадением волос. Дело здесь опять-таки в недостаточном кровоснабжении тканей кожи, волос и ногтей и нарушении микроциркуляции.

* Онемение кожи, холодные конечности, отечность. При повышенной вязкости кровь становится тяжелой, в ней образуется много мелких тромбов, которые ухудшают кровообращение, закупоривают мельчайшие сосуды, тем самым препятствуя нормальному кровотоку. Это может ощущаться как чувство холода, онемения. На руках и ступнях при этом могут появляться красноваты пятна. Нередко бывают и небольшие отеки, как правило, к вечеру.

* Нарушения работы сердца. Признаки стенокардии, сердечной недостаточности, гипертензии, нарушение ритма могут быть вызваны перегрузкой при перекачке крови повышенной вязкости, а также нарушением циркуляции крови в мелких сосудах миокарда.

* Частые кровотечения из носа. Замечено, что люди с повышенной вязкостью крови часто страдают носовыми кровотечениями. Объяснить это можно тем, что, если кровь густая, клеткам не хватает кислорода и давление внутри них начинает повышаться.

Повышенная вязкость крови: как определить

В современной медицинской практике определить вязкость крови помогает специальный прибор – вискозиметр. Для этого необходимо 10 мл крови. Результат получают в течение 1 минуты. Суть измерения состоит в сравнении скорости движения крови и дистиллированной воды одинакового объема при одинаковой температуре. Принято считать, что вязкость дистиллированной воды при температуре 20°С равна 1 мПа×с. В ходе исследований было установлено, что для крови в норме этот показатель равен 4,5 мПа×с.Все, что превышает 4,5 мПа×с относится к синдрому гипервязкости крови.

Как снизить вязкость крови

Вы наверняка слышали о препаратах, разжижающие кровь? Они назначаются в большинстве случаев, чтобы быстро снять неприятные симптомы, но в целом проблему не решают. Чтобы привести в норму уровень густоты крови, нужно устранить первопричину — вылечить заболевание, избавиться от вредных привычек, скорректировать рацион питания, снизив в нем количество простых углеводов и насыщенных жиров.

Экстракорпоральные методы лечения (реоферез, каскадная плазмофильтрация, плазмаферез) являются современными, безопасными и высокоэффективными технологиями в борьбе с повышенной вязкостью и проводятся для  профилактики развития тромбозов и прогрессирования атеросклероза, в лечении ишемической болезни сердца, атеросклероза, сахарного диабета, ревматоидного артрита и многих других заболеваний, сопровождающихся синдромом гипервязкости крови.

Причины сгущения крови

Свертывание крови – очень важная функция, необходимая для остановки кровотечения при получении травмы или пореза. Однако слишком густая кровь (гиперкоагуляционный синдром) или ее сгустки могут быть опасны, поэтому очень важно включить в свой рацион питания продукты, разжижающие кровь и препятствующие образованию тромбов.

Кровь состоит из клеточной части, жидкой основы (плазмы) и веществ, которые плазма разносит по организму. Очень важно, чтобы эти составляющие были сбалансированы. То есть дефицит эритроцитов вызывает анемию, и плазма становится слишком жидкой, а их чрезмерное количество становится причиной сгущения крови. Соотношение клеточной массы крови и жидкой основы называется вязкостью. Когда она повышена, то затрудняется движение крови по сосудам.

Самые страшные последствия сгущения крови – тромбоэмболия, инфаркт и инсульт.

Заболевания, которые могут вызвать образование сгустков крови

Кто больше всего подвержен сгущению крови?

Тромбы могут возникнуть у любого человека, но особенно в группе риска:

Симптомы образования тромбов

Знание симптомов тромбоза может помочь своевременно идентифицировать проблему, хотя нередко появление тромбов протекает бессимптомно.

Симптомы различны в зависимости от того, где находится сгусток крови.

Если тромб в руках или ногах, то может возникнуть боль (ощущается как сильная судорога), отек и болезненность. Кожа в том месте, где находится тромб, может быть красной и теплой на ощупь.

Если сгусток крови в животе, то может возникнуть сильная боль в животе, рвота и диарея.

