血流动力学
血流动力学基础
二、流体能量和柏努力方程
在血流动力学中，遵循能量守恒定律，它是由柏努利方程（Emoulli equation）来描述的。
1）流体能量：理想流体在流管中作稳定流动时，其流体能量为单位体积的压强P、动能1/2ρv2和势能ρgh之和为一常数，他们之间可以互相转换。
E=P + ρgh +1/2ρv2=常数
10、湍流流动：当血流在血管中流动遇到阻塞时，障碍物对流体产生加速和瀑乱的旋涡喷射，血流运动变化反复无常，这便形成湍流。在湍流状态时，流体万分间相互错杂交换。此时压差和流率之间不遵循泊肃叶流体定律。
在心血管系统疾患中，湍流常发生于血流从高压心腔经过窄孔进入低压心腔时，如狭窄瓣口、狭窄隔膜、返流瓣口、异常缺损或分流通道。当血流经过窄孔时，血流分布可分为射流区、湍流区、射流旁区、边界层和再层流化区等几部分。
上式称为理想流体的柏努利方程。
2）狭窄处血流动力学：在狭窄口两端的压力阶差，可用简化的柏努利方程来测算。当血流经过狭窄口时，流速和压强均要发生变化。
ΔP=4V2 2 即为简化的柏努利公式
简化柏努利方程不仅用于计算狭窄口的压差，还用于解释动态压强对于血流梗阻的影响；红细胞的轴向集中；弯曲血管中的流速分布。
4、流率：流率系指单位时间里的流体体积。即 q = A·V=t
当流体匀速流动时，流率等于管腔横截面积与流速的乘积。在非匀速流动时，流速qI = A·VI
即流率等于横截面积和瞬时流速的乘积。
流率的单位是流量/时间，常用ml /s 或L/min表示。
当流体流动时，由于粘性作用，流体各处的速度出现差异。在圆筒形容器中，形成层流状相互滑落。
由于通过管腔的流量不变，面积的扩大必然导致流速的减低。
血流动力学三要素
血流动力学三要素
血流动力学三要素是：流量，压力，阻力。
血流量是指在单位时间内流经血管某一横截面的血量，也称为容
积速度。
其单位通常为ml/min或L/min。
血流速度指血液中某一质点在管内移动的线速度。
当血液在血管
内流动时，血流速度与血流量成正比，而与血管的横截面积成反比。
血流阻力指血液流经血管时所遇到的阻力，主要由流动的血液与
血管壁以及血液内部分子之间的相互摩擦产生。
摩擦消耗一部分能量
并将其转化为热能，因此血液流动时能量逐渐消耗，使血压逐渐降低。
发生湍流时，血液中各个质点流动方向不断变化，阻力加大，能量消
耗增多。
生理情况下，体循环中血流阻力的大致分配为：主动脉及大
动脉约占9%，小动脉及其分支约占16%，微动脉约占41%，毛细血管约占27%，静脉系统约占7%。
可见产生阻力的主要部位是小血管（小动
脉及微动脉）。
血流动力学
血流动力学基础解释血流动力学是研究血液在心血管系统中流动的科学，通过力学理论和方法,以研究血液在血管中流动。
凡血液在血管系统中流动的一系列物理学问题都属于血流动力学范畴。
包括血液在血管内流动的压力、流量、流速、阻力,以及流量、压力和阻力之间关系等。
其研究宗旨是阐明血液在血管里如何流动和如何完成循环。
血流动力学参数是认识心脏血管功能动态变化的基本数据,常用指标包括肺毛细血管楔嵌压、肺动脉压、体循环动脉压、中心静脉压、心排出量、心脏指数、射血分数、左心室射血时间、射血前期、血流动力 学比率、左心室射血分数(每搏输出量/舒张末期容积)、单位时间心室压力上升速度(DP/DT),平均压力（32DS P +=） 、主动脉顺应性,以及总外周阻力等。
这些血流动力学指标是衡量心脏功能的重要参数。
根据临床监测方法不同,可将血液动力学监测分为有创性血流动力学监测和 无创性血液动力学监测。
随着医学电子仪器和技术的不断发展,将获得更多的血流动力学信息,更好的研究和认识与之有关疾病的发生和发展规 律。
血流动力学监测能及时正确地了解危重病人的病理生理过程,而临床表现常迟发于病理生理变化。
当今血流动力学监测已应用在各种危重病人监护室(intensive careu-nit,ICU),及心外麻醉和心外科手术后病人的监护。
