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

　�。ㄈ�）血壓

　　血壓是指血管內(nèi)的血液對于單位面積血管壁的側(cè)壓力，也即壓強(qiáng)。按照國際標(biāo)準(zhǔn)計量單位規(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)平均充盈壓來表示。在動物實(shí)驗(yàn)中，用電刺激造成心室顫動使心臟暫時停止射血，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。此時在循環(huán)系統(tǒng)中各處所測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)平均充盈壓估計接近這一數(shù)值。

　　形成血壓的另一個基本因素是心臟射血。心室肌收縮時所釋放的能量可分為兩部分，一部分用于推動血液流動，是血液的功能；另一部分形成對血管壁的側(cè)壓，并使血管壁擴(kuò)張，這部分是勢能，即壓強(qiáng)能。在心舒期，大動脈發(fā)生彈性回縮，又將一部分勢能轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿友�液的動能，使血液在血管中繼續(xù)向前流動。由于心臟射血是間斷性的，因此在心動周期中動脈血壓發(fā)生周期性的變化。另外，由于血液從大動脈流向心房的過程中不斷消耗能量，故血壓逐漸降低。在機(jī)體處于安靜狀態(tài)時，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)中測量血壓的經(jīng)典方法，是將導(dǎo)管的一端插入動脈、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定部位的血壓值。水銀檢壓計測得的壓力讀數(shù)為平均壓。現(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�，并精確地測出心動周期中各瞬間的血壓數(shù)值。在臨床上，常用聽診器間接測定肱動脈的收縮壓和舒張壓。在有些情況下，也可用導(dǎo)管插入血管直接測量血壓。在用導(dǎo)管直接測量血壓時，如果導(dǎo)管的開口正對血流，則血流的動能也轉(zhuǎn)變成壓強(qiáng)能，因此測得的血壓值大于血液對血管壁的側(cè)壓。稱為端壓。當(dāng)人體處于安靜狀態(tài)時，體循環(huán)中血流的動能部分在總的能量中只占很小比例，在心縮期主動脈壓達(dá)最大值時，血流的動能也僅占總能量的3%。在肌肉運(yùn)動時，血流速度大大加快，動能部分所占的比例增高。在肺循環(huán)中，由于肺動脈壓較低，而血流速度和體循環(huán)中相近，因此血流的動能部分所占的比例較大。

　　三、 動脈血壓和動脈脈搏

　�。ㄒ唬﹦用}血壓

　　1．動脈血壓的形成　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。在動脈系統(tǒng)，影響動脈血壓的另一個因素是外周阻力。外周阻力（peripheral resistance）主要是指小動脈和微動脈對血流的阻力。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)為血流的動能，因而對血管壁的側(cè)壓不會增加。

　　左心室的射血是間斷性的。在每個心動周期中，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，左心室每次收縮時向主動脈內(nèi)射出60-80ml血液。由于小動脈和微動脈對血流有較高的阻力，以及主動脈和大動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貯存在主動脈和大動脈內(nèi)，使主動脈和大動脈進(jìn)一步擴(kuò)張。主動脈壓也就隨之升高。這樣，心室收縮時釋放的能量中有一部分以勢能的形式貯存在彈性貯器血管的管壁中。心室舒張時，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，由于彈性貯器血管的作用，使左心室的間斷射血變?yōu)閯用}內(nèi)的連續(xù)血流；另一方面，還使每個心動周期中動脈血壓的變動幅度遠(yuǎn)小于左心室內(nèi)壓的變動幅度。老年人的大動脈管壁硬化，主動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，因此每個心動周期中動脈血壓的波動幅度明顯增大。

　　2．動脈血壓的正常值 心室收縮時，主動脈壓急劇升高，在收縮期的中期達(dá)到最高值。這時的動脈血壓值稱為收縮壓。心室舒張時，主動脈壓下降，在心舒末期動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。簡稱脈壓。一個心動周期中每一個瞬間動脈血壓的平均值，稱為平均動脈壓。簡略計算，平均動脈壓大約等于舒張壓加1/3脈壓。

　　一般所說的動脈血壓是指主動脈壓。因?yàn)樵诖髣用}中血壓降落很小，故通常將在上臂測得的肱動脈壓代表主動脈壓。我國健康青年人在安靜狀態(tài)時的收縮壓為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)，平均動脈壓在13.3kPa(100mmHg)左右。

　　動脈血壓 除存在個體差異外，還有性別和年齡的差異。一般說來，女性在更年期前動脈血壓比同齡男性的低，更年期后動脈血壓升高。男性和女性的動脈血壓都隨年齡的增長而逐漸升高，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，收縮壓隨年齡增長而緩慢升高。至60歲時，收縮壓約18.6kPa(140mmHg)。

