第三节 血管生理 密闭的管道系统 实现血液的运输 物质交换等功能 肺循环+体循环 并联

一、各类血管的功能特点

功 能 特 点 分 类 弹性储器血管：主动脉、肺动脉及分支；管壁较厚，富含弹性纤维，可扩张性弹性较好；具有弹性储器作用，可使心脏间断射血变为连续血流并能缓冲动脉血压的波动。 分配血管：输送分配血液量 Cap前阻力血管：小、微动脉；管壁富含平滑肌，它们的舒缩活动可引起血管口径的明显变化，从而改变对血流的阻力和所在器官、组织的血流量，称为毛细血管前阻力血管。

弹性贮器血管(Windkessel vessel) 可扩张性和弹性—弹性贮器 心室的间断射血血管系内的连续血流 消防车的气室的作用→

功 能 特 点 分 类 4、Cap前括约肌：控制毛细血管开放数量 5、交换血管：真毛细血管,物质交换的场所 6、Cap后阻力血管：微静脉，舒缩可改变Cap压 力；影响组织液生成回流 7、容量血管：静脉，数量多，壁薄可扩张性好； 安静状态下容纳60-70%的血量 8、短路血管：小动脉和小静脉之间的直接联系； 与体温调节有关

A V 短路血管 小A 大A 真毛 细血管 微V 微A 腔V 主A、肺A 毛细血管前阻力血管 毛细血管前括约肌 毛细血管后阻力血管 容量血管 弹性贮 器血管 分配血管 交换血管

二、血流量、血流阻力和血压 血流动力学 研究血液在血管中流动的一系列物理现象称为。主要研究血流量、血流阻力和血压及它们之间的关系。

（一）血流量和血流速度 血流量：单位时间内流过血管某一截面的血 量，亦称容积速度 单位：ml/min或L/min 泊肃叶（Poiseuilli）定律 （P1-P2）r4 Q（血流量）= ————————— 8ηL 血流量：Q∝ΔP/R

各器官动脉血压相差不大，静脉压又很低，因此决定器官血流量的主要因素是血流阻力。 在封闭的血管系统中，流经每一横截面的血量是 相等的；均等于心输出量。 Q心输出量=P/R P主动脉压与心房压差 R血流阻力 体循环中 具体某个器官：Q＝ΔP/R 各器官动脉血压相差不大，静脉压又很低，因此决定器官血流量的主要因素是血流阻力。

血 流 速 度 血流速度：血液中一个质点在血管内移动的线速度。 与血流量成正比，与血管的截面积成反比 主动脉中的血流速度约为20cm/s，毛细血管中的血流速度约为0.03cm/s

层流：液体各质点流动方向一致，与血管长轴平 行，但流速不一，轴心最快，越靠近管壁 越慢；无振动，无声（泊肃叶定律） 2．层流和湍流 层流：液体各质点流动方向一致，与血管长轴平 行，但流速不一，轴心最快，越靠近管壁 越慢；无振动，无声（泊肃叶定律） 湍流：流速加快到一点程度时产生，此时血 流量与（P1-P2）平方根成正比，振动， 有杂声，浪费能量

Re=ρDV/η 雷诺数(Reynolds数) NR〈 2000 层流 NR 〉2000 湍流 由公式可知，血流速度快、血管口径大、血液粘度低的情况下易发生湍流。在正常情况下，心室内存在湍流。一般认为心室内湍流有助于血液的充分混合。因为来自肺的不同部分的血液含氧量不同，经过心室内混合后，左心室射出的血液的含氧量已很均匀。

血液在血管内流动所遇到的阻力,称血流阻力。是血液在血管内流动时压力逐渐降低的原因，不能直接测量。 (二) 血 流 阻 力 血液在血管内流动所遇到的阻力,称血流阻力。是血液在血管内流动时压力逐渐降低的原因，不能直接测量。 Q=（P1-P2）/R R= 8ηL/πr4 由于L变化小，如果η不变，则器官的血流量主要取决于该器官阻力血管的口径。

血液粘滞度(blood viscosity)取决于： 1．红细胞比容：主要因素 2．血流切率（shear rate）： 层流下相邻两层血液流速之差和液层厚度的比值。 牛顿液：粘滞度不随切率改变（血浆） 非牛顿液：粘滞度随切率的减小而增大。 机制：切率较高时轴流现象明显，红细胞不 容易旋转和碰撞，故粘滞度低；切率低时， RBC易发生聚集，η↑

