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您現(xiàn)在的位置: 醫(yī)學(xué)全在線 > 理論教學(xué) > 基礎(chǔ)學(xué)科 > 生理學(xué) > 正文:第三節(jié) 血管生理
    

血管生理(血流量、血流速度、血流阻力、動(dòng)脈血壓、動(dòng)脈脈搏、靜脈血壓、靜脈回心血量)

 

 。ㄈ)血壓

  血壓是指血管內(nèi)的血液對(duì)于單位面積血管壁的側(cè)壓力,也即壓強(qiáng)。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位規(guī)定,壓強(qiáng)的單位為帕(Pa),即牛頓/米2(N/m2)。帕的單位較小,血壓數(shù)值通常用千帕(kPa)來(lái)表示(1mmHg等于0.133kPa)。

  血壓的形成,首先是由于心血管系統(tǒng)內(nèi)有血液充盈。循環(huán)系統(tǒng)中血液充盈的程度可用循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓來(lái)表示。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,用電刺激造成心室顫動(dòng)使心臟暫時(shí)停止射血,血流也就暫停,因此循環(huán)系統(tǒng)中各處的壓力很快就取得平衡。此時(shí)在循環(huán)系統(tǒng)中各處所測(cè)得的壓力都是相同的,這一壓力數(shù)值即循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓。這一數(shù)值的高低取決于血量和循環(huán)系統(tǒng)容量之間的相對(duì)關(guān)系。如果血量增多,或血管容量縮小,則循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓就增高;反之,如果血量減少或血管容量增大,則循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓就降低。用巴比妥麻醉的狗,循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓約為0.93kPa(7mmHg)。人的循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓估計(jì)接近這一數(shù)值。

  形成血壓的另一個(gè)基本因素是心臟射血。心室肌收縮時(shí)所釋放的能量可分為兩部分,一部分用于推動(dòng)血液流動(dòng),是血液的功能;另一部分形成對(duì)血管壁的側(cè)壓,并使血管壁擴(kuò)張,這部分是勢(shì)能,即壓強(qiáng)能。在心舒期,大動(dòng)脈發(fā)生彈性回縮,又將一部分勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿?dòng)血液的動(dòng)能,使血液在血管中繼續(xù)向前流動(dòng)。由于心臟射血是間斷性的,因此在心動(dòng)周期中動(dòng)脈血壓發(fā)生周期性的變化。另外,由于血液從大動(dòng)脈流向心房的過(guò)程中不斷消耗能量,故血壓逐漸降低。在機(jī)體處于安靜狀態(tài)時(shí),體循環(huán)中毛細(xì)血管前阻力血管部分血壓降落的幅度最大。

  生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量血壓的經(jīng)典方法,是將導(dǎo)管的一端插入動(dòng)脈、靜脈或心腔,將導(dǎo)管的另一端連至一裝有水銀的U形管,從U形管兩邊水銀面高度的差即讀得測(cè)定部位的血壓值。水銀檢壓計(jì)測(cè)得的壓力讀數(shù)為平均壓,F(xiàn)在已有多種類型的壓力換能器,可將壓強(qiáng)能的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿淖兓,并精確地測(cè)出心動(dòng)周期中各瞬間的血壓數(shù)值。在臨床上,常用聽(tīng)診器間接測(cè)定肱動(dòng)脈的收縮壓和舒張壓。在有些情況下,也可用導(dǎo)管插入血管直接測(cè)量血壓。在用導(dǎo)管直接測(cè)量血壓時(shí),如果導(dǎo)管的開口正對(duì)血流,則血流的動(dòng)能也轉(zhuǎn)變成壓強(qiáng)能,因此測(cè)得的血壓值大于血液對(duì)血管壁的側(cè)壓。稱為端壓。當(dāng)人體處于安靜狀態(tài)時(shí),體循環(huán)中血流的動(dòng)能部分在總的能量中只占很小比例,在心縮期主動(dòng)脈壓達(dá)最大值時(shí),血流的動(dòng)能也僅占總能量的3%。在肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí),血流速度大大加快,動(dòng)能部分所占的比例增高。在肺循環(huán)中,由于肺動(dòng)脈壓較低,而血流速度和體循環(huán)中相近,因此血流的動(dòng)能部分所占的比例較大。

