Blut: Fließeigenschaften werden von Blutplasma beeinflusst

Eher wie Ketchup

Forscher ließen Plasma durch eine Engstelle wie bei einer Gefäßverengung fließen. Es gab Verwirbelungen am Ende der Verengung, aber auch (wie hier zu sehen) an ihrem Beginn Bild: Mathias Brust, Copyright: American Physical Society
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Blutplasma trägt mehr zu den Fließeigenschaften von Blut bei, als bisher angenommen. Die Erkenntnisse sind bedeutsam, um die Vorgänge bei Thrombosen, Aneurysmen oder Gefäßablagerungen besser zu verstehen.

Blut fließt anders als Wasser. Das weiß jeder, der sich schon einmal geschnitten hat: Blut strömt zäh, dickflüssig, sprunghaft. Der Vergleich mit Ketchup wird darum nicht nur beim Film gezogen. Die Experten sprechen bei Blut von einer „Schubspannungs-Flüssigkeit“ oder einer „nicht-Newtonschen“ Flüssigkeit – zu deren Paradebeispielen eben auch Ketchup zählt. Die Fachbegriffe stehen für Flüssigkeiten, deren Art zu fließen sich unter bestimmten Voraussetzungen verändert: Manche werden mehr, andere weniger zähflüssig. Blut wird – wie Ketchup – bei höherem Druck flüssiger. Hierdurch kann Blut auch in kleinsten Äderchen fließen. Wasser fließt demgegenüber immer gleich.

Bislang wurde angenommen, dass diese besonderen Fließeigenschaften des Blutes vor allem von den roten Blutkörperchen herrühren, die in hoher Konzentration von etwa 45 % darin vorkommen. Das Blutplasma wurde eher als Schauplatz des Geschehens und nicht als aktiver Mitspieler angesehen. Seit Jahrzehnten ging die Forschung davon aus, dass Blutplasma wie Wasser fließt. Immerhin besteht diese Flüssigkeit, in der die Blutzellen schwimmen, tatsächlich zu rund 92 % aus Wasser.
Jetzt belegen Ergebnisse von Forschergruppen um den Experimentalphysiker Christian Wagner von der Saar-Universität und den Ingenieurwissenschaftlers Paulo E. Arratia von der University of Pennsylvania, dass auch das Plasma „ein ganz besonderer Saft“ ist und den Blutfluss entscheidend beeinflusst: Ihre Forschungen zeigen, dass Blutplasma selbst eine nicht-Newtonsche Flüssigkeit ist. Das komplexe Fließ- und Strömungsverhalten des Blutplasmas könnte nach den neuen Erkenntnissen eine entscheidende Rolle bei Ablagerungen an Gefäßwänden, Aneurysmen oder Thrombosen spielen. Die Forschungsergebnisse können daher helfen, solche pathologischen Vorgänge am Computer zu simulieren.
Ihre Studien veröffentlichten die Forscher im Fachmagazin „Physikal Review Letters“.
Weitere Informationen: physics.aps.org/articles/v6/18 agwagner.physik.uni-saarland.de/
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