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血管功能分类及影响因素

【摘要】:(一)血管的功能性分类血管按生理功能的不同可分为以下几类。该式表明血流阻力与血流黏度和血管长度成正比,与血管半径的4次方成反比。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。动脉血压存在年龄,性别、身材、功能状态等情况而异。在此基础上,心脏射血产生的动力与血流所遇到的外周阻力二者相互作用形成了动脉血压的根本因素,此外,大动脉管壁的弹性能缓冲收缩压、维持舒张压以及保持血液的连续流动。

(一)血管的功能性分类

血管按生理功能的不同可分为以下几类。

1.弹性储器血管 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。大动脉的弹性储存作用使心室的间断射血转化为血液在血管中的持续流动。可见,大动脉的弹性储器可发挥缓冲动脉血压、维持血液连续性流动的作用。

2.分配血管 指中动脉,其主要功能是将血液运输到各组织器官

3.阻力血管 指小动脉、微动脉和微静脉。其管径较细,含有丰富的血管平滑肌,可通过舒缩活动明显改变血管口径,是产生血流阻力的主要场所。

4.交换血管 指毛细血管,口径较小,管壁仅由单层内皮细胞组成,通透性极高,是进行物质交换的主要场所。

5.容量血管 指静脉系统。与同级动脉相比,静脉数量多、管壁薄、口径大,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,具有血液储存库的作用。

(二)血流量、血流阻力和血压

考点提示

血流阻力。

1.血流量 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,其单位通常为ml/min或L/min。

2.血流阻力 是指血液流经血管时所遇到的阻力,主要由流动的血液与管壁以及血液内部成分之间的摩擦力。

结合泊肃叶定律,可得到计算血流阻力的公式为:R=8ηL/πγ4

公式中R为血流阻力,η为血液黏度,L为血管长度,γ为血管半径。该式表明血流阻力与血流黏度和血管长度成正比,与血管半径的4次方成反比。由于在同一血管床,L与η在一段时间内变化不大,影响血流阻力的最重要因素为血管半径,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。

3.血压 是指血管内流动的血液对于血管壁的侧压力。在整个血管系统中由于需要不断克服血管对血流的阻力,血压会逐渐降低,各血管之间存在着压力差,即动脉血压>毛细血管血压>静脉血压。通常所说的血压是指动脉血压。按照国际标准计量单位规定,血液的单位是帕(Pa)或千帕(kPa),习惯上常用毫米汞柱(mmHg)表示,1 kPa=7.5 mmHg,1 mmHg=0.1333 kPa。大静脉和心房内压力较低,常用厘米水柱(cmH2 O)为单位,1 cmH2 O=0.098 kPa。

(三)动脉血压和动脉脉搏

考点提示

动脉血压的影响因素。

1.动脉血压 是指血液对动脉管壁的侧压力。由于心脏呈周期性间断射血,故在每一心动周期中动脉血压也呈现周期性变化。收缩压是指心室收缩时达到的最高值时的血压。舒张压是指心室舒张末期动脉血压降低所达到的最低值时的血压。脉搏压或脉压是指收缩压与舒张压之差,脉压可反映动脉血液波动的幅度。平均动脉压是指在一个心动周期中,每一瞬间动脉血压的平均值,粗略估算约等于舒张压加1/3脉压。

2.动脉血压的测量方法 动脉血压是人体的基本生命体征之一。动脉血压的测量方法有两种,即直接测量法和间接测量法。由于间接测量法无创、简便,为临床常用。由于大动脉中的血压落差很小,故通常将上臂测得的肱动脉血压代表动脉血压。

3.动脉血压的正常值及相对稳定的意义 安静状态下我国健康青年人收缩压为100~120 mmHg,舒张压为60~80 mmHg,脉压为30~40 mmHg。动脉血压存在年龄,性别、身材、功能状态等情况而异。随年龄的增长,血压有逐渐升高的趋势,收缩压比舒张压升高显著;男性比女性略高;肥胖的人血压偏高;精神紧张或体力活动时血压可暂时升高。此外,正常人血压还存在昼夜波动的日节律。大多数人血压在凌晨2~3时最低,上午6~10时及下午4~8时各有一个高峰,从晚上8时缓慢下降。这种现象在老年人和高血压病人中更为显著。

4.动脉血压的形成 心血管是封闭的系统,有足量的血液充盈是形成动脉血压的前提条件。在此基础上,心脏射血产生的动力与血流所遇到的外周阻力二者相互作用形成了动脉血压的根本因素,此外,大动脉管壁的弹性能缓冲收缩压、维持舒张压以及保持血液的连续流动。

