第三节血管生理一,各类血管的结构和功能特点
人体血管生理学

人体血管生理学一、血管分类及其功能特点血管根据组织学特点可分为动脉、静脉以及毛细血管,三者共同协作发挥功能,运输营养物质到各个组织器官进行物质交换,并同时将代谢废物运出。
动、静脉管壁一般可分为三层:内膜、中膜和外膜。
其中,内膜由内皮细胞(endothelial cell, EC)和内皮下层构成。
内皮细胞不仅具有内分泌功能,还可以为血液流动提供光滑表面的同时构成通透性的屏障。
中膜主要由血管平滑肌(vascular smooth muscle cell, VSMC) 、弹性纤维及胶原纤维组成,其组成比例和厚度因血管种类的不同而异。
血管平滑肌的舒缩活动可调控组织和器官的血流量。
外膜是包裹在血管外层的疏松结缔组织,除胶原纤维、弹性纤维以外,还含有多种细胞。
(一)血管的分类根据组织学结构不同,血管可分为大动脉、中动脉、小动脉、微动脉、毛细血管、微静脉、小静脉、中静脉和大静脉。
在生理学上,通常根据其不同功能分为以下几类。
1.弹性贮器血管弹性贮器血管(windkessel vessel)包括主动脉、肺动脉主干及其最大的分支,其管壁较厚,富含弹性纤维,有明显的弹性和可扩张性。
当心室收缩射血时,一部分血液流向外周,另一部分则暂时储存在大动脉中,使其管壁扩张。
而心室舒张时,动脉瓣关闭,大动脉管壁的弹性回缩推动射血期多容纳的血液继续流向外周,其生理意义在于使心室的间断射血转化为血管中血液的连续流动。
2.分配血管主要指中动脉,其为弹性贮器血管以后至分支为小动脉前的动脉血管。
分配血管(distribution vessel)的功能主要是将血液输送到全身器官组织。
3.毛细血管前阻力血管毛细血管前阻力血管(precapillary resistance vessel)包括小动脉和微动脉,其管径较细,故对血流的阻力较大,管壁含有丰富的血管平滑肌,通常保持一定的紧张性收缩,它们的舒缩活动可明显改变血管口径,从而调节血流阻力及所在器官、组织的血流量,对动脉血压的维持有重要意义。
【医学课件】人体内的血管

心脏血管的分布和作用
分布
心脏血管包括冠状动脉和静脉血管, 分布于心脏表面。
作用
为心脏提供氧气和营养物质,确保心 脏的正常跳动和泵血功能。
四肢血管的分布和作用
分布
四肢血管包括上肢和下肢血管,分布于四肢肌肉和骨骼。
作用
为四肢提供氧气和营养物质,维持四肢的正常运动功能。
肺部血管的分布和作用
分布
肺部血管包括肺动脉和肺静脉,分布 于肺部组织。
作用
为肺部提供氧气和营养物质,带走二 氧化碳等代谢废物,维持呼吸功能。
肝脏血管的分布和作用
分布
肝脏血管包括门静脉、肝动脉和肝静脉,分布于肝脏组织。
作用
为肝脏提供氧气和营养物质,维持肝脏的正常代谢功能,同时参与解毒、凝血等生理过程。
04
血管疾病及其防治
动脉粥样硬化的形成与防治
总结词
动脉粥样硬化是一种常见的血管疾病,其形成与多种因素相关,如高血脂、高血压、吸 烟等。防治动脉粥样硬化的方法包括改善生活习惯和药物治疗。
03
微血管的数量较少,主要分布在肝脏、肾脏、肌肉等器官中。
04
微血管的结构和功能与毛细血管相似,但它们的分布和数量因器官和 组织的不同而有所差异。
03
血管的分布和作用
脑部血管的分布和作用
分布
脑部血管主要由颈内动脉和椎动 脉供血,分为左、右两侧。
作用
为大脑提供氧气和营养物质,带 走代谢废物,维持大脑的正常功 能。
综上所述,血管健康对人体健康具有重要意义。保持 血管健康需要从饮食、运动、戒烟限酒等方面入手, 同时定期进行体检和筛查,及早发现和治疗血管病变 ,以降低患病风险和维护身体健康。
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第九版生理学第四章 血液循环(第3节)

