通过计算机模拟预测最优红细胞压积
软凝聚态物质
2020-03-31 v1 生物物理
流体动力学
摘要
最优红细胞压积 使氧气输送最大化。在健康人体中，平均红细胞压积 处于 40-45 的范围，但在严重贫血（低 ）和红细胞增多症（高 ）等血液病理状态下可显著改变。人类的红细胞压积水平是否对应于最优水平是一个长期的生理学问题。在此，利用格子 Boltzmann 方法和红细胞的两种力学模型进行数值模拟，我们预测了最优红细胞压积，并探究改变红细胞力学性质如何影响 。我们发展了一个简化的解析理论，该理论解释了数值模拟所得结果，并深入揭示了决定 的物理机制。我们的数值与解析模型可轻易修改以纳入广泛的红细胞及其他软颗粒力学性质，从而为血液替代品的理性设计提供手段。我们的工作为系统理论研究最优红细胞压积及其与各类疾病（如镰状细胞贫血、糖尿病、疟疾、椭圆红细胞增多症）相关病理红细胞的联系奠定了基础。
引用
@article{arxiv.1802.05353,
title = {Predicting optimal hematocrit in silico},
author = {Alexander Farutin and Zaiyi Shen and Gael Prado and Vassanti Audemar and Hamid Ez-Zahraouy and Abdelilah Benyoussef and Benoit Polack and Jens Harting and Petia M. Vlahovska and Thomas Podgorski and Gwennou Coupier and Chaouqi Misbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05353},
year = {2020}
}