心室收缩时,心室射出的血液,由于外周阻力的存在,只有1/3流至外周,其余2/3乃暂时贮存在大动脉内,因此收缩期动脉血压升高,但由于大动脉壁的弹性扩张,收缩压不至于过高。心室舒张期,心室射血停止,动脉血压下降,同时大动脉弹性回缩,继续推动血流。由于大动脉的弹性回缩和外周阻力的存在,使舒张期大动脉内仍保持一定量的血液充盈,使舒张压不至于过低。

5.影响动脉血压的因素 凡能影响上述动脉血压形成的因素,均可影响动脉血压。

(1)搏出量:当搏出量增加时,动脉血压升高,以收缩压升高明显,舒张压升高不明显,脉压增大。这是由于当搏出量增加时,心缩期射入主动脉的血量增多,故收缩压明显升高。动脉血压升高,血流速度加快,至心舒期末,大动脉内存留的血量增加不多,故舒张压升高不明显。相反,搏出量减少,则收缩压明显降低。因此,收缩压的高低主要反映搏出量的多少。

(2)心率:其他因素不变时,心率在一定范围内增加,可使舒张压升高。这是由于心率加快,心动周期缩短,尤其是舒张期缩短更明显,故而流至外周的血量减少,心室舒张末期存留于大动脉内的血量增多,使舒张压升高。

(3)外周阻力:其他因素不变时,外周阻力增大,动脉血压升高,以舒张压升高明显。这是由于心室舒张期中血液流至外周的阻力增大,流动的速度减慢,舒张期末存留于大动脉内血量增多所致。相反,外周阻力减小,舒张压下降。因此,舒张压的高低主要反映外周阻力的大小。

(4)大动脉管壁的弹性:大动脉管壁的弹性具有缓冲血压的作用。老年人或动脉硬化者,动脉管壁组织变性硬化,弹性减退,对血压的缓冲作用减弱,使收缩压升高,舒张压下降,脉压增大。但由于常伴有小动脉硬化,外周阻力亦升高,故舒张压也常升高。

(5)循环血量与血管容积:正常机体的循环血量与血管容积相匹配,使血管内血液保持一定的充盈度,显示一定的血压。当循环血量减少或血管容积增加时,均可导致动脉血压下降。如人体大量失血时,循环血量迅速减少,血压急剧下降,甚至危及生命。药物过敏或中毒性休克的病人,全身小血管扩张,血管容积增大,循环血量相对减少,导致血压降低。此时应使用缩血管药物,使血管容积减小,血压回升。(www.chuimin.cn)

6.动脉脉搏 简称脉搏,是指在每个心动周期中,因动脉内压力和容积发生周期性变化而引起的动脉管壁周期性波动。它起始于主动脉,可沿动脉管壁向外周传播。在一些表浅的部位(如桡动脉等)均可扪到。脉搏的特征在一定程度上可反映心血管的功能情况。

(四)静脉血压与静脉回心血量

考点提示

中心静脉压。

1.静脉血压 体循环血液流到小静脉时,血压降到约15~20 mmHg,到达右心房时压力已近于零。通常将各器官或肢体的静脉血压称为外周静脉压,把右心房和胸腔内的大静脉血压称为中心静脉压(CVP)。中心静脉压的正常值4~12 cmH2 O,中心静脉压的高低,反映了心脏的射血能力和静脉回心血量。如心脏射血能力良好,能及时将血液射出,中心静脉压较低;反之,心脏射血能力减弱(如心力衰竭),右心房和腔静脉淤血,中心静脉压则较高。另一方面,若静脉回心量增加(如输血、输液过多或过快),中心静脉压升高;反之,则降低。故测定中心静脉压有助于判断病人的心功能状况,还可作为临床控制输血、输液量的主要指标。

2.影响静脉回心血流的因素

(1)心肌收缩力:心肌收缩力越强,搏出量越多,心舒期室内压越低,对心房及腔静脉内血液抽吸力量就越大,中心静脉压越低,静脉回流量就越多;相反,当右心衰竭时,心肌收缩力减弱,搏出量减少,血液淤积在右心房或腔静脉内,使中心静脉压升高,静脉回流受阻,病人表现为颈静脉怒张、肝脾肿大、下肢水肿等体征。当左心衰竭时,血液淤积在肺静脉系统内,病人表现为肺淤血、肺水肿等体征。

