Усиление транссудации возникает. Физико-химические свойства полостных жидкостей. Экссудат и его виды

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНССУДАТОВ И ЭКССУДАТОВ

Транссудатом называется жидкость невоспалительного про­исхождения, которая образуется вследствие пропотевания сыво­ротки крови через стенку сосудов в больше серозные полости (плевральную, брюшную, околосердечную) чаще при недостаточ­ности кровообращения, а также при нарушении местного крово­обращения.

Экссудат – жидкость, скапливающаяся в тех же полостях в результате воспалительного процесса. Воспалительный выпот наблюдается при туберкулезе, ревматизме, раке и некоторых других заболеваниях.

Определение физических свойств транссудатов и экссудатов

Определяют цвет, прозрачность, консистенцию, запах, удельный вес, характер выпота.

Транссудат и серозный экссудат прозрачны. Транссудат почти бесцветный или имеет бледножёлтый цвет. Серозный экссу­дат имеет различную окраску в зависимости от характера экссу­дата. Экссудат может быть следующего характера:

Серозный – прозрачная жидкость бдедно-желтого цвета.

Серозно-фибринозный – полупрозрачная жидкость, в которой при стоянии выпадает осадок,

Серозно-гнойный – мутная жидкость желтоватого цвета, гной, стоянии отмечается обильный осадок.

Гнойный – густая мутная жидкость желтовато-зеленого цве­та. При примеси крови жидкость приобретает красно-бурый цвет.

Гнилостный – мутная желтовато-зеленая или буро-зеленая жидкость с гнилостным запахом.

Геморрагический – красного или буровато-коричневого цвета мутная жидкость.

Хилёзный – жидкость молочного характера с большим содер­жанием жира.

Псевдохилозный – имеет вид разбавленного молока без аира.

Консистенция выпота может быть жидкой, полужидкой, густой. Запах в большинство случаев отсутствует, неприятным запахом обладает только гнилостный экссудат.

Удельный вес жидкости определяют при помощи урометра. Полостную жидкость наливают в цилиндр, опускают урометр, чтобы он свободно в нем плавал. Транссудаты имеют более низкий удельный вес, чем экссудаты. Удельный вес транссудата колеб­лется в пределах I005-I0I5, удельный вес экссудата выше 1015. Характер выпота определяется путем оценки указанных сеойств с последующей проверкой при микроскопической исследовании.

Сюда относится определение белка. Белок в выпотных жид­костях определяется по методу Робертса-Стольннкова. Метод основан на том, что при наслаивании жидкости, содержащей бе­лок, на 50% раствор азотной кислоты на границе двух жидкостей образуется белое кольцо, причем, если чёткое белое кольцо появляется на 3-ей минуте, то содержание белка разно 0,033% или 33 мг в 1000 мл жидкости.

Появление кольца раньше чем через 2 минуты свидетельству­ет о большом содержании белка в исследуемой жидкости, в этом случае экссудат следует развести физиологическим раствором или водой до появления тонкого белого кольца на 3-ей минуте. При разведении учитывают ширину кольца, его компактность, при этом каждое последущее разведение жидкости готовят из преды­дущего. Определение кольца производят на черном фоне. Количе­ство белка вычисляют, умножив полученное разведение на 0,033%. Содержание белка выражают в %. Белок в транссудате содержит­ся в меньшем количестве, чем в экссудате, не более 3%(обыч­но 0,5-2,55%), а в экссудате свыше 3%:

По количеству белка МОЖНО судить,о характере выпота. Иногда содержание белка в транссудате доходит до 4%. Для отличия транссудата от экссудата в таких случаях пользу­ются реакциями открывающими особое белковое тело, серозомуцин, присущее только экссудатам.

Реакция Ривальта. В цилиндр емкостью 100-200 мл наливают дистиллированную воду, которую подкисляют ледяной уксусной кислотой (2 капли ледяной уксусной кислоты на 100 мл воды). В этот pacтвор опускают 1-2 капли исследуемой жидкости. Если жидкость – транссудат, то помутнения по ходу капли не будет, реакцию считают отрицательной; если жидкость – экссудат, то по ходу капли образуется беловатое облачко, в этом случае реак­цию считают положительной.

Реакция Лукерини. На часовое стекло вносят 2 ил 3% раст­вора перекиси водорода, в нее добавляют I каплю исследуемой Жидкости, если появляется опалесцирующее помутнение, жидкость является экссудатом. Определение помутнения производят на чер­ном фоне.

Для изучения клеточного состава жидкость центрифугируют. Проводят микроскопическое исследование нативных и окрашенных препаратов, приготовленных из осадка.

Нативные препараты готовят следующим образом: на предмет­ное стекло помещают кашпо отцентрифугированного осадка, накры­вают покровным стеклом и изучают под микроскопом вначале под малым, а затем под большим увеличением. При исследовании нативного препарата можно обнаружить: лейкоциты в небольшом количестве обнаруживаются в транссудатах, значительно больше их в экссудатах, особенно большое количество лейкоцитоз отме­чается при гнойных выпотах. Эритроциты в небольшом количестве Встречаются во всяком выпоте, большое количество ИХ наблюдает­ся при геморрагических экссудатах.

