第二节 血管生理
一、血流量、血流阻力和血压
1.血流量:是指单位时间内流经血管某一横截面积的血量,又称容积速度。
2.血流阻力:是指血流在血管内流动时所遇到的阻力,血液之间及血液与管壁之间的摩擦力。
3.血压:是指单位面积血管壁的侧压力(侧压强)。以大气压为 0,用高过大气压的数值来表示。
二、动脉血压
(一)基本概念
1.动脉血压:指血液在动脉内流动时对动脉管壁的侧压强。血压是以大气压为0,用高过大气压的数值来表示的。
2.收缩压:指心脏收缩射血时动脉血压的最高值。也可以说在一个心动周期中动脉血压的最高值。正常成年人为90~140mmHg。
3.舒张压:指心室舒张时动脉血压的最低值。也可以说在一个心动周期中动脉血压的最低值。正常成年人为60~90mmHg。
4.脉压:收缩压与舒张压之差,一般为30~40mmHg。
5.平均动脉压:在一个心动周期中动脉血压的平均值。其近似值等于舒张压+1/3脉压。
6.体循环平均充盈压(mean circulatory filling pressure):心脏停搏时血管系统内的血液对血管壁的侧压强,平均为7mmHg。
(二)动脉血压的形成及其影响因素
1.动脉血压的形成:首先循环系统有足够的血液充盈是形成动脉血压的前提,心脏射血和主要由小动脉和微动脉产生的外周阻力是关键,而大动脉管壁良好的弹性缓冲了动脉血压的过度变化。以上4个方面的共同配合形成具有一定高度的动脉血压。
2.影响动脉血压的因素
(1)每搏量:每搏量增加时,收缩期射入主动脉和大动脉中的血液增加,血液对血管壁的侧压强增加,收缩压升高。舒张期内血管中的血液也增加,但由于血压升高导致血流速度加快,故舒张压升高不如收缩压升高明显。反之,每搏量减少时主要使收缩压降低。因此,一般情况下,收缩压的高低主要反映了每搏量的大小及心脏收缩力量的大小。
(2)心率:心率加快时心动周期缩短,以舒张期缩短更明显。在舒张期内流向外周的血液减少,舒张末期留在大动脉内的血液增多,故舒张压升高。随后收缩压也升高,但以舒张压升高为主。反之,心率减慢时主要降低舒张压。
(3)外周阻力:影响外周阻力的主要因素是小动脉与微动脉的口径。当其口径变小时,外周阻力增加。此时使收缩期和舒张期血液流向外周均减少,但对血压较低的舒张期的影响更明显,使舒张期留在大动脉内的血液增加,舒张压升高,随后收缩压也会升高,但舒张压升高更明显;反之,外周阻力减少时主要是舒张压下降。因此,一般情况下,舒张压的高低主要反映外周阻力的大小。
(4)大动脉管壁的弹性:当大动脉管壁的弹性降低时,收缩压升高,舒张压降低,脉压增大。
3.循环血量与血管容量的比例:降低时血压下降,增加时则血压升高,以对收缩压的影响为主。值得注意的是,上述讨论均是指单一因素的变化。在整体情况下的变化更复杂,需综合考虑。
三、静脉血压和静脉回心血量
(一)静脉血压
血压从动脉到毛细血管到静脉逐渐降低,右心房是体循环的终点,其压力接近于0。一般将右心房及胸腔大静脉内的血压称为中心静脉压(CVP),而各器官静脉内的血压称为外周静脉压。中心静脉压的高低取决于心脏射血能力与静脉回心血量之间的平衡,其正常值为4~12cmH2O(0.39~1.18kPa)。当心脏射血能力减弱(心力衰竭)或静脉回心血量过多(如输液过多、过快)时,中心静脉压将升高;反之,静脉回心血量减少时,中心静脉压降低。(https://www.daowen.com)
(二)静脉回心血量及其影响因素
中心静脉压与外周静脉压之差和静脉对血流的阻力都将影响静脉血回心的速度,故凡是能引起上述因素改变的均可影响静脉回心血量。
