Az emberi vér reológiája és annak analitikus leírása
Az emberi vér reológiája és annak analitikus leírása
Szabó Eszter Bsc II. évf.
email: eszter.szabo.1@edu.bme.hu
Konzulensek: Dr. Tamás Kornél, Gép és Terméktervezés Tanszék
email: tamas.kornel@gt3.bme.hu
Dr. Baka Ernő Zsolt, Gép és Terméktervezés Tanszék
email: ernozsoltbaka@gt3.bme.hu
Dr. Nádasy György, Semmelweis Egyetem, Élettani Intézet
email: nadasy.gyorgy@med.semmelweis-univ.hu
A szív és érrendszeri megbetegedések okozzák a halálozások nagy százalékát. A vér áramlásának precíz modellezésével felismerhetőek lennének az egészségestől eltérő tulajdonságok, így észlelhetőek az érrendszeri megbetegedések. A modell készítéséhez elengedhetetlen a vér anyagi, illetve reológiai viselkedésének ismerete.
A TDK dolgozatomban emberi vérminták, illetve szakirodalomban talált vérhez hasonló viselkedésű anyagok viszkozitását mértem növekvő nyírás mellett egy Anton Paar Physica MCR301 típusú reométerrel. Az alacsony folyási intervallumon a mérési hibafaktorból adódóan kevés használható viszkozitás érték adódott. A mérési adatokon végzett statisztikai elemzés során meghatároztam egy tűrésmezőt. A tűrésmezőbe a víz-glicerin-keményítő tartalmú oldat viszkozitás értékei beleestek 0.1-25.1 1/s intervallumba eső nyírás esetén, tehát ezen az intervallumon megfelelően közelíti a folyadék a vér viselkedését. A vér mérése során nyert adatokra szakirodalom szerint vér viselkedésének becslésére használt analitikus modelleket illesztettem numerikus módszerekkel. A kapott eredményekből kiválasztottam az adatsorokat legjobban leíró modelleket. Általánosan elmondható, hogy a viszkoelasztikus modellek adták a legpontosabb közelítést. Ezek közül kiemelendő a Cross modell, amely a legjobban teljesített a teljes mérési tartományon. A Powell-Eyring modell egy új paraméter bevezetése után kielégítő közelítést adott. A Quemada modell pontossága, ami kifejezetten a vér leírását szolgálja, elmaradt a fent említett modellekhez képest. A modell érzékenysége a paraméterek megváltozására gyenge, a görbén elhanyagolható változás történt a hematokrit százalékos megváltoztatása során.
Fontos megjegyezni, hogy a modellekhez számított paraméterek még azonos mintákon, de más mérési programmal végzett mérés esetén is jelentősen eltérnek. Ezek a modellek tehát nem alkalmazhatóak univerzálisan, illetve az anyag jellemzőire sem lehet biztosan következtetni a paraméterek értékéből. A plazmára és koncentrált vörösvértest oldatra szeparálódás után mért adatok alapján elmondható, hogy a vér viselkedését egyértelműen az összetevők aránya és kölcsönhatása határozza meg, tehát az anyagot a kontinuum szemlélet helyett pontosabban lehetne leírni molekuláris megközelítésből diszkrét elemes módszer segítségével.
szerző
-
Szabó Eszter
Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Tamás Kornél
egyetemi docens, Gép- és Terméktervezés Tanszék -
Dr. Baka Ernő
adjuntus, Gép- és Terméktervezés Tanszék -
Dr. Nádasy György
egyetemi docens, Semmelweis Egyetem, Élettani Intézet (külső)