血流动力学监测主要采用带气囊的漂浮导管(swanganz)经皮穿刺或切开静脉插入此导管可作压力的测定(包括中心静脉压、右心房压、右心室压、肺动脉压、肺动脉楔压),心排血量测定及体循环和肺循环阻力的计算。
根据这些参数及各种压力图形的变化,对危重病人的诊断、治疗及预后判断均起积极作用,并可据此评价一些药物的血流动力学反应。
北工大心血管项目组（隶属于北京工业大学），致力于心力衰竭的相关研究，其研究方向主要包括引起心衰的血流动力学因素、不同心衰治疗方式的血流动力学机理和人工心脏辅助装置的相关研究。
该中心建立了心衰病人的生理模型，并研发了BJUT-II系列的人工心脏辅助装置、针对心衰患者不同生理的需求的人工心脏控制系统等等。
血流动力学名词解释
血流动力学名词解释
一、简介
血流动力学：指血液变形和流动的科学。
血流动力学是以血液与血管的流动和变形为研究对象,探讨血液和血浆的粘稠度对身体的影响，血流动力学检查,包括血液比粘度(血比粘度、血浆比粘度、全血比粘度)、红细胞电泳、红细胞沉降率、纤溶系统功能等。
血流动力学和一般的流体力学一样，其基本的研究对象是流量，阻力，和压力之间的关系，由于血管是有弹性和可扩张性的管道系统，血液是含有血细胞和胶体物质等多种成分的液体而不是理想液体，因此，血流动力学除与一般流体力学有共同点之外，又有它自身的特点。
二、内容
血流动力学是指血液在心血管系统中流动的力学，主要研究血流量、血流阻力、血压以及它们之间的相互关系。
血液是一种流体，因此血流动力学基本原理与一般流体力学的原理相同。
但由于血管系统是比较复杂的弹性管道系统，血液是含有血细胞和胶体物质等多种成分的液体而不是理想液体，因此血流动力学既具有一般流体力学的共性，又有其自身的特点。
血流动力学计算公式
血流动力学计算公式一、血流量（Q）相关公式。
1. 泊肃叶定律（Poiseuille's law）- 对于层流状态下的液体（血液近似看作牛顿流体在某些情况下可适用此定律）通过刚性圆管（血管可近似看作圆管）时，血流量Q=frac{π r^4Δ P}{8eta L}。
- 其中r为血管半径，Δ P为血管两端的压力差，eta为血液粘滞度，L为血管长度。
- 这个公式表明血流量与血管半径的四次方成正比，与血管两端压力差成正比，与血液粘滞度和血管长度成反比。
例如，当血管半径减小一半时，血流量将减小为原来的(1)/(16)，这体现了血管半径对血流量的巨大影响。
2. 根据血流速度计算血流量。
- 血流量Q = V× A。
- 其中V是血流速度，A是血管横截面积。
在血管中，由于不同部位血管横截面积不同，血流速度会发生变化以保证血流量的相对稳定（根据连续性方程）。
例如在主动脉中血流速度较快，而在毛细血管中血流速度很慢，但总体血流量在正常生理状态下保持相对稳定。
二、血流阻力（R）相关公式。
1. 血流阻力公式。
- R=(8eta L)/(π r^4)。
- 由泊肃叶定律Q=frac{π r^4Δ P}{8eta L}变形可得Δ P = Q× R，这里R就是血流阻力。
血流阻力与血液粘滞度和血管长度成正比，与血管半径的四次方成反比。
- 在生理状态下，小动脉和微动脉是产生外周阻力的主要部位，因为它们的半径小，对血流阻力的影响较大。
当小动脉收缩时，半径减小，血流阻力增大，会导致血压升高（根据Δ P = Q× R，在血流量相对稳定时）。
三、血压（BP）相关公式。
1. 欧姆定律类比（血压、血流和血流阻力关系）- Δ P = Q× R。
- 这一公式类似于电学中的欧姆定律V = IR，这里Δ P相当于电压（压力差），Q相当于电流（血流量），R相当于电阻（血流阻力）。
在心血管系统中，血压差是推动血液流动的动力，血流阻力会影响血压的变化。
血流动力学不稳定标准
血流动力学不稳定标准
血流动力学不稳定的标准主要包括以下几个方面：
1. 收缩压低于90mmHg，或者平均动脉压MAP低于70mmHg，或者收缩压比基线降低40mmHg。
2. 乳酸浓度增高大于4mmol/L。
3. 上腔动脉血压增加，可能表示血容量过高或心脏泵功能不良。
