第八讲_血管生理学

2一、血管有不同的分类，除运送和交换物质的作用外还具有内分泌功能（一）血管可按其生理功能的不同进行分类弹性贮器血管(windkesselvessel)分配血管(distributionvessel)毛细血管前阻力血管(precapillaryresistancevessel)毛细血管前括约肌(precapillarysphincter)毛细血管(capillary)毛细血管后阻力血管(postcapillaryresistancevessel)容量血管（capacitancevessel）短路血管（shuntvessel）3（二）血管壁中的内皮细胞与平滑肌细胞具有内分泌功能1.血管内皮细胞（1）舒血管活性物质一氧化氮（nitricoxide，NO）血管内皮细胞超极化因子（endothelium-derivedhyperpolarizingfactor，EDHF）肾上腺髓质素（adrenalmedulla，ADM）前列环素（prostacyclin）一氧化碳（carbonmonoxide,CO）C-型利钠肽（C-typenatriureticpeptide，CNP）甲状旁腺素相关肽（parathyroidhormone-relatedpeptide,PTHrP）（2）缩血管活性物质内皮素（endothelin）血管紧张素II（angiotoninII）血栓素A2（thromboxaneA2,TXA2）前列腺素Ｈ2（prostaglandinH2,PGH2）超氧阴离子（puperoxideanion）2．平滑肌细胞肾素（renin）血管紧张素（angiotensin，AGT）组织因子（tissuefactor,TF）激肽释放酶（kallikrein）激肽原（kininogen）Endothelium-derivedrelaxingandconstrictingfactors.Variousblood-andplatelet-derivedsubstancescanactivatespecificreceptors(orangecircles)ontheendothelialmembranetoreleaserelaxingfactorssuchasnitricoxide(NO),prostacyclin(PGI2),andanendothelium-derivedhyperpolarizingfactor(EDHF).Contractingfactorsalsoarereleased,suchasendothelin(ET-1),angiotensin(AII),andthromboxaneA2(TXA2),aswellasprostaglandinH2(PGH2).ACE=angiotensin-convertingenzyme;5-HT=serotonin;Bk=bradykinin;ECE=endothelin-convertingenzyme;L-Arg=l-arginine;NOS=nitricoxidesynthase;O2?=superoxide;TGFβ1=transforminggrowthfactorbeta-1;Thr=thrombin.二、血流动力学（hemodynamics）（一）血流速度与血流量成正比，与血管的横截面积成反比泊肃叶定律（Poiseuille’slaw）也可表示为：Q是液体流量，ΔP是管道两端的压力差，r为管道半径，L是管道长度，η是液体的黏滞度，K为常数，与液体黏滞度η有关)PP(LrKQ214＝L8PrQ4ηπ△层流（laminarflow）和湍流（turbulentflow）V为血液的平均流速（cm/s），D代表管腔直径（cm），ρ为血液密度（g/cm3），η代表血液黏滞度（泊）。Re为无量纲数ηρVDRe通常当Re数超过2000就可发生湍流（二）血流阻力与血管两端的压力差成正比，与血流量成反比Q代表血流量，P1－P2代表血管两端压力差，R代表血流阻力结合泊肃叶定律，可得到计算血流阻力的公式：R代表血流阻力，η代表血液黏滞度，L为血管长度，r为血管半径R)PP(Q21R)PP(Q21R)PP(Q214rL8Rπη（三）影响血流阻力的因素血细胞比容（hematocrit）：细胞比容越大，黏滞度越高血流的切率（shearrate）:切率增高时黏滞度降低在小血管中血液的黏滞度会降低，进而降低血流阻力温度降低时血液的黏滞度升高（四）血管的可扩张性(distensibility)与血管顺应性成正比，与血管原有容积成反比容积增量血管的可扩张性=—————————压力增量×原有容积血管的可扩张性(distensibility)可用单位压力改变时引起的容积增加值占原有容积的百分比表示，静脉的可扩张性为动脉的8倍（五）血管的顺应性可用单位压力改变时引起的容积变化量表示容积增量血管的顺应性=————————(compliance)压力增量静脉的可扩张性为动脉的8倍，并且血容量为动脉的3倍，因此外周静脉的顺应性是同级的动脉的24倍。（六）动脉和静脉中血流量与血压的关系符合容积压力曲线由图可以推理较短时间内静脉输入500ml的液体几乎不会影响正常人体的循环功能容积压力曲线020406080100120140160180050010001500200025003000容积（ml）压力（mmHg）动脉静脉（七）血管张力与动脉跨壁压以及血管半径的关系可用Laplace定律表示Laplace定律定义为，压力(P)的变化与张力(T)和管腔的半经(R)有关。TP＝————R动脉跨壁压不变时，血管的半径和液体的容量因张力变化而变化；张力增加，流量就会减少；张力降低，血管则开放，血流增加。三、动脉血压的形成有赖于两个基本前提并受多种因素影响（一）动脉血压的形成有赖于四个主要因素，其中两个为基本前提四个主要因素血管系统有足够的血液充盈心室收缩射血循环系统的外周阻力主动脉和大动脉的弹性贮器作用(前提条件)(必要条件)1．