3．血管口径：血液在Φ<0.2-0.3mm微动脉流动 时,切率足够高时，随Φ变小,η则降低 机制不清，但对机体有明显的益处。 4. 温度: T↓, η↑；长时间在寒冷环境中可 导致局部循环障碍。

（三）血压（blood pressure） 定义：流动的血液对单位面积血管壁的侧压力， 即压强。一般指动脉血压 单位：帕；常用千帕（kPa）表示， 也可以用mmHg表示。 1mmHg＝0.133kPa kPa×30/4=mmHg 其中大静脉的血压较低，常以cmH2O为 单位。1cmH2O＝0.098KPa

三、动脉血压和动脉脉搏 (一)动脉血压 动脉血压的形成 动脉血压的正常值 影响动脉血压的因素 (二)动脉脉搏*

1.动脉血压的形成 返回

1.动脉血压的形成：（一个前提，三个条件） 1）循环系统内有足够的血液充盈 平均充盈压：人为地使心脏停止跳动，即血液暂停流动，循环系统中各处的压力取得平衡，各处所测得的压力都相同，此压力数值称之。其值取决于血量和循环系统容量之间的关系。7mmHg 2）心脏射血：心室每次收缩射出60-80ml血液 收缩时释放的能量分为二个部分： 动能：推动血液流至外周 势能：形成对血管壁的侧压力， 以势能形式储存在血管壁中

3）外周阻力: 微动脉和小动脉 对血流的阻力 4)大动脉弹性储器作用: 心脏射血是间断的， 但血液在动脉中的流动却是连续的。(?) 可使每个心动周期中动脉血压波动幅度得到缓冲 可使左心室的间断射血变为动脉内的连续流动

2.动脉血压的正常值 收缩压：心室收缩(中期)时动脉压达到的最高值。 正常值 (100－120mmHg) 舒张压：心室舒张(末期)时动脉压降到的最低值。 正常值 (60－80mmHg) 脉 压：收缩压和舒张压的差值。 正常值 (30－40mmHg) 平均A压：一个心动周期中每一瞬间动脉血压的平 均值。= 舒张压 + 1/3脉压

动脉血压的测量

各段血管血压的变化规律 血液从主动脉流向心房的过程中，需要不断消耗能量以克服阻力，因此血压会逐渐降低。在各段血管中血压降落的幅度与该段血管对血流阻力的大小成正比。 各段血管的压力梯度： 主A:100mmHg 3mm动脉：95mmHg 微A起始端:85mmHg Cap前:30mmHg V始:10－15mmHg 心房(大V):≈0

3.影响动脉血压的因素 一个前提 循环系统内的血液充盈 每搏输出量 形成 心输出量 心脏射血 两个因素 动脉血压 心率 外周阻力 血管顺应性 主、大动脉弹性贮器作用 影响

(1)心脏每搏输出量 管壁承受压力 收缩压 搏出量 收缩期射入主A血量 脉压 舒张压略 舒张期存留血量略 血流速度 收缩压的高低主要反映搏出量的多少

(2)心 率 舒张期 舒张期血外流 舒张期存留血 舒张压 心率 脉压 收缩期血外流 收缩期存留血 收缩压 收期期血量增

外周阻力 舒张压 脉压 舒张压的高低主要反映外周阻力的大小 (3)外周阻力 舒张期血外流 舒张期存留血 收缩压略 收缩期射血动脉血压 收缩期血外流 舒张压的高低主要反映外周阻力的大小

(4)主动脉和大动脉的顺应性 ----缓冲作用(贮存势能) (4)主动脉和大动脉的顺应性 ----缓冲作用(贮存势能) 收缩期管壁可扩张性 血液对管壁张力 收缩压 血管弹性 脉压 舒张压 舒张期管壁回缩力 血流快、存留少

(5)循环血量和血管系统容量的比例 循环血量 体循环平均充盈压 血压 血管容量

动脉血压相对稳定的生理意义 动脉血压是循环功能重要指标之一，动脉血压过高或过低会影响器官的血液供应和心脏的负担。若动脉血压过低，将引起器官血供减少，尤其是脑和心脏等重要器官的供血不足，将导致严重后果。若血压过高，则心脏和血管的负担过重。长期高血压患者往往引起心脏代偿性肥大、心功能不全，甚至导致心力衰竭。血管长期受到高压，血管壁本身发生病理性改变，甚至可导致破裂而引起脑溢血等严重后果，所以保持动脉血压近于正常的相对稳定状态是十分重要的。