4. 心率过快或过慢，可能与血液循环异常有一定的关系。
5. 中心静脉压增高可能表示心脏前负荷过重或右心功能受损。
6. 血管内血流速度不稳定，变化大；或者血管内血流压力不稳定，变化大；或者血管内血流阻力不稳定，变化大。
这些标准仅供参考，如需更准确的信息，建议咨询专业医生。
血液动力学原理和方法
血液动力学原理和方法血液动力学是一门研究血液在心血管系统中的流动规律及其生理和病理生理机制的学科。
它涉及到心血管系统的结构、功能和调控，对于了解心血管健康和防治心血管疾病具有重要意义。
本文将简要介绍血液动力学的原理和方法。
一、血液动力学基本原理1.心血管系统的结构与功能心血管系统由心脏、血管和血液组成。
心脏是血液循环系统的泵，通过收缩和舒张实现血液的泵送。
血管分为动脉、毛细血管和静脉，负责血液的输送和交换。
血液则作为输送氧气、营养物质和废物的介质，维持着生命的正常运行。
2.血流动力学基本方程血流动力学基本方程描述了血液在心血管系统中的流动规律，包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
这些方程反映了血压、心输出量、血管阻力等生理参数的相互关系。
3.心血管调控机制心血管系统在生理状态下，能根据机体需求进行自我调节，以维持稳定的血压和血流量。
心血管调控机制包括神经调节、体液调节和局部调节，涉及心脏、血管和血液之间的相互作用。
二、血液动力学方法1.实验方法实验方法是研究血液动力学的基本手段，包括动物实验、人体实验和体外实验。
实验可以通过改变心血管系统的负荷、观察生理和病理生理变化，探讨血流动力学的调控机制。
2.计算流体力学方法计算流体力学方法是将数学模型与计算机模拟相结合，研究血流动力学问题的一种方法。
通过计算模拟，可以探讨心血管系统的血流动力学特性、病理生理机制和治疗策略。
3.临床检测方法临床检测方法是应用于人体血液动力学研究的手段，包括血压测量、心输出量测量、血流速度测量等。
这些方法有助于评估心血管系统的功能状态，为诊断和治疗心血管疾病提供依据。
4.超声心动图技术超声心动图是一种无创性检测方法，可以实时观察心脏的结构和功能，为血液动力学研究提供重要信息。
此外，还有磁共振成像、心血管造影等技术在血液动力学领域得到广泛应用。
总之，血液动力学是一门具有重要临床意义的学科。
掌握其原理和方法，有助于深入了解心血管系统的生理和病理生理机制，为防治心血管疾病提供理论依据。
血流动力学的主要指标
血流动力学的主要指标
血流动力学的主要指标包括以下几个方面：
1. 每搏输出量（SV）：指一次心搏，一侧心室射出的血量，简称搏出量。
左、右心室的搏出量基本相等。
搏出量等于心舒末期容积与心缩末期容积之差值。
心舒末期容积（即心室充盈量）约130～150毫升，心缩末期容积（即心室射血期末留存于心室的余血量）约60～80毫升，故搏出量约70毫升。
2. 每分输出量（CO）：每分钟两侧心室搏出的血量。
简称心输出量，等于心率与搏出量的乘积。
安静时，成年人搏出量为60～80毫升/次，心率为75次/分，则心输出量为4.5～6.0升/分。
剧烈运动时，心输出量可高达25～35升/分。
故心输出量的变动范围很大。
3. 射血分数（EF）：搏出量占心室舒张末期容积的百分比，称为射血分数。
正常成年人安静时约55%～65%。
射血分数与心肌的收缩能力有关，心肌收缩能力越强，则每搏输出量越多，射血分数也越大。
4. 心指数（CI）：以单位体表面积计算的心输出量称为心指数。
心指数等于心输出量（L/min）与体表面积（m^2）之比。
体表面积可用杜伯氏（Dubois）公式计算。
以上信息仅供参考，建议咨询专业医生以获取更准确的内容。
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中心静脉压
中心静脉压（central venous pressure，CVP）是指血液流经右心房 及上、下腔静脉胸腔段压力。 正常值为5cmH2O-12cmH2O