层流与湍流的对比
泊肃叶定律适用于层流状态。在湍流情况下,泊肃叶定律不再适用
生理学(第9版)
2. 血流阻力
∆P Q = ——— R
8η L R = ——— πr4
阻力来自外摩擦(L,r)和内摩擦(η ),总外周阻力主要来自微动脉
一个器官血流量的多少主要受平均动脉压和血管半径的影响。小动脉和微动脉口径的变化是调节器官 血流量和器官之间血液重新分配的最主要因素
(4) 高血压(hypertension)
以体循环动脉压增高为主要表现的临床综合征,最常见的心血管疾病。可分为原发性高血 压和继发性高血压
原发性高血压(essential hypertension)占所有高血压的90%左右。引起原发性高血压
的原因尚未完全阐明
继发性高血压(secondary hypertension)病因明确的高血压,当查出病因并有效去除或
功能特点:运送血液到全身各个器官
生理学(第9版)
3.毛细血管前阻力血管(precapillary resistance vessel)
结构特点:包括小动脉和微动脉,管径较细,对血流的阻力较大;管壁血管
平滑肌含量丰富 功能特点:机体调节器官血流量和器官之间血液重新分配的主要部位,其血
管的口径受神经体液因素的调节
生理学(第9版)
高血压严重影响人们(老人、肥胖者、家族
高血压等人群)的生活,患有高血压的人更易引
起继发性病变
生理学(第9版)
低血压
低血压:目前对低血压的定义尚无统一标准,一般认为成年人上肢动脉血压低于12/8 kPa (90/60mmHg)即为低血压 低血压的临床表现分类: 急性低血压:患者血压由正常或较高的水平突然而明显下降,严重时甚至出现晕厥休克
血管生理学探究血管的结构与功能

血管生理学探究血管的结构与功能血管是构成循环系统的重要组成部分,它们通过输送氧气和营养物质到身体各个组织和器官来维持正常的生命活动。
血管的结构与功能密切相关,了解其基本原理对于理解人体的整体运行机制至关重要。
本文将深入探究血管的结构与功能,从而揭示其在人体健康中的重要作用。
一、血管的结构血管主要分为动脉、静脉和毛细血管三种类型。
动脉是血液由心脏经由主动脉输送到组织器官的血管,而静脉则将经过组织器官的血液回输到心脏。
毛细血管则是连接动脉和静脉的微小血管,其壁薄且高度分支,能够实现血液与组织细胞之间的交换。
血管壁主要由三层组织构成,分别是内膜、中膜和外膜。
内膜位于血管内腔,由内皮细胞和基底膜组成,具有平滑度高、血小板不易附着等特点。
中膜主要由平滑肌细胞和胶原纤维构成,能够收缩和放松,调节血管的直径和血流量。
外膜包裹着血管的整个结构,由结缔组织构成,起到支持和保护的作用。
二、血管的功能1.输送血液:血管通过内腔输送血液,动力来自心脏的搏动。
动脉将含氧的血液从心脏推向各个组织和器官,而静脉则将经过组织和器官的含有代谢产物的血液回输到心脏,维持着持续的循环。
2.调节血流:血管壁的平滑肌细胞具有收缩和松弛的能力,这使得血管直径发生变化。
当平滑肌收缩时,血管收缩,血流速度增加,血压升高;当平滑肌放松时,血管扩张,血流速度减慢,血压下降。
通过这种调节,血管能够适应不同组织和器官对血流的需求。
3.维持血压稳定:血管的弹性使得其能够适应血液流动过程中的压力变化。
动脉血管具有较高的弹性,能够在心脏搏动时扩张和收缩,吸收和缓冲心脏排出的血液冲击力,从而维持血液的稳定循环。
4.参与免疫反应:血管内皮细胞具有抗炎和抗血小板聚集的功能,通过分泌一系列生物活性物质来调节炎症反应。
此外,血管壁还可以调节血小板和白细胞的粘附,参与免疫细胞的迁移和炎症的修复过程。