Клетки мезотелия – крупные клетки, обнаруживаются в боль­шом количестве в транссудатах, при сердечных и почечных забо­леваниях. Б экссудатах – при злокачественных новообразованиях и туберкулезной этиологии их обычно немного.

Окрашенные препараты. Небольшую каплю осадка помещают на предметное отекло, готовят мазок. Мазок высушивают на воздухе, затем фиксируют или абсолютным метиловым спиртом – 5 минут, или смесью Никифорова (равные объемы 96% этилового спирта и эфира) – 15 минут. Фиксированные препараты окрашивают краской Романовского-Гимза в течение 10 минут, затем смывают краску, мазок высушивают и исследуют под микроскопом с иммерсионной системой. В окрашенных препаратах подсчитывают процентное со­отношение отдельных видов лейкоцитов, исследуют морфологию других клеточных элементов. В окрашенных препаратах можно об­наружить:

нейтрофильные лейкоциты – преобладающие клетки гнойного экссудата. При серозном воспалении нейтрофиллы можно обнару­жить в начальной стадии процесса;

лимфоциты – встречаются в экссудате любой этиологии, в большом количестве наблюдаются при туберкулезках плевритах. Небольшое количество встречается в транссудатах;

клетки мезотелия – крупные, разной формы, с одним или двумя ядрами. Цитоплазма мезотелия окрашивается в синий дает. Постоянно обнаруживаются в транссудатах, в экссудатах – в начальной стадии воспалительного процесса;

атипичные (опухолевые) клетки – различной величины и обычно крупные до 40-50 мкм. Ядро занимает большую часть цитоплазмы. В ядрах клеток обнаруживаются нуклеолы. Цитоплазма окрашивается базофильно.

Сухие фиксированные мазки окрашиваются по Цилю-Нильсону. Методику окрашивания см.раздел “Исследование мокроты”.

Для исследования на туберкулезные бактерии экссудат подвергают длительному центрифугированию или обработке способом флотации.

ПРиложение: Посуда, оборудование, реактивы..

I.Пробирки. 2.Пипетки. 3. Цилиндры для определения удельного веса выпотных жидкостей и проведения реакции Ривальта. 4. Часовые стекла для проведения пробы Лукерини. 5. Черная бумага. 6. Урометры. 7. Предметные и покровные стекла. 8. Спиртовые горелки. 9. Центрифуга. 10. Микроскопы. II. Набор для окрашивания по Романовскому-Гимза. 12. Набор для окрашивания по Цилю-Нильсону. 13. Ледяная уксусная кисло­та. 14. 50% раствор азотной кислоты. 15. 3% раствор перекиси водорода.

Мой секрет

Исследование экссудатов и транссудатов. Физико-химические свойства полостных жидкостей Усиление транссудации возникает

Выход жидкой части крови в интерстиций очага воспаления – собственно экссудация происходит вследствие резкого повышения проницаемости гистогематического барьера и как следствие усиления процесса фильтрации и микровезикулярного транспорта. Выход жидкости и растворенных в ней веществ осуществляется в местах соприкосновения эндотелиальных клеток. Щели между ними могут увеличиваться при расширении сосудов, при сокращении контрактильных структур и округлении эндотелиальных клеток. Кроме того, клетки эндотелия способны “заглатывать” мельчайшие капельки жидкости (микропиноцитоз), переправлять их на противоположную сторону и выбрасывать в близлежащую среду (экструзия).

Транспорт жидкости в ткани зависит от физико-химических изменений, происходящих по обе стороны сосудистой стенки. В связи с выходом белка из сосудистого русла, его количество вне сосудов увеличивается, что способствует повышению онкотического давления в тканях. При этом в очаге В. происходит под влиянием лизосомальных гидролаз расширение белковых и других крупных молекул на более мелкие. Гиперонкия и гиперосмия в очаге альтерации создают приток жидкости в воспаленную ткань. Этому способствует и повышение внутрисосудистого гидростатического давления в связи с изменениями кровообращения в очаге В.

Результатом экссудации является заполнение интерстициальных пространств и очага В. экссудатом. Экссудат отличается от трансудата тем, что содержит большее количество белков (не менее 30 г/л), протеолитических ферментов, иммуноглобулинов. Если проницаемость стенки сосудов нарушена незначительно, то в экссудат, как правило, проникают альбумины и глобулины. При сильном нарушении проницаемости из плазмы в ткань поступает белок с большей молекулярной массой (фибриноген). При первичной, а затем и вторичной альтерации проницаемость сосудистой стенки увеличивается на столько, что через нее начинают проникать не только белки, но и клетки. При венозной гиперемии этому способствует расположение лейкоцитов вдоль внутренней оболочки мелких сосудов и более или менее прочное их прикрепление к эндотелию (феномен краевого стояния лейкоцитов).

