Evaluation of the human blood entropy production: a new thermodynamic approach

Abstract

In this paper, we follow the thermodynamic theory with internal variables of Kluitenberg evaluating the entropy production of red blood cell in saline solution and whole blood, respectively, when they are subjected to an ultrasound wave. From a thermodynamic point of view, blood is an open system; so to fully represent the entropy variation as function of frequency perturbation we employ phenomenological coefficients which allow us to qualitatively discriminate among classes of phenomena which cannot be observed in any other way. Therefore, a correlation between these coefficients and quantities experimentally measurable allows to a deeper knowledge of biological phenomena.

Sommario

In questo lavoro, utilizzando la teoria termodinamica di Kluitenberg con variabili interne, viene valutata la produzione di entropia nel sangue intero e nei globuli rossi, quando questo viene perturbato con ultrasuoni in funzione della frequenza. Poiché da un punto di vista termodinamico, il sangue è un sistema aperto, determinare la variazione di entropia in funzione della frequenza è della massima importanza. A tale scopo vengono determinati i coefficienti fenomenologici da cui essa dipende, i quali, inoltre, permettono di discriminare qualitativamente classi di fenomeni che altrimenti non vengono considerate. Pertanto, una correlazione tra questi coefficienti e le quantità sperimentalmente misurabili permette di approfondire la conoscenza dei fenomeni biologici.