5.实现物质交换:毛细血管壁非常薄,且富含毛细血管膜和基底膜,这使得其能够实现血液与组织细胞之间氧气、营养物质和废物的交换。
血管的结构与功能

血管的结构与功能血管是构成循环系统的重要组成部分,它们承担着输送血液的任务,并通过内膜、中膜和外膜的结构以及血管壁的弹性和收缩能力来完成各种生理功能。
了解血管的结构与功能对于理解循环系统的运作和血管相关疾病的预防与治疗具有重要意义。
一、血管的分类根据不同的形态和功能,血管可以分为动脉、静脉和毛细血管三种类型。
动脉:动脉是从心脏中输送氧和营养物质到身体各个组织和器官的管道。
动脉壁相对较厚,有较强的弹性和收缩能力,以适应心脏泵血的压力和频率。
动脉分为大动脉、中动脉和小动脉,逐渐细分为小动脉和微动脉。
静脉:静脉是将血液从组织和器官输送回心脏的管道。
相比于动脉,静脉壁较薄,没有动脉那样的弹性和收缩能力。
静脉内含有瓣膜,起到防止血液逆流的作用。
静脉分为大静脉、中静脉和小静脉,逐渐细分为毛细血管。
毛细血管:毛细血管是血管系统中最细的血管,其直径约为红细胞的两倍,使红细胞在其内部形成单层排列。
毛细血管负责输送氧气和养分到组织细胞,并收集代谢产物和二氧化碳,将其带回到静脉系统。
二、血管壁的结构血管壁由三层不同组织层构成。
内膜:内膜是血管壁最内层,由内皮细胞和基底膜构成。
内膜光滑且富含弹性纤维,以防止血液凝结和防止细菌和异物附着。
内膜还能分泌一些物质,如一氧化氮,具有扩张血管和抗血栓的作用。
中膜:中膜位于内膜和外膜之间,由平滑肌细胞和胶原纤维组成。
中膜的组织密度和厚度在动脉和静脉中有所不同。
中膜起到支撑血管和调节血管直径的作用,同时参与调节血压和血流的平衡。
外膜:外膜是血管壁最外层,主要由结缔组织构成,具有保护和支持血管的作用。
外膜还包含一些血管周围的神经和淋巴组织。
三、血管功能血管不仅仅是输送血液的通道,它们还具有多种重要的生理功能。
输送血液:血管通过心脏的泵血作用,将氧气、营养物质和其他生物活性物质输送到身体各个组织和器官。
动脉和静脉的结构和功能使得血液得以顺畅流动,确保细胞和组织的正常代谢和生理功能的实现。
血管的分类及结构特点

血管的分类及结构特点
血管是人体内循环系统中的重要组成部分,它们将血液输送到身体各个部位以供养分和氧气。
根据其结构和功能,血管可以分为动脉、静脉和毛细血管三种类型。
1. 动脉
动脉是一种将血液从心脏输送至全身各个组织器官的血管。
它们的结构特点是壁厚、弹性好、收缩力强。
动脉壁由三层组成:内层为内皮细胞,中层为平滑肌和弹性纤维,外层为结缔组织。
其中,中层的平滑肌和弹性纤维具有收缩和扩张的功能,可以调节动脉的管径和血压,并保证血液的正常流动。
2. 静脉
静脉是将血液从全身各个器官输送回心脏的血管。
它们的结构特点是壁薄、弹性差、扩张性好。
静脉壁也由三层组成,但相比动脉,静脉中层的平滑肌和弹性纤维较少,外层的结缔组织较为发达。
这使得静脉具有较高的容积和扩张性,能够存储大量的血液,并保持相对恒定的血流速度。
3. 毛细血管
毛细血管是连接动脉和静脉的微小血管,其主要功能是实现氧气和营养物质的交换。
毛细血管壁极其薄,由一层内皮细胞和一层基底膜组成,不具备平滑肌和弹性纤维。
这使得毛细血管能够更好地实现气体和营养物质的交换,满足组织细胞的生理需求。
总之,血管的分类及结构特点包括动脉、静脉和毛细血管三种类型。
动脉壁厚、弹性好、收缩力强;静脉壁薄、弹性差、扩张性好;毛细血管壁极其薄,不具备平滑肌和弹性纤维。
这些结构特点使得不同类型的血管能够更好地实现其特定的生理功能。
循环系统中的血管结构和功能
循环系统中的血管结构和功能循环系统是人体的重要组成部分,它负责维持血液的循环运输,以确保细胞组织得到足够的氧气和营养物质。
而在循环系统中,血管的结构和功能起着至关重要的作用。