Раннюю транзиторную реакцию роста проницаемости сосудов обуславливает действие гистамина, ПГЕ, лейкотриена Е 4 , серотонина, брадикинина. Ранняя транзиторная реакция в основном затрагивает венулы с диаметром не более, чем 100 мкм. Проницаемость капилляров при этом не меняется. Действие экзогенных этиологических факторов механической (травма, ранение), термической или химической природы, вызывая первичную альтерацию, приводит к длительной реакции роста проницаемости. В результате действия этиологического фактора происходит некроз эндотелиалльных клеток на уровне артериол небольшого диаметра, капилляров и венул, что ведет к стойкому возрастанию их проницаемости. Отсроченная и стойкая реакция роста проницаемости микрососудов развивается в очаге В. через часы или сутки от его начала. Она характерна для В. , вызванного ожогами, излучением и аллергическими реакциями отсроченного (замедленного) типа. Одним из ведущих медиаторов этой реакции является медленно реагирующая субстанция анафилаксии (МРСА), которая есть не что иное как лейкотриены и полиненасыщенные жидкие кислоты, которые образуются их арахидоновой кислоты и фактора активации тромбоцитов (ФАТ). МРСА в очаге В. образуют и высвобождают лаброциты. Стойкий рост проницаемости микрососудов в очаге В. МРСА обуславливает, вызывая протеолиз базальных мембран микрососудов.

Биологический смысл экссудации как компонента В. состоит в отграничении очага В. через сдавление кровеностных и лимфатических микрососудов вследствие интерстиналльного отека, а также в разведении флогогенов и факторов цитолиза в очаге В. для предотвращения избыточной вторичной альтерации.

Виды экссудатов: серозный, гнойный, геморрагический, фиброзный, смешанный экссудат

Отличие экссудата от транссудата.

Транссудат – отечная жидкость, скапливающаяся в полостях тела и тканевых щелях. Транссудат обычно бесцветен или бледно-желтого цвета, прозрачный, реже мутноват из-за примеси единичных клеток спущенного эпителия, лимфоцитов, жира. Содержание белков в транссудате обычно не превышает 3%; ими являются сывороточные альбумины и глобулины. В отличие от экссудата в транссудате отсутствуют ферменты, свойственные плазме. Иногда качественные различия между транссудатом и экссудатом исчезают: транссудат становится мутноватым, количество белка в нем возрастает до 4-5%. В таких случаях важное значение для дифференциации жидкостей имеет изучение всего комплекса клинических, анатомических и бактериологических изменений (наличие у больного боли, повышенной температуры тела, воспалительной гиперемии, кровоизлияний, обнаружение в жидкости микроорганизмов). Для отличия транссудата от экссудата применяют пробу Ривальты, основанную на разном содержании в них белка.

В соответствии с существующей классификацией выпотные жидкости делят на экссудаты и транссудаты. Отдельно выделяют жидкость кистозных образований.

Транссудаты появляются вследствие разнообразных причин: изменения проницаемости сосудистых стенок; повышения внутрикапиллярного давления; расстройства местного и общего кро­вообращения (при сердечно-сосудистой недостаточности, цирро­зах печени; снижении онкотического давления в сосудах; нефротическом синдроме и др.). Обычно это прозрачная жидкость светло-желтого цвета слабощелочной реакции. Изменение цвета и прозрачности может наблюдаться в геморрагических и хилезных транссудатах. Относительная плотность жидкости колеблет­ся от 1,002 до 1,015, белок имеет концентрацию 5-25 г/л.

Экссудаты образуются в результате воспалительных процес­сов, вызываемых различными причинами. Это жидкость щелоч­ной реакции, относительная плотность которой выше 1,018, а кон­центрация белка более 30 г/л.

Экссудаты бывают серозные и серозно-фибринозные (при ревматических плевритах, плевритах и перитонитах туберкулез­ной этиологии), серозно-гнойные и гнойные (при бактериаль­ных плевритах и перитонитах), геморрагические (чаще всего при злокачественных новообразованиях, реже при инфаркте легкого, геморрагических диатезах, туберкулезе), хилезные (при затруд­нении лимфооттока через грудной проток вследствие сдавления опухолью, увеличенными лимфоузлами, а также разрыве лимфа­тических сосудов, обусловленном травмой или опухолью), холе­стериновые (застарелые, осумкованные выпоты, содержащие крис­таллы холестерина), гнилостные (при присоединении гнилостной флоры).

Выпотные жидкости получают путем пункции соответствую­щей полости. Полученный материал собирают в чистую сухую посуду. С целью предотвращения свертывания добавляют цитрат натрия из расчета 1 г на 1 л жидкости или раствор цитрата натрия (38 г/л) в соотношении 1: 9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Цвет жидкости различен в зависимости от характера выпота. Транссудаты и серозные экссудаты светло-желтого цвета. Гной­ные экссудаты обычно желтовато-зеленые с бурым оттенком от наличия крови. Большая примесь крови придает жидкости крас­но-бурый оттенок (геморрагический экссудат). Молочно-белый цвет характерен для хилезных экссудатов. Холестериновый экс­судат желтовато-буроватый, иногда с коричневым оттенком.

