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1、循 环 系 统 (Blood Circulation),第二节 血管生理,一、各类血管的功能特点 二、血压 三、动脉血压 四、静脉血压、静脉回心血量 五、微循环、组织液、淋巴,一、各类血管的结构的功能特点1. 弹性贮器血管(windkessel vessels):主动脉、肺动脉主干及其发出的最大分支2. 分配血管(distributing vessel):从弹性贮器血管至小动脉前的分支管道3.毛细血管前阻力血管(precapillaryresistance vessel):小动脉和微动脉,4.毛细血管前括约肌(precapillary sphincter)在真毛细血管的起始部常有平滑肌环绕称为
2、毛细血管前括约肌。其收缩和舒张控制其后的毛细血管的关闭和开放。 5交换血管(exchange vessel):指真毛细血管,管壁由单层内皮细胞构成,6毛细血管后阻力血管(postcapillary resistance vessel):指微静脉。 7容量血管(capacitance vessel):指静脉系统。 8短路血管(shunt vessel):调节体温。,各类血管的功能特点,1 弹性贮器血管,结构特点:管壁厚,富含弹性纤维,具明显的可扩张性和弹性 功能:弹性贮器作用,2 分配血管 :弹性贮器血管以后到小动脉之前的血管功能:输送血液至器官组织,3 Cap前阻力血管 功能:控制局部血灌流量
3、 4 Cap前括约肌 控制开关 6 Cap后阻力血管 影响组织液生成回流,5 交换血管 特点:通透性高。 功能:物质交换的场所,7 容量血管:静脉血管。功能:容纳60-70%的血量,短路血管:小动脉和小静脉直接联系的血管。功能:调节体温,二、血流量、血压及阻力 血流动力学(hemodynamics):主要研究血流量、血流阻力和压力之间的关系。,(一)血流量与血流速度:单位时间内流过某一 截面的血量,又称容积速度。单位L/min。血流量与血管两端的压力差、 血管长度及 血液粘滞度相关。(p1-p2)r48L,Q=,血液粘滞度(blood viscosity)取决于:,1红细胞比容。红细胞越多,粘
4、滞度越大,主要决定 2血流切率(shear rate):相邻两层血液流速差和液层厚度的比值。牛顿液(血浆)与非牛顿液(全血) 。切率低时,RBC易发生聚集, 3血管口径:0.2-0.3mm微动脉,变小, 则降低 4. 温度: T, 。手浸入冰水中,局部血流的粘滞度增加2倍。,2、血流速度:血液中的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 1)层流(laminar flow): 血液各质点流动方向,平行流动,与血管长轴平行,但流速不一, 阻力小。轴心处快,靠血管壁处慢, 无振动,无声. 2)湍流(turbulence): 血液质点流动方向不一,阻力大。流速加快到一点程度
5、时产生,此时血流量与(P1-P2)2成正比,振动,有声,浪费能量.与V、 、 、及D有关。雷诺系数(Reynold,Re)= V D / , 临界Re值:2000Re2000 层流;2000 湍流,(二) 血流阻力(R):定义:血液血管内流动时所遇到的阻力。是血液在血管内流动时压力逐渐降低的原因。以微动 脉为主,小动脉 R= 8 L / (r4)影响因素:血管粘滞性;血管口径。(三)血压(blood pressure, BP)指血管内的血流对单位面积血管壁的侧压力(压强)。单位:Pa, kPa, mmHg; cmH2O1mmHg=0.133kPa; 1cmH2O=98Pa端压:将套管插入兔血管
