血管系統(tǒng)各部分的特性與壓力梯度

1、血管系統(tǒng)各部分的特性與壓力梯度血壓的測(cè)定1732年SHales（1677-1761）第一次在馬的頸動(dòng)脈上直接測(cè)量血壓。他讓馬右側(cè)位平臥，用直徑為12毫米的銅管插入左頸動(dòng)脈，另一端接上一玻璃管。當(dāng)打開頸動(dòng)脈結(jié)扎時(shí)，血流沖捜氬苣詿锏階笮氖宜街2.9米的高度，約相當(dāng)于28千帕（210毫米汞柱）的壓力?，F(xiàn)在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在急性實(shí)驗(yàn)時(shí)仍用U形管檢壓計(jì)直接測(cè)定動(dòng)物的血壓。如將檢壓計(jì)通過T形插管的兩端分別與動(dòng)脈的近心端和遠(yuǎn)心端相連接，血管內(nèi)的血流繼續(xù)流動(dòng)，從T形管的側(cè)管內(nèi)測(cè)定壓力，則測(cè)到的壓力是這一點(diǎn)的側(cè)壓。檢壓計(jì)經(jīng)直插管直接連到動(dòng)脈的近心端，使血流阻斷，則測(cè)得的血壓是終端壓。終端壓是側(cè)壓加上由血液動(dòng)能轉(zhuǎn)變

2、成的壓分鐘5升的情況下，主動(dòng)脈血流平均速度約為20厘米每秒，則主動(dòng)脈內(nèi)側(cè)壓與終端壓之間的平均差數(shù)只有40帕（0.3毫米汞柱）。在主動(dòng)脈以外的動(dòng)脈和較小血管內(nèi)流速是很小的，因而在正常生理?xiàng)l件下，動(dòng)能因素是完全可以忽略不計(jì)的。在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，心輸出量急劇增加，這種情況下所產(chǎn)生的動(dòng)能成為血流總能量的重要部分。在人體上一般用間接法測(cè)量血壓。將血壓計(jì)的橡皮袖帶纏在手臂上部，打氣入帶，使帶內(nèi)壓力升高到26.66千帕（200毫米汞柱）左右，完全阻斷血流。將聽診器放在袖帶下肱動(dòng)脈上，逐漸放出帶內(nèi)空氣，當(dāng)袖帶壓剛低于心縮壓，動(dòng)脈壓的高峰大于袖帶壓時(shí)，血液以很高的速度穿過部分阻塞的動(dòng)脈。高速的血流產(chǎn)生湍流和振動(dòng)，可

3、以聽到第一聲，這時(shí)，血壓計(jì)上的壓力讀數(shù)相當(dāng)于心縮壓。繼續(xù)降低帶內(nèi)的壓力，血液流過袖帶阻滯區(qū)的時(shí)間延長(zhǎng)，產(chǎn)生的聲音增大。當(dāng)袖帶內(nèi)壓力相當(dāng)于心舒壓，聽到的聲音低沉，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。帶內(nèi)壓力下降到剛低于心舒壓測(cè)聲音全部消失。這是由于血液不斷地平靜地流過完全開放的血管，沒有湍流，也沒有噪音（見圖）。由于心臟的收縮與舒張，增加動(dòng)脈壓并降低靜脈壓，在心臟的動(dòng)脈端和靜脈端形成壓力梯度，推動(dòng)血液在心血管系統(tǒng)中循環(huán)。在人的體循環(huán)中，動(dòng)脈端的壓力在心縮期為14.67-16千帕（110-120毫米汞柱），心舒末期為10.67千帕（80毫米汞柱），靜脈端的壓力為0，動(dòng)靜脈端的壓差平均為13.33千帕（100毫米汞柱）。

4、在肺循環(huán)中的壓力低得多，動(dòng)脈端壓力在心縮期和心舒末期分別為265與98帕（27與10毫米汞柱），靜脈端的壓力也是0。動(dòng)脈心臟每次收縮時(shí)將心室中的血液射入與他相連接的動(dòng)脈（見圖）。這些動(dòng)脈有兩方面的機(jī)能。一是把血液從心臟引導(dǎo)到機(jī)體的各部分。他們的管徑較粗，對(duì)血流的阻力很小。另一方面的機(jī)能是作為有彈性的血庫(kù)調(diào)節(jié)血量和血壓。在心室收縮期，一定量的血液突然射入主動(dòng)脈和主要的動(dòng)脈，如果主動(dòng)脈和大動(dòng)脈沒有彈性，不能膨脹，則這種突然的輸入會(huì)使整個(gè)動(dòng)脈系統(tǒng)的血壓和血量大為增加。由于這些動(dòng)脈有一厚層彈性組織，當(dāng)血液射入時(shí)可以擴(kuò)張，容納心臟射入的血液，使血壓不致過高，血液不致突然涌入較小的動(dòng)脈（圖）。在心舒期，射

