北京扁平疣的医院 http://m.39.net/pf/a_8812967.html第三节血管生理遍布于人体各组织、器官的血管是一个连续且相对密闭的管道系统，包括动脉、毛细血管和静脉，它们与心脏一起构成心血管系统。血液由心房进入心室，再从心室泵出，依次流经动脉、毛细血管和静脉，然后返回心房，如此循环往复。体循环中的血量约为总血量的84%，其中约64%位于静脉系统内，约13%位于大、中动脉内，约7%位于小动脉和毛细血管内;心腔的血量仅占其7%左右，肺循环中的血量约占其9%(图4-20)。不过，全部血液都需流经肺循环，而体循环则由许多相互并联的血管环路组成，在这样的并联结构中，即使某一局部血流量发生较大的变动，也不会对整个体循环产生很大影响。淋巴系统参与组织液的回流，并将其内的淋巴液从外周流向心脏，最后汇入静脉，因而对血液循环起辅助作用。本节主要叙述血管的生理功能，也简要介绍淋巴循环。一、各类血管的功能特点血管系统中动脉、毛细血管和静脉三者依次串联，以实现血液运输和物质交换的生理功能。动脉和静脉管壁从内向外依次为内膜、中膜和外膜。内膜由内皮细胞（endothelialcell,EC)和内皮下层组成。内皮细胞构成通透性屏障，管壁内外两侧的液体、气体和大分子物质可选择性地透过此屏障;它还可作为血管的内衬面，为血液流动提供光滑的表面;此外，内皮细胞具有内分泌功能，能合成和分泌多种生物活性物质。中膜主要由血管平滑肌(vascularsmoothmusclecell,VSMC)、弹性纤维及胶原纤维三种成分组成，其组成成分的比例与厚度可因血管种类的不同而异（图4-21)。血管平滑肌的收缩与舒张可调节器官和组织的血流量，弹性纤维可使动脉扩张或回缩。若动脉发生硬化则会使弹性纤维断裂,导致动脉瘤鲁。外膜是包裹在血管外层的疏松结缔组织，其中除弹性纤维、胶原纤维以外，还含有多种细胞。(一）血管的功能性分类血管按照组织学结构可分为大动脉、中动脉、小动脉、微动脉、毛细血管、微静脉、小静脉、中静脉和大静脉，而按生理功能的不同则分为以下几类。1.弹性贮器血管弹性贮器血管(windkesselvessel)是指主动脉、肺动脉主干及其发出的最大分支，其管壁坚厚，富含弹性纤维，有明显的弹性和可扩张性。当左心室收缩射血时，从心室射出的血液一部分向前流人外周，另一部分则暂时储存于大动脉中，使其管壁扩张，动脉压升高，同时也将心脏收缩产生的部分动能转化为血管壁的弹性势能。在心室舒张期，主动脉瓣关闭，大动脉管壁的弹性回缩使得储存的弹性势能转变为动能，推动射血期多容纳的那部分血液继续流向外周。大动脉的弹性贮器作用使心室的间断射血转化为血液在血管中的连续流动，同时使心动周期中血压的波动幅度减小。2.分配血管分配血管(distributionvessel)是指中动脉，即从弹性贮器血管以后到分支为小动脉前的动脉管道。分配血管的功能主要是将血液运输至各器官组织。3.毛细血管前阻力血管毛细血管前阻力血管(precapillaryresistancevessel)包括小动脉和微动脉(arteriole),其管径较细，对血流的阻力较大。微动脉是最小的动脉分支,其直径仅为几十微米。微动脉管壁血管平滑肌含量丰富，在生理状态下保持一定的紧张性收缩，它们的舒缩活动可明显改变血管口径，从而改变对血流的阻力及其所在器官、组织的血流量，对动脉血压的维持有重要意义。4.毛细血管前括约肌毛细血管前括约肌(precapillarysphincter)是指环绕在真毛细血管起始部的平滑肌，属于阻力血管的一部分。它的舒缩活动可控制毛细血管的开放或关闭，因此可以控制某一时间内毛细血管开放的数量。5.交换血管毛细血管(capillary)位于动静脉之间，分布广泛，相互连通，形成毛细血管网。毛细血管口径较小，管壁仅由单层内皮细胞组成,其外包绕一薄层基膜，故其通透性很高，是血管内、外进行物质交换的主要场所，故又称交换血管(exchangevessel)。6.毛细血管后阻力血管毛细血管后阻力血管（postcapillaryresistancevessel)是指微静脉（venules)，其管径较小，可对血流产生一定的阻力，但其阻力仅占血管系统总阻力的一小部分。微静脉的舒缩活动可影响毛细血管前、后阻力的比值，继而改变毛细血管血压、血容量及滤过作用，影响体液在血管内、外的分配情况。