红细胞聚集的微观力学分析
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红细胞沉降率测定(一)【关键词】红细胞沉降测定红细胞沉降率是指红细胞在一定条件下的沉降速度,简称血沉,是反映红细胞聚集性的一项常用指标。
它以抗凝全血中红细胞的自然沉降速率表示结果。
由于红细胞含蛋白量比血浆高,比重大于血浆,因此在离体抗凝血中能自然下沉。
血沉的检测方法有多种,ICSH推荐魏氏法为血沉测定的标准方法。
传统手工法只能测定血沉某个时刻的最终结果,特异性差,不能为临床提供更多、更有价值的参数,使其应用有很大的局限性。
自动血沉仪可动态记录整个血沉过程的变化,描绘出红细胞沉降的曲线,为临床分析血沉测定结果提供了新的手段。
下面介绍红细胞沉降率的仪器测定法。
一Westergren法将抗凝血置于特制的血沉管中,观察红细胞在一定时间内沉降的距离,称为红细胞沉降率,简称血沉(ErythrocyteSedimentationRata,ESR)。
红细胞沉降率测定有多种方法,WHO(LAB/86.3)推荐Westergren法,现将该法介绍如下。
(一)原理抗凝血置于特制的血沉管中,垂直竖立l小时,观察红细胞下沉的速度,用血浆段的高度(mm)来表示。
影响ESR的因素很多。
其中最重要的因素是红细胞缗钱状的形成。
因为红细胞形成缗钱状或成团后总面积减少,所承受的血浆阻力也减少,下降的速度要比单个分散的红细胞快得多。
影响缗钱状形成的主要因素有:1.血浆中各种蛋白的比例:一般认为,血沉加快主要是血浆中各种蛋白成分比例的改变,而与总蛋白浓度无关。
白蛋白带负电荷,球蛋白与纤维蛋白原带正电荷,正常情况下,血浆蛋白所带的正、负电荷呈平衡状态,而红细胞因细胞膜表面的唾液酸而带负电荷,彼此排斥间距约为25nm,较为稳定。
如血浆中纤维蛋白原或球蛋白含量增加或白蛋白含量减少,改变了电荷的平衡,致使红细胞表面的负电荷减少,容易使红细胞形成缗钱状而血沉加快。
相反,如血浆纤维蛋白原减少或白蛋白增加时,血沉减慢。
现已公认,血浆中带有正电荷的不对称的大分子物质纤维蛋白原是最强有力的促缗钱状聚集的物质,其次为γ球蛋白,再次为α、β球蛋白。
第一章1为何蛋白质的含氮量能表示蛋白质相对量?实验中又是如何依此原理计算蛋白质含量的?答:因为蛋白质中氮的含量一般比较恒定,平均为16%。
这是蛋白质元素组成的一个特点,也是凯氏定氮测定蛋白质含量的计算基础。
蛋白质的含量计算为:每克样品中含氮克数×6.25×100即为100克样品中蛋白质含量(g%)。
(P1)2.蛋白质有哪些重要的生物学功能?蛋白质元素组成有何特点?答:蛋白质是生命活动的物质基础,是细胞和生物体的重要组成部分。
构成新陈代谢的所有化学反应,几乎都在蛋白质酶的催化下进行的,生命的运动以及生命活动所需物质的运输等都需要蛋白质来完成。
蛋白质一般含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,有些蛋白质还含有微量的磷、铁、铜、碘、锌和钼等元素。
氮的含量一般比较恒定,平均为16%。
这是蛋白质元素组成的一个特点。
(P1)3.组成蛋白质的氨基酸有多少种?如何分类?答:组成蛋白质的氨基酸有20种。
根据R的结构不同,氨基酸可分为四类,即脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环族氨基酸、杂环亚氨基酸。
