生理学——血管生理课件

第三节 血管生理 Physiology of blood vessels,左,一、各类血管的结构和功能特点 Function characteristic of blood vessels,(一）弹性贮器血管,（二）分配血管,（三）毛细血管前阻力血管,（四）交换血管,（五）毛细血管后阻力血管,（六）容量血管,（七）短路血管,Blood distribution,Vascular classification according to the function,Windkessel vessel (弹性贮器血管，大动脉) Distribution vessel (分配血管，中动脉) Resistance vessel (阻力血管，小动脉，微动脉) Precapillary sphincter (毛细血管前括约肌) Exchange vessel (交换血管, 毛细血管) Capacitance vessel (容量血管，静脉系统) Shunt vessel (短路血管，动静脉吻合支),二、血流动力学的一些概念 Basic concepts of hemodynamics,血流量、血流阻力和血压,（一）血流量和血流速度,1.血流量 Blood flow volume,单位时间流过血管某一截面的血量，以ml/min或L/min来表示。,泊肃叶定律 Poiseuilles law,单位时间液体的流量（ Q ）与管道两端的压力差（ P1P2 ）以及管道半径（r）的4次方成正比，与管道的长度（ L ）成反比。,Q = P/ R,Q:心输出量 R:总外周阻力 P:PAP右心房,Q = PA/ R,Q:5000ml/min,2.血流速度 blood flow velocity,血流速度与血量成正比、与同类血管的总横截面积呈反比。,主动脉：20cm/s 毛细血管：0.03cm/s,3.层流与湍流 Laminar flow and turbulence,层流: 液体每个质点的流动方向都一致，与血管的长轴平行；但各层质点的流速不相同。,湍流 每个质点的流动方向不一致。,轴流 axial flow,（二）血流阻力 Blood flow resistance,血液在血管内流动所遇阻力。,影响血液粘滞度的因素,红细胞比容 血流的切变速率 温度 血管口径,温度 血液粘滞度,Fahraeus-Lindqvist效应, 血流阻力的分配,主动脉及大动脉 9%,小动脉及分支 16%,微动脉 41%,毛细血管 27%,静脉系统 7%,外周阻力：主要指小动脉和微动脉对血流的阻力。,外周阻力 Peripheral resistance,Thinking:,Why is total arteriolar resistance higher than total capillary resistance? Arteriolar radius capillary radius Number of arterioles number of capillaries,（三）血压（blood pressure, BP),血管内流动的血液对于单位面积血管壁的侧压力。,三、动脉血压和动脉脉搏 Arterial blood pressure and arterial pulse,（一）动脉血压 Arterial blood pressure,血液对单位面积动脉管壁的侧压力。通常说的血压是指主动脉压。,（1）形成动脉血压的前提：,体循环平均充盈压（mean circulatory filling pressure),（2）形成动脉血压的基本因素,1.动脉血压的形成,（3）主A和大A的弹性贮器作用可减小动脉血压 的波动幅度,心血管系统有足够的血液充盈,体循环平均充盈压： （mean circulatory filling pressure),动物实验中，用电刺激心脏造成心室颤动使心脏暂停射血，血流也暂停，此时循环系统各部位的压力很快达到平衡，数值相等，为7mmHg。,形成血压的基本因素,心脏射血和外周阻力,2.动脉血压的正常值及生理变动,收缩压（systolic pressure）：,在一个心动周期中，心室收缩时动脉血压上升所达到的最高值。,舒张压（diastolic pressure）：,在一个心动周期中，心室舒张时动脉血压下降所达到的最低值。,脉搏压（脉压 pulse pressure）：,收缩压和舒张压的差值。,平均动脉压（mean arterial pressure）：,在一个心动周期中每一瞬间动脉血压的平均值。为：舒张压+1/3脉压,平均动脉压（mean arterial pressure）：,The mean arterial blood pressure is the pressure in the arteries,averaged over time.,Systemic and Pulmonary MAP,Systemic MAP 80 + (120-80)/3 = 93.3 mmHg (100 mmHg) Pulmonary MAP 8 + (22-8)/3 = 12.7 mmHg (15 mmHg),In 1711 Hales began his studies on blood pressure. True to his mechanistic views, he carefully measured the blood pressure of three horses and produced the first recorded estimates of blood pressure. Furthermore, he studied the pulse rates of various-sized animals and measured the heart's capacity to pump blood through the pulmonary veins. Hales also studied the effects of heat, cold, and various drugs on the blood vessels and experimented with animal reflex.,3.