第二节第二节血管生理血管生理Vascular Physiology一、各类血管的功能一、各类血管的功能二、血流动力学和血压二、血流动力学和血压三、动脉血压三、动脉血压四、静脉血压与静脉回心血量四、静脉血压与静脉回心血量五、微循环五、微循环六、组织液的生成六、组织液的生成七、淋巴液的生成七、淋巴液的生成一、各类血管的功能一、各类血管的功能Functional Characteristics of Blood Vessels弹性贮器血管弹性贮器血管Elastic Vessels：主动脉、主动脉、肺动脉及其最大的分支肺动脉及其最大的分支阻力血管阻力血管 Resistance Vessels：微动脉和：微动脉和后微动脉，又称后微动脉，又称毛细血管前阻力血管毛细血管前阻力血管Precapillary Resistance Vessels短路血管短路血管Shunt Vessels：小：小(微微)动脉和动脉和小小(微微)静脉之间的吻合静脉之间的吻合支支 交换血管交换血管Exchange Vessels：真毛细血管真毛细血管True Capillary容量血管容量血管Capacitance Vessels：静脉：静脉毛细血管后阻力毛细血管后阻力 血血 管：管：微静脉微静脉二、血流动力学二、血流动力学 Hemodynamics血流血流血流阻力血流阻力血压血压(一一)血流血流 Blood Flow 血流量血流量：指单位时间内流过血管某：指单位时间内流过血管某一截面的血量一截面的血量 。 层流层流液体每个质点的流动方向一致，与血液体每个质点的流动方向一致，与血管长轴平行管长轴平行湍流湍流Turbulent Flow各质点方向不一，形成漩涡。各质点方向不一，形成漩涡。血流速度快、血管口径大、粘滞度低，血流速度快、血管口径大、粘滞度低，易发生湍流易发生湍流。血液流变学血液流变学hemorheology流变指的是在应力的作用下，物体可产生流变指的是在应力的作用下，物体可产生流动与流动与变形变形。研究血液及其有形成分的流动性与形变规。研究血液及其有形成分的流动性与形变规律的流变叫律的流变叫血液流变学血液流变学。生物、数学、化学及物理等学科交叉发展的一门生物、数学、化学及物理等学科交叉发展的一门新兴边缘科学。新兴边缘科学。在在宏观、微观、亚微观宏观、微观、亚微观水平上，研究血液细胞成水平上，研究血液细胞成份、血浆的变形和流动特性以及血管结构的流变份、血浆的变形和流动特性以及血管结构的流变特性。比如，红细胞膜中骨架蛋白、膜磷脂对红特性。比如，红细胞膜中骨架蛋白、膜磷脂对红细胞流变性的影响，血浆分子成分对细胞流变性的影响，血浆分子成分对血浆粘度血浆粘度的的影响等，这些属于分子血液流变学。影响等，这些属于分子血液流变学。 （二）血流阻力（二）血流阻力Resisitance of Blood Flow指血液在血管内流动时所遇到的阻力。指血液在血管内流动时所遇到的阻力。R= 8L/r4泊肃叶定律泊肃叶定律Poiseuilli Law Q= D DP/R=D DPp pr4/8h hL 血血液液粘粘滞滞系系数数机体对器官和组织血流机体对器官和组织血流分配的调节主要是通过分配的调节主要是通过改变阻力血管的口径改变阻力血管的口径实实现的。现的。（三）血压（三）血压定义：血管内的血液对于单位面积定义：血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力，也即压强血管壁的侧压力，也即压强单位：单位：mmHg，kPa，cmH2O三、动脉血压三、动脉血压Arterial Blood Pressure（一）动脉血压的形成（一）动脉血压的形成（二）动脉血压的正常值（二）动脉血压的正常值（三）影响动脉血压的因素（三）影响动脉血压的因素（四）动脉脉搏（四）动脉脉搏（一）动脉血压的形成（一）动脉血压的形成Formation of Arterial Blood Pressure1、循环系统内的血液充盈、循环系统内的血液充盈2、心室收缩射血、心室收缩射血3、外周阻力、外周阻力4、主动脉和大动脉的弹性贮器作用、主动脉和大动脉的弹性贮器作用（二）动脉血压的正常值（二）动脉血压的正常值一般所说的动脉血压是指一般所说的动脉血压是指主动脉血主动脉血压压 