第五节 血液在循环系统中的流动 第五节第五节 血液在循环系统中的流动血液在循环系统中的流动n血液在循环系统中的流动是比较复杂的。这是因为：n血液是含有多种血细胞（如：悬浮着许多比任何分子大得多的红细胞、白细胞和血小板）的非牛顿液体；n心脏、血管都具有弹性，不同于刚性管腔，并受神经控制。n下面仅利用流体运动的基本规律来分析血液流动的一般情况。一、心脏作功 n血液循环由心脏作功来维持。把整个心血管系统简化成物理模型来表示。n左心室供血给体循环，n右心室供血给肺循环。n左右两心室相当于两个唧筒，n当左(右)心室收缩(即唧筒容积减小)时瓣膜开放，血液从左(右)心室射入主(肺)动脉；n n舒张时(容积增大)瓣膜关闭，停止射血。n n整个循环系统由体循环和肺循环两部分组成，血流方向如图中箭头所示。 n心脏对单位体积血液所作的功 A 应为：n进入心脏时血流速度和血压都很小，可视为零，并忽略血液进出心脏时的高度变化，则：n式中PL L L L为主动脉血压(即血液离开左心室的平均压强)，为血液密度，vL L L L为离开左心室时的血流速度，PR R R R为肺动脉血压(即血液离开右心室时的平均压强)，vR R R R为离开右心室时的血流速度。n n肺动脉血压约为主动脉血压的 1 16 6，n n且血液离开左、右心时的流速相同，所以：n n若测出主动脉血压及血液流速，可根据上式求出心脏作功多少，从而了解心功能的情况。n二、血流速度分布n心脏的射血是断续的，但由于血管的弹性、血流本身的惯性以及内外摩擦等原因，使血液在血管中的流动基本上是连续的。n当心脏收缩时，有相当数量的血液进入原已充满血液的主动脉内，使得该处的弹性管壁被撑开。n此时，心脏推动血液所作的功转化为血管的弹性势能。n心脏停止收缩，扩张的部分血管也跟着收缩，驱使血液向前流动，n使前面血管的管壁跟着扩张，以此类推。n该过程与波动在弹性介质中的传播类似，称为脉搏波。 n脉搏波的传播速度约为 810 m/s。n注意：脉搏波的传播速度不同于血液的流速。n血液在循环系统中可近似视为不可压缩液体在管中作稳定流动。血管的垂直总截面的变化n n由于血管的垂直总截面从动脉到毛细血管逐渐增大，血管的血流速度的变化n n连续性原理知，血流速度从动脉到毛细血管逐渐减慢；n三、血流过程中的血压分布n血压 血管内血液对管壁的侧压强，n主动脉中的血压随着心脏的收缩和舒张作周期性变化。n收缩压 当左心室收缩向主动脉射血时，主动脉中的血压达到的最高值。n舒张压 在左心室舒张期，主动脉回缩，血液逐渐注入分支血管，血压随之下降达到的最低值。n脉压 收缩压与舒张压之差。脉压随着血管远离心脏而减小，到了小动脉几乎消失。n平均动脉压 一个心动周期中动脉血压的平均值，说明主动脉中血压的平均情况。n平均动脉压n常用舒张压加上 13 脉压来估算。n注意：平均动脉压并不是收缩压和舒张压的平均值。n血压的高低与流量、流阻及血管的柔软程度有关。n用生理学上的术语来说，就是与心输出量、外周阻力及血管的顺应性有关。n由于血液是粘性流体，有内摩擦力作功消耗机械能，n因此血压在体循环过程中不断下降。n全部血液循环系统的血压变化曲线。n心脏内的血流情况比在血管中复杂的多，n一是它的形态结构较特殊，n二是它还受神经系统控制和外周血流的影响。 本章小结：n n理想流体n n定常流动n n流线n n流管n n层流n n湍流n n速度梯度n n流量n n连续性原理n n牛顿粘滞定律n n雷诺数n n泊肃叶定律n n外周阻力n n斯徒克斯定律n n心脏功率第四章第四章简谐振动简谐振动