5、血停止，主動(dòng)脈瓣關(guān)閉，被擴(kuò)張的動(dòng)脈由于彈性而回縮，把在心縮期貯存的位能釋放出來，維持血壓相對(duì)的穩(wěn)定，推動(dòng)血液繼續(xù)流向外周（見圖）。由于主動(dòng)脈和其他一些主要?jiǎng)用}的彈性血庫(kù)的作用，使心臟的間斷性射血轉(zhuǎn)變成動(dòng)脈中持續(xù)不斷的血流。動(dòng)脈管壁的彈性隨年齡的增長(zhǎng)而減小。微動(dòng)脈微動(dòng)脈的管壁內(nèi)肌纖維成分相對(duì)地比較多，大多是環(huán)行平滑肌纖維。環(huán)行平滑肌纖維長(zhǎng)度的變化可以迅速改變這些血管的口徑。微動(dòng)脈位于動(dòng)脈與毛細(xì)血管之間。他的口徑的變化一方面可以調(diào)節(jié)血液從動(dòng)脈流出的速度，從而調(diào)節(jié)動(dòng)脈內(nèi)的血量和血壓；另一方面又可調(diào)節(jié)控制進(jìn)入器官組織的血量、調(diào)整血液的分布。血管系統(tǒng)中對(duì)血流的阻力叫做外周阻力。在形成外周阻力的各種因素中

6、，微動(dòng)脈的阻力是主要的。因?yàn)樵谡麄€(gè)血管系統(tǒng)中一，在主動(dòng)脈、動(dòng)脈等部分壓力下降很少，而微靜脈與右心房之間的壓力下降也很少，大部分壓力下降發(fā)生在微動(dòng)脈和毛細(xì)血管的兩端，由此可以推論這一部分血管的阻力必然很大（見圖）。實(shí)際測(cè)量腸系膜血管的壓力下降也表明，微動(dòng)脈中壓力急劇下降，大約55的壓力下降發(fā)生在微動(dòng)脈，20發(fā)生在毛細(xì)血管，而其他血管的壓力降只有25。由于外周阻力主要發(fā)生在微動(dòng)脈，因此微動(dòng)脈又叫毛細(xì)血管前阻力血管。靜脈靜脈首要的機(jī)能是從身體各部分的毛細(xì)血管將血液引導(dǎo)回心臟。在靜臥的人體內(nèi)，毛細(xì)血管微靜脈端的血壓平均約為1470帕（150毫米水柱），而大靜脈進(jìn)右心房端的血壓為50帕（5毫米水柱），這

7、個(gè)壓差促使血液流回右心房。毛細(xì)血管的血壓影響靜脈血的回流，而毛細(xì)血管的血壓又隨微動(dòng)脈的運(yùn)動(dòng)而改變。微動(dòng)脈擴(kuò)大，則毛細(xì)血管血壓上升，靜脈回流增加；微動(dòng)脈縮小，則毛細(xì)血管血壓下降，靜脈血回流減少。在胸腔內(nèi)的靜脈還受到胸膜腔內(nèi)壓的影響。吸氣時(shí)胸膜腔內(nèi)壓下降，使胸腔內(nèi)的靜脈和心房擴(kuò)張，壓力下降，增大與外周靜脈的壓差，促使外周靜脈血流入胸腔。呼氣時(shí)，胸膜腔內(nèi)壓上升，靜脈血流入胸腔減慢，但是由于頸部和四肢的靜脈中存在瓣膜，防止了靜脈血的倒流。如前所述，骨骼肌收縮時(shí)，擠壓旁邊的靜脈，促使血液回流心臟，肌肉松弛時(shí)，雖然壓力降低，也由于靜脈中瓣膜的作用，血液不會(huì)倒流。所以呼吸活動(dòng)和骨胳肌的收縮，都有助于靜脈血流回心臟。 靜脈的管壁比動(dòng)脈的薄得多，彈性也較低。主要靜脈的管內(nèi)橫切面積是相應(yīng)動(dòng)脈的兩倍，從組織接納血液的小靜脈的內(nèi)切面積是供應(yīng)血液的小動(dòng)脈的內(nèi)切面積的6-7倍。靜脈系統(tǒng)是一個(gè)大容積的低壓系統(tǒng)。在哺乳動(dòng)物，靜脈中的血量約為血