本文将对血管的结构和功能进行详细的探讨。
一、血管的结构血管是循环系统中负责输送血液的管道。
根据直径和壁厚的不同,血管可分为动脉、静脉和毛细血管三种。
1. 动脉动脉是血液离开心脏流向全身的血管。
它们的结构特点是壁厚、弹性好且具有较大的直径。
动脉壁包括内膜、中膜和外膜三层。
内膜由内皮细胞构成,能够减少血液与血管壁之间的摩擦力;中膜主要由平滑肌细胞和弹性纤维构成,具有良好的弹性,能够保持血管的稳定性;外膜起到支撑和保护作用。
2. 静脉静脉是血液从全身回流到心脏的血管。
相比动脉,静脉的直径较大,壁厚较薄,且缺乏弹性纤维。
静脉壁同样包括内膜、中膜和外膜三层,但其中内膜较动脉更为薄弱。
静脉内壁有瓣膜,能够防止血液回流,保持血液流动的方向。
3. 毛细血管毛细血管是动脉和静脉之间的细小管道,直径较小,壁厚较薄。
毛细血管具有极为丰富的分布,能够将营养物质和氧气输送至组织细胞,并将代谢产物和二氧化碳带回循环系统。
毛细血管的壁由单层内皮细胞构成,内皮细胞之间的间隙使得白细胞能够穿越血管壁,参与免疫防御。
二、血管的功能血管具有多重功能,包括输送、调节和防御。
1. 输送功能血管通过输送血液,将氧气、营养物质和激素等带给身体各个组织和器官。
动脉将富含氧气的血液从心脏分送至全身,而静脉则将含有代谢废物和二氧化碳的血液送回心脏,以便经由肺脏再次充氧。
2. 调节功能血管能够通过调节内径和收缩力来调节血液的流量和血压。
血管壁的平滑肌细胞可以收缩和放松,以改变血管的直径。
当人体需要增加供应某些组织的血液时,血管将扩张以增加血流量;相反,当需求减少时,血管将收缩以减少血流量。
这种调节功能有助于维持血压的稳定以及对体温的调节。
3. 防御功能血管壁的内皮细胞能够分泌多种抗凝血和抗炎因子,起到防御作用。
各类血管的特点——生理
各类血管的特点概述:大动脉中动脉动脉小动脉微动脉连续毛细血管血管毛细血管有孔毛细血管血窦大静脉静脉中静脉小静脉微静脉除毛细血管外,血管壁都含有三种基本成分,由三层膜构成:内膜(tunica intima)、中膜(Tunica media)和外膜(Tunica adventitia)。
内膜的内皮细胞中,有丰富的长杆状的W-P小体(内含vWF,可同时和胶原纤维及血小板结合,参与止血)。
中膜的平滑肌纤维分泌肾素调节血管收缩影响血压,参与动脉粥样硬化病理过程外膜中有外弹性膜、结缔组织、营养血管和神经一、动脉1.大动脉2.中动脉大动脉以外凡在解剖学上有名称的动脉多为中动脉,因中动脉壁的平滑肌纤维相当丰富,又称肌性动脉3.小动脉、微动脉太小不易看到4.动脉比较二.毛细血管概述:组成为内皮+基膜管径小,6-8um管壁薄,被周细胞包绕。
功能:1-选择性通透与物质交换2-合成与代谢活性3-抗血栓形成周细胞分布: 内皮细胞与基膜间特点:扁平多突功能: 收缩功能,相当于间充质细胞类型内皮基膜分布连续毛细血管连续连续结缔组织,肌组织、肺和中枢神经系统等有孔毛细血管有孔完整胃肠粘膜、某些内分泌腺和肾血管球血窦腔大,内皮细胞间隙大连续不连续或缺如于肝、脾、骨髓一些内分泌腺1.连续毛细血管2.有孔毛细血管3.血窦(窦状毛细血管)三、静脉概述:1-常与动脉伴行2-腔大,壁薄,管壁常塌陷3-中膜平滑肌和弹性组织不发达,内弹性膜不明显或缺如4-三层分界不很清楚5-部分静脉有静脉瓣静脉瓣组成:内皮+结缔组织功能:防止血液逆流疾病:静脉曲张比较动静脉血管名称管壁特点血流速度功能动脉厚,弹性大,腔较小快将血液从心脏输送到身体各部分静脉薄,弹性小腔大而不规则慢将血液从身体各部分送回心脏毛细血管非常薄,只由一层扁平上皮组成非常慢便于血液与组织细胞充充分地进行物质交换温馨提示:最好仔细阅读后才下载使用,万分感谢!。
血管生物知识点总结
