第四章 循環

第二節 血管功能

目的要求

1.掌握:動脈血壓。

2.熟悉:血流量、血流阻力、血壓和動脈脈搏。

3.了解:各類血管的功能特點。

4.掌握:靜脈血壓、靜脈血流,組織液的生成及影響因素。

5.熟悉:微循環。

6.了解:淋巴液的生成和回流。

教學重點

1. 動脈血壓的形成和影響因素。

2.靜脈血壓中心靜脈壓及影響因素。

3.影響靜脈回心血量的因素。

4.組織液的生成及影響因素。

教學難點

1. 動脈血壓的形成和影響因素。

2. 血流量、血流阻力和血壓。

3.重力對靜脈壓的影響,影響靜脈回心血量的因素。

4.組織液的生成及影響因素。

教學過程

一、各類血管的功能(function of blood vessels)

1.彈性貯器血管——大動脈,包括主動脈、肺動脈及其最大分支。

作用:緩沖收縮壓、維持舒張壓、減小脈壓差。

2.阻力血管——小動脈、微動脈、微靜脈。

作用:構成主要的外周阻力,維持動脈血壓。

3.交換血管——真毛細血管。

作用:血液與組織進行物質交換的部位。

4.容量血管——靜脈。

作用:容納60%~70%的循環血量。

二、血流量、血流阻力和血壓(blood flow volume,resistance and blood pressure)

1.血流量(blood flow, Q):單位時間內流經血管某一橫截面積的血量,又稱容積速度。

2.血流阻力(resistance, R):血流在血管內流動時所遇到的阻力,血液之間及血液與管壁之間的摩擦力。

R= 8ηL /p r4

影響血液粘滯度(η)的因素有:

(1) 紅細胞比容: 紅細胞越多, 血液粘滯度越大

(2) 血流的切率:

牛頓液體(血漿): 血液粘滯度不隨切率變化

非牛頓液體(全血): η 與切率成反比

(3) 血管口徑: 口徑大時對h無影響.但在口徑為0.2 mm~0.3 mm的微動脈內,切率大大增大,血液粘滯度變小。

(4) 溫度: η與溫度成反比, 手浸入冰水中,局部血流的粘滯度增加2倍。

3.血壓(blood pressure):單位面積血管壁的側壓力(側壓強)

以大氣壓為0,用高過大氣壓的數值來表示。

三、動脈血壓和動脈脈搏

(一)動脈血壓(arterial blood pressure)

1.正常值

①收縮壓(Systolic pressure,SP):心室收縮射血時,主動脈內血壓所達到的最高值,或在一個心動周期中動脈血壓的最高值。一般在快速射血期末動脈血壓達最高值。

正常值 100 mmHg~120mmHg。

②舒張壓(diastolic pressure,DP):心室舒張時,主動脈內血壓所達到的最低值。或在一個心動周期中動脈血壓的最低值。在等容收縮期動脈血壓降至最低值。

正常值:60~80mmHg。

③脈搏壓(pulse pressure):收縮壓-舒張壓

正常值:30mmHg~40mmHg。

④平均動脈壓(mean arterial pressure):一個心動周期中動脈血壓的平均值,

其數值反映了器官的血流供應。

常用計算方法:平均動脈壓=舒張壓+1/3脈壓

2.動脈血壓形成

(1)血液的充盈量――前提

血壓的形成,首先是心血管系統內有血液充盈,而血液的充盈程度可用平均充盈壓來表示。

(動物實驗,給狗電刺激等)心室射血停止后,循環系統中各處的壓力迅速平衡,此時,循環系統各處的血壓相等,該血壓稱為體循環平均充盈壓(mean circulatory filling pressure)。一般為7mmHg,人的平均充盈壓接近于此值。

若血量減少或循環系統容量擴大→充盈壓下降;若血量增加或循環系統容量縮小則反之。

(2)心臟射血――動力

心室的收縮,將血液射入主動脈,心室收縮所作的功將轉變成①動能:推動血液流動;②勢能:包括彈性勢能和壓強能。

(3)外周阻力

阻力血管主要是小動脈和微動脈。

心室射血和外周阻力的存在是動脈血壓形成的關鍵。

(4)大動脈管壁的彈性

心室一次收縮向主動脈內射血60~80ml,由于主動脈和大動脈壁有較大的可擴張性,在心收縮期只有1/3流至外周,其余2/3暫時貯存于主動脈和大動脈,即心室收縮釋放的能量有一部分以勢能的形式貯存于彈性擴張的管壁中,心室舒張時,主動脈和大動脈發生彈性回縮,貯存的勢能轉為壓強能(維持血壓)和動能(推動血液流動)

3、影響動脈血壓的因素

(1)每博量(stroke volume,SV)

每博量↑(即:心縮期射入主動脈的血量↑)→心縮期中主動脈和大動脈內的血量↑→管壁所受的壓力↑→壓力↑↑,即SP↑。

由于BP↑,收縮期大動脈增加的血液在舒張期內流向外周加速,因而在心舒末期存留于大動脈內的血量增加不多,故DP增加不明顯,故脈壓↑

每博量主要是使收縮壓(SP),即SP的高低主要反映了每博量的大小。

(2)心率(heart rate,HR)