动脉血压（arterialbloodpressure）的形成心血管系统有足够的血液充盈是动脉血压形成的前提条件心室收缩射血为血压形成提供能量循环系统的外周阻力使血流减慢及血压升高主动脉和大动脉的弹性贮器作用可减小动脉血压的波动幅度主动脉的弹性贮器作用示意图2．动脉血压的测量方法听诊法间接测量肱动脉的收缩压和舒张压3．动脉血压可用收缩压、舒张压、脉压和平均动脉压等数值表示，并在一定范围内正常波动平均动脉压大约等于舒张压加1/3脉压收缩压、舒张压和平均动脉压的关系收缩压（systolicpressure，SP）舒张压（diastolicpressure，DP）脉压（pulsepressure，PP）动脉血压存在着个体、年龄和性别差异。随着年龄的增长，血压呈逐渐升高的趋势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水平位置时正常人体不同部位血压示意图高血压的诊断及分级的沿革YearOrganizationsCriterion1979年WHO收缩压(SP)≥160mmHg或舒张压(DP)≥95mmHg1999年WHO和世界高血压联盟(ISH)SP≥140mmHg和（或）DP≥90mmHg2005年卫生部心血管病防治研究中心和中国高血压联盟参考《2003年WHO/ISH高血压处理指南》完成了《中国高血压防治指南》2005年修订版2003年5月美?????志(JAMA)全国联合委员会第七次报告(JNCⅦ)SP在120～139mmHg之间或DP在80～89mmHg之间，将被视为高血压前期(prehypertensive)血压水平的定义和分类（JNCⅦ）注：若患者的收缩压与舒张压分属不同的级别时，则以较高的分级为准。单纯收缩期高血压也可按照收缩压水平分为1、2、3级。血压分类收缩压(mmHg)舒张压(mmHg）正常血压高血压前期高血压1级高血压（轻度）2级高血压（中度）3级高血压（重度）单纯收缩期高血压＜120和120～139140～159或160~179或≥180或≥140或＜9080～8990～99100~109≥11090（二）影响动脉血压的因素心脏每搏输出量的变化主要影响收缩压，收缩压可反映心脏每搏输出量的多少每搏量心缩期中主动脉和大动脉内的血量管壁所受压力SP由于SP收缩期内大动脉增加的血液在舒张期内流向外周加速，心缩末期存留于大动脉的血量增加不多，故DP增加不明显，PP心率（HR）的改变对舒张压的影响较收缩压更显著HR心舒期缩短心舒期内流向外周的血量心舒末期存留在大动脉内的血量DP，随后SP，但不如DP明显，故PPHRDP，SPPPHRDP，SPPP外周阻力的改变以影响舒张压为主，舒张压可反映外周阻力的大小外周阻力心舒期内流向外周血量心舒末期贮存在大动脉中的血量DP；随后SP，但增加不如DP明显PP主动脉和大动脉的弹性贮器作用可使心动周期中动脉血压的波动幅度减小主动脉和大动脉的弹性贮器作用使心室收缩期贮存势能弹性贮器作用DP，SPPP循环血量与血管系统容量的比例的改变可影响动脉血压正常情况下，对BP影响不大失血时循环血量充盈压BP休克时，毛细血管静脉大量开放血管系统容量充盈压BPSPDPPP搏出量心率外周阻力主动脉和大动脉的弹性贮器作用循环系统充盈程度影响动脉血压的因素（三）动脉脉搏（arterialpulse）动脉脉搏是由左心室射血引起，在主动脉的顺应性及外周阻力作用下形成的动脉脉搏的波形可分为上升支和下降支，降中峡可反映外周阻力的大小和主动脉瓣的功能状态大动脉的脉搏波可沿动脉管壁很快传播至小动脉传播速度主要与动脉管壁的顺应性有关，顺应性越大，传播速度越慢上升支下降支降中峡正常及病理情况下的主动脉脉搏图四、静脉系统是血液回流心脏的通道和血液贮存库（一）中心静脉压（centralvenouspressure，CVP）可反映血容量的多少与心脏射血能力的强弱将右心房和胸腔内大静脉血压称为中心静脉压，正常变动范围为4～12cmH2O。动脉血压低，且中心静脉压低于正常，同时伴有周围血管收缩的表现时，提示有效血容量不足，可以补充血容量；动脉血压低，而中心静脉压高于正常，则提示心功能不佳、排血障碍、静脉淤血或循环血量过多等。（二）重力对静脉压有较大的影响直立体位对不同部位静脉血压的影响（mm表示mmHg）人在直立时比卧位时多容纳大约500ml血液，将导致：静脉血液回流减少中心静脉压降低搏出量与心输出量减少收缩压降低。（三）单位时间内的静脉回心血量取决于外周静脉压和中心静脉压之差及静脉对血流的阻力1．静脉对血流的阻力较小微静脉舒缩活动和跨壁压影响静脉的阻力2．影响静脉回心血量的因素体循环平均充盈压心收缩力体位改变骨骼肌的挤压作用呼吸运动(四)右心房的血压波动可逆行传播到大静脉产生静脉脉搏在正常情况下，静脉脉搏并不明显；心力衰竭时，静脉压升高，颈部可见到静脉搏动。五、微循环遍布于全身各脏器与组织，是实现心血管功能的最终场所（一）微循环是微动脉和微静脉之间的血液循环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微静脉肠系膜微循环模式图2．微循环的血流通路形式迂回通路：血液由微动脉流经后微动脉进入毛细血管网，最后汇入微静脉。直捷通路：血液经微动脉、后微动脉和通血毛细血管进入微静脉的通路，通血毛细血管即为后微动脉的移行，其管壁平滑肌逐渐减少至消失。动-静脉短路：血液经微动脉直接经过动静脉吻合支而流入微静脉。（二）微循环的血流量主要受后微动脉和毛细血管前括约肌的血管舒缩活动的控制1．组织液生成和回流的动力：毛细血管的动、静脉端血压差2．血管舒缩活动（vasomotion）：起到了第二次调节供血的作用，被称之为“第二心脏”（三）微循环的基本功能是实现血液和组织液之间的物质交换1．扩散（diffusion）：最主要的方式扩散速率与分子的浓