根据侧链R的极性不同分为非极性和极性氨基酸,极性氨基酸又可分为极性不带电荷氨基酸、极性带负电荷氨基酸、极性带正电荷氨基酸。
(P5)4.举例说明蛋白质的四级结构。
答:蛋白质的四级结构含有两条或更多的肽链,这些肽链都成折叠的α-螺旋。
它们相互挤在一起,并以弱键互相连接,形成一定的构象。
四级结构的蛋白质中每个球状蛋白质称为亚基。
亚基通常由一条多肽链组成,有时含有两条以上的多肽链,单独存在时一般没有生物活性。
以血红蛋白为例:P11-12。
5、举例说明蛋白质的变构效应。
蛋白质的变构效应:当某种小分子物质特异地与某种蛋白质结合后,能够引起该蛋白质的构象发生微妙而有规律的变化,从而使其活性发生变化,P13。
血红蛋白(Hb)就是一种最早发现的具有别构效应的蛋白质,它的功能是运输氧和二氧化碳,运输氧的作用是通过它对O2的结合与脱结合来实现。
红细胞凝集的原理
红细胞凝集是指红细胞聚集成团的现象。
其原理主要涉及两个方面:红细胞表面的抗原-抗体反应和血液中的凝集素作用。
首先,红细胞表面有多种血型抗原,如A、B和Rh(D)抗原等。
当这些抗原与相应的血型抗体结合时,就会发生特异性反应。
这种抗原-抗体反应在一定条件下会导致红细胞聚集,形成凝
集现象。
例如,如果A型血液中的抗A抗体与A型红细胞表
面的A抗原结合,就会引起红细胞凝集。
其次,血液中存在一类特殊的蛋白质,称为凝集素,它能够与红细胞表面的抗原结合,并直接引发红细胞凝集。
凝集素可以由多种细菌、病毒或其他微生物产生,也可以通过人工合成。
其中最常见的凝集素是狮子座(a)凝集素、冷凝集素和温凝集
素等。
这些凝集素能够与红细胞表面的抗原结合,使红细胞相互连接起来,形成聚集体。
红细胞凝集与人体健康有密切关系。
一方面,在临床上,红细胞凝集是一种很常见的现象,可以用于一些血型鉴定和患者血清中抗体的检测。
另一方面,红细胞凝集也可能导致一些疾病的发生与发展,例如免疫性溶血性贫血、血栓形成等。
因此,对红细胞凝集的研究有助于深入了解这些疾病的发病机制,并为预防和治疗提供理论依据。
企业导报2015年第19期作者简介:杜新满,女,湖北新洲人,副教授。
研究方向:医学物理学教学。
浅析血液的非牛顿性及其粘度的影响因素杜新满1陈志明2(1.黄冈职业技术学院,438002,2.黄冈广播电视大学,438000)摘要:目的血液粘度是血液流变学的一个重要指标,其变化规律对疾病的预防、诊断和治疗有重要意义。
方法分析血液的流动曲线,血液表观粘度与切变率的关系,血液各成分之间的相互作用对粘度的影响。
结果血液是非牛顿性流体,血液粘度与其各成分状态及切变率有关。
结论血液粘度是一个综合性指标,血液粘度主要由血细胞比容、血浆粘度、细细胞聚集和变形性等内在因素决定。
关键词:血液;粘度;切变率;非牛顿性液体的粘度η,是表示液体粘滞性大小的物理量,在物理学中称为液体的粘滞系数。
通常情况下,液体的粘度与液体性质和液体温度有关。
测定液体的粘度是检验药品质量的方法之一,临床上常常需要检验患者血液的的粘度,为疾病的诊断和治疗提供重要依据。
由泊肃叶定律(Q=△P R ,R=8ηL πr 4,v=r 2·△P 8ηL )可知,血液粘度η对循环阻力R 、血流速度v 以及循环流量Q 都有影响,从而影响组织的代谢和功能,产生疾病。