  三、 動(dòng)脈血壓和動(dòng)脈脈搏

 。ㄒ)動(dòng)脈血壓

  1.動(dòng)脈血壓的形成 前已述,循環(huán)系統(tǒng)同足夠的血液充盈和心臟射血是形成血壓的基本因素。在動(dòng)脈系統(tǒng),影響動(dòng)脈血壓的另一個(gè)因素是外周阻力。外周阻力(peripheral resistance)主要是指小動(dòng)脈和微動(dòng)脈對(duì)血流的阻力。假如不存在外周阻力,心室射出的血液將全部流至外周,即心室收縮釋放的能量可全部表現(xiàn)為血流的動(dòng)能,因而對(duì)血管壁的側(cè)壓不會(huì)增加。

  左心室的射血是間斷性的。在每個(gè)心動(dòng)周期中,左心室內(nèi)壓隨著心室的收縮和舒張發(fā)生較大幅度的變化。一般情況下,左心室每次收縮時(shí)向主動(dòng)脈內(nèi)射出60-80ml血液。由于小動(dòng)脈和微動(dòng)脈對(duì)血流有較高的阻力,以及主動(dòng)脈和大動(dòng)脈管壁具有較大的可擴(kuò)張性,因此左心室一次收縮所射出的血液,在心縮期內(nèi)大約只有三分之一流至外周,其余約三分之二被暫時(shí)貯存在主動(dòng)脈和大動(dòng)脈內(nèi),使主動(dòng)脈和大動(dòng)脈進(jìn)一步擴(kuò)張。主動(dòng)脈壓也就隨之升高。這樣,心室收縮時(shí)釋放的能量中有一部分以勢(shì)能的形式貯存在彈性貯器血管的管壁中。心室舒張時(shí),半月瓣關(guān)閉,射血停止,被擴(kuò)張的彈性貯器血管管壁發(fā)生彈性回縮,將在心縮期貯存的那部分血液繼續(xù)推向外周,并使主動(dòng)脈壓在心舒期仍能維持在較高的水平,例如10.64kPa(80mmHg)左右,而不像心舒期的左心室內(nèi)壓接近0kPa。可見(jiàn),由于彈性貯器血管的作用,使左心室的間斷射血變?yōu)閯?dòng)脈內(nèi)的連續(xù)血流;另一方面,還使每個(gè)心動(dòng)周期中動(dòng)脈血壓的變動(dòng)幅度遠(yuǎn)小于左心室內(nèi)壓的變動(dòng)幅度。老年人的大動(dòng)脈管壁硬化,主動(dòng)脈的直徑和容積增大,而可擴(kuò)張性減小,彈性貯器的功能受損,因此每個(gè)心動(dòng)周期中動(dòng)脈血壓的波動(dòng)幅度明顯增大。

  2.動(dòng)脈血壓的正常值 心室收縮時(shí),主動(dòng)脈壓急劇升高,在收縮期的中期達(dá)到最高值。這時(shí)的動(dòng)脈血壓值稱為收縮壓。心室舒張時(shí),主動(dòng)脈壓下降,在心舒末期動(dòng)脈血壓的最低值稱為舒張壓。收縮壓和舒張壓的差值稱為脈搏壓。簡(jiǎn)稱脈壓。一個(gè)心動(dòng)周期中每一個(gè)瞬間動(dòng)脈血壓的平均值,稱為平均動(dòng)脈壓。簡(jiǎn)略計(jì)算,平均動(dòng)脈壓大約等于舒張壓加1/3脈壓。

  一般所說(shuō)的動(dòng)脈血壓是指主動(dòng)脈壓。因?yàn)樵诖髣?dòng)脈中血壓降落很小,故通常將在上臂測(cè)得的肱動(dòng)脈壓代表主動(dòng)脈壓。我國(guó)健康青年人在安靜狀態(tài)時(shí)的收縮壓為13.3-16.0kPa(100-120mmHg),舒張壓為8.0-10.6kPa(60-80mmHg),脈搏壓為4.0-5.3kPa(30-40mmHg),平均動(dòng)脈壓在13.3kPa(100mmHg)左右。