血管生物知识点总结第一部分:血管的类型和结构1. 动脉和静脉:血管分为动脉和静脉两大类。
动脉是从心脏流出,将富含氧气的血液输送到全身各个组织和器官,动脉壁比较厚,能够承受高血压和心脏的搏动;静脉是将代谢废物和二氧化碳带回到心脏和肺部,静脉壁比较薄,比较柔软,带有瓣膜,防止血液反流。
2. 微血管和毛细血管:微血管是指动脉和静脉之间的小型血管,在组织和器官中起着重要的营养供应和废物代谢作用;毛细血管是微血管的最细小的组成部分,由单层内皮细胞构成,这样的特殊结构保证了氧气和养分能够从血管中流出到组织和细胞中,同时代谢废物也能从组织和细胞中流入到血管中。
3. 血管壁的结构:血管壁主要由内膜、中膜和外膜三层组成。
内膜由内皮细胞构成,起着防止血液凝固和细胞外基质的作用;中膜由平滑肌细胞和胶原纤维构成,起着调节血管直径和维持血管张力的作用;外膜主要由结缔组织和弹性纤维构成,起着保护和支撑作用。
第二部分:血管的生理功能1. 血管的输送功能:血管通过血液循环系统将富含氧气和营养的血液输送到全身各个组织和器官中,保证身体细胞的正常生理活动。
2. 血管的压力调节功能:血管内的血液流动受到心脏的搏动和外部的压力影响,血管壁的平滑肌能够调节血管的直径和张力,从而保持血液循环的平稳和稳定。
3. 血管的免疫和炎症反应:血管内皮细胞通过释放炎症介质和细胞黏附分子,参与机体的免疫和炎症反应,在炎症和损伤的情况下,可以改变血管通透性,促进免疫细胞的进入和炎症因子的扩散。
第三部分:血管的调节机制1. 自主神经系统调节:交感神经和副交感神经对血管的收缩和扩张起着重要的调节作用。
交感神经通过释放肾上腺素和去甲肾上腺素,促进血管收缩,增加血压;副交感神经通过释放乙酰胆碱,促进血管舒张,降低血压。
2. 血管内皮细胞调节:内皮细胞通过合成放松因子一氧化氮(NO)和收缩因子内皮素(ET),调节血管的舒张和收缩,保持血管的弹性和张力。
3. 体液调节:血管内的体液(如血液中的氧气、二氧化碳、酸碱平衡等)和代谢产物(如血管内的激素、离子和代谢废物)能够直接或间接地影响血管的张力和血流量,从而参与血管的调节和平衡。
人体各类血管的功能特点
人体各类血管的功能特点血管按照组织学结构可分为大动脉、中动脉、小动脉、微动脉、毛细血管、微静脉、小静脉、中静脉和大静脉,而按生理功能的不同则分为以下几类:1.弹性储器血管弹性储器血管是指主动脉、肺动脉主干及其发出的最大分支,其管壁坚厚,富含弹性纤维,有明显的弹性和可扩张性。
当左心室收缩射血时,从心室射出的血液一部分向前流入外周,另一部分则暂时储存于大动脉中,使其管壁扩张,动脉压升高,同时也将心脏收缩产生的部分动能转化为血管壁的弹性势能。
在心室舒张期,主动脉瓣关闭,大动脉管壁的弹性回缩使得储存的弹性势能转变为动能,推动射血期多容纳的那部分血液继续流向外周。
大动脉的弹性储器作用使心室的间断射血转化为血液在血管中的连续流动,同时使心动周期中血压的波动幅度减小。
2.分配血管分配血管是指中动脉,即从弹性储器血管以后到分支为小动脉前的动脉管道。
分配血管的功能主要是将血液运输至各器官组织。
3.毛细血管前阻力血管毛细血管前阻力血管包括小动脉和微动脉,其管径较细,对血流的阻力较大。
微动脉是最小的动脉分支,其直径仅为几十微米。
微动脉管壁血管平滑肌含量丰富,在生理状态下保持一定的紧张性收缩,它们的舒缩活动可明显改变血管口径,从而改变对血流的阻力及其所在器官、组织的血流量,对动脉血压的维持有重要意义。
4.毛细血管前括约肌毛细血管前括约肌是指环绕在真毛细血管起始部的平滑肌,属于阻力血管的一部分。
它的舒缩活动可控制毛细血管的开放或关闭,因此可以控制某一时间内毛细血管开放的数量。
5.交换血管毛细血管位于动静脉之间,分布广泛,相互连通,形成毛细血管网。