Прозрачность жидкости также зависит от характера выпота. Транссудаты и серозные экссудаты прозрачны. Геморрагические, гнойные, хилезные – мутные.

Определение относительной, плотности проводят с помощью урометра, методами, описанными в разделе «Исследование мочи». Количественное определение белка осуществляют так же, как в моче с сульфосалициловой кислотой (30 г/л). Поскольку в выпотной жидкости всегда содержится белок в значительно боль­шем количестве, чем в моче, готовят основное разведение выпотной жидкости в 100 раз, для чего к 0,1 мл выпотной жидко­сти приливают 9,9 мл раствора хлорида натрия (9 г/л). При очень высоком содержании белка в экссудате разведение можно продолжать, пользуясь основным разведением. Расчет производят покалибровочному графику с учетом степени разведения жидкости.

Проба Ривальта предложена для дифференцирования транс­судатов и экссудатов. Экссудат содержит серомуцин (вещество глобулиновой природы), дающий положительную пробу Ривальта

Ход определения. В цилиндр емкостью 100 мл с дистиллиро­ванной водой, подкисленной 2-3 каплями концентрированной уксусной кислоты, добавляют 1-2 капли исследуемой жидкости. Если падающие капли образуют беловатое облачко (напоминает дым от сигареты), опускающееся до дна цилиндра, – проба по­ложительная. В транссудате помутнение по ходу капли не появ­ляется либо проявляется очень слабо и быстро исчезает. Проба Ривальта не всегда позволяет отличить транссудат от экссудата при смешанных жидкостях. Большое значение для их отличия имеет микроскопическое исследование.

Отличительные признаки транссудатов и экссудатов

Физико-химические свойства полостных жидкостей. Различия между экссудатом и трансудатом Как определить белок в выпотной жидкости

Определение физико-химических свойств

Определение физико-химических свойств плеврального выпота начинают с оценки внешнего вида полученного материала и определения его цвета, прозрачности, консистенции и запаха. По этим признакам можно выделить несколько разновидностей плев­рального выпота:

Транссудат – невоспалительный выпот в плевральной полости, образующийся в результате повышения гидростатического давления (правожелудочковая или бивентрикулярная сердечная недостаточность) или снижения коллоидно-осмотического давления плазмы крови (нефротический синдром при гломерулонефрите, амилоидозе почек и липоидном нефрозе, при циррозах печени с нарушением ее белково-синтетической функ­ции и др.). По внешнему виду транссудат представляет собой прозрачную желтоватого цвета жидкость, без запаха.

Экссудаты – плевральный выпот воспалительного происхождения (инфекционного и неинфекционного генеза). Все экссудаты отличаются высоким содержанием белка, в частности фибриногена, и большой относительной плотностью. Внешний вид экссудата зависит от характера воспалительного процесса в плевре, клеточного состава плевральной жидкости и некоторых других факторов.

Различают несколько основных видов экссудатов:

Серозный экссудат – прозрачную желтоватую жидкость, без запаха, по внешнему виду очень напоминающую транссудат. У больных с плевральными выпотами различной этиологии серозный экссудат встречается в 70% случаев (Н.С. Тюхтин). Наиболее частой причиной серозного экссудата являются туберкулез, пневмонии и опухоли.

Гнойный экссудат – мутный (в связи с обилием лейкоцитов), желтовато-зеленовато­го или серовато-белого цвета, густой, сливкообразной консистенции, обычно без за­паха. Гнойный экссудат обычно выявляется при плевритах, вызванных бактериаль­ной флорой. При гангрене или абсцессе легкого, осложненном гнилостным плев­ральным выпотом, последний приобретает неприятный зловонный запах, что обу­словлено распадом белка под действием анаэробных бактерий.

Геморрагический экссудат. В зависимости от примеси крови и длительности ее пре­бывания в полости плевры имеет кровянистую окраску различной интенсивности – от розового прозрачного до темно-красного и бурого цвета, мутной жидкости и со­держит значительную примесь измененных и неизмененных эритроцитов. При их гемолизе экссудат приобретает своеобразный лаковый вид. Геморрагический экссу­дат чаще наблюдается при плевральных выпотах, связанных с опухолевым процес­сом в плевре и легком (первичная опухоль плевры – мезотелиома, метастазы опухо­ли в плевру), при травматическом плеврите и туберкулезе. Реже различные вариан­ты геморрагического выпота, в том числе серозно-геморрагического, выявляются при пневмониях и других заболеваниях.

Хилезные и хилусоподобные экссудаты – это мутная беловатая жидкость, напоминающая по виду молоко вследствие большого содержания жира. Хилезные экссуда­ты образуются при затруднении оттока лимфы через грудной лимфатический про­ток вследствие сдавления его опухолью, увеличенными лимфатическими узлами или при разрыве протока (травма, опухоль). Хилусоподобные экссудаты также со­держат большое количество жира, по не за счет примеси лимфы (хилуса), а благода­ря обильному распаду клеток, претерпевающих жировое перерождение, что чаще на­блюдается при хроническом воспалении серозных оболочек.