6、中,外端接血压计测得值。循环系统平均充盈压:使心脏停止跳动,血流停止,测得的血压。约7mmHg,三、动脉血压和动脉脉搏,定义:血液对单位面积动脉管壁的侧压力。,(一)动脉血压(arterial blood pressure, ABP, BP),1 动脉血压的形成, 心血管内有足够的血量前提 心室射血必要条件(动力) 外周阻力充分条件主动脉和大动脉的弹性:缓冲血压,维持血液连续流动。血管顺应性:血管内压力每改变1mmHg时容积的改变值。C=V/P心室射血和外周阻力的存在是动脉血压形成 的关键,2 动脉血压的正常值,收缩压:心室收缩时动脉压升到的最高值。主要反映心脏的功能。100 120 mmHg
7、 (133 16 kPa) 舒张压:心室舒张时动脉压降到的最低值。主要反映血管的功能状态。60 80 mmHg (8 106 kPa) 脉 压:收缩压和舒张压的差值。反映收缩压与舒压的差距是否适宜。 3040mmHg(453 kPa) 平均A压:一个心动周期中动脉血压的平均 值。反映循环系统的平均推动力。 平均A压 = 舒张压+脉压/3,血压降落:主大A 小A 微A,大动脉阻力小,血压降低很少,微动脉阻力大,血压降低最为显著。,1) 搏出量:主要影响收缩压2)心率:对舒张压影响较大3)外周阻力:主要影响舒张压,舒张压高低反映外周阻力大小4)主大A的弹性贮器作用:5)循环血量与血管容量的比例6)
8、 血液粘滞度动脉血压相对稳定的意义保证组织、器官的正常血供及代谢需要。,3 动脉血压的影响因素,1 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。2 产生机制:心室收缩、舒张动脉压力变化管壁振动波动;非血流振动。,(二)动脉脉搏(arterial pulse),3 脉搏图及其波形(1)上升支:快速射血动脉血压动脉壁扩 张振动。(2)下降支:前段:减慢射血期形成降中峡:动脉瓣关闭瞬间降中波:血液折返后段:折返之后脉搏下降,四、静脉血压、静脉回心血量 (一)静脉血压,1 外周静脉压和中心静脉压外周静脉压:各器官静脉的血压。中心静脉压:右心房和胸
9、腔内大静脉的血压。V回流动力=外周V压 - 中心V压故血量增多、微A舒张、V收缩均致回流 增多。,2 影响中心静脉压的因素1)射血能力:射血能力强血液及时进入动脉中心静脉压2)静脉回流量:静脉回流量中心静脉压。测定的意义:反映静脉回心血量和心脏射血能力,作为输液(血)量和速 度的指标。,(二)静脉回心血量及其影响因素1、体循环平均充盈压:正变反映血管系统充盈程度的指标。2、心脏收缩力量:正变 (左右心衰)起抽吸作用。3、体位改变:体位:平卧位,站立位,卧位变立位 反变 (高温、久卧),4 肌肉挤压作用: 正变,5 呼吸运动呼气时右房回心血量减少(左房相反) 吸气时右房回心血量增多(左房相反),
10、五、微循环(microcirculation)与组织液生成(一)微循环概念:指微动脉与微静脉之间的血液循环1 微循环的组成与通路1) 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、通血毛细血管(直捷通路)、动静脉吻合支、微静脉,2) 微循环的血流通路(1)迂回通路(营养通路): 交替开放,毛细血 管前括约肌控制真毛细血管血流。构成:真毛细血管网功能:实现物质交换(2)直捷通路: 经常开放。构成:血液从微动脉和通血毛细血管进入微静脉的通路功能:使部分血液迅速通过微循环进入静脉,保持循环血量稳定 ,物质交换少(3)A-V短路:指吻合微动脉和微静脉的通道。 一般关闭,散热、应急时开放