心率↑→心舒期縮短→心舒期內流向外周的血量↓→心舒末期存留在大動脈內的血↑→DP↑↑,隨后SP↑,但不如DP↑明顯,故脈壓↓。

心率↓→DP↓↓ SP↑→脈壓↑。

(3)外周阻力(peripheral resistance,R)

外周阻力↑→心舒期內流向外周血↓→心舒末期貯存在大動脈中的血↑→DP↑↑;隨后SP↑,但SP增加不如DP明顯→脈壓↓。

一般情況下,舒張壓的高低主要反映外周阻力的大小。

臨床上一般的高血壓,大多由外周阻力↑(腹腔臟器和骨骼肌阻力血管口徑縮小),一般表現為以舒張壓升高為主。

(4)主動脈和大動脈的彈性貯器作用

主動脈和大動脈最主要的作用是在心室收縮期貯存勢能,在舒張期釋放,使之轉變為動能和壓強能(維持舒張壓)。

主動脈和大動脈彈性↓→DP↓、SP↑→脈壓↑↑。

(5)循環血量和血管系統容量的比例

正常情況下,變化不大。

失血時→循環血量↑→充盈壓↓→BP↓。

休克:毛細血管靜脈大量開放→血管系統容量↑→充盈壓↓↓→BP↓↓。

(二)動脈脈搏

每一個心動周期中,動脈內的壓力發生周期性的波動,引起動脈血管壁的擴張與回縮的起伏

1.升支

2.降支 降中峽 降中波

四、靜脈血壓及靜脈回心血量(venous pressure and venous return)

靜脈系統:是血液由動脈流回心臟的通道;同時由于靜脈系統容量大、管壁薄、易擴張、也能收縮,可起貯血庫的作用。

(一)靜脈血壓(venous pressure)

1.正常值:微靜脈內的血壓約為15~20mmHg,到達右心房接近于0。

2.中心靜脈壓和外周靜脈壓

(1)中心靜脈壓(central venous pressure, CVP):右心房及胸腔內大靜脈的血壓,正常值4 cmH2O~12cmH2O。

CVP反映了心臟射血力量與靜脈回心血量之間的平衡關系。臨床上在重癥休克時作為輸液的量與速度的觀察指標。

CVP↓提示輸液量不足。

CVP↑提示輸液過快或心力衰竭。

(2)外周靜脈壓(peripheral venous pressure):各器官靜脈的血壓。

(二)靜脈回心血量及其影響因素

靜脈回心血量=(外周靜脈壓-中心靜脈壓)/靜脈阻力

凡能影響循環血量、外周靜脈壓、CVP、靜脈阻力等因素均可影響靜脈回心血量。

1.循環血量:

體循環量↑(血量↑或容量血管收縮)→靜脈回心血量↑

體循環量↓ 如失血、脫水時,則靜脈回心血量減少。

2.心臟收縮力量

(1)心臟收縮能力↑→心輸出量↑→舒張時心室內壓↓→靜脈回心血量↑。

(2)心肌收縮力↓

①右心衰時,右心房射血↓↓→右房壓↑↑(CVP↑)→回心血量↓→血液淤積于大靜脈。頸外靜脈怒張、肝臟充血腫大以及下肢浮腫。

②左心衰時,左心射血↓↓→左房及肺靜脈壓→肺淤血和肺水腫。其典型臨床表現為:極度呼吸困難。

3.體位改變

臥位→立位時,身體低垂部位的靜脈跨壁壓↑→靜脈擴張,容量增大,可多容納500ml血→回心血量↓

4.骨骼肌的擠壓作用(肌肉泵或靜脈泵)

5.呼吸運動(呼吸泵)

吸氣時,胸內負壓增大→靜脈跨壁壓↑→胸腔內大靜脈擴張↑→壓力↓→ 靜脈回心血量↑。

呼氣時,胸內負壓變小→跨壁壓↓→靜脈回心血量↓。

五、微循環

微循環(microcirculation):微靜脈與微動脈之間的血液循環。

(一)微循環的組成:7個部分、3條通路、2套通路。

1. 7個部分:微動脈、后微動脈、毛細血管前括約肌、真毛細血管、通血毛細血管、動靜脈吻合支和微靜脈。

2.3條通路:

⑴迂回通路(營養通路)

特點:① 管壁薄(真毛細血管),穿插于細胞間隙。迂回曲折,交錯成網。

② 管徑小,阻力大,血流緩慢。

③ 交替開放(20%)。

功能:機體血管內外物質交換場所(故又稱為營養通道)。

迂回通道的開閉(true capillary))取決因素:

因毛細血管無神經支配,后微動脈和毛細血管前括約肌的收縮和舒張是迂回通道開閉的重要因素。

⑵直捷通道(thoroughfare channel)