7.容量血管容量血管(capacitancevessel)即为静脉系统。与同级动脉相比，静脉数量多、管壁薄、口径大、可扩张性大，故其容量大。在安静状态下，静脉系统可容纳60%~70%的循环血量。当静脉口径发生较小改变时，其容积可发生较大变化，明显影响回心血量，而此时静脉内压力改变不大。因此，静脉系统具有血液储存库的作用。8.短路血管短路血管（shuntvessel)是指血管床中小动脉和小静脉之间的直接吻合支。它们主要分布在手指、足趾、耳郭等处的皮肤中，当短路血管开放时，小动脉内的血液可不经毛细血管直接进入小静脉，在功能上与体温调节有关。(二）血管的内分泌功能1.血管内皮细胞的内分泌功能生理情况下，血管内皮细胞合成和释放的各种活性物质在局部维持一定的浓度比，对调节血液循环、维持内环境稳态及生命活动的正常进行起重要作用。血管内皮细胞合成和释放的舒血管物质和缩血管物质相互制约，保持动态平衡。血管内皮细胞一旦受损，其释放的舒血管物质就会减少，进而诱发高血压、动脉粥样硬化等疾病。舒血管活性物质主要包括一氧化氮、硫化氢、前列环素等;缩血管活性物质主要有内皮素、血栓烷A2等(详见本章第四节)。2.血管平滑肌细胞的内分泌功能近年来，人们运用免疫学和原位杂交技术证明，血管平滑肌细胞可合成、分泌肾素和血管紧张素，调节局部血管的紧张性和血流量。此外，平滑肌细胞还能合成细胞外基质胶原、弹力蛋白和蛋白多糖等。3.血管其他细胞的内分泌功能血管壁中还含有大量成纤维细胞、脂肪细胞、肥大细胞、巨噬细胞和淋巴细胞等多种细胞。以往认为，这些细胞的功能是对血管起保护、支撑和营养作用。近年的研究发现，这些细胞还能分泌多种血管活性物质，以旁分泌、自分泌的方式调节血管的舒缩功能及结构变化。如外膜周的脂肪组织可通过局部合成分泌血管紧张素原、血管紧张素Ⅱ，参与构成血管壁肾素-血管紧张素系统。二、血流动力学血流动力学（hemodynamics)是流体力学的一个分支，是指血液在心血管系统中流动的力学，主要研究血流量、血流阻力、血压以及它们之间的相互关系。由于血液中含有血细胞和胶体物质等多种成分，故血液不是理想液体;而血管是较复杂的弹性管道，也不是刚性管道，因此血流动力学既具有一般流体力学的共性，又具备其自身的特点。(一）血流量和血流速度血流量(bloodflow)是指在单位时间内流经血管某一横截面的血量，也称为容积速度（volumevelocity)。其单位通常为ml/min或L/min。血流速度（bloodvelocity)指血液中某一质点在管内移动的线速度。当血液在血管内流动时，血流速度与血流量成正比，而与血管的横截面积成反比。1.泊肃叶定律Poiseuille研究了管道系统中液体流动的规律，用泊肃叶定律（Poiseuillelaw)可计算出液体流量，该定律表示为也可表示为上两式中Q表示液体流量，ΔP或（P1-P2）是管道两端的压力差,r是管道半径，L是管道长度，η是液体黏度，π是圆周率，K为常数，与液体黏度η有关。由该式可知单位时间内的血流量与血管两端的压力差ΔP或（P1-P2）以及血管半径的4次方成正比，而与血管的长度成反比。在其他因素相同的情况之下，如果甲血管的r是乙血管的两倍，那么，甲血管中Q是乙血管中Q的16倍，所以血流量的多少主要取决于血管的直径。泊肃叶定律适用于黏滞性液体在刚性管道内的稳定流动。当应用于血液循环时，应注意Q与AP实际并不成线性关系。这是因为血管具有弹性和可扩张性，r可因ΔP的改变而改变。2.层流和湍流层流(laminarflow)和湍流（turbulence)是血液在血管内流动的两种方式（图4-22)。层流时，液体中每个质点的流动方向一致，与管道长轴平行，但各质点的流速不同，管道轴心处流速最快，越靠近管壁流速越慢，在血管的纵剖面上各轴层流速矢量的顶端连线为一拋物线。图中的箭头方向指示血流的方向，箭头的长度表示流速矢量。泊肃叶定律仅适用于层流状态。在正常情况下，人体的血液流动方式以层流为主。然而，当血流速度加速到一定程度之后，层流情况即被破坏，此时血液中各个质点的流动方向不再一致，出现漩涡，称为湍流或涡流。发生湍流时，泊肃叶定律已不再适用。在管流中，用于判断层流和湍流的参数称为雷诺数（Reynoldnumber,Re)。