生理学第四章3血管生理

1、Physiology生生 理理 学学 第三节第三节 血管生理血管生理 Physiology of vessel本节重点：血压的概念，本节重点：血压的概念， 动脉血压形成的原理、动脉血压形成的原理、 正常值以及影响因素。正常值以及影响因素。 中心静脉压的概念、中心静脉压的概念、 正常值及临床意义。正常值及临床意义。 影响静脉回心血量的因素影响静脉回心血量的因素一、各类血管的功能特点一、各类血管的功能特点 根据生理功能分类：根据生理功能分类： 1.1.弹性贮器血管弹性贮器血管 Windkessel vesselWindkessel vessel 主、肺动脉主干及其发出的最大分支主、肺动脉主干及其发

2、出的最大分支 2.2.分配血管分配血管 Distributive vesselDistributive vessel 弹性贮器血管以后到小动脉前的分支弹性贮器血管以后到小动脉前的分支 第三节第三节 血管生理血管生理 Physiology of vessel3.3.阻力血管阻力血管 Resistance vesselResistance vessel 毛细血管前阻力血管毛细血管前阻力血管: :小动脉和微动脉小动脉和微动脉 Precapillary resistance vesselPrecapillary resistance vessel 毛细血管后阻力血管毛细血管后阻力血管: :微静脉微静脉

3、 Postcapillary resistance vesselPostcapillary resistance vessel二、血流量、血流阻力和血压二、血流量、血流阻力和血压 ( (一一) )血流量和血流速度血流量和血流速度 血流量血流量 blood flow: blood flow: 单位时间内流过血管某一截面的血单位时间内流过血管某一截面的血 量，又称容积速度。量，又称容积速度。 以以ml/min or L/minml/min or L/min表示。表示。 血流速度血流速度velocity of blood flow:velocity of blood flow: 又称线速度又称线速度

4、, ,血液中一个质点移血液中一个质点移 动的速度，它与血流量成正比；动的速度，它与血流量成正比； 与血管总截面积成反比。与血管总截面积成反比。 容积速度容积速度线速度线速度主主A A中流速最快中流速最快18-22 cm/s;18-22 cm/s;CapCap总截面积最大总截面积最大, ,流流速最慢速最慢0.030.030.07 0.07 cm/scm/s1.1.泊肃叶定律泊肃叶定律 Poiseuilles low单位时间内，液体流量单位时间内，液体流量(Q)(Q)与管道两端压力差与管道两端压力差(P(P1 1-P-P2 2) )和半和半径径(r(r4 4) )成正比成正比, ,与管长与管长(L

5、)(L)成反比。成反比。( (该定律适用于层流情该定律适用于层流情况况) ) K K为常数为常数, ,与液体粘滞度有关；与液体粘滞度有关； 为液体粘滞度；为液体粘滞度； r 4(p1-p2) r4( (p1-p2) ) Q= K = L 8L2.2.血流方式血流方式 层流层流 laminar flowlaminar flow：液体中各质点流动方向均：液体中各质点流动方向均与血管长轴平行一致。与血管长轴平行一致。层流层流情况情况下各下各层血层血液的液的流速流速湍流湍流 turbulent flowturbulent flow 血流速度加快到一定程度血流速度加快到一定程度, ,液体中各质点流动方向

6、不一致。液体中各质点流动方向不一致。此时此时, Q, Q与血管两端压力差平方根成正比。与血管两端压力差平方根成正比。 产生涡流条件产生涡流条件:Reynolds:Reynolds经验公式经验公式 (V(V血液平均流速血液平均流速,cm/s),cm/s) e= (De= (D管腔直径管腔直径,cm),cm) ( (血液密度血液密度,g/cm,g/cm3 3) ) ( (血液粘滞度血液粘滞度,dyn,dyns/cms/cm2 2, ,泊泊) ) Re2000 Re2000 发生湍流发生湍流VD( (二二) )血流阻力血流阻力 blood flow resistanceblood flow resi

7、stance P P1 1- P- P2 2 8L8L Q Q R =R = R r R r4 4 为血液粘滞度为血液粘滞度 blood viscosityblood viscosity与血液粘滞度相关的因素：与血液粘滞度相关的因素： 红细胞比容红细胞比容 血流切率血流切率 血管口径血管口径 温度温度 相邻两层血相邻两层血液流速差与液流速差与液层厚度的液层厚度的比值比值( (下图抛下图抛物线斜率物线斜率b/a)b/a)与与LL成正比成正比与与r r4 4成反比成反比层流层流情况情况下各下各层血层血液的液的流速流速a ab b轴流轴流Axial flow1.1.匀质液体粘滞度不随切率变化而改变匀