Сгустки крови в сосудах сердца или в верхней части туловища вызывают симптомы, схожие с проявлениями патологий сердца (ишемическая болезнь сердца и др.): ощущение тяжести или боль в груди, боль в верхней части тела, одышка, потливость, тошнота и головокружение.

Если тромб переместится в легкие, то может возникнуть острая боль в груди, затрудненное дыхание, учащенное сердцебиение, очень низкое артериальное давление, головокружение, обморок, одышка, потливость, лихорадка, кашель с кровью.

Тромб в головном мозге может вызвать слабость, трудности с речью и зрением, головную боль и головокружение.

Если вы подозреваете наличие тромба, немедленно обратитесь к врачу!

Продукты питания, разжижающие кровь

Разберемся, какие продукты чистят сосуды и разжижают кровь.

Вода

Плазма крови состоит на 93% из воды. Поэтому для здоровья кровеносной системы рекомендуется ежедневно выпивать 30 мл воды на 1 кг массы тела. Больше этой нормы следует пить в периоды повышенной физической активности, в условиях жаркой погоды, а также во время беременности. При этом количество выпитой воды не влияет на вязкость крови, но увеличивает ее объем.

Тем не менее исследование, в котором приняли участие около 20 000 мужчин и женщин, выявило снижение числа случаев ишемической болезни сердца со смертельным исходом среди тех, кто выпивал не менее пяти стаканов воды в день, даже с поправкой на другие факторы, такие как возраст, курение или высокое артериальное давление.

Фрукты и овощи, богатые витамином Е

Витамин Е является естественным антикоагулянтом, а продукты с его высоким содержанием могут предотвратить заболевания сердца и кровеносных сосудов.

Витамин Е содержат: авокадо, киви, манго, помидоры, шпинат и брокколи. Рекомендуемая суточная доза витамина Е для взрослых составляет 15 мг. На киви особенно стоит обратить внимание, так как в нем еще и очень много витамина С, который также разжижает кровь.

Авокадо является одним из натуральных антикоагулянтов благодаря высокому содержанию в нем растительных жирных кислот омега-3 и витамина Е.

Имейте в виду, что если вы потребляете большое количество витамина Е и низкое – витамина К, то может возникнуть риск кровотечения.

Фрукты и овощи с высоким содержанием салицилатов

Салицилаты – вещества, которые блокируют действие витамина К, усиливающего свертывание крови. Салицилаты содержатся в огурцах, помидорах, укропе, абрикосах, финиках, гуаве, дыне, красном винограде, мандаринах, апельсинах, танжело, личи, киви, нектаринах, арбузе, сливе, зеленом винограде, манго и маракуйе.

Ягоды

Ягоды также являются хорошими продуктами, разжижающими кровь: шелковица, черная смородина, калина, клюква, черника, вишня, клубника, ежевика, черника. В них много витамина С, антиоксидантов и других важных микроэлементов, включая салицилаты. Эти ягоды благотворно сказываются на состоянии сердечно-сосудистой и иммунной систем.

Кстати, ягоды, содержащие танины (клюква, калина, вишня, ежевика, черника), относятся к продуктам, разжижающим кровь и понижающим гемоглобин, поскольку танины не позволяют усваиваться избытку железа, а витамин C в связанном виде разжижает кровь.

Орехи и сухофрукты

Орехи богаты растительными жирными кислотами омега-3 и витамином Е, которые помогают разжижать кровь и поддерживать здоровье сердечно-сосудистой системы. Особенно полезны грецкие орехи.

Сушеная вишня, чернослив, изюм богаты антиоксидантами и полезными питательными веществами, которые способствуют разжижению крови.

Мед

Мед содержит салицилаты, способствует снижению концентрации натрия в крови и повышению уровня калия. Благодаря этому кровь разжижается и улучшается работа мочеиспускательной системы. Также мед содержит фитонциды, понижающие уровень плохого холестерина (низкой плотности).

Но не стоит слишком увлекаться медом, так как его чрезмерное потребление может повысить уровень глюкозы в крови и привести к образованию микроповреждений на внутренних стенках сосудов, что спровоцирует образование тромбов или холестериновых бляшек.