微動脈→后微動脈→通血毛細血管靜脈→微靜脈

特點:通血毛細血管是后微動脈的最后延伸,與真毛細血管的最大區別是前者無毛細血管前括約肌,管徑較粗、血流較快,經常開放。

功能:由于直捷通路血流較快,很少進行物質交換,主要主要是使部分血液迅速經微循環回心。

⑶動-靜脈短路(arteriovenous shunt)

微動脈→A-V吻合支→微靜脈

特點:最短、最直、阻力最小→血流最快,不能進行物質交換。

一般情況下,arteriovenous shunt因吻合支管壁平滑肌收縮而關閉,一般不開放。但在體溫升高時可開放,在皮膚(特別是手掌、足底、耳廓)多見。

功能及意義:調節體溫。

如:環境溫度(體溫)↑→arteriovenous shunt開放→皮膚血流量↑→皮膚溫度↑→有利于散熱。

環境溫度(體溫)↓→arteriovenous shunt→皮膚血流量↓→皮膚溫度↓→有利于保存熱量。

但在某些病理情況下,如:感染性或中毒性休克→A-V吻合支大量開放,將導致:

①皮膚血流增加→皮膚溫度↑→暖休克。

②有限的血液流經arteriovenous shunt,物質交換進一步少→加速組織缺氧。

3.2套閘門:

(1)毛細血管前閘門 毛細血管前括約肌。

(2)毛細血管后閘門 微靜脈

(二)毛細血管內外物質的交換形式

1.擴散(diffusion):小分子物質

2.濾過與重吸收(filtration and reabsorption) 液體

3.吞飲(pinocytosis) 大分子物質

六、組織液的生成(formation of interstitial fluid)

(一)組織液的生成

正常成人體重的60%左右是體液,其中3/8處于細胞外。細胞外的液體主要存留在組織細胞間隙中。而組織液是血漿經capillary濾過而形成的,即組織液的去蛋白血漿。

生成機制:濾過與重吸收

濾過與重吸收量的對比決定著液體流動的方向。

有4個因素(圖4-13):

1.capillary pressure

2.interstitial fluid colloid osmotic pressure

3.interstitial fluid pressure

4.plasma colloid osmotic pressure

有效濾過壓(effective filtration pressure):濾過的力量和重吸收的力量之差,即

effective filtration pressure=(capillary pressure+interstitial fluid colloid osmotic pressure)-(plasma colloid osmotic pressure+interstitial fluid pressure)

單位時間內液體通過毛細血管壁濾過的量等于effective filtration pressure與濾過系數K1的乘積。而K1的大小取決于毛細血管的通透性和濾過面積。

組織液生成示意圖

毛細血管動脈端:(30+15)-(25+10)=10 生成組織液

毛細血管靜脈端:(12+15)-(25+15)=-8 組織液被吸收

濾過的力量=10mmHg,重吸收的力量=8mmHg。濾過稍大于重吸收;即生成的組織液小于重吸收(90%)。多余的組織液則進入毛細淋巴管,由淋巴流回心(10%)。

(二)影響組織液生成的因素

1.capillary pressure

決定于capillary前阻力/后阻力之比(正常為5:1),比值↑,capillary pressure↓

如:微動脈擴張→capillary前阻力↓→capillary pressure↑→effective filtration pressure↑→edema

右心衰→右房壓↑→靜脈回流受阻→capillary血壓逆行↑→effective filtration pressure↑→edema

2.plasma colloid osmotic pressure

(1)腎臟疾病,大量蛋白隨尿排出

(2)營養不良及肝臟疾病→白蛋白↓

plasma colloid osmotic pressure↓→effective filtration pressure↑→edema

3.capillary通透性

燒傷、過敏等→capillary通透性↑→interstitial fluid colloid osmotic pressure↑、plasma colloid osmotic pressure↓→effective filtration pressure↑→edema.

4.淋巴回流(lymphatic circulation)

淋巴回流受阻→水腫

如:絲蟲病、堵塞淋巴管→下肢水腫、橡皮腿。

七、淋巴回流(lymphatic circulation)

10%組織液進入毛細淋巴管→淋巴管→右淋巴導管、胸導管→靜脈。

生理意義:

1.回收蛋白質(最重要)

液體由capillary進入組織生成組織液時,同時也有一部分蛋白質濾出到組織液中,這些蛋白質不能逆濃度差進入capillary,而毛細淋巴管上皮細胞瓦片狀的排列方式使白蛋白很容易進入淋巴管,經淋巴回流入靜脈。回流的蛋白質達75~200g/24h,約占血中蛋白質的一半。

如果淋巴管阻塞→組織液中蛋白質增加→組織膠滲壓↑→edema

2.運輸脂肪及其他營養物質

3.平衡血漿與組織液

一天中回流的淋巴液=全身血漿總量。

4.淋巴結的防御、屏障作用

課后小結

課后練習

1.在心舒張期的動脈血壓是如何維持?

2.影響動脈血壓的因素有哪些?

3.臨床上低血壓患者的可能原因有那些?

4.影響靜脈回流的因素有哪些?

5.中心靜脈壓及其影響因素又那些?

6.影響組織液生成的因素有哪些?

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