毛细血管口径较小,管壁仅由单层内皮细胞组成,其外包绕一薄层基膜,故其通透性很高,是血管内、外进行物质交换的主要场所,故又称交换血管。
6.毛细血管后阻力血管毛细血管后阻力血管是指微静脉,其管径较小,可对血流产生一定的阻力,但其阻力仅占血管系统总阻力的一小部分。
微静脉的舒缩活动可影响毛细血管前、后阻力的比值,继而改变毛细血管血压、血容量及滤过作用,影响体液在血管内、外的分配情况。
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第三节血管生理一、各类血管的结构和功能特点不论体循环(systemic circulation)或肺循环(pulmonary circulation),由心室射出的血液都流经由动脉、毛细血管和静脉相互串联构成的血管系统(vascular system),再返回心房。
在体循环,供应各器官的血管相互间又呈并联关系。
这种并联的排列方式有利于机体对不同器官的血流量进行调节以适应生理活动的需要。
根据血管的生理功能,可将血管分为以下几类:1.弹性贮器血管指主动脉、肺动脉主干及其发出的最大分支。
这些血管的管壁厚,壁内含有丰富的弹性纤维,故有较大的顺应性和弹性。
当心室射血时,大动脉血压升高,一方面推动大动脉内的血液向前流动,使一部分血液进入毛细血管和静脉;另一方面使动脉被动扩张,使另一部分血液暂时储存,缓冲收缩压过高;当心室舒张时,被扩张的大动脉发生弹性回缩,将射血期贮存的这部分血液在心舒张期继续推向外周血管,同时维持一定的舒张压。
大动脉的这种功能称为弹性贮器作用,它可以使心脏间断的射血变为血管系统中连续的血流,并减小每个心动周期中动脉血压的波动幅度。
2.分配血管从弹性贮器血管以后到分支为小动脉前的动脉管道,其管壁主要由平滑肌组成,收缩性较强。
其功能是将血液输送至各器官组织,故称为分配血管。
3.毛细血管前阻力血管小动脉(直径≤1 mm)和微动脉(直径20~30 μm)的管径小,管壁富有平滑肌,后者的舒缩活动可使局部血管的口径和血流阻力发生明显的变化,从而影响所在器官、组织的血流量。
小动脉和微动脉对血流的阻力约占总的外周阻力的47%,故称为毛细血管前阻力血管。
4.毛细血管前括约肌在真毛细血管的起始部常有平滑肌环绕,称为毛细血管前括约肌。
它的收缩和舒张控制了其后真毛细血管的关闭和开放,同时也决定血液和组织液进行物质交换的面积。
5.交换血管 是指真毛细血管,其管壁由单层内皮细胞和基膜组成,通透性高,且血流速度最慢,是血液和组织液之间进行物质交换的场所。
6.毛细血管后阻力血管 指微静脉。
由于管径小,对血流也可产生一定的阻力。
它们的舒缩可影响毛细血管前、后阻力的比值,从而改变毛细血管压和体液在血管内外的分配。
7.容量血管 指微静脉以后到大静脉的整个静脉系统。
与相应的动脉相比,其数量多、管径大、管壁薄且易扩张。
在安静状态下,静脉系统容纳了整个循环血量的60~70%,起了贮血库的作用,故称为容量血管。
8.短路血管 指一些血管床中小动脉和小静脉之间的吻合支,它们可使小动脉内的血液不经过毛细血管而直接流入小静脉。
多见于手指、足趾、耳廓等处的皮肤,与体温调节有关。
二、血流量、血流阻力和血压血液在心血管系统内流动的流体力学称为血流动力学,其研究的基本问题是血流量、血流阻力和血压之间的相互关系。
由于血液是含有血细胞和胶体物质等多种成分的液体,血管是有可扩张性和弹性的管道,因此血流动力学除了符合一般流体力学的规律外,还有其自身的特点。
(一)血流量和血流速度单位时间内流过血管某一截面的血量称为血流量(blood flow ),也称容积速度,通常以ml/min 或L/min 来表示。