8、质液体粘滞度不随切率变化而改变, ,称牛顿液称牛顿液2.2.非非匀质液体粘滞度随切率匀质液体粘滞度随切率减小减小而而增大增大, ,称称非非牛顿液牛顿液3.3. b b/ /a a高高, ,轴流明显轴流明显, ,粘滞度粘滞度低低4.4.b b/ /a a低低, RBC, RBC向中轴集中趋势被碰撞抵消向中轴集中趋势被碰撞抵消, ,粘滞度粘滞度高高RBC向中轴向中轴集中集中（三）血压（三）血压 blood pressure(BP) 1. .定义：定义： 流动的血液对单位面积血管壁的侧压流动的血液对单位面积血管壁的侧压 力力( (压强压强) ) 单位单位:Pa(Pa(牛顿牛顿/米米2,N/m2) )

9、; mmHg 1mmHg =133Pa =0.133kPa 2.BP2.BP的形成：的形成：前提前提: :血管内血液充盈血管内血液充盈循环系统循环系统 平均充盈压平均充盈压 mean circulatory filling pressure 血液停止流动时，测得的循环系统血液停止流动时，测得的循环系统 内的平均压力。高低取决于血量与内的平均压力。高低取决于血量与 循环系统容量间的相对关系。循环系统容量间的相对关系。 正常约为正常约为7mmHg , 0.93kPa7mmHg , 0.93kPa (2) (2)动力动力: :心室射血心室射血 射血能量射血能量 (3)(3)外周阻力外周阻力: : 阻

10、力大阻力大动能动能: :推动血液流动推动血液流动势能势能: :对管壁侧压力对管壁侧压力 ( (压强能压强能) )阻力前阻力前BPBP阻力后阻力后BPBP三、动脉血压和动脉脉搏三、动脉血压和动脉脉搏 ( (一一) )动脉血压动脉血压 血液对动脉管壁的压强。血液对动脉管壁的压强。1 1动脉血压的形成动脉血压的形成 血管内足够的血液充盈血管内足够的血液充盈前提前提 血流的动力血流的动力 血流的阻力血流的阻力阻力血管尤其小动脉阻力血管尤其小动脉 和微动脉的口径和微动脉的口径 动脉壁顺应性动脉壁顺应性(compliance)C=(compliance)C=V/V/P P收缩期收缩期 心室肌的收缩力心室肌

11、的收缩力舒张期舒张期 大动脉弹性回缩力大动脉弹性回缩力（使血流连续不断并缓冲血压）（使血流连续不断并缓冲血压）2.2. 动脉血压的正常值动脉血压的正常值 1)1)收缩压收缩压 systolic pressure 收缩期动脉血压的最高值收缩期动脉血压的最高值 100120mmHg 13.316.0kPa 2)2)舒张压舒张压 diastolic pressure 舒张末期动脉血压的最低值舒张末期动脉血压的最低值 6080mmHg 810.6kPa 3)3)脉压脉压 = =收缩压舒张压收缩压舒张压 3040mmHg 4.05.3kPa 4) 4)平均动脉压舒张压平均动脉压舒张压1/31/3脉压脉压

12、 约约100mmHg 5)5)表示法：表示法：110/70mmHg 6)6)体循环各部分血压体循环各部分血压: :克服阻力克服阻力, ,消消 耗能量有落差：耗能量有落差： 如主动脉平均压如主动脉平均压100mmHg 直径直径 3mm的动脉的动脉95mmHg 微动脉微动脉 始端始端85mmHg 毛细血管始端毛细血管始端 30mmHg 落差落差最大最大3.3.影响影响Arterial pressure的因素的因素 每搏输出量每搏输出量 stroke volume 每搏输出量每搏输出量 收缩压收缩压,血流速快血流速快 舒张压升高不多舒张压升高不多脉压脉压 收缩压高低主要反映搏出量的多少。收缩压高低主

13、要反映搏出量的多少。 心率心率 heart rate 心率快心率快, ,舒张期短舒张期短流出少流出少,心舒末期心舒末期 大大A内存血内存血舒张压舒张压(收缩压虽也收缩压虽也 ,但不如舒张压升高明显但不如舒张压升高明显) )脉压脉压 外周阻力外周阻力 peripheral resistance 外周阻力外周阻力向外周流速变慢向外周流速变慢舒张末舒张末 期动脉内存血多期动脉内存血多舒张压舒张压脉压脉压 舒张压高低主要反映外周阻力的大小舒张压高低主要反映外周阻力的大小 主动脉和大动脉的顺应性主动脉和大动脉的顺应性( (弹性贮器弹性贮器 作用作用):A):A硬化硬化, ,顺应性小顺应性小脉压脉压 使收

14、缩压不致过高使收缩压不致过高, ,舒张压不致过低，舒张压不致过低， 维持一定的脉压维持一定的脉压 循环血量和血管容量的比例循环血量和血管容量的比例 二者相适应，产生体循环平均充盈压二者相适应，产生体循环平均充盈压, , 维持正常血压维持正常血压 （二）动脉脉搏（二）动脉脉搏 Arterial pulse 每一心动周期中，动脉内压力每一心动周期中，动脉内压力 发生周期性变化，引起动脉管壁产发生周期性变化，引起动脉管壁产 生的波动。在体表可扪及，如桡动生的波动。在体表可扪及，如桡动 脉脉搏。脉脉搏。 脉搏图波形呈现有上升支和下降支。脉搏图波形呈现有上升支和下降支。 切迹为降中峡切迹为降中峡( (d