Blood Pressure in Aorta收缩压收缩压 Systolic Pressure (SP) ：13.316.0 kPa (100120 mmHg)舒张压舒张压 Diastolic Pressure (DP) ：8.010.6 kPa (6080 mmHg)脉搏压脉搏压 Pulse Pressure (PP) ：4.05.3 kPa (3040 mmHg)平均动脉平均动脉压压 Mean Arterial Pressure (MAP) ：在一个心动周期中动脉血在一个心动周期中动脉血压的平均值；压的平均值； MAP=DP+PP/3 ，13.3 kPa (100 mmHg) 性别、年龄及不同生理情况下性别、年龄及不同生理情况下的血压差异的血压差异（三）影响动脉血压的因素（三）影响动脉血压的因素Factors Affecting Arterial Blood Pressure前负荷（静脉回流量）前负荷（静脉回流量）后负荷（大动脉血压）后负荷（大动脉血压）心缩力心缩力每搏输出量每搏输出量心率心率心输心输出量出量外周外周阻力阻力小动脉管径小动脉管径血液粘滞度血液粘滞度红细胞数目红细胞数目血浆成分血浆成分主动脉和大动脉弹性贮器的作用主动脉和大动脉弹性贮器的作用循环血量和血管系统容量的比例循环血量和血管系统容量的比例1、每搏输出量、每搏输出量Stroke Volume搏出量增加时搏出量增加时心心率率不不变变而而心心输输出出量量增增加加时时，平平均均动动脉脉压压增增加加，收缩压、舒张压、脉压都增加。收缩压、舒张压、脉压都增加。心心率率降降低低而而心心输输出出量量不不变变时时，平平均均动动脉脉压压不不变变，舒张压下降，收缩压增加，脉压增加。舒张压下降，收缩压增加，脉压增加。每每搏搏输输出出量量，心心缩缩期期射射入入主主动动脉脉血血量量，血血流流加加快快，增增加加的的血血量量在在心心舒舒期期已已经经流流至至外外周周，舒舒张压张压 or幅度不大幅度不大脉压脉压在在一一般般情情况况下下，收收缩缩压压的的高高低低主主要要反反映映心心脏每搏输出量的多少脏每搏输出量的多少。2、心率、心率Heart Rate若若心心率率，而而每每搏搏输输出出量量和和外外周周阻阻力力不不变变时时，心输出量心输出量，平均动脉压，平均动脉压；心心舒舒期期缩缩短短，心心舒舒期期末末主主动动脉脉内内残残留留的的血血量量，舒张压舒张压。血血压压使使血血流流加加速速，回回心心血血量量，搏搏出出量量 ，收缩压收缩压； 心心舒舒期期缩缩短短使使回回心心血血量量，搏搏出出量量，收收缩缩压压 ；收缩压收缩压不如舒张压明显，不如舒张压明显，脉压脉压。反之，心率反之，心率，脉压，脉压3、外周阻力、外周阻力Peripheral Resistance外外周周阻阻力力的的增增加加使使收收缩缩压压和和舒舒张张压压都都增增加，但对舒张压的影响较大。加，但对舒张压的影响较大。若若心心输输出出量量不不变变而而外外周周阻阻力力，心心舒舒期期末末存存留留在在主主动动脉脉内内的的血血量量，舒舒张张压压；心心缩缩期期血血压压使使血血流流加加速速，收收缩缩压压不不如如舒舒张压张压明显，明显，脉压脉压。反反之之，当当外外周周阻阻力力时时，舒舒张张压压的的降降低低比比收缩压降低明显，脉压收缩压降低明显，脉压。一一般般情情况况下下，舒舒张张压压的的高高低低主主要要反反映外周阻力的大小映外周阻力的大小。外外周周阻阻力力的的改改变变，主主要要是是由由于于骨骨骼骼肌肌和和腹腹腔腔脏脏器器阻阻力力血血管管口口径径改改变变和和血液粘滞性血液粘滞性。4、动脉管壁弹性（、动脉管壁弹性（顺应性顺应性compliance）动动脉脉血血压压与与心心输输出出量量成成正正比比，与与主主动脉管壁的动脉管壁的顺应性成反比。顺应性成反比。动动脉脉管管壁壁弹弹性性大大，收收缩缩压压低低，舒舒张张压高，脉压低压高，脉压低。老老年年人人主主动动脉脉顺顺应应性性变变小小，弹弹性性贮贮器器作作 用用 Elasticity of Aorta and Large Arteries减减弱弱，脉脉压压增增大大。加加上上动动脉脉管管壁壁硬硬化化，外外周周阻阻力力增增加加，收收缩缩压压和和舒舒张压都升高。张压都升高。