Efecto de la fatiga

El efecto Fåhræus ( / fɑːˈr eɪ.əs / ) es la disminución de la concentración media de glóbulos rojos en la sangre humana a medida que disminuye el diámetro del tubo de vidrio en el que fluye. En otras palabras, en los vasos sanguíneos con diámetros inferiores a 500 micrómetros , el hematocrito disminuye al disminuir el diámetro capilar . El efecto Fåhræus influye definitivamente en el efecto Fåhræus-Lindqvist , que describe la dependencia de la viscosidad aparente de la sangre con el tamaño del capilar, pero el primero no es la única causa del segundo. ^[1]

Robin Fåhræus fue patólogo de la Universidad de Uppsala (Suecia) y su interés por la estabilidad de la suspensión de la sangre y, posteriormente, por la hemorreología, estuvo motivado por el deseo de comprender los efectos clínicos de las anomalías en la agregación y el comportamiento del flujo de los elementos formes. El objetivo era determinar si la sangre obedecía la ley de Poiseuille ( ecuación de Hagen-Poiseuille ). Fue Hess quien demostró en 1915 que la sangre obedece la ley de Poiseuille con un flujo alto y un esfuerzo cortante bajo. Los efectos no newtonianos se debían a la deformación elástica de los glóbulos rojos. Fahraeus entró en escena en 1917 a través de su observación de que la velocidad de sedimentación de los glóbulos rojos aumenta durante el embarazo. Utilizó el concepto de capa leucocítica como punto de partida de su trabajo sobre la sedimentación de glóbulos rojos y el problema más general de la estabilidad de la suspensión de la sangre. Señaló que el fibrinógeno era la principal proteína implicada en la agregación de glóbulos rojos que conduce a la formación de rouleaux regulares y que el proceso era bastante distinto de la coagulación sanguínea. Aplicó principios coloidales para describir la estabilidad de la suspensión y más relevante para la psicología circulatoria moderna fue el estudio de la agregación de sangre fluyente y la relación entre la distribución de células sanguíneas, su velocidad y viscosidad aparente . Concluyó los siguientes resultados: (a) En altas velocidades de flujo en tubos de diámetro (< 0,3 mm) la concentración de glóbulos rojos es menor que en un tubo de alimentación grande, la razón es que los glóbulos rojos se distribuyen en el núcleo axial y su velocidad media es, por lo tanto, mayor que la velocidad media de la sangre. Existe una relación inversa entre el hematocrito del tubo y la velocidad media de la sangre. (b) La viscosidad en tubos más pequeños de < 0,3 mm es menor que la de los tubos grandes y disminuye con la disminución del diámetro. (c) La migración de células sanguíneas desde la pared del tubo hasta el eje depende del tamaño de partícula y no de la densidad de partículas. (d) A velocidades de flujo bajas, los glóbulos rojos se agregan en rollos y, al ser estas las partículas más grandes de la suspensión, migran hacia el eje formando un núcleo que desplaza a los glóbulos blancos hacia la periferia. Por lo tanto, la concentración de glóbulos blancos será mayor que la del tubo de alimentación y su velocidad media será menor que la de los glóbulos rojos y el plasma. ^{[ cita requerida ]}

Considerando un flujo sanguíneo laminar estable y completamente desarrollado en un tubo pequeño con un radio de , la sangre total se separa en una capa de plasma libre de células a lo largo de la pared del tubo y un núcleo central enriquecido. Como resultado, el hematocrito del tubo es menor que el hematocrito de salida . Sutera et al. (1970) mostraron un tratamiento matemático simple del efecto Fåhræus. ^[2] Este parece ser el análisis más temprano:$estilo de visualización r_{0}$ $Estilo de visualización Ht$$Estilo de visualización H_{0}$

${\displaystyle {\frac {H_{t}}{H_{0}}}={\frac {1}{2-(1-({\frac {\delta }{r_{0}}}))^{2}}}}$

dónde:

$Estilo de visualización Ht$¿Es el hematocrito del tubo?

$Estilo de visualización H_{0}$¿Es el hematocrito de salida?

${\estilo de visualización \delta}$es el espesor de la capa de plasma libre de células

$estilo de visualización r_{0}$es el radio del tubo

Además, la siguiente expresión fue desarrollada por Pries et al. (1990) ^[3] para representar el hematocrito del tubo, , como una función del hematocrito de descarga , , y el diámetro del tubo.$Estilo de visualización Ht$$Estilo de visualización H_ {d}}$

${\displaystyle {\frac {H_{t}}{H_{d}}}=H_{d}+(1-H_{d})(1+1,7exp(-0,415D)-0,6exp(-0,011D))}$

dónde:

$Estilo de visualización Ht$¿Es el hematocrito del tubo?

$Estilo de visualización H_ {d}}$¿Es el hematocrito de descarga?

${\estilo de visualización D}$es el diámetro del tubo en μm

• Modelo de capa marginal libre de células
• Efecto Fåhræus-Lindqvist ( efecto Sigma )
• Hemodinámica
• Hemorreología

• C. Kleinstreuer, (2007) Dinámica de biofluidos, Taylor y Francis Pub.