根据流体力学规律,血流量(Q )与血管两端的压力差(P1-P2)成正比,与血流阻力(R)成反比,即R P P Q 21−=循环系统是一个封闭的系统,因此在各个截面血管中的血流量是相等的,都等于心输出量。
对于体循环来说,上式中的Q就是心输出量,R为体循环的总外周阻力,P1为主动脉压,P2为右心房压。
对于器官循环来讲,其血流量则取决于灌注该器官的动、静脉压之差和该器官内的血流阻力。
血液中的一个质点在血管内移动的直线速度,称为血流速度。
血液在血管内流动时,其血流速度与血流量成正比,与血管的任一处的总横截面积成反比。
在体循环,主动脉处的总横截面积最小,血流速度最快;毛细血管处的总横截面积最大,血流速度最慢。
血液在血管内流动的方式可分为层流(laminar flow)和湍流(turbulent flow)两类。
在层流情况下,血液中各个质点流动的方向一致,与血管的长轴平行。
但各个质点的流速不一,在血管轴心处最快,越靠近管壁,流速越慢,如图4-15 所示。
箭头指示血流的方向,箭头的长度表示流速,在血管纵剖面上各箭头的连线形成一抛物线。
当血流速度加快到一定程度后,会发生湍流。
此时血流中各个质点流动的方向不再一致而出现旋涡。
在血流速度快、血管口径大、血液粘滞度低的情况下,容易发生湍流。
层流不引起管壁振动,但湍流的部位常可因局部的管壁振动产生杂音。
图4-15 血液在血管中的流动状态-层流图中箭头的长度代表各层血液的流速(二)血流阻力血液在血管内流动时遇到的摩擦力,称为血流阻力,主要来自血液内部各成分之间的摩擦和血液与血管壁之间的摩擦。
摩擦消耗的能量一般表现为热能。
这部分热能不可能再转换成血液的势能或动能,故血液在血管内流动时压力逐渐降低。
血流阻力一般不能直接测量,需通过计算得出。
根据血流量公式,若测得血管两端的压力差和血流量,即可计算出血流阻力。
另外,若比较血流量公式和泊肃叶定律的公式:L8r )P P (Q 421η−π=则可得出血流阻力(R )的方程式,即 4r L 8R πη= 根据这一方程式,血流阻力(R )与血管长度(L)和血液粘滞度(η)成正比,与血管半径(r )的4次方成反比。
由于血管的长度很少变化,可看作不变的常数,故血流阻力主要取决于血管口径和血液粘滞度。
血液粘滞度主要与红细胞比容有关,红细胞比容越大,血液粘滞度越高,血流阻力也越大。
由于血流阻力与血管半径的4次方成反比,血管半径减小一倍,则血流阻力增加16倍,因此血管口径是形成血流阻力的主要因素。
在整个体循环总血流阻力中,大、中动脉约占19%,小动脉、微动脉约占47%,毛细血管约占27%,静脉约占7%,可见小动脉和微动脉(毛细血管前阻力血管)是产生血流阻力的主要部位。
小动脉和微动脉管壁富有平滑肌细胞,收缩时血管口径明显缩小,此处的血流阻力显著增大。
因此,将小动脉和微动脉处的血流阻力称为外周阻力。
综上所述,对于一个器官来说,如果动、静脉间的压强差不变,血液粘滞度不变,则器官血流量主要取决于该器官阻力血管的口径。
阻力血管口径增大时,血流阻力降低,器官血流量就增多;反之,当阻力血管口径缩小时,血流阻力增大,器官血流量就减少。
机体对循环功能的调节,就是通过影响阻力血管平滑肌的舒缩活动,调控各器官阻力血管的口径,改变不同器官的血流分配,使机体产生适应性变化。
(三)血压血压(blood pressure)是指血管内流动的血液对单位面积血管壁的侧压力,即压强,常用高于大气压的千帕(kPa)或毫米汞柱(mmHg)值表示(1mmHg=0.133 kPa)。
血压形成的前提是循环系统内有足够的血液充盈,其充盈的程度可用循环系统平均充盈压来表示,即血液停止流动时,血液对血管壁的侧压力,此时循环系统各处的压强均相同,其大小取决于循环血量和血管容量之间的相对关系。