本文仅就血液的非牛顿性及其粘度的影响因素作简要分析。
一、血液的非牛顿性在流体力学中,凡是遵循牛顿粘滞定律(τ=ηγ,其中τ表示切应力,γ表示切变率,η表示流体的粘度)的流体称为牛顿液体,即:在一定温度下,粘度η在不同切变率下保持不变,如水、血浆等都是牛顿流体。
而不遵循牛顿粘滞定律的流体称为非牛顿流体,其粘度在一定温度下不是常量,随切变率的变化而变化。
(一)血液流动曲线的非线性。
对于牛顿液体,其流动曲线(即τ~γ关系曲线)为一过原点的直线。
如图(1)直线b 所示。
直线b 的斜率即为该液体的粘度η,η在一定温度时是一恒量。
血液不同于一般均匀粘性液体,血液中悬浮大量的血细胞,其流动曲线不再是一条直线,如图(1)曲线a 所示。
生物物理学-生物物理学1、什么是生物物理学?2、生物物理学包含的分支学科(主要内容)有哪些?3、什么是生物物理技术?4、什么叫电磁波?5、什么叫波谱学(spectroscopy)和波谱技术?6、波谱学的物理基础是什么?7、波谱是如何产生的?8、波谱有哪些参数反映物质信息?9、波谱仪有哪些主要部件?10、简单分子的能级是如何构成的?11、紫外-可见吸收光谱是怎样形成的?12、紫外-可见吸收分光仪的基本构成是怎样的?13、紫外-可见吸收光谱术有什么基本应用?(只须回答四点即可)14、荧光是怎样产生的?15、荧光光谱的特点是什么?16、荧光光谱术的具体技术有哪些?17、荧光光谱术的基本应用有哪些?18、荧光光谱术和紫外-可见吸收光谱术有哪些异同?19、什么是红外吸收光谱?20、拉曼光谱是怎样形成的?21、红外与拉曼光谱的特点是什么?22、红外吸收光谱仪的构成是什么?23、红外吸收光谱术的特点是什么?24、红外与拉曼光谱术的基本应用有哪些?25、什么叫核磁共振?26、为什么同一种原子核共振吸收峰的频率并不相同?27、什么叫化学位移?28、什么叫谱线分裂?其产生原因是什么?29、什么是电子自旋共振技术?30、电子自旋共振和核磁共振的异同是什么?31、电子自旋共振波谱的特点是什么?32、电子自旋共振波谱的应用有哪些?33、组成细胞的小分子物质有哪些?有何作用?34、试述蛋白质的四级结构。
35、核酸分为哪两类?有何区别?36、试述DNA双螺旋结构的特点?有何功能?37、比较三种RNA的区别。
38、为什么说支原体是最小最简单的细胞?39、试比较原核细胞的异同,你能得出什么结论?40、细胞膜的主要成分是什么?有何功能?41、细胞膜的主要特征有哪些?有何生物学意义?42、试述被动运输的几种运输方式。
43、以Na+-K+泵为例,说明物质的主动运输过程。
44、膜受体的生物学特征是什么?有何意义?45、试述膜受体的类型及传导途径。
红细胞(RBC)一.基本结构与特点哺乳动物的红细胞呈两面中央凹的圆饼状,中央较薄。
周缘较厚,故在血涂片标本上中央染色较浅、周围较深。
新鲜单个红细胞为黄绿色,大量红细胞使血液呈深红色。
成熟的红细胞(哺乳动物)没有细胞核和线粒体,富含血红蛋白。
依靠葡萄糖合成能量,直径为6-8微米,厚度1.5-2.5微米。
正常体积约为90μm3,表面积140μm2,而相同体积的球形细胞表面积仅为100μm2.圆饼状的意义:体积较小,表面积相对于体积的比值较大,氧气以及二氧化碳易于快速的扩散到细胞内外。
并且赋予红细胞较高的变形性。