15、icrotic notch),),发发 生在主动脉瓣关闭的瞬间。生在主动脉瓣关闭的瞬间。动脉脉搏传播速度比血流速度快。动脉脉搏传播速度比血流速度快。管壁顺应性越大管壁顺应性越大, ,脉搏传播速度越慢脉搏传播速度越慢: :主主A=3A=35m/s;5m/s;较大较大A=7A=710m/s;m/s;小小A=15A=1535m/sm/s降中峡降中峡降中波降中波心心室室快快速速射射血血 异常波形异常波形 四、静脉血压和静脉回流四、静脉血压和静脉回流Venous pressure and Venous return ( (一一) )静脉血压静脉血压 中心静脉压中心静脉压Central venous pr

16、essure 右心房或胸腔内大静脉的血压右心房或胸腔内大静脉的血压 正常值正常值4-12 cmH2O ( (0.41.2kPa) ) 高低取决于心脏射血能力和回心血量高低取决于心脏射血能力和回心血量 之间的关系。是观察心血管功能状态之间的关系。是观察心血管功能状态, , 控制输液量和速度的重要指标控制输液量和速度的重要指标 外周静脉压外周静脉压Petripheral venous pressure 各器官静脉的血压各器官静脉的血压（二）重力对静脉血压的影响（二）重力对静脉血压的影响 1.血液受重力影响产生一定的静血液受重力影响产生一定的静 水压水压; 2.各部分血管静水压的高低各部分血管静水压

17、的高低, ,取取决于血管所处的位置与右心房水决于血管所处的位置与右心房水平之间的垂直距离平之间的垂直距离; 3.右房水平以下血管每下降右房水平以下血管每下降1cm,静水压增静水压增0.77mmHg；以上血管则重力作用使血压相应以上血管则重力作用使血压相应降低降低（三）静脉血流（三）静脉血流 1.1.静脉对血流的阻力：小，仅占体循静脉对血流的阻力：小，仅占体循 环总阻力环总阻力15%15%，为毛细血管后阻力。，为毛细血管后阻力。 机体可通过对微静脉收缩状态的调机体可通过对微静脉收缩状态的调 节来控制血液和组织液之间的液体节来控制血液和组织液之间的液体 交换交换, ,间接影响循环血量。间接影响循环

18、血量。2.2.静脉回流及其影响因素静脉回流及其影响因素 体循环平均充盈压体循环平均充盈压 心肌收缩力心肌收缩力 体位体位 骨骼肌的挤压作用骨骼肌的挤压作用 呼吸运动呼吸运动 五、微循环五、微循环 Microcirculation ( (一一) )微循环的组成及功能微循环的组成及功能 微动脉和微静脉之间微血管中微动脉和微静脉之间微血管中 的血液循环。的血液循环。1.1.微循环的组成微循环的组成: : 微动脉微动脉 arteriole 后微动脉后微动脉 metarteriole 毛细血管前括约肌毛细血管前括约肌 precapillary sphincter 真毛细血管真毛细血管true capil

19、lary 通血毛细血管或直捷通路通血毛细血管或直捷通路 thoroughfare channel 动动- -静脉吻合支静脉吻合支 a arteriovenous anastomosis 微静脉微静脉 venulevenule捷捷通血毛通血毛细血管细血管. . . .2.2.血流通路及其功能：血流通路及其功能： (1)(1)迂回通路迂回通路( (营养通路营养通路) ) 功能：物质交换功能：物质交换 特点：轮流开放特点：轮流开放 (2)(2)直捷通路直捷通路thoroughfare channel 功能：部分血迅速回心，维持循功能：部分血迅速回心，维持循 环血量环血量 特点：常开放，交换少，回流快

20、。特点：常开放，交换少，回流快。(3)(3)动静脉短路动静脉短路 功能：调节体温功能：调节体温 特点：常关闭，不交换，血流速度快，特点：常关闭，不交换，血流速度快， 感染或中毒性休克感染或中毒性休克( (shock) )时，时， 大量开放，可缩短循环途径，大量开放，可缩短循环途径， 降低外周阻力，使血液迅速回降低外周阻力，使血液迅速回 心。但可加重组织乏氧。心。但可加重组织乏氧。 ( (二二) ) 微循环的血流动力学微循环的血流动力学( (微循环的调节微循环的调节) ) Hemodynamics 真毛细血管关闭真毛细血管关闭 代谢产物堆积、代谢产物堆积、PoPo2 2 后微后微A A、毛细血、毛细血 管前括约肌舒张管前括约肌舒张 后微后微A A、毛细血、毛细血 管前括约肌收缩管前括约肌收缩 代谢产物被清除代谢产物被清除 真毛细血管开放真毛细血管开放局部代谢产物调节使组织总血流量与其代谢水平相适应。局部代谢产物调节使组织总血流量与其代谢水平相适应。 （三）血液与组织液之间的物质交换三）血液与组织液之间的物质交换 1.1.扩散扩散 diffusion 2. 2.滤过和重吸收滤过和重