Notre sang préfère t-il les conditions critiques?
 
DYFCOM (Dynamique des Fluides Complexes et Morphogénèse) LSP, CNRS and Univesité J. Fourier Grenoble I
Mon, Nov. 19th 2007, 11:00
Bât. C5 P.421A, CEA-Grenoble
A la différences de l’eau, le sang est un fluide complexe. La description des ses propriétés d’écoulement (ou rhéologie) pose encore un défi majeur. La complexité provient des globules rouges qui engendrent un couplage fort entre l’échelle micro et macro. Les globules peuvent, lors de leur circulation dans le sang, conserver une orientation fixe, tandis que leur membrane (fluide) exécute un mouvement de type « chenille de char ». Ils peuvent également effectuer du tumbling ou des mouvements de respiration, et cela dépend des conditions d’écoulement (vitesse, confinement…). Le passage dun régime à un autre correspond à une bifurcation (ou catastrophe). On passera en revue ces différents types de mouvements sur le plan théorique et expérimental. On développera notre analyse sur une suspension de vésicules, un modèle pour le sang. L’analyse révèle que la viscosité et la force exercée sur la paroi dépendent crucialement de ces types de mouvement. Ainsi, le tumbling et le mouvement de respiration rendent le fluide plus visqueux que ne le fait le mouvement « chenille de char ». En outre, ce dernier mouvement engendre des forces normales supplémentaires (par rapport au plasma sanguin) sur les parois, alors que le tumbling et le mouvement de respiration n’en créent pratiquement pas. Une augmentation de la viscosité diminue la capacité d’écoulement, et la présence de forces supplémentaires contre les parois des vaisseaux peut causer leur fatigue. La combinaison d’une viscosité minimale et l’absence de forces supplémentaires contre les parois serait le meilleur compromis pour un écoulement sanguin optimal dans notre organisme. Nous avons montré que la nature aime les conditions critiques: les paramètres doivent être tels que les trois types de mouvements (chenille de char, tumbling, et respiration) soient simultanément possibles. Ceci peut être réalisé si on se place au voisinage des conditions critiques de bifurcation d’un mode vers un autre. Bien que ce résultat ne concerne qu’une suspension diluée, il constitue un pas décisif vers la compréhension de la rhéologie du sang., et permet d’établir le lien non trivial qui existe entre micro et macro écoulements. Références : 1. Chaouqi Misbah, Vacillating Breathing and Tumbling of Vesicles under Shear Flow Phys. Rev. Lett. 96, 028104 (2006) 2. Gerrit Danker and Chaouqi Misbah, Rheology of a dilute suspension of vesicles, Phys. Rev. Lett. 98, 088104 (2007).

http://www-lsp.ujf-grenoble.fr/recherche/a3t2/a3t2...

 

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