影响动脉血压的因素,（1）每搏输出量,（3）外周阻力,（2）心率,（4）主A和大A的弹性贮器作用,（5）循环血量和血管系统容量的比例,每搏输出量, ,心 率, ,外周阻力, ,大动脉弹性, ,体循环平均充盈压, ,下降,下降,(二）动脉脉搏（Arterial pulse),1.动脉脉搏及形成原理,动脉脉搏（arterial pulse）：,在每个心动周期中，随着心脏的舒缩活动，动脉内的压力和容积发生周期性变化而导致动脉管壁发生周期性波动，称动脉脉搏。它是以波的形式沿血管壁传布的，称脉搏波。,The blood forced into the aorta during systole not only moves the blood in the vessels forward but also sets up a pressure wave that travels along the arteries.The pressure wave expands the arterial walls as it travels ,and the expansion is palpable as the pulse.,动脉脉搏是由左心室射血引起的,2.动脉脉搏的波形,上升支 下降支,主动脉 35m/s 大动脉 710m/s 小动脉 1535m/s,3.动脉脉搏的传播速度,四、静脉血压和静脉回心血量,（一）静脉血压,1.中心静脉压（central venous pressure）,大小取决于心脏射血能力和回心血量之间的关系,2.外周静脉压（ peripheral venous pressure ）,血压较低，易受周围组织挤压的影响,右心房和胸腔大静脉的压力，412cmH2O,The pressure in right atrium is called the central venous pressure.,（二）静脉回流及影响因素,1.体循环平均充盈压,2.心脏收缩力量,3.体位改变,4.骨骼肌的挤压作用,5.呼吸运动,直立不动 90mmHg 步行 25mmHg,运动 回心血量增加数升 运动后的整理活动,吸气时,呼气时,五、微循环(microcirculation),微动脉和微静脉之间的血液循环。其功能是完成血液和组织之间的物质交换。,Microcirculation is the circulation between arterioles and venules. In the microcirculation,the most purposeful function of circulation occurs: transport of nutrients to the tissues and removal of cellular excreta.,（一）微循环的组成,微动脉,后微动脉,毛细血管前括约肌,真毛细血管,通毛细血管,微静脉,动静脉吻合支,总闸门,分闸门,后闸门,（二）微循环的血流通路,1.迂回通路,2.直捷通路,3.动-静短路,迂回通路 交换通路 营养通路,直捷通路 thoroughfare channel,动静脉短路 arteriovenous shunt,（三）微循环的特点,2.血流慢,1.血压低,3.血容量大,4.灌流量易变化,3040mmHg,1015mmHg,动脉端,静脉端,V= Q / S,0.30.7mm/s,（四）影响微循环血流量的因素,1.微动脉,交感缩血管神经,缩血管活性物质,2.后微动脉和毛细血管前括约肌,体液因素,3.微静脉,交感缩血管神经,缩血管活性物质,肾上腺素 去甲肾上腺素 血管紧张素 缓激肽 前列腺素 组织胺,后微动脉和毛细血管前括约肌舒张,后微动脉和毛细血管前括约肌收缩,微循环血流量的调节特点:,1.前、后阻力血管均受神经和体液调节，但毛细血管前括约肌无神经支配，只受体液调节。,2.前、后阻力血管对儿茶酚胺的敏感性及对缺氧、酸中毒的耐受性不同。,前阻力血管对儿茶酚胺的敏感性高、后阻力血管对儿茶酚胺的敏感性低。前阻力血管对缺氧、酸中毒的耐受性低，后阻力血管对缺氧、酸中毒的耐受性大 。,（五）毛细血管内外的物质交换,1.毛细血管壁的结构和通透性,2.毛细血管的数量和交换面积,全身400亿根毛细血管。 毛细血管的密度与其代谢率或机能有关 心肌、脑、肝、肾，25003000根/mm3 骨骼肌 100400根/mm3 骨、脂肪 密度较低 总的有效交换面积 1000m2。,3.毛细血管内外的物质交换的方式,（1）扩散,（2）滤过和重吸收,（3）吞饮,六、组织液的生成,存在组织细胞间隙中，绝大多数呈胶冻状，不能自由流动的液体。,（一）组织液的生成回流机制,组织液是血浆滤过毛细血管壁而形成的。滤过的力量是有效滤过压。,有效滤过压（effective filtration pressure)：,滤过的力量和重吸收的力量之差。,有效滤过压（毛细血管血压+组