  動(dòng)脈血壓 除存在個(gè)體差異外,還有性別和年齡的差異。一般說(shuō)來(lái),女性在更年期前動(dòng)脈血壓比同齡男性的低,更年期后動(dòng)脈血壓升高。男性和女性的動(dòng)脈血壓都隨年齡的增長(zhǎng)而逐漸升高,收縮壓的升高比舒張壓的升高更為顯著。新生兒的收縮壓僅為5.3kPa(40mmHg)左右。出生后第一個(gè)月內(nèi),收縮壓很快升高,到第一月末約可達(dá)到10.6kPa(80mmHg)。以后,收縮壓繼續(xù)升高,到12歲時(shí)約為14.0kPa(105mmHg)。在青春期,收縮壓又較快地上升,17歲的男性青年,收縮壓可達(dá)16.0kPa(120mmHg)。青春期以后,收縮壓隨年齡增長(zhǎng)而緩慢升高。至60歲時(shí),收縮壓約18.6kPa(140mmHg)。

  當(dāng)血液從主動(dòng)脈流向外周時(shí),因不斷克服血管對(duì)血流的阻力而消耗能量,血壓也就逐漸降低。在各段血管中,血壓降落的幅度與該段血管對(duì)血流的阻力的大小成正比。在主動(dòng)脈和大動(dòng)脈段,血壓降落較小。如果主動(dòng)脈的平均壓為13.3kPa(100mmHg)。則到直徑為3mm的動(dòng)脈處,平均壓仍在12.6kPa(95mmHg)左右。到小動(dòng)脈時(shí),血流阻力大,血壓降落的幅度也變大。在體循環(huán)中,微動(dòng)脈段的血流阻力最大,血壓降落也最為顯著。如果微動(dòng)脈起始端的血壓為11.3kPa(85mmHg),則血液流經(jīng)微動(dòng)脈后壓力降落 7.3kPa(55mmHg),故在毛細(xì)血管起始端,血壓僅4.0kPa(30mmHg)。在不同的動(dòng)脈段記錄血壓時(shí),可以看到從主動(dòng)脈到外周動(dòng)脈,血壓的波動(dòng)幅度變大。和主動(dòng)脈內(nèi)的血壓波動(dòng)相比,外周動(dòng)脈的收縮壓較高,舒張壓較低,故脈搏壓較大,而平均壓低于動(dòng)脈壓(圖4-19)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因,主要是由于血壓壓力波的折返。當(dāng)動(dòng)脈的壓力波動(dòng)在傳播至較小的動(dòng)脈分支處,特別是到微動(dòng)脈時(shí),因受到阻礙而發(fā)生折返。折返的壓力波逆流而上,如果遇到下行的波動(dòng),兩者可發(fā)生疊加,形成一個(gè)較大的波。在股動(dòng)脈記錄血壓時(shí),?煽吹皆谝粋(gè)大的波后面有一個(gè)較小的返折波(圖4-19),故股動(dòng)脈的血壓波動(dòng)幅度大于主動(dòng)脈的血壓波動(dòng)幅度。

圖4-19 主動(dòng)脈和外周動(dòng)脈的脈搏壓、平均壓和血流變化(1mmHg=0.133kPa)

  3.影響動(dòng)脈血壓的因素,凡是能影響心輸出量和外周阻力的各種因素,都能影響動(dòng)脈血壓。循環(huán)血量和血管系統(tǒng)容量之間的相互關(guān)系,即循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)血液充盈的程度,也能影響動(dòng)脈血壓,F(xiàn)將影響動(dòng)脈血壓因素分述如下:

 。1)心臟每搏輸出量:如果每搏輸出量增大,心縮期射入主動(dòng)脈的血量增多,心縮期中主動(dòng)脈和大動(dòng)脈內(nèi)增加的血量變多,管壁所受的張力也更大,故收縮期動(dòng)脈血壓的升高更加明顯。由于動(dòng)脈血壓升高,血流速度外周阻力和心率的變化不大,則大動(dòng)脈內(nèi)增多的血量仍可在心舒期流至外周,到舒張期末,大動(dòng)脈內(nèi)存留的血量和每搏輸出量增加之前相比,增加并不多。因此,當(dāng)每搏輸出量增加而外周阻力和心率變化不大時(shí),動(dòng)脈血壓的升高主要表現(xiàn)為收縮壓的升高,舒張壓可能升高不多,故脈壓增大。反之,當(dāng)每搏輸出量減少時(shí),則主要使收縮壓降低,脈壓減小。可見(jiàn),在一般情況下,收縮壓的高低主要反映心臟每搏輸出量的多少。