概念：心动周期中，动脉内压力发生周期性搏 动。这种周期性压力变化可引起动脉血 管发生搏动，称为动脉脉搏。 （二）动脉脉搏（自学内容） 概念：心动周期中，动脉内压力发生周期性搏 动。这种周期性压力变化可引起动脉血 管发生搏动，称为动脉脉搏。 1．波形：因部位而异，一般包括： （1）上升支；（2）下降支：降中峡，降中波 2. 传播速度：可扩张性大，则传播慢

四、静脉血压和静脉回心血量 静脉作用： ①血液回流入心脏的通道 ②血液贮存库，收缩舒张可调节回心血 量和输出量，使循环功能适应机体各 种生理状态时的需要

(一)静脉血压 静脉压力不再受到心脏活动的影响。 微静脉血压只有15－20mmHg，右心房接近0 中心静脉压：通常将右心房和胸腔内大静脉的 血压。正常值：4···12cmH2O 外周静脉压：各器官静脉的血压。

中心静脉压高低取决于： 心脏射血能力：强----CVP低 静脉回心血量：回流速度加快---CVP高 中心静脉压意义： 反映心血管功能状态、血容量的重要指标 临床输液治疗休克时；除必须观察动脉血压外，还要观察CVP控制补液的量和速度 急性循环功能障碍、大手术等

中心静脉压与动脉血压变化的意义 中心V压 动脉血压 意 义 ↓ 正常 射血功能良好，血容量不足 ↑ ↓ 射血功能↓，血容量↑（相对） ----------------------------------------------------- 中心V压 动脉血压 意 义 ↓ ↓ 血容量不足 ↓ 正常 射血功能良好，血容量不足 ↑ ↓ 射血功能↓，血容量↑（相对） ↑ 正常 容量血管过度收缩， 肺循环阻力过高 正常 ↓ 射血功能减退 或容量血管过度收缩， 可能有血容量不足

（二）重力对静脉压的影响 血管系统内的血液因受地球重力场的影响，产生一定的静水压。因此，各部分血管的血压除由心脏做功形成以外，还要加上该部分血管处的静水压。各部分血管的静水压的高低取决于人体所取的体位。 平卧时，各处基本相同 平卧转为直立时，心脏以下部位血管增高的压力相当于到心脏这样一段高度的血柱形成的静水压。

重力形成的静水压的高低，对于处在同一水平上的动脉和静脉是相同的，但是它对静脉功能的影响远比对动脉功能的影响大。因为静脉较动脉有一明显的特点，即其充盈程度受跨壁压的影响较大。 跨壁压是指血管内血液对管壁的压力和血管外组织对管壁的压力之差。一定的跨壁压是保持血管充盈膨胀的必要条件。 人在直立时，足部的静脉充盈饱满，而颈部的静脉则容易塌陷。

（三）静脉血流 1.静脉对血流的阻力 在静脉系统中，由微静脉至右心房的压力降落仅约15mmHg。可见静脉对血流的阻力很小，约占整个体循环总阻力的15%。 微静脉在功能上是毛细血管后阻力血管。机体可通过对微静脉收缩状态的调节来控制血液和组织液之间的液体交换，并间接地调节循环血量。

如上所述，跨壁压改变时可改变静脉的扩张状态，从而改变静脉对血流的阻力；大静脉在处于扩张状态时，对血流的阻力很小；但当管壁塌陷时，对血流的阻力增大。 另外，血管周围组织对静脉的压迫也可增加静脉对血流的阻力。 （颈外静脉、锁骨下静脉、腹腔静脉）

2.静脉回心血量及影响因素 静脉回心血量取决于： 外周静脉压与中心静脉压之差 静脉对血流的阻力

2．影响静脉回流的因素 （1）体循环平均充盈压↑→V回流量↑ 如：循环血量↑、血管容量↓→V回流量↑ （2）心缩力↑→射血分数↑→心室舒张期室内压↓ V回流量↑←抽吸↑ 右心衰竭时，射血力量显著减弱，心舒期右心室内压较高，血液淤积在右心房和大静脉内，回心血量大大减少。患者可出现颈外静脉怒张，肝充血肿大，下肢浮肿等特征。 左心衰竭时左心房压和肺静脉压升高，造成肺淤血和肺水肿。

3)体位改变当人体由卧位迅速转为直立时，因重力作用，低于心脏水平的下肢静脉充盈扩张，容积增大，可导致静脉回心血量减少，心输出量也相应减少。 直立时下肢静脉容纳血量增加的程度受静脉瓣、肌肉收缩状态和呼吸运动的影响： 静脉瓣受损伤： 高温环境中长时间站立不动： 长期卧床病人：静脉管壁的紧张性较低，可扩张性较大腹壁和下肢肌肉的收缩力量减弱，对静脉的挤压作用减小，有卧位突然站立起来，可因大量血液积滞在下肢，造成回心血量减少而发生昏厥。