Холестериновые экссудаты представляют собой густую жидкость с темно-желтова­тым или коричневатым оттенком и встречаются обычно при хронических осумкованных выпотах давностью несколько лет.

Транссудаты и серозные экссудаты прозрачны, имеют характерную слегка желто­ватую окраску. Гнойные, геморрагические, хилезные, хилусоподобные и холестериновые экссуда­ты в большинстве случаев мутные и по цвету отличаются от транссудатов и серозных экссудатов.

В таблице 6.2 представлены некоторые важные диагностические признаки, которые можно выявить при макроскопическом исследовании плеврального содержимого.

Диагностическое значение некоторых макроскопических признаков плеврального выпота

Кровь в плевральном выпоте

Опухолевой плеврит (около 44%) Посттравматический плеврит Туберкулезный плеврит Парапневмонический плеврит и др.

Белый цвет выпота

Хилезный выпот Хилусоподобный выпот

Цвет шоколадного сиропа

Амебный абсцесс печени с прорывом в полость плевры

Выпот при аспергиллезе

Выпот желтовато-зеленоватого цвета

Плеврит при ревматоидном артрите

Эмпиема плевры (анаэробные возбудители)

Очень большая вязкость выпота

Лабораторное исследование физико-химических свойств плевральных выпотов в большинстве случаев дает возможность дифференцировать транссудат и экссудат.

Относительная плотность транссудатов колеблется от 1,002 до 1,015, а экссудатов – выше 1,018.

Белок. Транссудаты содержат не более 5-25 г/л белка, экссудаты – от 30 г/л и более. Особенно большой концентрацией белка отличаются гнойные экссудаты (до 70 г/л). Час­то определяют отношение белка плеврального выпота к белку сыворотки крови (белкового коэффициента). Для транссудатов характерен относительно низкий белковый коэффици­ент (ниже 0,5). Экссудаты отличаются более высоким отношением (>0,5).

Пробу Ривальта используют для ориентировочного отличия экссудатов от транссудатов. Она основана на том, что при добавлении капли экссудата с относительно высокой концентрацией белка в раствор уксусной кислоты он мутнеет (рис. 32). В цилиндр емкостью 100 мл наливают дистиллированную воду и подкисляют ее 2-3 каплями ледя­ной уксусной кислоты. Затем в цилиндр добавляют по каплям исследуемую жидкость. Если при этом появляется своеобразное помутнение раствора в виде белого облачка, опускающегося па дно цилиндра (рис. 32, а), пробу считают положительной, что характерно для экссудата. Если падающие капли быстро и бесследно растворяются (рис. 32, б), пробу расценивают как отрицательную (транссудат).

Рис. 32. Положительная (а) и отрицательная (б) проба Ривальта.

Глюкоза. Определение содержания глюкозы в плевральном выпоте проводят одновременно с изучением концентрации глюкозы в крови. Уменьшение отношения уровней глюкозы в плевральной жидкости и крови ниже 0,5 характерно для экссудатов, что часто указывает па блокирование переноса глюкозы в плевральный выпот. Кроме того, в очаге воспаления под влиянием полиморфно-ядерных лейкоцитов и бактерий происходит акти­вация анаэробного метаболизма глюкозы, что сопровождается снижением концентрации глюкозы в плевральной полости, образованием молочной кислоты и двуокиси углерода. Снижение содержания глюкозы ниже 3,3 ммоль/л встречается при туберкулезе, ревматоидном артрите, злокачественных опухолях, пневмонии (парапневмонический выпот), разрыве пищевода, а также в ранних стадиях острого волчаночного плеврита. Наиболее выраженное снижение концентрации глюкозы наблюдается при развитии гнойного плеврита (эмпиемы плевры).

Уменьшение рН плевральной жидкости ниже 7,3 выявляют при тех же патологических состояниях. Значение рН плеврального выпота обычно хорошо коррелирует с пониженным уровнем глюкозы. Снижение рН плевральной жидкости при гнойно-воспалительных и неинфекционных плевритах обусловлено усилением анаэробного метаболизма глюкозы, в результате которого повышается содержание молочной кислоты и СО 2 и развивается ацидоз.

Активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ) позволяет ориентировочно оцепить интенсивность воспалительного процесса в плевре. Для экссудатов в целом характерен высо­кий уровень ЛДГ (более 1,6 ммоль/л х ч, а для транссудатов – низкий (менее 1,6 ммоль/л х ч). Иногда определяют так называемый ферментный коэффициент – отношение содержания ЛДГ выпота к ЛДГ сыворотки крови, который в экссудатах превышает 0,6, а в транссудатах – меньше 0,6.

Таким образом, определение физико-химических свойств плеврального выпота в большинстве случаев (хотя не всегда) позволяет дифференцировать транссудат и экссудат, наиболее характерные отличия которых представлены в таблице 6.3.

Запомните: Для транссудатов характерны низкая относительная плотность (1,002-1,015), небольшое содержание белка (до 25 г/л), низкая активность ЛДГ (3,3 г/л), отрицательная проба Ривальта, снижение белкового (

Экссудаты отличаются более высокими значениями относительной плотности (> 1,018) и содержа­ния белка (30 г/л и выше), высокой активностью ЛДГ (> 1,6 ммоль/л х ч), снижением концентрации глюкозы (0,5) и ферментного (> 0,6) коэффициентов.