5、循环血量和循环系统血容量的比例、循环血量和循环系统血容量的比例Qcirculating blood/Vcardiovascular system Ratio循环血量的减少会使动脉血压降循环血量的减少会使动脉血压降低。低。循环血量增加使血压升高，以收缩压循环血量增加使血压升高，以收缩压升高为显著。升高为显著。小小 结结血压的调节是复杂的过程，有许多机制血压的调节是复杂的过程，有许多机制参与，凡是能影响心输出量和外周阻力参与，凡是能影响心输出量和外周阻力的各种因素都能影响动脉血压。的各种因素都能影响动脉血压。神经调节一般是神经调节一般是快速的短期内的调节快速的短期内的调节，主要是通过改变阻力血管口径及心脏活主要是通过改变阻力血管口径及心脏活动来实现的；而血压的动来实现的；而血压的长期调节长期调节则主要则主要是通过肾脏对细胞外液量的调节来实现是通过肾脏对细胞外液量的调节来实现的。的。 测定血压的方法测定血压的方法 Methodology(四四)动脉脉搏动脉脉搏Pressure Pulse in Arteries心动周期中，动脉内的压力发生周期性心动周期中，动脉内的压力发生周期性变化，可引起动脉血管发生搏动，称为变化，可引起动脉血管发生搏动，称为动脉脉搏。动脉脉搏。与心输出量、动脉管壁的弹性、外周阻与心输出量、动脉管壁的弹性、外周阻力等因素密切相关。力等因素密切相关。不同血管的脉搏图不同情况下的脉搏图不同情况下的脉搏图与心输出量、动脉管与心输出量、动脉管壁的弹性、外周阻力壁的弹性、外周阻力等因素密切相关。等因素密切相关。切脉与脉象（桡动脉）切脉与脉象（桡动脉）四、静脉血压与静脉血流四、静脉血压与静脉血流Venous Pressure and Venous Return静脉血压静脉血压Venous Pressure静脉血流静脉血流影响静脉回流的因素影响静脉回流的因素(一一)静脉血压静脉血压Venous Pressure1、外周静脉压外周静脉压Peripheral Venous Pressure：各器官静脉的血压各器官静脉的血压2、中心静脉压中心静脉压Central Venous Pressure：右心房和腔右心房和腔V近右心房入口处的血压；近右心房入口处的血压；正常值接近大气压（正常值接近大气压（5mmHg），），取决取决于心脏射血能力和静脉回流量之间的关于心脏射血能力和静脉回流量之间的关系系(二二)静脉回流静脉回流Venous Return静脉回心血量取决于：静脉回心血量取决于：1、外周静脉压与中、外周静脉压与中心静脉压的压差心静脉压的压差2、静脉对血流的阻、静脉对血流的阻力力静静脉脉瓣瓣（三）影响静脉回流的因素（三）影响静脉回流的因素Factors Affecting Venous Return1、体循环平均充盈压、体循环平均充盈压2、心脏收缩力量、心脏收缩力量3、体位改变、体位改变4、骨骼肌的挤压作用（、骨骼肌的挤压作用（肌肉泵肌肉泵）5、呼吸运动（呼吸泵）、呼吸运动（呼吸泵）血液流经体血液流经体循环时血压循环时血压、总截面积、总截面积、速度和压、速度和压力变化示意力变化示意图图五、微循环与组织液生成五、微循环与组织液生成 Microcirculation & Interstitial Fluid微循环：微动脉与微静脉之间的血微循环：微动脉与微静脉之间的血液循环。液循环。微循环的最主要功能是微循环的最主要功能是物质交换物质交换。微动脉微动脉 Arteriole后微动脉后微动脉 Metarteriole（terminal arterioles）毛细血管前括约肌毛细血管前括约肌 Precapillary Sphincter真毛细血管真毛细血管 True Capillary通血毛细血管通血毛细血管 Capillary动动-静脉吻合静脉吻合支支 Arteriovenous Anastomosis微静脉微静脉 Venule（一）微循环的组成（一）微循环的组成1、迂回通路、迂回通路Circuitous Channel微动脉微动脉后微动脉后微动脉毛细血管前括毛细血管前括约肌约肌真毛细血管网真毛细血管网微静脉微静脉特点：毛细血管通透性大，血流缓特点：毛细血管通透性大，血流缓慢，交替开放慢，交替开放功能：物质交换（营养通路功能：物质交换（营养通路Nutritional Channel）毛细血管结构2、直捷通路、直捷通路Thoroughfare Channel微动脉微动脉后微动脉后微动脉通血毛细血管通血毛细血管 微静脉微静脉特点：经常处于开放状态，血流速特点：经常处于开放状态，血流速度较快。