卧位→下肢V回心量＞直立 卧位迅速转为立位→总V回心量↓ （头部回流↑下肢回流↓） 立位迅速转为卧位→总V回心量↑ 体位： 直立→下肢V回心量↓(约多容纳500ml) ①患肢抬高→利V回流，防水肿 ②心衰取半卧位→下肢V回心量↓ （平卧回心量↑→前负荷↑→肺郁血↑→呼吸困难） ③久蹲突站→血滞留下肢→V回心量↓→心输量 ↓→Bp↓→脑、视网膜供血不足→暂时的头晕、昏 厥，视物不清。 卧位→下肢V回心量＞直立 卧位迅速转为立位→总V回心量↓ （头部回流↑下肢回流↓） 立位迅速转为卧位→总V回心量↑

（4）骨骼肌的挤压： 收缩时-静脉血液挤向心脏 肌肉挤压V→V血回 流+V瓣膜的防倒流 肌肉泵： 舒张时-静脉压降低-利于血液 流入静脉 肌肉泵的这种作用，对于在直立情况下降低下肢静脉压和减少血液在下肢静脉内潴留有十分重要的生理意义。

例如，在站立不动时，足部的静脉压为 90mmHg，而在步行时则降低至25mmHg以下。在跑步时，两下肢肌肉泵每分钟挤出的血液可达数升。在这种情况下，下肢肌肉泵的做功在相当程度上加速了全身的血液循环，对心脏的泵血起辅助的作用

(5)呼吸运动 吸气时胸腔容积 胸内负压 胸腔内静脉和 右心房扩张 回心血量 (呼气相反，左心房？)

五、微 循 环 定义： 循环系统中在微动脉与微静脉之间的部分。 功能： 血液与组织之间的物质交换 控制流经组织的血流量 五、微 循 环 定义： 循环系统中在微动脉与微静脉之间的部分。 功能： 血液与组织之间的物质交换 控制流经组织的血流量 组织液的生成和回流在微循环处完成

（一）微循环的组成

（一）微循环的组成 1.微动脉：小动脉的终末部分，具有控制微循环血 流的“总闸门”作用。 2.后微动脉：微动脉的分支，微循环的“分闸门”， 主要受局部体液调节。 3.毛细血管前括约肌：是真毛细血管入口处的环形 平滑肌，为微循环的“分闸门”，主要 受局部体液调节。 4.真毛细血管：其管壁内皮细胞之间有间隙，允许 较大分子的物质通过，是实现物质 交换功能的有效部位。

（一）微循环的组成 5.微静脉：直径小的(起始段)具有交换功能， 较大的有平滑肌，是微循环的“后闸门”。 6.通血毛细血管：是后微动脉的直接延续； 直接连通后微动脉和微静脉之间的较粗的毛细血管。 7.动-静脉吻合支：是微动脉与微静脉之间 的吻合支，多见于皮肤微循环中。

微循环的血流通路 三条通路： (1)迂回通路： 流经真毛细血管网，实现物质交换。 微A 后微A 真Cap网 微V Cap前括约肌 量多，壁薄，通透性好 血流缓慢，交换面积较大 血液与组织液间物质交换（营养性通路） 受代谢水平调控，轮流开放

微循环的血流通路 (2)直捷通路——流经通血毛细血管 后微A 通血Cap 微V 微A 短、直、快 静脉回流为主，少量物质交换 经常开放 在骨骼肌中较多

微循环的血流通路 三条通路： (3) 动-静脉短路——经动-静脉吻合支 最短而直，流速快 增加辐射散热，参与体温调节，没有物质交换（非营养性通路） 经常关闭 皮肤分布较多

血流通路 途径 +++ + 迂回通路 直捷通路 动-静脉短路 微动脉→后微动脉→毛细血管前括约肌→真毛细血管网→微静脉 微动脉→后微动脉→通血毛细血管→微静脉 微动脉→动静脉吻合支→微静脉 常见部位 肠系膜、肝、肾 骨骼肌 皮肤 特点 长而迂曲，阻力大，流速慢，容量大，流域大 短直，阻力小，流速较快，流域小 最短，最直，阻力最小，流速最快，流域最小 物质交换 +++ + 开放情况 部分（20%）轮流交替开放 经常开放 平时不开放，体温升高时开放 生理意义 “营养通路‘，物质交换主要场所 ①保持血流量恒定 ②少量交换 ①“非营养通路”，无 交换； ②辐射散热，调节体 温