Продукты с высоким содержанием жирных кислот омега-3

Омега-3 жирные кислоты в большом количестве содержатся в рыбе (тунце, анчоусах, сельди, озерной форели, макрели и лососе), а также в растительном масле (подсолнечном, оливковом, льняном). Рыба и растительные масла, богатые ненасыщенными жирными кислотами, способствуют снижению уровня холестерина низкой плотности. Таким образом, их тоже можно отнести к продуктам, помогающим разжижать кровь.

Специи

Специи занимают важное место среди продуктов, разжижающих кровь и препятствующих тромбообразованию.

Куркума

Куркума действует как природный антикоагулянт и обладает антитромбоцитарным действием. Куркумин, полезный полифенол, содержащийся в куркуме, ингибирует тромбин, который играет ключевую роль в свертывании крови.

Кайенский перец

Содержит салицилат – природное средство, разжижающее кровь, которое ценится за его антитромботический эффект. Кроме того, он также содержит капсаицин, обладающий гиполипидемическими и антидиабетическими свойствами. Кайенский перец часто принимают в форме капсул для укрепления здоровья сердечно-сосудистой системы и кровообращения.

Корица

Корица, особенно корица кассия, богата кумарином, мощным антикоагулянтом. Включите эту специю в свой обычный рацион, добавляйте в блюда и напитки.

Имбирь

Как и кайенский перец, имбирь содержит салицилат, оказывающий умеренное антикоагуляционное воздействие, и может предотвращать венозный тромбоз, не вызывая осложнений, связанных с кровотечением.

Вкусный и полезный напиток можно сделать, заварив имбирь и добавив в него мед с корицей.

Чеснок 

Чеснок – лидер по содержанию флавоноидов. Они снижают свертываемость крови, уменьшают ломкость и проницаемость капилляров, улучшают обменные процессы и оказывают антиоксидантное воздействие. Ежедневное употребление чеснока, особенно сырого, полезно для предотвращения тромбоза.

Включив в рацион эти натуральные продукты, разжижающие кровь, вполне можно обойтись без синтезированных биодобавок. Конечно, если только они не были назначены врачом.

– Количество данных продуктов, которое рекомендовано употреблять в пищу, зависит от возраста, пола, состояния организма и наличия сопутствующих заболеваний, – говорит Мария Королёва. – Врач может назначить диету исходя из результатов обследований пациента.

Продукты, которые сгущают кровь

Если кровь слишком вязкая, следует избегать продуктов с большим количеством витамина К, поскольку он усугубит ситуацию.

Витамина К много в листовых зеленых овощах, таких как шпинат, петрушка, мангольд, кресс-салат, брюссельская капуста, кале, брокколи, рукола и листья салата.

Грейпфрутовый сок содержит соединения, которые могут снизить воздействие препаратов, разжижающих кровь.

Картофель и рис содержат много крахмала, который превращается в углеводы и приводит к росту уровня глюкозы в крови, усиливая ее вязкость.

Важно ограничить потребление алкоголя и кофеина, так как эти вещества оказывают мочегонное действие и снижают способность организма сохранять гидратацию. Потребление алкоголя не более чем 1 дозы в день (ссылка на статью с дозировкой) и кофе не более 2 чашек в день обеспечит адекватную гидратацию и снизит риск образования тромбов.

Физическая активность для предотвращения тромбоза

Активный образ жизни помогает предотвратить образование тромбов, поэтому важно двигаться и регулярно заниматься спортом. Ежедневная физическая нагрузка улучшает здоровье сердечно-сосудистой системы, поскольку положительно влияет на артериальное давление, кровообращение, уровень холестерина и чувствительность к инсулину.

Постарайтесь включить в свой график хотя бы 30 минут упражнений в день. Это может быть ходьба, йога, силовые тренировки, езда на велосипеде и т. д.

Обязательно пейте много воды в процессе занятий, чтобы сохранить уровень гидратации.

Не сидите в течение длительного периода времени. Обязательно вставайте, двигайтесь и потягивайтесь, чтобы улучшить кровообращение.

Образование тромбов в значительной степени можно предотвратить, ведя активный образ жизни и добавив в рацион продукты и напитки, разжижающие кровь. Обязательно учитывайте при этом свои личные факторы риска и по возможности контролируйте их.