中心静脉压的组成
右心室充盈压
静脉内血容量
静脉收缩压和张力压
静脉毛细血管压力
测量CVP的目的
判断血管容量状态 评估心脏的前负荷
容量缺乏 更为严重
根据临床表现判断容量状态
容量状态评价
静态指标
动态指标
脱水表现 皮肤充盈下降 口渴 口干 腋窝干燥 高血钠 高蛋白血症 高血红蛋白 高血球压积
低容量表现 心动过速 低血压(严重者) 高乳酸(严重者) 肢端温度降低
肾脏灌注减少 浓缩尿 (低尿钠, 高尿渗) BUN升高 (与肌酐升高不 成比例) 持续性代谢性 酸中毒
CVP不能预测扩容反应
12 10
RAP (mmHg)
Responders Non-responders 7 5 5
11 10 9 8 7 9 9
8 6 4 2 0 Calvin
方法
经肘部静脉插管法：贵要静脉、正中静 脉或头静脉，静脉切开后，插管深度， 自切口到右侧第二肋间隙胸骨旁。 经大隐静脉插管法：在腹股沟韧带下方 3cm，股动脉内侧1cm 经颈内静脉插管法 经颈外静脉插管法 经锁骨下静脉
危重病液体治疗常见错误
– CVP高时应当限制输液 – 胸片显示肺水肿时应当限制输液 – 短期内已经大量输液后应当限制 输液 – 心动过速由液体缺乏引起，此时 应当加快速度
肺动脉压PAP
正常值：收缩压15-25mmHg 舒张压8-14mmHg 平均压10-20mmHg 意义：反映右心室后负荷及肺血管阻力的大 小，肺动脉平均压超过25mmHg时称肺动脉 高压症； 在肺实质及肺血管无病变情况下，它 在一定程度上反映左心室前负荷。 方法：超声检查测量三尖瓣返流速度，压差加 10，就是肺动脉收缩压
肺毛细血管嵌顿压PCWP
正常值：6-12mmHg 意义：反映肺静脉压状况，一般情况下肺循环毛细血 管床阻力较低，故PCWP能较准确地反映左室舒张末 期压力（LVEDP）,从而反映了左心室前负荷大小。 PCWP可能大于LVEDP 二尖瓣狭窄或左心房粘液瘤梗阻左室流入值 肺静脉阻塞 肺泡内压增高（如持续正压通气）。 PCWP可能小于LVEDP：左心室壁病变僵硬时 测量方法：应用Swan-Ganz气囊漂浮导管经血流漂浮 并楔嵌到肺小动脉部位，阻断该处的前向血流，此时 导管头端所测得的压力
测定中心静脉压对了解血容量， 心功能、心包填塞有着重大意义。
可了解原因不明的急性循环衰竭是：
低血容量性的还是心源性的； 少尿或无尿的原因是血容量不足还 是肾功能衰竭。
测量CVP数值的临床意义
中心静脉压与血压同时监测，比较其 动态变化，更有意义
中心静脉压进行性升高，血压进行性
降低，提示严重心功能不全，或心包 填塞
有效循环血容量（ECBV）
对维持机体各脏器的灌注具有 重要意义。但迄今为止，又是无 法实时、连续、无创监测的指标。
传统血容量监测方法
CVP
PCWP
可指导输血、补 液但不是血容量
CO
尿量
多寡的可靠指标
有效循环血容量的分布
动脉血管床
毛细血管床 静脉血管床
60%～70% 30%～40%
有效循环血容量的代偿调节
皮肤花斑 四肢冰冷 毛细血管再充盈时间延长 尿量减少 意识障碍 代谢性酸中毒 乳酸酸中毒
为何需要扩容治疗?
CO (L/min)
CVP (mmHg)
对容量状态的评估
临床表现
根据临床表现判断容量状态
四肢冰冷(血管收缩) 毛细血管再充盈时间延长 心动过速 呼吸频率(低灌注时加快) 代谢性酸中毒 低血压 尿量减少 意识状态恶化
判断有效循环血容量
脉搏 皮肤 中心静脉压：心包积液、三尖瓣返流也 可引起CVP的升高；急性肺水肿患者， 由于呼吸的代偿作用,CVP多出现下降而 不是升高。 肺楔嵌压（PCWP）
危重病患者的容量缺乏
发热
– 500 ml/d/C (37C以上)
胃肠道丢失
– 腹泻或肠梗阻时常被低估
中心静脉压正常，血压低下，提示心
功能不全或血容量不足，可予补液试 验
中心静脉压过高
1.
补液量过多或过快
2.
3.
右心衰竭
血管收缩
4.
5.
心包填塞
急性或慢性肺动脉高血压
6.
