医学类教学课件：第三节 血管生理

二、血流动力学（hemodynamics）
血液非牛顿液，血管非刚性管道：流体力学+自身特点
●血流量、血流速度、血流阻力及血压
1. 血流量(blood flow)：单位时间内流过血管某一横 截面积的血量，也称为容积速度(flow rate), ml/min或L/min
区别于血流速度（m/s）,循环系统中任一总横截 面上血流量相等，=CO
外膜：弹性纤维+胶原纤维
弹性纤维（收缩舒张）
1. 弹性储器血管 （windkessel vessel）-大A 2.分配血管 (distribution vessel)-中A 3. 毛细血管前阻力血管（ precapillary resistance vessel）- 小
微A 4. 毛细血管前括约肌（ precapillary sphincter）-围绕真毛细
主A、肺A
大A A 小A 微A 真毛细 微V
血管
弹性贮器血管 分配血管 阻力血管
交换 阻力 血管 血管
管壁厚、富含 富含平滑 富含平滑
弹性纤维
肌纤维 肌纤维
仅一层 内皮C
紧张性收缩 和基膜
V
腔V
容量血管
管腔粗 管壁薄 可扩张性大
The smooth muscle cells run circularly around the vessel wall
2. 血流阻力
血液在血管内流动所遇到的阻力，因摩擦而产生
主A.，大A. 小A.及其分支 微A.
C.
V.
9% 16% 41% (r改变影响大) 27% 7%
R=8L/(r4)
全血黏度为水的4~5倍 牛顿液（黏度不随切率改变）和非牛顿液（黏度随切 率改变而变化）
红细胞比容 hematocrit
全血主要决定于血细胞比容，血浆主要决定于白蛋白，贫血时， 比容 η Re 湍流（心脏杂音）
体位调节）
主动脉肺动脉主 干及其大分支：
口径粗
管壁厚
可扩张性 弹性
富含弹性纤维
• 大动脉：富含弹性纤维，可扩张——弹性贮器血管
心室收缩：2/3储存大动脉，管壁扩张，PA升高，动能变弹性势能 心室舒张：弹性回缩，势能变动能，推动血液外流 意义：间断射血变成持续血流；减小血压波动幅度
毛 细 血 管 括 约 肌
可见，血管口径对血流量Q和血流阻力R影响很大
① Q△P
Resistance1/r4 Qr4
层流（laminar flow）和湍流（turbulent flow）
泊肃叶定律只适用于层流
血流切率（shear rate）：相邻2层 血液流速之差和液 层厚度的比值
雷诺数（Reynolds number）经验公式
血管起始部的平滑肌 5. 交换血管 （ exchange vessel）-真毛细血管 6.毛细血管后阻力血管（ postcapillary resistance vessel）- 小
微V 7. 容量血管 (capacitance vessel)-静脉 8. 短路血管 （shunt vessel）-动静脉吻合（手指 足趾 耳廓，
Medical Physiology
Walter F. Boron&
Emile L. Boulpaep
Q=△P/R
血管两端压力差
血流量
血粘度
血流阻力 血管长度
血管半径
红细胞比容 切变速率 温度 血管半径
三. 血压 blood pressure
血管内的血流对于单位面积血管壁的侧 压力，即压强。
单位：Pa/kPa；mmHg (1mmHg=0.133kPa)
Q=△P/R
2. 血流阻力
血液在血管内流动所遇到的阻力，因摩擦而产生
Medical Physiology
Walter F. Boron&
Emile L. Boulpaep
泊肃叶定律（Poiseuille law）
Q= π Δ Ρr4 8 ηL
Q= Δ Ρ R
Δ Ρ =P1-P2
R=8L/(r4)
Re= VD ρ η
Medical Physiology
Walter F. Boron& Emile L. Boulpaep
一般，Re ＞2000时发生湍流
生理情况下：
心室腔和大血管：湍流，有利于血液混合 （支气管静脉，肺静脉中部分是静脉血）
其余血管系统：层流
病理情况下：
房室瓣狭窄， 主动脉瓣狭窄，动脉导管微 闭，产生湍流和杂音
前言（Introduction） 体循环与肺循环呈串联关系 体循环各器官血管呈并联关系 淋巴管吸收部分组织液汇入静脉，为血液循环的一部分
体循环：总循环84% V. 64% A. 13% C. 7%
心脏 ： 7% 肺循环：9%
内膜：EC+内皮下层
EC(1. 屏障2.内衬面3.分泌)
中膜：VSMC+弹性纤维+胶原纤维 VSMC（调节血流）
2. More blood flows through the capillaries during cardiac systole than during diastole. (T or F?)
切变速率 shear rate
切率较高时，轴流明显， η较低 切率较低时，η较高
温度 随体温 而 （体表η 升高）
血管半径
口径较大时，一般没有影响，直径﹤0.2~0.3mm时，只要切率足 够高，在一定范围内， η随口径的 而 ，称为法林效应
轴流效应1：降低血 液总体η 轴流效应2：小血管
中的血液比容低 （arterial cushion）
大静脉和心房压：用cmH2O为单位
（1cmH2O=0.098kPa）
血管生理
1. 血管的分类，结构和功能特点
主动脉→动脉→小动脉、微动脉→毛 细血管→微静脉、小静脉→静脉→腔 静脉
2. 血流动力学
Q=△P/R
血流量、血流阻力、血流速度、血压
1. In general, the parallel arrangement of the vascular system enables each organ to receive its own separate arterial blood supply. (பைடு நூலகம்rue or false?)
Normal arteriolar tone
Arteriolar vasoconstriction
Arteriolar vasodilation
(a) Electron micrograph of a cross section of a capillary
(b) Photograph of a capillary