循環外篇:紅血球、血液黏滯度與血栓
台大張國柱
「只要血壓、血脂、血糖的指數正常,加上飲食養生、規律運動、不煙不酒,那麼心肌梗塞或腦中風就可以離我們遠去了嗎?」朋友問。
基本上,這問題的答案是肯定的,因為心肌梗塞或腦中風主要是來自「粥樣動脈血栓」的阻塞,使得血液無法在血管内順暢流通,導致心臟或大腦缺氧而失去功能。
雖然血栓的形成,血液中的脂肪、膽固醇或血糖扮演非常重要的角色(註一),但也不能忽略其他因素造成血栓的風險,這些因素包括一氧化碳中毒、慢性肺病、肺部腫瘤、高山氧氣稀薄的環境,因為這些因素能夠代償性地增加紅血球的生成。此外真性紅血球增生症(polycythemia vera)、白血球增生症、血小板增生症也容易形成血栓,造成缺血性中風,危害生命,個中原因必須從血液黏滯度(blood viscosity)談起。
血液黏滯度是血液的物理特性之一,它是阻礙血液流動的力量(即摩擦力)。血液黏滯度與血容比值(hematocrit)有關,而血容比值又與紅血球的數量有關:紅血球數量愈多,血容比值就愈大;血容比值愈大,血液的黏滯度就愈高,阻礙血液流動的力量也就愈大。
血液體積流量(blood volume flow)與血管兩端點的壓力梯度(pressure gradient)、內半徑的四次方成正比,而與血液的黏滯度成反比。由於血管阻力(vascular resistance)= 兩端點的壓力差/血流,因此血管阻力便與血液黏滯度成正比,也就是血液黏滯度愈高,血流速度就愈慢。
人體擁有調控紅血球生成的機制,使得紅血球的數量維持在恆定的範圍,但當病人罹患了「真性紅血球增生症」,那麼病患的骨髓造血幹細胞發生病變,降低了身體限制造血的能力,導致紅血球數量病態性地增生而增加血液黏滯度。其結果是降低了血液流速,這將增添血液中甚多的凝血因子或血小板相互作用的機會,增加靜脈血栓生成的風險(註三)。
此外血漿體積(plasma volume)的流失,導致血容比值和血液黏滯度的增加,是增加血栓生成的另外一種風險。因此臨床上用來獲取病人紅血球、白血球、血小板等資訊的全血細胞計數檢查,有其必要性。
註一
動脈粥樣硬化(atherosclerosis)的成因與血液中低密度脂蛋白(LDL)的濃度有相當程度的關係。當血管內皮細胞受到傷害,血液中的單核球被引至內皮細胞處,進入內皮細胞而形成巨噬細胞;同時血液中的 LDL 也會進入內皮細胞被自由基所氧化,此時氧化態的 LDL 會被巨噬細胞所吞噬而形成泡沫細胞。巨噬細胞會釋出生長因子,作用在血管壁中層的血管平滑肌,促進血管平滑肌的增生並向血管壁的內層遷移。因此堆積在血管內皮細胞處的泡沫細胞、血管平滑肌以及壞血的細胞,慢慢向血管內徑突出而形成動脈粥狀瘤斑塊(atheroma)。此時血液中的血小板能夠在動脈粥狀瘤處形成血栓,若是所形成的血栓不穩定的話,在血流剪應力(shear stress)(註二)的作用下,很容易被切下。被切下的血栓隨著血液的循環,若在冠狀動脈處阻塞,就會造成心肌梗塞而發生急性心衰竭;若在供應腦部的主要血管部位阻塞,則會造成阻塞性腦中風。
註二
剪應力是血管內壁所承受血流切線方向之力,與血液黏滯度或血壓成正比。
註三
一般而言,動脈栓塞大部分起因於動脈粥樣硬化,容易造成冠心病或腦中風。深部靜脈栓塞則由血液過稠或血流過慢所引起,可導致肺栓塞或全身性敗血症,情況嚴重時可致命,不可不慎!因此長程飛行之旅客偶爾須起來走動走動,以防腿部靜脈血栓的形成!
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