毛细血管壁由单层内皮细胞构成，厚约0.5um，内皮细胞之间存在裂隙，成为沟通毛细血管内外的孔道 。 (二)毛细血管的结构和通透性 毛细血管壁由单层内皮细胞构成，厚约0.5um，内皮细胞之间存在裂隙，成为沟通毛细血管内外的孔道 。 各器官不一致

毛细血管的数量和交换面积 数量： 全身约有400亿根毛细血管。 不同器官组织毛细血管密度不同。 重要器官：2500-3000根/mm3 脂肪结缔组织100-400根 面积： 全身毛细血管(包括有交换功能的微静脉)总的有效面积将近1000m2。

(三)微循环的血流动力学 1、微循环对血流的阻力 微动脉对血流的阻力最大，血压下降最明显 毛细血管动脉端: 30~40mmHg；中段约25mmHg 静脉端: 10~15mmHg 毛细血管平均压: 20mmHg 毛细血管血压的高低取决于毛细血管前阻力和毛细血管后阻力的比值。 微循环的血流量(Q):Q=PA-PV / R 微动脉的阻力对血流量的控制起主要作用。

2、微循环血流量的调节 显微镜下观察微循环中单个血细胞的移动速度，则可看到在同一时间内不同微血管中的流速是有很大差别的，而且同一血管在不同时间内流速也有较大变化。 其原因是由于后微动脉和毛细血管前括约肌不断发生每分钟约5-10次的交替性收缩和舒张，称为血管舒缩活动。 在安静状态下，骨骼肌组织中在同一时间内只有20%-35%的真毛细血管处于开放状态。

微动脉和微静脉既接受神经支配又接受体液因素调节，主要受交感神经支配；后微动脉与毛细血管前括约肌主要受体液影响。 正常情况：微动脉在神经体液调节下保持一定收缩状态，维持微循环中血流量；当代谢增强时，局部舒血管代谢产物增多，微动脉和后微动脉舒张，微循环血流增多 微循环血流与组织代谢活动水平相适应

微循环的自身调节 后微A和Cap. 局部代谢产物↑ 前括约肌舒张 组织胺↑，Po2 ↓ 真Cap.开放 真Cap.关闭 血流量及流速↑ 血流量及流速↓ 局部代谢产物↓ 组织胺↓，Po2 ↓ 后微A和Cap. 前括约肌收缩 缩血管物质 微循环的血流量和组织的代谢水平相适应

(五)血液和组织液之间的物质交换 扩散:顺浓度差(溶质分子) 滤过和重吸收：压力差(水分子) 滤过：液体从毛细血管内向毛细血管外移动。 重吸收：液体从毛细血管外向毛细血管内移动。 吞饮：大分子物质如血浆蛋白

六、组织液的生成 组织液：存在于组织间隙内的细胞外液。 绝大部分呈胶冻状，不能自由流动。 组织液中除蛋白质浓度明显低血浆外， 其它成分与血浆相同。

-(血浆胶体渗透压+组织液静水压） (一)组织液的生成 组织液是血浆经毛细血管壁滤过生成的。 组织液生成的动力：有效滤过压 有效滤过压=(毛细血管血压+组织液胶体渗透压) -(血浆胶体渗透压+组织液静水压）

有 效 滤 过 压 +30 +10 -1 -1 -8mmHg 12mmHg

毛细血管动脉端：滤过 有效滤过压=（30+8)-(25+1）=12mmHg 毛细血管静脉端：重吸收 有效滤过压=（10+8)-(25+1）=-8mmHg 重吸收90%，10%进入毛细淋巴管成为淋巴液。

(二)影响组织液生成与回流的因素 组织液生成与回流 机 理 例 证 毛细血 管血压 微动脉扩张 生成↑ 毛细血管血压↑ 炎症部位 机 理 例 证 毛细血 管血压 微动脉扩张 生成↑ 毛细血管血压↑ 炎症部位 静脉回流受阻 回流↓ 静脉压↑ 右心衰竭 血浆胶体渗透压↓ 有效滤过压↑ 营养不良性水肿,肾病综合症 毛细血管壁通透性↑ 血浆蛋白进入组织液,使组织液胶体渗透压↑ 烧伤、过敏 淋巴回流受阻 组织液积聚 血丝虫病