11、。,2 微循环的特点1) 血压低: BPA毛:3040 mmHgBPV毛:1015 mmHg2) 血流慢: 03 07 mm/s, 为主A的1/5003) 潜在容量大: 交替开放,20%;占全身血量的20%4) 灌流量易变 受总闸门、分闸门及后闸门控制,涉及神经、体液等因素。,3 微循环的调节交感神经小A、V;微A、V局部代谢产物:CO2、乳酸、腺苷、组胺、 K+、H+ 毛细血管前括约肌舒张血流,(二)毛细血管结构及通透性,单层内皮细胞,外包基膜 内皮细胞相互连接处存在细微裂隙,(三)毛细血管数量和交换面积,人体全身约400亿根 总有效交换面积约1000平方米 心脑肝肾密度高 骨、脂肪、结缔组
12、织密度低,(四)微循环的血流动力学,微循环中的血流一般为层流 毛细血管靠动脉端血压约:30-40mmHg;中段约: 25mmHg; 靠静脉端约:10-15mmHg,毛细血管血压其高低取决于毛细血管前后阻力的比值,比值增大则毛细血管血压降低。比值5:1时,毛细血管平均血压2.7 kPa。,组织微循环血流量与微动脉和微静脉间的血压差成正比,与微循环中总的血流阻力成反比。微动脉的阻力对血流量的控制起主要作用。,(五)血液和组织液间物质交换,扩散:该物质管壁两侧的浓度差为驱动力。与浓度差、毛细血管壁通透性、有效交换面积成正比,与毛细血管壁厚度成反比 滤过和重吸收:水分子从渗透压低向渗透压高处移动 吞饮
13、:液体被内皮细胞膜包括,入胞转运至另一侧,(二)组织液 1 组织液的生成,部位:真毛细血管,动力:有效滤过压 Pf=(Cap压+ 组织液胶体渗透压)- (血浆胶体渗透压+组织液静水压) A端 Pf=(30+15)-(25+10)= +10mmHg组织液生成(毛A端) V端 Pf=(12+15)-(25+10)= - 8 mmHg组织液回流(毛V端,90%)其余由毛细淋巴管回流。,滤过量=Kf PfCap通透性和滤过面积A端 V端5% 90%组织液10%淋巴液(尤其蛋白质),95%,过程:Cap A端的有效滤过压为正值,液体 滤出而成组织液;Cap V端的有效滤过压为负值,组织液回流入Cap。,
14、2 组织液生成的影响因素,1) Cap压:微A扩张、微V收缩、右心衰Cap压组织液生成 2)血浆胶渗压: 蛋白尿或肝功 血浆胶渗压组织液生成 3) Cap通透性 烧伤、过敏 通透性 组织液生成 4)淋巴回流 淋巴回流受阻 组织液滞留,(三)淋巴(自学)是组织液向血液回流的一个重要辅助系统1淋巴液的生成2淋巴液的回流及影响淋巴液回流的因素3淋巴液的回流的生理意义 1)回收蛋白质,75200克/天2)运输脂肪及其它营养物质食物脂肪的80%90%3)调节体液平衡 血浆与组织液 4)防御及免疫功能,第四节 心血管活动的调节,目的:使血流量在各器官之间的分配能适应各自在不同情况下的需要,以保证各器官组织
15、功能的正常进行。 方式:改变心率、收缩力调节输出量;改变阻力血管口径调节外周阻力;改变容量血管口径调节回心血量。 途径:神经调节神经支配、中枢、反射体液调节微循环调节,一、神经调节,(一)心血管的神经支配心肌和血管平滑肌接受自主神经支配。机体对心血管活动的神经调节主要通过各种心血管反射实现的1 心脏的神经支配:1)心交感神经(CSN)T 15节前f星状N节,颈上、中N 节节后f心N丛心脏各部(右窦房结,引起心率 效应为主;左房室交界,心肌,引起房室传导,心缩力效应),机理及结果:(膜对离子通透性改变)心交感N末梢NE+心肌1R激活adenylate cyclase(AC) ATP AC cAMP离子通道蛋白磷酸化:自律细胞If,4期自动除极速度自律性正性变时作用房室交界处慢反应细胞AP 0期Ca2+内流动作电位上 升速度和幅度 房室传导速度正性变传导作用;心肌细胞AP平台期Ca2+内流,肌浆网释Ca2+心房室肌收缩力正性变力作用加速肌钙蛋白对Ca2+的释放及肌浆网对Ca2+摄取心肌舒张结果心输出量增多、血压升高。,