Следует добавить, что высокий уровень амилазы в плевральной жидкости характерен для выпотов, обусловленных заболеваниями поджелудочной железы – острым или обострением хронического панкреатита. Кроме того, повышение амилазы в плевральной жидкости встречается при разрывах пищевода и (очень редко) при аденокарциноме легкого. Характерно, что в этих случаях уровень амилазы в плевральном выпоте более высокий, чем в сыворотке крови.

Иммунологические исследования плеврального содержимого позволяют обнаружить возбудителя заболевания и/или антитела к нему. С этой целью как правило используют высокоинформативные иммуноферментный анализ и полимеразно-цепную реакцию (ПЦР).

Основные отличия транссудата и экссудата

Физико-химические свойства жидкостей и методы их оценки. Смазывающие свойства;

Общие технические требования к жидкостям

Исходя из анализа условий работы гидравлических систем рабочая жидкость должна:

– обладать хорошими смазывающими свойствами в широком диапазоне скоростей качения и скольжения, удельных нагрузок и рабочих температур;

– быть стабильной во всем диапазоне эксплуатационных температур и рабочих параметров;

– иметь оптимальную вязкость в пределах рабочих температур и давлений;

– иметь удовлетворительные низкотемпературные свойства;

– не разрушать уплотнительные материалы;

– обладать хорошей теплопроводностью;

– не растворять в себе газов;

– обладать минимальной вспениваемостью;

– иметь низкий коэффициент расширения и высокую стойкость к образованию эмульсии;

– не корродировать материалов деталей системы;

– иметь малую плотность и хорошие диэлектрические свойства;

– быть нетоксичной и удобной в обращении;

– хорошо прокачиваться и фильтроваться;

– обладать высокой теплоемкостью.

Выполнение указанных требований определяет пригодность жидкостей для работы в гидросистемах. Однако выполнить все требования при изготовлении жидкостей не представляется возможным. В каждом отдельном случае применения жидкости к ней предъявляются конкретные требования, определяемые условиями в которых ей предстоит работать, а также конструкцией гидросистемы и теми рабочими операциями, которые система должна выполнять.

На практике качество жидкостей контролируется только с помощью лабораторных методов испытания.

Физико-химические свойства жидкостей условно можно подразделить на эксплуатационные и свойства, определяющие физическое состояние и воздействие на организм человека. К первым относятся смазывающие, вязкостные, низкотемпературные свойства, стабильность, совместимость с материалами, взрывопожаробезопасность, содержание механических примесей, содержание воды, испаряемость, вспениваемость, эмульсионные характеристики, сжимаемость. Такие свойства, как показатели теплопередачи, расширение, диэлектрические свойства, токсичность, запах и цвет, показатель преломления, поверхностное натяжение учитываются при разработке и создании новых жидкостей как свойства, определяющие физическое состояние, влияние на организм человека и на некоторые конструктивные параметры системы.

Интенсивность изнашивания пар трения во многом определяется физико-химическими и смазывающими свойствами рабочей среды, поэтому для нагруженных трущихся деталей агрегатов гидросистемы жидкость является смазочной средой.

Способность жидкости сохранять свой состав и свойства в процессе работы противостоять воздействию кислорода воздуха в присутствии различных металлов при высоких температуре и давлении, в условиях транспортировки, хранения и в гидросистеме называют стабильностью. Различают химическую и термическую стабильность, стойкость к механической деструкции и гидролитическую устойчивость.

Низкотемпературное (жидкофазное) окисление углеводородов протекает без предварительной термической диссоциации углеводородов за счет радикалов, образующихся в минимальном количестве, необходимом для начала цепной реакции. Процесс высокотемпературного окисления обусловлен диссоциацией углеводородов.

Окисление гидравлической жидкости способствует образованию твердых смолообразных продуктов, загрязняющих гидросистему.

Светостойкость жидкости

Органические жидкости, подвергающиеся воздействию жестких лучей (гамма-лучей, ультрафиолетовых, рентгеновских), с течением времени изменяют свои первоначальные физико-химические свойства.

Вязкость

Для минеральных жидкостей зависимость кинематической вязкости от температуры определяется выведенным опытным путем линейным уравнением Вальтера :

где n-кинематическая вязкость, сст; к’ – универсальная постоянная величина, равная 0,6; А и В – константы, характеризующие данную жидкость; Т-температура, К.

Коэффициенты А и В определяют по результатам измерения вязкости при трех температурах

При повышении температуры характер изменения вязкости от давления для всех типов жидкостей не изменяется, по абсолютной же величине изменение вязкости пропорционально изменению температуры. Изменение вязкости с изменением давления в гидросистемах, при давлении 0-500 кГ/см 2 учитывается эмпирическим выражением:

где n_p и n – кинематическая вязкость соответственно при давлении р и атмосферном.