这一参数定义为式中Re为无量纲数(无单位），V为血液的平均流速(单位为cm/s)，D代表管腔直径(单位为cm)，p为血液密度(单位为g/cm3),η代表血液黏度(单位为泊）。通常当Re值大于时即可发生湍流。由此式可知，在血流速度快、血管口径大、血液黏度低的情况下，较易发生湍流。在生理情况下，心室腔和主动脉内的血流方式是湍流，一般认为这有利于血液的充分混合，其余血管系统中的血流方式为层流。但在病理情况下，如房室瓣狭窄、主动脉瓣狭窄以及动脉导管未闭等，均可因揣流形成而产生杂音。(二）血流阻力血流阻力（bloodresistance)指血液流经血管时所遇到的阻力，主要由流动的血液与血管壁以及血液内部分子之间的相互摩擦产生。摩擦消耗一部分能量并将其转化为热能，因此血液流动时能量逐渐消耗，使血压逐渐降低。发生湍流时，血液中各个质点流动方向不断变化，阻力加大，能量消耗增多。生理情况下，体循环中血流阻力的大致分配为:主动脉及大动脉约占9%，小动脉及其分支约占16%，微动脉约占41%，毛细血管约占27%，静脉系统约占7%。可见产生阻力的主要部位是小血管(小动脉及微动脉）。血流阻力一般不能直接测量，需通过下式计算得出由该式可知血流阻力（R)与血管两端的压力差（ΔP)成正比，与血流量（Q)成反比。结合泊肃叶定律，可得到计算血流阻力的公式式中R为血流阻力，η为血液黏度，L为血管长度，r为血管半径。该式表明血流阻力与血液黏度以及血管长度成正比，与血管半径的4次方成反比。当血管长度相同时，血液黏度越大，血管直径越小，则血流阻力越大。由于在同一血管床内，L与力在一段时间内变化不大，影响血流阻力的最主要因素为r,故产生阻力的主要部位是微动脉。机体就是通过控制各器官阻力血管的口径对血流量进行分配调节的。在某些生理和病理情况下，血液黏度（bloodviscosity)也是可变的。影响血液黏度的因素主要有以下几个方面。1.血细胞比容血细胞比容是决定血液黏度最重要的因素。血细胞比容越大，血液的黏度就越高。2.血流的切率血流的切率(shearrate)是指在层流情况下，相邻两层血液流速之差和液层厚度的比值。匀质液体的黏度不随切率的变化而变化，这种液体称为牛顿液，如血浆。全血为非勻质液体，其黏度随切率的减小而增大，属于非牛顿液。切率越高，层流现象越明显，即红细胞集中在血流的中轴，其长轴与血管纵轴平行，红细胞移动时发生的旋转以及血细胞之间相互撞击摩擦的机会较少,故血液黏度较低。反之，当切率较低时，红细胞发生聚集趋势，血液黏度便增高。3.血管口径血管口径较大时，对血液黏度的影响较小，而当血液流经直径小于0.2?0.3mm的微动脉时，只要切率足够高，血液黏度将随血管口径的变小而降低。这一现象称为Fahraeus-Lindqvist效应。这使血液在流经小血管时的血流阻力显著降低，对机体显然是有益的。产生这一效应的机制可能与小血管内的血细胞比容较低有关。4.温度血液的黏度可随温度的降低而升高。人的体表温度比深部温度低，故血液流经体表部分时黏度会升高。如果将手指浸在冰水中，局部血液的黏度可增加2倍。(三）血压血管内流动的血液对血管侧壁的压强，即单位面积上的压力，称为血压（bloodpressure)。按照国际标准计量单位规定，血压的单位是帕（Pa)或千帕（kPa),习惯上常以毫米汞柱（mmHg)表示,lmmHg=0.kPa。各段血管的血压并不相同，从左心室射出的血液流经外周血管时，由于不断克服血管对血流的阻力而消耗能量，血压将逐渐降低（图4-23)。通常所说的血压是指动脉血压。大静脉压和心房压较低，常以厘米水柱(cmH2O)为单位，1cmH2O=0.kPa。血压在各段血管中的下降幅度与该段血管对血流阻力的大小成正比。在主动脉和大动脉段，血压降幅较小。如主动脉的平均压约mmHg,到直径为3mm的动脉处，平均压仍可维持在95mmHg左右;到小动脉时，血流阻力增大，血压降落的幅度也变大。在体循环中，微动脉段的血流阻力最大，血压降幅也最显著。如微动脉起始端的压力约85mmHg，而毛细血管起始端血压仅约30mmHg，说明血液流经微动脉时压力下降约55mmHg。当血液经毛细血管到达微静脉时，血压下降至15?20mmHg,而血液经静脉回流至腔静脉汇入右心房时，压力接近0mmHg。血管的延迟顺应性（delayed