(2)重力和体位:平卧位时,全身静脉与心基本处于同一水平,血液重力对静脉回心血量影响不大。当身体由卧位突然变为直立时,由于重力作用,心水平以下部位的静脉扩张,容量增加,回心血量减少,导致心输出量减少和动脉血压下降,引起脑、视网膜供血一时不足,出现短暂的头晕、眼前发黑等现象,称为直立性低血压。体弱多病或长期卧床的人更易发生此现象,应加以注意。

(3)呼吸运动:胸膜腔内压呈负压状态。吸气时胸内压更低,可间接导致中心静脉压的降低,从而增加静脉回心血量;呼气时则相反,使静脉回心血量相应减少。

(4)骨骼肌的挤压作用:骨骼肌收缩时,可挤压静脉血管,静脉血压升高,促进静脉血液回流,同时静脉内的瓣膜使血液只能向心脏方向流动而不能倒流。因此,骨骼肌和静脉瓣对静脉回流起着“泵”作用,促进静脉的血液回流。正常人长时间站立或处于坐位,可能会出现下肢水肿,这是由于下肢静脉缺乏肌肉缩、舒挤压,血液淤积于下肢的缘故。

(五)微循环的组成及功能

考点提示

微循环的组成。

微循环是指微动脉与微静脉之间的血液循环,其主要功能是实现血液与组织之间的物质交换,其次是调节组织器官血流量。

1.微循环的组成 典型的微循环由微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、真毛细血管网、通血毛细血管、动静脉吻合支和微静脉等7个部分组成。

2.微循环的血流通路及意义

(1)迂回通路:血液经微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌进入真毛细血管网,最后入微静脉。此通路迂回曲折,穿行于组织细胞之间,加之血流缓慢,毛细血管管壁通透性大等因素,因而此通路是血液和组织进行物质交换的主要场所,又称营养通路。

(2)直捷通路:血液从微动脉经后微动脉和通血毛细血管进入微静脉。此通路直且较短,安静时经常开放,血流速度快,很少与组织细胞进行物质交换。主要功能是使一部分血液快速通过微循环进入静脉,保证静脉回心血量。

(3)动静脉短路:血液从微动脉经动静脉吻合支直接进入微静脉。此通路最短,血管壁较厚,血流速度快,无物质交换功能,又称非营养性通路,在调节体温方面起重要作用。

(六)组织液

考点提示

有效滤过压。

1.组织液的生成 组织液的生成与回流是在微循环毛细血管处进行的。正常情况下,组织液由毛细血管的动脉端不断产生,同时大部分通过毛细血管静脉端返流回毛细血管,少部分通过淋巴管流入血液循环。因此,正常组织液处于动态平衡状态。在毛细血管处决定组织液生成与回流的主要因素是有效滤过压。有效滤过压=(毛细血管血压+组织液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压+组织液静水压)。其中毛细血管血压和组织液胶体渗透压是促进组织液生成的力,而血浆胶体渗透压和组织液静水压是促进组织液回流的力。当有效滤过压为正值时,表示有液体从毛细血管滤出,组织液生成;当有效滤过压为负值时,则表示有液体被重吸收回毛细血管,组织液回流。按各数值计算可知,动脉端的有效滤过压为10 mmHg,有组织液生成。而在静脉端有效滤过压为-8 mmHg,组织液大部分在此回流,少部分进入毛细淋巴管成为淋巴液。

2.影响组织液生成的因素

(1)毛细血管有效液体静水压:即毛细血管血压与组织液静水压之间的差值,是促进组织液生成的主要因素。全身或局部的静脉压升高是有效静水压增高的主要原因。

(2)有效胶体渗透压:是血浆胶体渗透压与组织液胶体渗透压之差。它是限制组织液生成的主要力量。血浆胶体渗透压主要取决于血浆蛋白尤其是白蛋白的浓度。某些疾病如营养不良、肝肾疾病等,可因血浆蛋白减少、血浆胶体渗透压降低而发生水肿。

(3)毛细血管壁的通透性:正常情况下,毛细血管壁对蛋白质几乎不通透,从而能维持正常的有效胶体渗透压。但在感染、烧伤、过敏等情况下,毛细血管壁的通透性异常增高,血浆蛋白可随着液体渗出毛细血管,使血浆胶体渗透压下降,导致组织液生成增多而出现水肿。

(4)淋巴回流:生成的组织液会有10%的液体需要通过淋巴管道回流到血液,故淋巴系统是否通畅可直接影响组织液的回流。在某些病理情况下,如丝虫病病人,由于淋巴管被堵塞,使淋巴回流受阻,组织液就在组织间隙聚集而形成水肿。