В условиях низких температур часть компонентов жидкости, имеющих достаточно высокую температуру кристаллизации, выпадает в виде твердых частиц и может произойти расслаивание ограниченно растворимых составных частей. При изменении растворяющей способности в объеме жидкости могут образоваться мельчайшие капельки свободной воды или кристаллов льда. Указанные процессы могут вызвать значительное изменение текучести жидкости и фильтруемости, что приведет к нарушению работы гидросистемы.

Под совместимостью понимается отсутствие взаимодействия между жидкостью, применяемой в гидравлической системе, и веществами, с которыми она соприкасается в процессе работы. К числу таких веществ относятся поверхностные покрытия, изоляционные материалы, пластмассы, эластомеры, различные атмосферные газы. Нужно принимать во внимание и те конструкционные металлы, из которых изготовлены детали гидросистемы.

Коррозионные свойства. При эксплуатации гидравлических систем на ее деталях обнаруживаются участки, подверженные воздействию коррозионно-активных веществ, присутствующих в жидкости. Коррозия возникает в результате комбинированного воздействия на металл воды, кислорода, следов органических и минеральных кислот, сернистых соединений и других продуктов. По механизму процессов, вызывающих разрушение поверхностного слоя металлов, коррозию делят на химическую и электрохимическую.

Химический вид коррозии возникает при непосредственном химическом взаимодействии коррозионно-активных веществ с металлами, главным образом цветными, из которых изготовлены детали агрегатов гидросистемы. Такая коррозия может быть поверхностной и межкристаллитной. Наиболее опасна для деталей агрегатов гидросистем, работающих под высоким давлением, межкристаллитная коррозия, снижающая объемную прочность металла.

Электрохимический коррозионный процесс сплавов на основе железа представляется в следующем виде. Анодный процесс заключается в непрерывном переходе ион-атомов железа в электролит. При катодном процессе происходит взаимодействие электронов с водой и растворенным кислородом и образование гидроксильных групп. Возникающие вблизи катода гидроксильные группы, диффундируя в тонком слое электролита, встречаются с ионами железа и образуют продукт коррозии – гидрат окиси железа Fе(ОН)₂, который под воздействием температуры превращается в гидратированную окись трехвалентного железа Fе₂О₃-Н₂О. Так постепенно происходит разрушение поверхности металла. Коррозионные процессы протекают с большей интенсивностью, если металл подвержен формациям.

Помимо разрушения поверхности детали, коррозия опасна образованием твердых осадков, способных вызвать абразивный износ, заклинивание прецизионных пар и пр. Коррозия поверхностей, прикасающихся с подвижными уплотнениями, может привести к быстрому износу последних и к появлению течи.

Коррозия может быть сведена к минимуму, если исключить попадание воды и кислорода в жидкость и проводить тщательный контроль коррозионной активности жидкостей.

Действие жидкостей на резиновые детали оценивается в основном при подборе уплотнительных материалов. Действие жидкости на уплотнительные материалы проявляется в усадке, набухании и размягчении, что вызывает появление различных неисправностей гидроагрегатов. Ни одна из применяемых рабочих жидкостей не является полностью инертной к уплотнительным материалам. Поэтому важно, чтобы жидкость не ухудшала основных качеств резин. В результате длительного контакта рабочей жидкости с резиновым деталями может измениться их объем и вес вследствие набухания или физико-химических процессов вымывания отдельных компонентов резины. При этом происходит изменение физико-механических свойств резины. Поэтому главным показателем, по которому оценивают воздействие жидкости на резину, является набухаемость последней.

Помимо свойств жидкости и каучука, на набухаемость большое влияние оказывают внешние условия: температура, продолжительность контакта и др.

Вспениваемость жидкостей в основном связана с присутствием в ней растворенного воздуха (газа) и поверхностно-активных продуктов. Воздух может попадать в гидравлическую систему различиями путями. Большая часть попавшего воздуха при наличии высоких давлений растворяется в жидкости. Если количество попавшего в систему воздуха настолько велико, что пузырьки воздуха остаются в жидкости при рабочем давлении, резко снижается производительность насоса и ухудшается стабильность работы всей системы. Поскольку при прохождении жидкости через цилиндры и клапаны, двигатели и другие элементы системы давление жидкости снижается, количество воздуха, находящегося в ней в растворенном состоянии, также снижается. Излишний воздух в виде пузырьков из жидкости с хорошими антипенными свойствами выносится через систему дренажа. При наличии в жидкости поверхностно-активных продуктов, адсорбирующихся на разделе фаз «жидкость-воздух», образуется в резервуаре очень устойчивая пена. Если пены образуется много, возможен выброс ее через систему дренажа бака.

Отрицательное влияние пены проявляется еще и в том, что, она снижает смазывающую способность жидкости, вызывает коррозию металлических деталей гидросистемы. Вследствие большой площади поверхности раздела между жидкостью и воздухом значительно ускоряется окисление и другие реакции в пене. Устойчивая пена превращается со временем в вязкие включения, откладывающиеся на поверхностях агрегатов и вызывающие нарушение нормальной работы.

