Etude expérimentale IN VITRO du comportement rhéologique du sang en régime transitoire à faible vitesse de cisaillement

Résumé

Des écoulements de type Couette en régime transitoire sont produits au moyen d'un microviscosimètre semi-automatique à cylindres coaxiaux muni d'un asservissement de la vitesse de rotation et d'un enregistreur à deux voies, et qui peut être associé à un générateur de fonction basse fréquence permettant de programmer la vitesse de rotation du cylindre extérieur du viscosimètre. Diverses sortes de rhéogramme ont été établies pour des échelons rectangulaires ou triangulaires de vitesse de cisaillement, ce dernier cas correspondant à l'enregistrement de courbes d'hystérèse. L'étude des changements de forme des rhéogrammes obtenus avec du sang humain en fonction de la loi de variation de la vitesse de cisaillement avec le temps a permis de déterminer un protocole expérimental optimal et de sélectionner quatre types d'hémorhéogramme qui font apparaître les principales propriétés rhéologiques du sang aux faibles valeurs de la vitesse de cisaillement. Ces hémorhéogrammes sont décrits en détail; des groupes de paramètres caractéristiques en sont déduits, qui permettent de comparer les divers sangs entre eux du point de vue rhéologique. Les valeurs de ces paramètres et leur précision sont données pour les sangs humains normaux.

Summary

Couette type transient flows have been produced in a semi-automatic coaxial cylinder viscometer equipped with a two way recorder and a servo-motor which is possibly connected to a low frequency function generator programming the rotational speed of the outer cylinder of the viscometer. Several kinds of rheograms have been established for rectangular and triangular steps of shear rate, the latter case corresponding to the drawing of hysteresis curves. The study of the shape changes of the rheograms as a function of the time law of the shear rate variation has led to the establishment of an optimal experimental process for blood investigation, and to the selection of four types of hemorheograms showing the main rheological properties of blood at low shear rate. These hemorheograms have been described in detail, and groups of characteristic parameters have been deduced from them. These parameters enable the comparison of various bloods from rheological point of view. The values and the accuracy of these characteristic parameters are given for normal human bloods.

Zusammenfassung

In einem Mikroviskosimeter mit zwei konzentrischen Zylindern werden nicht-stationäre Couette-Strömungen erzeugt: Das mit einer Nachlaufsteuerung versehene Viskosimeter ist an einen Niederfrequenz-Funktions-Generator angeschlossen, so daß die Umdrehungsgeschwindigkeit des äußeren Zylinders moduliert werden kann. EinX − Y-Schreiber erlaubt die zeichnerische Darstellung der Meßergebnisse. Es werden verschiedene Rheogramme für Rechteck- oder Dreiecksignale der Schergeschwindigkeit hergestellt. Im zweiten Falle erhält man Hysteresis-Kurven. Die Formänderung der Rheogramme für Humanblut in Abhängigkeit von der zeitlichen Veränderung der Schergeschwindigkeit erlaubt es, ein optimales Versuchsprotokoll zu ermitteln. Vier ausgewählte Haemorheogramm-Modelle stellen die wesentlichen rheologischen Eigenschaften des Blutes bei geringer Schergeschwindigkeit dar. Diese Hämorheogramme werden im einzelnen beschrieben; charakteristische Parametergruppen, die den Vergleich verschiedener Blutsorten bezüglich ihrer rheologischen Eigenschaften ermöglichen, werden abgeleitet. Es werden numerische Werte und Abweichungen dieser Parameter für normales Humanblut angegeben.