1.体循环平均充盈压:当血量增加或容量血管收缩时,体循环平均充盈压升高,回心血量增加。反之亦然。
2.心脏收缩力量:心脏收缩力量越大,心室舒张末期室内压则越低,对静脉血的抽吸力量更大,静脉回心血量增加。因此,右心力衰竭时右心室的舒张末期压力增大,血液淤积于右心房及胸腔大静脉内,中心静脉压升高,静脉回心血量减少,静脉系统淤血,患者可出现颈外静脉怒张、肝大和下肢水肿等体征;同理,左心力衰竭时左房压及肺静脉压升高,肺循环回左心血减少,引起肺淤血和肺水肿。
3.体位改变:人体从平卧位快速站立时,由于下肢静脉压升高,下肢静脉的跨壁压升高使静脉扩张,可多容纳500mL血,因而回心血量减少。
4.骨骼肌的挤压作用:当下肢肌肉收缩时,静脉血流加快,同时由于静脉瓣能保证血液的单向回心,静脉回心血量增加。
5.呼吸:吸气时胸内负压增大,静脉回心血量增多;反之,呼气时静脉回心血量减少。值得注意的是,在平静呼吸过程中,吸气时回右心的血液增多,但此时肺毛细血管处于扩张状态,从右心室射入肺部的血液存留于肺(肺可多容纳800~1000mL),而从肺脏回到左心室的血液减少,故动脉血压反而降低;反之,呼气时血压升高。
四、微循环
(一)微循环的概念
微循环是微动脉与微静脉之间的血液循环。微循环的功能是实现血液和组织液之间的物质交换。
(二)微循环的血流通路
1.迂回通路:指血流流经微动脉→后微动脉→毛细血管前括约肌→真毛细血管→微静脉。其特点是交替开放(毛细血管前括约肌在局部代谢产物浓度增高时开放,降低时关闭)。而真毛细血管阻力大、血流慢、管壁薄,非常利于物质交换。因此,该通路又称为营养通路。
2.直捷通路:血液流经微动脉→后微动脉→通血毛细血管→微静脉。这条通路经常性开放,主要作用是保证一部分血液迅速经过微循环回心,以维持循环血量的稳定。
3.动-静脉短路:血液流经微动脉→动-静脉吻合支→微静脉。一般情况下不开放,但在体温升高时开放,以利于散热,因此具有调节体温的作用。在病理情况下,如感染性休克时,也可使动-静脉短路开放,进一步加重缺氧。
五、组织液与淋巴液的生成与回流
(一)组织液的生成
组织细胞间隙中的液体称为组织液。促使毛细血管中液体滤出的因素有毛细血管血压和组织液胶体渗透压,而促进组织液回流的是血浆胶体渗透压和组织液静水压。因此,组织液的生成决定于滤过的力量与重吸收的力量之差,即有效滤过压=(毛细血管血压和组织液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压和组织液静水压)。在毛细血管的动脉端,上述因素分别为30、15、25、10mmHg,有效滤过压为10mmHg,表明滤过的力量大于重吸收的力量,生成组织液,以将营养物质带给组织细胞;而在静脉端,毛细血管血压降低为12mmHg,其他因素基本不变,有效滤过压为-8mmHg,因此大部分组织液从静脉端回流入毛细血管,将组织、细胞的代谢产物带回到血管中。此外,尚有10%的组织液经淋巴回心。可见,通过组织液的生成与回流,实现了组织细胞的物质交换。
(二)组织液生成的影响因素
凡是影响有效滤过压的因素均可影响组织液的生成,如毛细血管血压升高、血浆胶体渗透压降低和毛细血管通透性增加均可引起水肿。淋巴回流受阻时亦可引起水肿。
(三)淋巴循环
淋巴循环是血液循环的重要辅助系统,其功能为:①回收蛋白质;②运输脂肪及其他营养物质;③调节血浆和组织液之间的液体平衡;④淋巴结起防御屏障的作用。