如果循环血量增多或血管容量减小,则循环系统平均充盈压增高;反之,循环血量减少或血管容量增大,循环系统平均充盈压就降低。
在对狗的实验中,测得的循环系统平均充盈压为7mmHg(0.93 kPa),人的循环系统平均充盈压也接近这一数值。
形成血压的另一个基本因素是心脏射血。
心室收缩所释放的能量可分为两部分,一部分用于推动血液流动,是血液的动能,表现为推力;另一部分形成对血管壁的侧压,并使血管壁扩张,是血液的势能,表现为血压。
在心舒期,扩张的大动脉弹性回缩,可将一部分势能转变为动能,推动血液继续向前流动。
在推动血流的过程中,由于不断地克服血流阻力,消耗能量,势能不断地转变为动能,故从主动脉到静脉,血压逐步递减,血液由大静脉回到右心房时,压力已接近于零。
但各部血压的降落是不均匀的(图4-16)。
由于小动脉、微动脉的血流阻力最大,此段血压降落的幅度也最大。
图4-16 各段血管的总横截面积、流速、血量和血压示意图三、动脉血压和动脉脉搏(一)动脉血压1.动脉血压的概念和正常值动脉血压(arterial blood pressure)是指流动的血液对单位面积动脉管壁的侧压力。
在一个心动周期中,动脉血压随心脏的间断性射血发生规律性的波动。
心室射血时,动脉血压升高,大约在快速射血期末达最高,其最高值称为收缩压(systolic pressure)。
心室舒张时,动脉血压下降,将血压降至最低值,称为舒张压(diastolic pressure)。
收缩压和舒张压的差值称为脉搏压,简称脉压(pulse pressure)。
整个心动周期中各瞬间动脉血压的平均值,称为平均动脉压(mean arterial pressure)(图4-17)。
一般所说的动脉血压是指主动脉压。
由于大动脉中血压降落不大,为便于临床测量,通常将上臂测得的肱动脉血压代表主动脉压。
我国健康青年人在安静状态时的收缩压为100~120 mmHg(13.3~16.0 kPa),舒张压为60~80 mmHg(8.0~10.6 kPa),脉搏压为30~40 mmHg(4.0~5.3 kPa)。
图4-17 主动脉血压波形图动脉血压存在个体、性别和年龄的差异。
一般来说,女性在更年期前动脉血压比同龄男性低,而更年期后动脉血压则较高。
男性和女性的动脉血压都随年龄的增长而逐渐升高,收缩压的升高比舒张压的升高更为显著。
新生儿的收缩压仅40 mmHg左右。
出生后第一个月内,收缩压升高很快,第一个月末可达到80 mmHg。
以后,收缩压继续升高,到12岁时约为105 mmHg。
在青春期,收缩压上升较快,到17岁收缩压可达120 mmHg。
青春期以后,收缩压随年龄增长缓慢升高,到60岁,收缩压约为140 mmHg。
2.动脉血压的形成如前所述,循环系统内足够的血液充盈和心脏射血是形成动脉血压的两个基本因素。
形成动脉血压的另一个基本因素是外周阻力,主要指小动脉和微动脉对血流的阻力。
假如不存在外周阻力,心室每次射血所射出的那部分血液将全部流至动脉系统以后的血管,即心室收缩释放的能量可全部表现为动能,而不对血管壁产生侧压,也就不能形成动脉血压。
由于外周阻力的存在,心室每次射血量的三分之二被暂时贮存在大动脉和主动脉内,从而使动脉扩张,动脉血压上升。
另外,由于主动脉、大动脉具有弹性贮器作用,将心室收缩释放的一部分能量以弹性势能的形式贮存于扩张的动脉管壁中。
当心室舒张,停3.影响动脉血压的因素如前所述,凡能影响动脉血压形成的因素,包括循环系统血液充盈的程度、心脏射血量、外周阻力和大动脉的弹性贮器作用,都能影响动脉血压。
(1)每搏输出量:如其它因素不变,每搏输出量增加,心缩期心室射入主动脉和大动脉的血量大于流出动脉系统的血量,主动脉和大动脉内血量增加显著,故收缩压升高明显。