Пенообразование различных жидкостей различно и зависит как от природы жидкости, химического ее состава, так и от внешних условий. Вспениваемость более вязких жидкостей выше. Вспениваемость спиртоглицериновых смесей меньше по сравнению с жидкостями минерального происхождения.

Синтетические жидкости способны в большей мере, чем минеральные растворять воздух и газ

Эмульсионная способность

Работа гидравлической системы может нарушиться при попадании в рабочую жидкость воды. Если во время работы вода циркулирует по системе вместе с жидкостью, образуется эмульсия, Эмульсией называется система из двух или нескольких несмешивающихся жидкостей, одна из которых распределена в виде мелких капель в другой. При работе жидкости в гидросистеме образуются эмульсии, когда вода диспергирована в рабочей жидкости. Присутствие эмульсий вызывает затруднения в работе гидравлической системы, поскольку они ухудшают эксплуатационные свойства жидкостей. Стойкие эмульсии воды и жидкости образуют вязкий шлам, который засоряет насосы, регулировочные клапаны и цилиндры и таким образом приводит к неудовлетворительной работе системы. Эмульсии могут переносить по системе абразивные материалы. Кроме того, смазка пар трения жидкостью с водой не обеспечивает их надежной работы.

Гигроскопичность

Все рабочие жидкости, используемые в гидросистемах, способны растворять в себе воду. Количество растворенной воды в жидкостях зависит от химической природы жидкости, внешнего давления, температуры, влажности атмосферы. Применяемые жидкости обладают, как правило, обратимой гигроскопичностью. Это означает, что при изменении условий растворения вода из растворенного состояния может выделиться в виде микроскопических капель жидкость.

Обратимая гигроскопичность приводит к тому, что в жидкости постепенно накапливается довольно значительное количество эмульсионной воды.

Благодаря гигроскопичности в жидкостях всегда в растворенном состоянии присутствует вода. Количество растворенной воды определяется как внешними условиями, так и химическим составом жидкости. Так, например, предельное содержание растворенной воды в жидкости АМГ-10 при длительном ее выдерживании и перемешивании в открытом сосуде при влажности окружающего воздуха 96 – 98% составляет 0,02% а синтетической жидкости 7-50С-3 – 0,1%.

Присутствие воды в жидкостях нежелательно и даже опасно, поэтому в практике применения жидкостей необходимо следить за их обводненностью. Содержание воды определяют качественно и количественно. Содержание воды в жидкостях качественно определяют по внешнему виду. Жидкость, не содержащая воды, всегда прозрачна. Если же жидкость непрозрачна, то это служит признаком ее обводнения. Воду в жидкости на минеральной ocнове можно обнаружить также по характерному потрескиванию, появляющемуся при ее нагреве до 150°C (ГОСТ 1547 – 42).

Токсичность жидкостей является важным эксплуатационным свойством, так как и с жидкостью и с агрегатами гидравлической системы постоянно приходится соприкасаться в процессе технической эксплуатации и обслуживания. Ни одна из синтетических, а также минеральных жидкостей с присадками, используемых в системах, не является безопасной.

Показателем острой токсичности служит количество миллиграммов жидкости, приходящейся на 1 кг массы тела, которая вызывает смерть половины подопытных животных. В практике применения жидкостей нельзя умалять важности соответствующих мер предосторожности, которые необходимо принимать при работе с ними.

Характеристики взрывопожаробезопасности

Одним из основных требований, предъявляемых к жидкости, является ее огнебезопасность. Жидкость, предназначенная работы в гидравлических устройствах, должна обладать достаточной огнестойкостью, чтобы не быть косвенной причиной пожара. Рабочая жидкость гидросистемы может явиться прямым источником пожара на самолете при разбрызгивании ее под высоким давлением вследствие повреждения трубопроводов гидросистемы, подтекания через уплотнение и попадания на горячие поверхности (например, выпускные трубы, тормоза и др.). Электрические искры, возникающие при коротком замыкании электропроводов, могут воспламенять жидкость в паровоздушной фазе, образующейся разбрызгиванием ее под высоким давлением.

При разработке методов оценки стойкости жидкостей к воспламенению в основном стремятся создать источники воспламенения, имитирующие реальные, а показателями, характеризующими пожарную опасность жидкости, приняты следующие:

– пределы взрываем ост и паров в воздухе;

– температура самовоспламенения жидкости.

– температура самовоспламенения минеральных жидкостей лежит в пределах 230-250°С.

Испаряемость

Повышенная испаряемость жидкости может влиять на работоспособность гидравлической системы, приводя к снижению к.п.д. насосов вследствие испарения жидкости во всасывающей линии или другом месте системы, где понижено давление. Этот процесс еще более интенсифицируется, если система работает при повышенной температуре, так как давление паров имеет степенную зависимость от температуры. Это приводит к возникновению в трубопроводе двухфазной системы – жидкой и газообразной, пульсации давления, кавитации или даже отказу насосов при образовании газовых пробок.

Летучесть жидкостей оценивают в основном по трем методам, основанным на определении температуры кипения, давления паров и потерь от испарения.