ベルヌーイの法則と血漿スキミング

🧠 理想定常流ideal steady flow 理想定常流（ideal steady flow）ideal steady flow（理想定常流） では圧力エネルギー・運動エネルギーkinetic energy運動エネルギー（kinetic energy）kinetic energy（運動エネルギー）・位置エネルギーpotential energy 位置エネルギー（potential energy）potential energy（位置エネルギー） の和が一定である。 同じ高さでは流速上昇に伴い静圧 static pressure 静圧（static pressure） static pressure（静圧） が低下する。

流体の三つのエネルギー

ベルヌーイ式Bernoulli's equation ベルヌーイ式（Bernoulli's equation）Bernoulli's equation（ベルヌーイ式） は圧力エネルギー、運動エネルギーkinetic energy運動エネルギー（kinetic energy）kinetic energy（運動エネルギー）、位置エネルギーpotential energy 位置エネルギー（potential energy）potential energy（位置エネルギー） の保存を流線上で表す。非粘性 viscosity粘性（viscosity） viscosity（粘性）・非圧縮 compaction圧縮（compaction） compaction（圧縮）・定常という仮定が必要で、狭窄部の圧力低下を説明できるが粘性 viscosity 粘性（viscosity） viscosity（粘性） 損失は含まない。

ベルヌーイの法則と血漿スキミングを表す式

各項は圧力と同じ単位Paをもち、流線上で粘性 viscosity 粘性（viscosity） viscosity（粘性） 損失や外部仕事 external work 外部仕事（external work） external work（外部仕事） がない場合に一定となる。

圧力と流速の交換

ベンチュリVenturi ベンチュリ（Venturi）Venturi（ベンチュリ） 効果は狭窄部などの圧力変化を説明する。

flowchart TD
  A["流体の三つのエネルギー"] --> B
  B["圧力と流速の交換"] --> C
  C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Venturi'>ベンチュリ</span>効果は狭窄部などの圧力変化を説明する"] --> D
  D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='viscosity'>粘性</span>損失と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='plasma skimming'>血漿スキミング</span>"]

粘性損失と血漿スキミング

連続の式により狭窄部で流速が上がると、理想流体ではベルヌーイ Bernoulli ベルヌーイ（Bernoulli） Bernoulli（ベルヌーイ） の法則に従って同じ高さの静圧 static pressure 静圧（static pressure） static pressure（静圧） が低下する。ただし実際の血流では粘性 viscosity 粘性（viscosity） viscosity（粘性） 散逸 dissipate 散逸（dissipate） dissipate（散逸） があるため、圧力回復は完全ではない。このずれは実在流体の粘性 viscosity粘性（viscosity） viscosity（粘性）を加えて考える。

血漿スキミングplasma skimming 血漿スキミング（plasma skimming）plasma skimming（血漿スキミング） は、分岐後の枝へ赤血球流量が血液流量と比例せず配分され、枝ごとのヘマトクリット hematocrit, Hct ヘマトクリット（hematocrit, Hct） hematocrit, Hct（ヘマトクリット） が異なる現象である¹。親血管で赤血球が中心寄りに分布し壁近傍に細胞自由層が生じることはその背景の一つだが、中心流への偏り自体が血漿スキミング plasma skimming 血漿スキミング（plasma skimming） plasma skimming（血漿スキミング） の定義ではない。分岐部での細胞運動も分配を左右する²。これは粒子を含む微小循環の現象であり、理想流体のベルヌーイ Bernoulli ベルヌーイ（Bernoulli） Bernoulli（ベルヌーイ） 則そのものからは導けない。

まとめ

• 理想定常流ideal steady flow 理想定常流（ideal steady flow）ideal steady flow（理想定常流） では圧力エネルギー・運動エネルギーkinetic energy運動エネルギー（kinetic energy）kinetic energy（運動エネルギー）・位置エネルギーpotential energy 位置エネルギー（potential energy）potential energy（位置エネルギー） の和が一定である。同じ高さでは流速上昇に伴い静圧 static pressure 静圧（static pressure） static pressure（静圧） が低下する。
• ベンチュリVenturi ベンチュリ（Venturi）Venturi（ベンチュリ） 効果は狭窄部などの圧力変化を説明する。
• 血漿スキミングplasma skimming 血漿スキミング（plasma skimming）plasma skimming（血漿スキミング） は分岐で赤血球流量が血液流量に比例せず、枝ごとのヘマトクリット hematocrit, Hct ヘマトクリット（hematocrit, Hct） hematocrit, Hct（ヘマトクリット） が異なる現象である。