Кровь в сосудистом русле и в течение длительного времени в пробирке представляет собой открытую неравновесную самоорганизующуюся систему, в которой возникают обратимые пространственные структуры как на молекулярном, так и на клеточном уровнях. Конкретный тип структур, кинетика их образования и параметры порядка зависят от целого ряда внутренних и внешних факторов, отражающих биохимический состав, физико-химические и электрохимические характеристики, межклеточные взаимодействия и взаимодействия со стенкой сосуда, динамическое состояние, потребление энергии и др., а также их патологические отклонения от нормы.

Одним из важнейших типов структур в цельной крови являются агрегаты эритроцитов. В процессе агрегации эритроцитов могут возникать неупорядоченные кластеры, как в случае реакции аглютинации. Другой тип агрегации приводит к образованию длинных цилиндрических ассоциатов, иногда с разветвлениями (“монетных столбиков”).

Агрегация красных клеток во многом определяется динамическим статусом крови: малые сдвиговые напряжения способствуют агрегации, в то время как более высокие - приводят к разрушению структур. При отсутствии сдвиговых напряжений в пробирке линейные агрегаты нормальной крови человека, насчитывающие до нескольких десятков клеток, образуют динамическую сетчатую структуру, которая немонотонно меняет свою геометрию в гравитационном поле, что приводит к медленному оседанию эритроцитарной массы. В условиях невесомости параметры пространственно-временных структур эритроцитов изменяются.

Пространственно-временное структурообразование в суспензии эритроцитов может также индуцироваться вибрацией, причем характеристики образующихся структур зависят от величины гематокрита и от агрегационной способности клеток.

Характерные времена образования агрегатов и их гидродинамическая прочность могут быть измерены экспериментально путем регистрации интенсивности света, рассеянного от слоя крови в ячейке Куэтта. Ориентационно-деформационные характеристики проявляются в асимметрии светорассеяния от потока движущейся крови. Структурообразование эритроцитов определяет аномальную вязкость крови.

В настоящей работе будут представлены кинетические модели структуро- образования в суспензии эритроцитов, а также критическое обсуждение существующих представлений о механизмах агрегации красных клеток крови.