微循环血流：红细胞聚集水平异常的动力学分析
流体动力学
2024-12-02 v1
摘要
最近的临床结果表明，血液学紊乱中的异常红细胞聚集伴随内皮损伤和糖皮质激素层破坏，但其潜在的生物力学机制尚不清楚。本研究使用直接计算建模探讨红细胞（RBC）聚集对小血管剪切应力的影响，突出其对血管损伤风险的增加。RBC聚集导致非均匀分布，引起细胞间隙厚度变化和壁面剪切应力波动，尤其在靠近血管壁时更为明显。这一现象与实验发现的内皮损伤相吻合，即与RBC聚集靠近血管壁相关，可能削弱保护性糖皮质激素层。壁面剪切应力波动的功率谱密度分析显示，随着RBC聚集，存在一个在频率f=0.04处的显著峰值，表明聚集RBC簇靠近血管壁导致应力波动增加。血液紊乱中异常细胞的存在（本研究中以疟疾细胞为例），进一步放大了这些效应，因为聚集增强的边际化作用使疟疾细胞更靠近血管壁，加剧了剪切应力波动，增加了血管损伤和炎症的可能性。仿真显示，血管几何曲率会加剧RBC聚集靠近血管壁的效应，加剧聚集引起的壁面剪切应力波动，尤其是在疟疾病中，因疟疾细胞边际化更靠近血管壁，增加了血管损伤风险。
引用
@article{arxiv.2411.18703,
title = {Microcirculatory blood flow with aberrant levels of red blood cell aggregation},
author = {Xiaopo Cheng and Dell Zimmerman and Elizabeth Iffrig and Wilbur A. Lam and Michael D. Graham},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18703},
year = {2024}
}