红细胞具有:1.渗透脆性,将机体红细胞置于等渗(等张,由不能通过细胞膜的溶质浓度决定)溶液(哺乳动物:0.9%NaCl)中,它能保持正常的大小和形态。
但如把红细胞置于高渗NaCl溶液中,水分将逸出胞外,红细胞将因失水而皱缩。
相反,若将红细胞置于低渗NaCl溶液中,水分进入细胞,红细胞膨胀变成球形,可至膨胀而破裂,血红蛋白释放入溶液中,称为溶血(hemolysis)。
2.悬浮稳定性:指红细胞在血浆中保持悬浮状态而不易下沉的特性。
将与抗凝剂混匀的血液置于血沉管中,垂直静置,经一定时间后,红细胞由于比重大,将逐渐下沉,在单位时间内红细胞沉降的距离,称为红细胞沉降率(简称血沉)。
以血沉的快慢作为红细胞悬浮稳定性的大小。
可能的原因是红细胞表面带有负电荷之故,因为同性电荷相斥,红细胞不易聚集,从而呈现出较好的悬浮稳定性。
如果血浆中带正电荷的蛋白质增加,其被红细胞吸附后,使之表面电荷量减少,这样就会促进红细胞的聚集和叠连。
以及红细胞与血浆的摩擦力·(书)3.易变形性:细胞质中的血红蛋白是晶体,且为液晶,因此红细胞的变形主要取决于细胞膜的力学性质。
红细胞的尺寸约5-8um,毛细血管的直径只有2-3um,但红细胞能够通过毛细血管,就是因为红细胞易变形。
二.红细胞的发生红细胞生成所需要的的重要物质:1. 铁进入血液的铁通过转铁蛋白(transferrin)结合被运进幼红细胞。
红细胞凝集的原理及应用1. 红细胞凝集的原理红细胞凝集是指红细胞在一定条件下聚集成团的现象。
其原理主要涉及以下几个方面:1.1 血型抗体的作用在人体的红细胞表面存在着不同的抗原,根据红细胞表面抗原的不同可以将人体血型分为A型、B型、AB型和O型。
某一类型的红细胞表面抗原与其他类型的血浆中对应的抗体发生反应,导致红细胞凝聚。
1.2 血清中溶菌素的作用溶菌素是一种能使细菌溶解的物质,它作为体内的一种免疫保护机制,也参与了红细胞凝集反应。
当溶菌素与红细胞结合时,会形成细菌感染的抗体复合物,从而引发红细胞凝聚。
1.3 蛋白质的相互作用红细胞表面的蛋白质可以通过相互作用而引发凝集反应。
这种相互作用可以是静电相互作用、氢键、疏水相互作用等,这一过程与红细胞表面电荷密度、pH值和离子浓度等因素有关。
2. 红细胞凝集的应用红细胞凝集作为一种常用的实验方法,具有广泛的应用领域。
下面列举几个主要的应用方面,供参考:2.1 血型鉴定红细胞凝集试验可以用来鉴定血型,如ABO血型和RH血型。
根据红细胞在特定抗体和抗原的作用下发生凝集反应的特点来确定被检测血样的血型。
2.2 自身免疫疾病诊断红细胞凝集反应可用于自身免疫疾病的诊断,如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
这些疾病常常导致自身抗体的产生,在体液中与自身的红细胞结合,从而引发凝聚反应。
2.3 感染性疾病的辅助诊断一些感染性疾病的诊断可以通过红细胞凝集试验辅助完成。
例如,巨细胞病毒感染、麻疹病毒感染等常常引发相应类型的抗体产生,这些抗体与红细胞结合后会发生凝集反应。
2.4 药物敏感性测试红细胞凝集试验可用于评估个体对某些药物的敏感性。
某些药物和药物代谢产物与红细胞蛋白质结合后,会引发红细胞凝集现象,从而判断药物的毒性和耐受性。
2.5 自然血凝现象分析红细胞凝集现象可以用于研究自然血凝现象,如血栓形成的机制和疾病等。
通过分析红细胞凝集动力学、凝集度和凝集时间等参数,可以揭示相关疾病的发生机制。