У дорослоїлюдини загальна кількість крові у нормі становить 6...8 %маси тіла, тобто 4,5–6 літрів. Кров людини є суспензією кров'яних клітин у плазмі крові. У здорової людини 1 кубічний міліметр крові містить (4,5...6)·106еритроцитів(червоних кров'яних тілець), (5...11)·103лейкоцитів(білих кров'яних тілець) різних типів і функцій, а також (2...4)·105тромбоцитів(кров'яних пластинок). Як за кількістю, так і за об'ємом переважають еритроцити – найбільші за розміром кров'яні клітини, які мають форму двояко увігнутих дисків (товщина у центрі менша ніж на краях) діаметром 8,5 мкм. Відносна об'ємна частка клітинних компонент у крові називається показником гематокритуj (45 % у здорової людини).
Гемореологіявивчає механізми та умови протікання крові по судинах. Реологічні властивості крові визначають опір, який повинен бути переборений роботою серця – помпою кровообігу. Феноменологічна в'язкість крові має сенс лише тоді, коли суспензія веде себе як однорідна рідина, тобто коли кров протікає по судинах, діаметр яких значно більший від розмірів еритроцитів. У дрібних судинах, діаметри яких співмірні з еритроцитами, останні розглядають як неоднорідності.
Плазма крові може розглядатися як рідина з ньютонвськими властивостями. Кров у цілому необхідно розглядати як псевдопластичну тиксотропну квазісуспензію. (Суспензія– суміш твердих частинок з рідиною).
В'язкі властивості крові показані на рис.8.5 і 8.6.
В'язкість крові зумовлюється в основному присутністю білків і, особливо, еритроцитів.
У широкому діапазоні зміни градієнта швидкості відбувається падіння відносної в'язкості приблизно на порядок. У нормальних умовах при малих градієнтах швидкості еритроцити накладаються площинами один на одного, утворюючи агрегати, які називаються монетні стовпчики.Утворення цих агрегатів і є причиною тиксотропії при малих градієнтах швидкості.
В діапазоні високих градієнтів швидкості і, відповідно, високих дотичних напружень, агрегати руйнуються, а еритроцити при t > 50 Н/м деформуються (витягуються у веретеноподібну форму). При напруженнях t>200 Н/м2 деформація еритроцитів стає незворотною. В'язкість суспензій суттєво залежить від відносного об'єму твердих частинок, або для крові – від гематокриту.
В'язкість крові збільшується із зростанням гематокриту (табл.8.3). Причому, це відбувається як зі збільшенням кількості еритроцитів в крові, так і їх об'єму, наприклад, коли в крові підвищується вміст СО2. Тому венозна кров має більшу в'язкість, ніж артеріальна.
В'язкість крові зростає при втраті рідини в організмі. В'язкість плазми крові в 1,7–2,2 раза, а в'язкість цільної крові — втричі і більше перевищує в'язкість води.
Таблиця 8.3. Залежність відносної в'язкості крові від числа гематокриту
Гематокрит, j
0 (плазма)
0,20
0,45 (норма)
0,60
В’язкість крові (відносно води),hrel
2,0
2,2
3,3
5,5
При протіканні суспензії в трубках, діаметр яких близький до розмірів частинок, відбувається зменшення концентрації частинок біля стінок трубки. Явище зміни концентрації частинок вздовж профілю трубки називається сигмаефектом,який в гемореології отримав назву ефект Фареуса–Ліндквіста.Це явище викликає зменшення в'язкості крові біля стінок судин і, відповідно, зміну профілю швидкості і гідродинамічного опору потоку крові.
Відносна в'язкість крові hrelможе бути визначена теоретично за формулою:
Коефіцієнт форми К залежить від градієнта швидкості v' і зумовлений явищами агрегації та деформації:
де h°, h°° – відповідно, граничні значення в'язкості, виміряні при найменших і найбільших градієнтах швидкості; v’с – критичний градієнт швидкості, при якому відбувається дезагрегація.