度较快。功能：使一部分血液迅速通过微循功能：使一部分血液迅速通过微循环回流到心脏，保持循环血量恒定。环回流到心脏，保持循环血量恒定。3、动、动-静脉短路静脉短路Arteriovenous Shunts微动脉微动脉动动-静静脉吻合支脉吻合支微静微静脉脉特点：平时处于特点：平时处于关闭状态，开放关闭状态，开放时血流迅速时血流迅速功能：参与体温功能：参与体温调节调节微循环的生理特点微循环的生理特点Physiological Characteristics1、血压低、血压低2、血流慢、血流慢3、潜在血容量大、潜在血容量大4、流量易变、流量易变微循环血流的调节微循环血流的调节Regulation of Blood Flow in Microcirculation1、局部体液因素、局部体液因素2、神经调节、神经调节3、体液调节、体液调节(二二)血液与组织液间的物质交换血液与组织液间的物质交换Patterns of Substances Exchange血管舒缩活动血管舒缩活动物质交换：毛细血管壁的通透性和细胞间隙物质交换：毛细血管壁的通透性和细胞间隙物质交换的方式物质交换的方式1. 扩散扩散Diffusion2. 滤过和重吸收滤过和重吸收Filtration and Reabsorption3. 胞饮或胞吞胞饮或胞吞组组织织间间隙隙结结构构(三三)组织液的生成和回流组织液的生成和回流生成：有效滤过压生成：有效滤过压影响组织液生成的因素影响组织液生成的因素回流回流1. 有效滤过压有效滤过压Effective Filtration Pressure= (毛细血管血压毛细血管血压+ 组织液胶体渗组织液胶体渗透压透压) (血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压+组织组织液静水压液静水压)EFP为为 +，有组织液生成，有组织液生成EFP为为，有组织液被重吸收，有组织液被重吸收2. 影响组织液生成的因素影响组织液生成的因素Factors Affecting Formation of Interstitial Fluid1）微血管压力的调节：决定有效滤过压）微血管压力的调节：决定有效滤过压的各种因素，如的各种因素，如毛细血管血压毛细血管血压、血浆胶体、血浆胶体渗透压等。渗透压等。2）微血管阻力的调节：肌源性调节、组）微血管阻力的调节：肌源性调节、组织代谢物的影响、内皮细胞释放活性物质织代谢物的影响、内皮细胞释放活性物质（内皮舒张因子（内皮舒张因子NO？腺苷、内皮素）、？腺苷、内皮素）、血流量的自身调节。血流量的自身调节。3）毛细血管壁的通透性）毛细血管壁的通透性4）淋巴回流）淋巴回流3. 组织液的回流组织液的回流重吸收重吸收进入毛细进入毛细淋巴管成淋巴管成为淋巴液为淋巴液丝丝虫虫病病六、淋巴循环六、淋巴循环(一一)淋巴液的生成淋巴液的生成Formation of Lymph组织液进入毛细淋巴管即成为组织液进入毛细淋巴管即成为淋巴液淋巴液正常成人安静时：正常成人安静时：100ml/hr淋巴液进入淋巴液进入血液循环（血液循环（100ml通过胸导管，通过胸导管，20ml通过通过右淋巴导管）右淋巴导管）每天生成每天生成24L淋巴液淋巴液(二二)淋巴液的回流及其生理意义淋巴液的回流及其生理意义Return of Lymph淋巴管壁平滑肌瓣膜淋巴管壁平滑肌瓣膜 = 淋巴管淋巴管“泵泵”1、促进淋巴回流的因素、促进淋巴回流的因素1）对淋巴管的外部压迫）对淋巴管的外部压迫2）增加淋巴液生成）增加淋巴液生成2、淋巴液回流的生理意义、淋巴液回流的生理意义Physiological Significance of Lymphatic Return1）回收蛋白质）回收蛋白质2）运输脂肪及其它营养物质）运输脂肪及其它营养物质3）调节血浆和组织液之间的液）调节血浆和组织液之间的液体平衡体平衡4）防御和免疫功能）防御和免疫功能