　　當(dāng)血液從主動脈流向外周時，因不斷克服血管對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血流的阻力的大小成正比。在主動脈和大動脈段，血壓降落較小。如果主動脈的平均壓為13.3kPa(100mmHg)。則到直徑為3mm的動脈處，平均壓仍在12.6kPa(95mmHg)左右。到小動脈時，血流阻力大，血壓降落的幅度也變大。在體循環(huán)中，微動脈段的血流阻力最大，血壓降落也最為顯著。如果微動脈起始端的血壓為11.3kPa(85mmHg)，則血液流經(jīng)微動脈后壓力降落 7.3kPa(55mmHg)，故在毛細(xì)血管起始端，血壓僅4.0kPa(30mmHg)。在不同的動脈段記錄血壓時，可以看到從主動脈到外周動脈，血壓的波動幅度變大。和主動脈內(nèi)的血壓波動相比，外周動脈的收縮壓較高，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)動脈的壓力波動在傳播至較小的動脈分支處，特別是到微動脈時，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，兩者可發(fā)生疊加，形成一個較大的波。在股動脈記錄血壓時，�？煽吹皆谝粋�大的波后面有一個較小的返折波（圖4-19），故股動脈的血壓波動幅度大于主動脈的血壓波動幅度。

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

　　3．影響動脈血壓的因素，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，也能影響動脈血壓�，F(xiàn)將影響動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，心縮期射入主動脈的血量增多，心縮期中主動脈和大動脈內(nèi)增加的血量變多，管壁所受的張力也更大，故收縮期動脈血壓的升高更加明顯。由于動脈血壓升高，血流速度外周阻力和心率的變化不大，則大動脈內(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，動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，則主要使收縮壓降低，脈壓減小�？梢姡�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，故心舒期末主動脈內(nèi)存留的血量增多，舒張期血壓就升高。由于動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，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的速度減慢，心舒期末存留在主動脈中的血量增多，故舒張壓升高。在心縮期，由于動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。可見，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）主動脈和大動脈的彈性貯器作用：如前所述，由于主動脈和大動脈的彈性貯器作用，動脈血壓的波動幅度明顯小于心室內(nèi)壓的波動幅度。老年人的動脈管壁硬化，大動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，也會造成動脈血壓下降。

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

　�。ǘ�）動脈脈搏

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

　　1．動脈脈搏的波形 用脈搏描記儀可以記錄淺表動脈搏的波形。這種記錄圖形稱為脈搏圖（圖4-20）。動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組成部分：

圖4-20不同情況下鎖骨下動脈與橈動脈的脈搏圖

　�。�1）上升支：在心室快速射血期，動脈血壓迅速上升，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。大動脈的可擴(kuò)張性減小時，彈性貯器作用減弱，動脈血壓的波動幅度增大，脈搏波上升支的斜率和幅度也加大。主動脈瓣狹窄時，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)入主動脈的血量少于由主動脈流向外周的血量，故被擴(kuò)張的大動脈開始回縮，動脈血壓逐漸降低，形成脈搏波形中下降支的前段。隨后，心室舒張，動脈血壓繼續(xù)下降，形成下降支的其余部分。在主動脈記錄脈搏圖時，其下降支上有一個切跡，稱為降中峽。降中峽發(fā)生在主動脈瓣關(guān)閉的瞬間。因?yàn)樾氖沂鎻垥r室內(nèi)壓下降，主動脈內(nèi)的血液向心室方向返流。這一返流使主動脈瓣很快關(guān)閉。返流的血液使主動脈根部的容積增大，并且受到閉合的主動脈瓣阻擋，發(fā)生一個返折波，因此在降中峽的后面形成一個短暫的向上的小波，稱為降中波。動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，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。主動脈瓣關(guān)閉不全時，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．動脈脈搏波的傳播速度 動脈脈搏可以沿著動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。一般說來，動脈管壁的可擴(kuò)張性愈大，脈搏波的傳播速度就愈慢。由于主動脈的可擴(kuò)張性最大，故脈搏波在主動脈的傳播速度最慢，約3-5m/s，在大動脈的傳播速度約為7-10m/s，到小動脈段可加快到15-35m/s。老年人主動脈管壁的可擴(kuò)張性減小，脈搏波的傳播速度可增加到大約10m/s。

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

　　很早以來，醫(yī)生在進(jìn)行診斷時要按摸病人的脈搏，最通常的是按病人橈動脈的脈搏。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。由于動脈脈搏與心輸出量、動脈的可擴(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脈脈搏的特征。在中醫(yī)診斷學(xué)中，對脈象有很詳細(xì)的描述。

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