De Axiale migratie In de bloedstroom worden de vervormbare erytrocyten door middel van schuifkrachten nabij de wand in kleinere vaten in de axiale stroom verplaatst. Hierdoor ontstaan marginale stromen met weinig cellen die stenosen in de haarvaten voorkomen. Dit effect maakt deel uit van het Fåhraeus-Lindqvist-effect en kan worden beperkt door veranderingen in de vorm van de rode bloedcellen (erytrocyten).
Wat is axiale migratie?
Het bloed is een stroperige vloeistof. De viscositeit is een maat voor de viscositeit. Hoe groter de viscositeit, hoe stroperiger de vloeistof. Bij een hogere viscositeit zijn de vloeibare componenten nauwer met elkaar verbonden en daardoor immobieler. In deze context is er sprake van interne wrijving.
Om alle lichaamsweefsels zonder problemen te kunnen bereiken en zelfs door de dunste haarvaten te kunnen gaan, gedraagt het menselijk bloed zich, in tegenstelling tot een Newtoniaanse vloeistof, niet proportioneel, maar heeft het een andere viscositeit vanwege het Fåhraeus-Lindqvist-effect.
Het Fåhraeus-Lindqvist-effect heeft betrekking op de afname van de schijnbare bloedviscositeit in bloedvaten met afnemende vaatdiameter. Deze verandering in viscositeit voorkomt capillaire stasis en houdt verband met de axiale migratie van de erytrocyten.
Tijdens axiale migratie (in de bloedstroom) migreren de vervormbare rode bloedcellen naar de centrale stroom als gevolg van schuifkrachten dicht bij de wand. Hierdoor ontstaat een marginale stroming met weinig cellen en kan de plasmastroom rond de cellen als een glijlaag fungeren.
Het Fåhraeus-Lindqvist-effect en de bijbehorende axiale migratie van de erytrocyten is daarom de oorzaak van de dalende bloedviscositeit in nauwe bloedvaten in de bloedsomloop. In vaten met een groter lumen wordt de axiale migratie van de erytrocyten opgeheven en lijkt het bloed stroperiger.
Functie en taak
De wet van Newton is van toepassing op waterige vloeistoffen. Omdat bloed een niet-homogene suspensie is, volgt het vloeigedrag niet de wet van Newton. In plaats daarvan is de viscositeit een functie van de schuifspanning. Een lage stroomsnelheid verhoogt de viscositeit.
De erytrocyten zijn primair verantwoordelijk voor het aanpassingsvermogen van de bloedviscositeit. De bloedcellen zijn kneedbaar en bewegen zich op een georganiseerde manier. Bij lage stroomsnelheden verdringen ze zich samen, vergelijkbaar met geld in rollen munten.
Zodra de schuifspanning extreem daalt, neemt de viscositeit dienovereenkomstig toe. In deze situatie heeft het bloed de eigenschappen van een vaste stof. Daarentegen zorgen hogere schuifspanningen ervoor dat het bloed meer vloeibare eigenschappen ontwikkelt. Hoge schuifspanning maakt het bloed vloeibaarder en daardoor beter vloeibaar.
Vanwege deze relaties zijn er viscositeitsverschillen voor het bloed in de aorta, met een grote diameter, en in de nauwe lumen arteriolen, met een zeer kleine diameter. In deze context komt de axiale migratie van de erytrocyten om de hoek kijken. De cellen migreren naar de centrale bloedbaan zodra de bloedvaten smaller worden. De erytrocyten zijn in staat tot deze migratie vanwege hun vervormbaarheid.
Door de axiale migratie van de erytrocyten is de effectieve viscositeit in de vaten met een smal lumen van de periferie ongeveer half zo groot als in de vaten met een groot lumen in het midden van het lichaam. Deze relaties worden beschreven in het Fåhraeus-Lindquist-effect.
Door de afschuifkrachten dicht bij de wand worden erytrocyten in de axiale stroming verplaatst en ontstaat er een marginale stroming met weinig cellen. De omringende plasmarandstroom wordt een glijdende laag waarin het bloed vloeiender lijkt te stromen. De hematocriet vermindert dus zijn invloed op de perifere weerstand in vaten kleiner dan 300 µm. De wrijvingsweerstand in deze vaten wordt verminderd.
Ziekten en aandoeningen
De rode bloedcellen kunnen onder verschillende omstandigheden worden beïnvloed door vormveranderingen die het voor hen moeilijk maken om axiaal in de bloedstroom te migreren. Bij de verschillende soorten bloedarmoede veranderen de rode bloedcellen op karakteristieke manieren van vorm. Verschillen in grootte tussen individuele erytrocyten spreken voor bloedarmoede.
De erytrocyten nemen bij alcoholisme vaak een te grote vorm aan. Naast een grotere diameter van meer dan tien μm hebben ze een groter volume zodat hun axiale migratie kan worden verstoord. Terwijl de rode bloedcellen bij alcoholisme meestal een normale basisvorm behouden en alleen vergrote macrocyten worden, kunnen ze hun basisvorm bij andere ziekten volledig verliezen.
Erytrocyten die vergroot zijn en tegelijkertijd ovaal lijken, staan bekend als megalocyten en komen voornamelijk voor bij deficiëntieverschijnselen zoals vitamine B12 of foliumzuurgebrek.
Erytrocyten die te klein zijn met een diameter van minder dan zeven μm hebben een verminderd volume. Als de verminderde bloedcellen verder normaal zijn, is dit meestal te wijten aan ijzertekort of thalassemie.
Bij veel vormen van bloedarmoede zijn er sterke afwijkingen in de basisvorm, bijvoorbeeld sikkelcelanemie. Rode bloedcellen veranderen soms in een ringvorm bij bloedarmoede door ijzertekort. Een club-, peer- of amandelvorm is aanwezig bij alle ernstige bloedarmoede.
Gescheurde erytrocyten komen overeen met schistocyten en kunnen optreden na het gebruik van kunstmatige hartkleppen. Schistocyten kenmerken ook beenmergtransplantaties en brandwonden. Door vormveranderingen verliezen de erytrocyten hun elasticiteit. De doorgang door smalle en gebogen vaten is niet langer gemakkelijk voor vormveranderde erytrocyten. De axiale migratie in de bloedstroom kan dus worden beperkt door veranderingen in de vorm van de erytrocyten.
Omdat de rode bloedcellen door het lichaam als defect worden herkend, worden ze intensiever afgebroken in de milt. Ze moeten dan het beenmerg vervangen door nieuwe erytrocyten. Aangezien er geen goed gevormde erytrocyten kunnen worden gereproduceerd bij verschillende deficiëntiesymptomen en ziekten, blijft de bloedarmoede bestaan. De verhoogde afbraak van rode bloedcellen is af te lezen aan het kleine aantal bloedcellen.