 。2)心率:如果心率加快,而每搏輸出量和外周阻力都不變,由由于心舒期縮短,在心舒期內(nèi)流至外周的血液就減少,故心舒期末主動(dòng)脈內(nèi)存留的血量增多,舒張期血壓就升高。由于動(dòng)脈血壓升高可使血流速度加快,因此在心縮期內(nèi)可有較多的血液流至外周,收縮壓的升高不如舒張壓的升高顯著,脈壓比心率增加前減小。相反,心率減慢時(shí),舒張壓降低的幅度比收縮壓降低的幅度大,故脈壓增大。

 。3)外周阻力:如果心輸出量不變而外周阻力加大,則心舒期中血液向外周流動(dòng)的速度減慢,心舒期末存留在主動(dòng)脈中的血量增多,故舒張壓升高。在心縮期,由于動(dòng)脈血壓升高使血流速度加快,因此收縮壓的升高不如舒張壓的升高明顯,故脈壓加大?梢(jiàn),在一般情況下,舒張壓的高低主要反映外周阻力的大小。

  外周阻力的改變,主要是由于骨骼肌和腹腔器官阻力血管口徑的改變。原發(fā)性高血壓的發(fā)病,主要是由于阻力血管口徑變小而造成外周阻力過(guò)高。另外,血液粘滯度也影響外周阻力。如果血液粘滯度增高,外周阻力就增大,舒張壓就升高。

 。4)主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的彈性貯器作用:如前所述,由于主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的彈性貯器作用,動(dòng)脈血壓的波動(dòng)幅度明顯小于心室內(nèi)壓的波動(dòng)幅度。老年人的動(dòng)脈管壁硬化,大動(dòng)脈的彈性貯器作用減弱,故脈壓增大。

 。5)循環(huán)血量和血管系統(tǒng)容量的比例:循環(huán)血量和血管系統(tǒng)容量相適應(yīng),才能使血管系統(tǒng)足夠地充盈,產(chǎn)生一定的體循環(huán)平均充盈壓。在正常情況下,循環(huán)血量和血管容量是相適應(yīng)的,血管系統(tǒng)充盈程度的變化不大。失血后,循環(huán)血量減少。此時(shí)如果血管系統(tǒng)的容量改變不大,則體循環(huán)平均充盈壓必然降低,使動(dòng)脈血壓降低。在另一些情況下,如果循環(huán)血量不變而血管系統(tǒng)容量增大時(shí),也會(huì)造成動(dòng)脈血壓下降。

  上述對(duì)影響動(dòng)脈血壓的各種因素,都是在假設(shè)其它因素不變的前提下,分析某一因素發(fā)生變化時(shí)對(duì)動(dòng)脈血壓可能發(fā)生的影響。實(shí)際上,在各種不同的生理情況下,上述各種影響動(dòng)脈血壓的因素可同時(shí)發(fā)生改變。因此,在某種生理情況下動(dòng)脈血壓的變化,往往是各種因素相互作用的綜合結(jié)果。

  (二)動(dòng)脈脈搏

  在每個(gè)心動(dòng)周期中,動(dòng)脈內(nèi)的壓力發(fā)生周期性的波動(dòng)。這種周期性的壓力變化可引起動(dòng)脈血管發(fā)生搏動(dòng),稱為動(dòng)脈脈搏。在手術(shù)時(shí)暴露動(dòng)脈,可以直接看到動(dòng)脈隨每次心搏而發(fā)生的搏動(dòng)。用手指也可摸到身體淺表部位的動(dòng)脈搏動(dòng)。

  1.動(dòng)脈脈搏的波形 用脈搏描記儀可以記錄淺表動(dòng)脈搏的波形。這種記錄圖形稱為脈搏圖(圖4-20)。動(dòng)脈脈搏的波形可因描記方法和部位的不同而有差別,但一般都包括以下幾個(gè)組成部分:

圖4-20不同情況下鎖骨下動(dòng)脈與橈動(dòng)脈的脈搏圖

  (1)上升支:在心室快速射血期,動(dòng)脈血壓迅速上升,管壁被擴(kuò)張,形成脈搏波形中的上升支。上升支的斜率和幅度受射血速度、心輸出量以及射血所遇的阻力的影響,射血遇到的阻力大,心輸出量小,射血速度慢,則脈搏波形中上升支的斜率小,幅度也低;反之,射血所遇的阻力小,心輸出量大,射血速度快,則上升支較陡,幅度也較大。大動(dòng)脈的可擴(kuò)張性減小時(shí),彈性貯器作用減弱,動(dòng)脈血壓的波動(dòng)幅度增大,脈搏波上升支的斜率和幅度也加大。主動(dòng)脈瓣狹窄時(shí),射血阻力高,脈搏波上升支的斜率和幅度都較小。

 。2)下降支:心室射血的后期,射血速度減慢,進(jìn)入主動(dòng)脈的血量少于由主動(dòng)脈流向外周的血量,故被擴(kuò)張的大動(dòng)脈開始回縮,動(dòng)脈血壓逐漸降低,形成脈搏波形中下降支的前段。隨后,心室舒張,動(dòng)脈血壓繼續(xù)下降,形成下降支的其余部分。在主動(dòng)脈記錄脈搏圖時(shí),其下降支上有一個(gè)切跡,稱為降中峽。降中峽發(fā)生在主動(dòng)脈瓣關(guān)閉的瞬間。因?yàn)樾氖沂鎻垥r(shí)室內(nèi)壓下降,主動(dòng)脈內(nèi)的血液向心室方向返流。這一返流使主動(dòng)脈瓣很快關(guān)閉。返流的血液使主動(dòng)脈根部的容積增大,并且受到閉合的主動(dòng)脈瓣阻擋,發(fā)生一個(gè)返折波,因此在降中峽的后面形成一個(gè)短暫的向上的小波,稱為降中波。動(dòng)脈脈搏波形中下降支的形狀可大致反映外周阻力的高低。外周阻力高時(shí),脈搏波降支的下降速率較慢,切跡的位置較高。如果外周阻力較低,則下降支的下降速率較快,切跡位置較低,切跡以后下降支的坡度小,較為平坦。主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全時(shí),心舒期有部分血液倒流入心室。故下降支很陡,降中波不明顯或者消失。醫(yī)學(xué)全.在線提供

  2.動(dòng)脈脈搏波的傳播速度 動(dòng)脈脈搏可以沿著動(dòng)脈管壁向外周血管傳播,其傳播的速度遠(yuǎn)較血流的速度為快。一般說(shuō)來(lái),動(dòng)脈管壁的可擴(kuò)張性愈大,脈搏波的傳播速度就愈慢。由于主動(dòng)脈的可擴(kuò)張性最大,故脈搏波在主動(dòng)脈的傳播速度最慢,約3-5m/s,在大動(dòng)脈的傳播速度約為7-10m/s,到小動(dòng)脈段可加快到15-35m/s。老年人主動(dòng)脈管壁的可擴(kuò)張性減小,脈搏波的傳播速度可增加到大約10m/s。

  由于小動(dòng)脈和微動(dòng)脈對(duì)血流的阻力很大,故在微動(dòng)脈段以后脈搏波動(dòng)即大大減弱。到毛細(xì)血管,脈搏已基本消失。

  很早以來(lái),醫(yī)生在進(jìn)行診斷時(shí)要按摸病人的脈搏,最通常的是按病人橈動(dòng)脈的脈搏。按脈可以了解病人的脈搏頻率和節(jié)律是否規(guī)則等情況,同時(shí)也在心理上構(gòu)成了醫(yī)生和病人之間的接觸和聯(lián)系。中醫(yī)把切脈作為診斷疾病的重要手段之一。由于動(dòng)脈脈搏與心輸出量、動(dòng)脈的可擴(kuò)張性以及外周阻力等因素有密切的關(guān)系。因此,在某些情況下脈搏可以反映心血管系統(tǒng)的異常狀況。中醫(yī)學(xué)中的脈 象,就是研究各種生理和病理情況下橈動(dòng)脈脈搏的特征。在中醫(yī)診斷學(xué)中,對(duì)脈象有很詳細(xì)的描述。

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