机械通气和高呼气末正压
中心静脉压过低
1. 血容量不足：失血，缺水 2. 血管扩张 3. 血管收缩扩张功能失常：败血 症
值得注意的问题
毛细血管渗漏综合征
– 重症胰腺炎, 全身性感染
危重病患者的容量缺乏
绝对性低血容量 外源性丢失
– – – – 失血 胃肠道 泌尿系 皮肤表面
相对性低血容量 静脉容量增加
内源性丢失
– 血液外渗 – 体液渗出或漏出
危重病患者的容量缺乏
Feissel Michard Tousignant Magder Tav ernier Wagner Diebel Diebel Magder Reuse Schneider Calv in
应用血管扩张药或强心药可使中心静脉压
下降
输入50%的糖水或脂肪乳剂后测压可使
中心静脉压升高，故一般用等渗液测压
测量CVP数值的影响因素
其他因素
零点位置不正确（高则中心静脉压偏低，低
则中心静脉压偏高）；患者体位改变；床头 抬高或下降；
危重病患者常常用力呼吸，剧烈的呼气运动
增加胸腔内的压力, CVP可能在大气压的作 用下而波动
病理因素
张力性气胸、心包填塞、右心及双心衰、
房颤、支气管痉挛、缺氧性肺血管收缩、 输血输液过量、肺梗塞、纵隔压迫、缩 窄性心包炎、腹内高压等能使中心静脉 压偏高
低血容量、脱水、周围血管张力下降等
能使中心静脉压偏低
测量CVP数值的影响因素
药物因素
测压时或测压前应用血管收缩药可使中心
静脉压升高
ICU血流动力学
ICU血流动力学主要监测指标
上肢动脉血压（AP） 心率（HR） 中心静脉压（CVP） 右心房压（RAP） 右心室压（RVP） 肺动脉压（PAP） 肺毛细血管嵌顿压（PCWP） 心输出量（CO）
上肢动脉血压AP
正常值：收缩压90-140mmHg 舒张压60-90mmHg 影响因素：心排量、 全身血管阻力、 大动脉壁弹性、 循环容量及血液粘度等
右心房压RAP
正常值：0-8mmHg 意义:反映循环容量负荷或右心室前负 荷变化，比CVP更为准确。 影响因素：心包积液及右心衰竭时可造 成相对性右心室前负荷增加，右室流入 道狭窄（如三尖瓣狭窄）时右房压不能 完全代表右室前负荷。
右心室压RVP
正常值：收缩压15-25mmHg 舒张压0-8mmHg 意义：收缩压一般反映肺血管阻力及右 心室后负荷、右室心肌收缩状态，舒张 压意义痛RAP
平均动脉压=心输出量×全身血管阻力＋右房压
心率HR
正常值：60-100/min 意义：反映心泵对代谢改变、应激反应、 容量改变、心功能改变的代偿能力。 心率适当加快有助于心输出量的增加， 160次/分，心输出量会明显下降。
中心静脉压CVP
正常值：5-12cmH2O 影响因素：体循环血容量改变、 右心室射血功能异常或静脉 回流障碍均可使CVP发生变化 胸腔、腹腔内压变化影响 CVP测定结果 测定：中心静脉置管、 颈内静脉、锁骨下静脉、股静脉
53% 40% 40% 45% 60% 56% 40% 59% 52% 63% 72% 71% 20% 40% 60% 80% 100%
0%
为何需要扩容治疗?
原因 组织灌注不足 低心输出量? 低血压? 低中心静脉压?
目的 增加前负荷 提高心输出量
组织灌注不足的表现
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CVP监测临床应用的注意事项
不能有效判断左心功能和肺水肿的情况
（漂浮导管、连续心排监测可弥补不足）
干扰因素较多，强调连续、动态监测 联合血压、尿量，综合判断 必须结合临床，不能完全依赖（当血容量不足而 心功能不全时，中心静脉压可正常。）
适应症
急性循环衰竭患者，测定中心静脉压借以鉴 别是否血容量不足，或心功能不全 需要大量补液、输血时，借以监测血容量的 动态变化，防止发生循环负荷超重的危险。 拟行大手术的危重患者，借以监测血容量维 持在最适当水平，更好耐受手术。 血压正常而伴少尿或无尿时，借以鉴别少尿 为肾前性因素（脱水）抑或为肾性因素（肾 功能衰竭）
皮肤、内脏
血 管收缩
外周血容量过多、
内脏血管扩张 维持正常循环血容量 防止充血性心衰
维持正常循
环血容量
血容量计算公式
国际血液血标准委员会关于血容量的计算 公式 RCV（ml） PVC（ml）
男 女 1486×S-825 1.06×年龄＋822×S
PV＝血浆容量
1578×S 1395×5
测量CVP数值的影响因素
其他因素
中心静脉插管过深至右心室则中心静脉压偏
低，过浅则中心静脉压偏高
机械通气如IPPV（间歇正压通气）和PEEP
（呼气末正压通气）可使中心静脉压升高 2~5cmH2O