微循环

什么是微循环?

微循环是生命的基本特征之一，是机体与周围环境不断地进行物质、能量、信息的传递活动。单细胞生物可以通过细胞膜进行这种传递活动，但进化至哺乳动物阶段(人)只有肺和胃肠分别通过气管和食管才能和外界环境进行物质、能量、信息的传递。其他器官的位置、功能、代谢已经定型，构成器官的组织、细胞不能直接和外界环境沟通，只有通过组织液和血液、淋巴液进行物质、能量、信息的传递。微循环就是直接参与组织、细胞的物质、能量、信息传递的血液、淋巴液和组织液的流动。由于血红蛋白呈红色，镜下可以直接观察到细动脉、毛细血管、细静脉内的血液流动，而不做特殊处理是看不清淋巴液和组织液的流动的。因此，在临床上常常认为微循环就是指血液微循环，血液微循环是人们研究较多、认识较为清楚的领域。

微循环系统

微循环是微动脉与微静脉之间的毛细血管中的血液循环，是循环系统中最基层的结构和功能单位。它包括微动脉、微静脉、毛细淋巴管和组织管道内的体液循环。是直接参与组织细胞的物质交换的。人体每个器官，每个组织细胞均要由微循环提供氧气、养料，传递能量，交流信息及排除二氧化碳及代谢废物。故微循环与人体的衰老、疾病有着极其密切的关系。一旦人体的微循环发生障碍，其相应的组织系统或内脏器官就会受到影响而不能发挥正常功能，就容易导致人体的衰老、免疫功能的紊乱以及疾病的发生。故可以说，微循环障碍是导致人体衰老的根本原因；微循环障碍是各种疾病的基本病理改变；微循环障碍也是疾病发生、发展的重要环节。微循环理论，微循环学是一门新兴的边缘学科，它包括了基础医学、临床医学、生物工程等等多个学科，故对于微循环的研究已成为当今世界、国内外医学界、生物医学工程界共同重视的热门课题。

微循环障碍

正常的微循环灌注是人体组织细胞、脏器维持正常功能的前提，但在某些生理或病理性刺激因子作用下就会发生微循环障碍。微循环障碍是指微血管、微血流发生形态及功能的紊乱，导致组织细胞灌注不足而引起一系列缺血，缺氧性病变而产生疾病。

常见的微循环障碍： (1)管径及形态改变：微血管的持续痉挛或扩张，血管迂曲、畸形、密度降低；(2)管壁通透性增加：使血管外水肿或渗血； (3)微血流的改变：(4)血小板、红细胞的聚集成团；(5)白微栓的形成(血小板之间及白细胞的粘附或含有纤维蛋白)；(6)血浆粘稠度的改变(血浆蛋白成份改变)如纤维蛋白原、球蛋白增加、清蛋白降低等等。

上述改变又可相互影响，终使血细胞聚集，血流缓慢，血液浓缩，血粘度增加而易形成血栓，或组织细胞缺血、缺氧而发生病变。通常微循环障碍是在不知不觉中产生，有可能在相当一段时间内无明显症状而处于潜伏期，目前发现微循环障碍的主要检测手段是通过计算机微循环显微电视系统作活体观察，它是一般X光、心电图、B超所不能代替的。微循环障碍常见于中老年人，为了防止微循环障碍的发生、发展，人们除要注意适量运动，合理营养外，服用功能型保健品可改善微循环，降低血粘度，防治微血栓，尤其对中风后遗症、心脑供血不足、糖尿病、脉管炎等有良好的康复及辅助作用。

衰老与微循环

衰老是由多种因素决定的，其中作为供给细胞氧气和营养物质、清除废物的微循环发生障碍是导致衰老的重要原因，这是一些学者对人体衰老机制的科学阐释。在研究中观察到，随着年龄的增长，微循环功能出现不同程度的异常，障碍程度逐渐加重，而长寿老人的微循环，相反仍保持正常的状态，这表明微循环的功能状态与年龄密切相关。研究还发现，50－59岁年龄段的人群中，微循环功能异常者较多，且易导致各种疾病的发生，是"衰老的危险年龄区间"。研究认为，微循环障碍作为衰老象征的结果与标志，同时在促进器官、组织和整体衰老中起主要作用，提出"衰老与微循环学说"。打个比方，人的心脏犹如水泵一样，是全身血液流动的动力源。分布周身的大小血管则象"长江"、"运河"，是输送血液的通道，而微血管则相当于灌溉的"渠道"，它数量多、分布面积大，遍及人体的每个角落，体内通过它在进行物质交换。若微血管不通畅，就象沟通一块块秧田的"水渠"受阻，"秧苗"得不到足够的营养和水份就会枯死一样，人体的细胞、组织乃至脏器会因微循环功能的障碍而萎缩、损伤和导致功能减退，衰老和疾病也随产生。这样我们就明白了微循环与衰老的关系：微循环功能障碍→导致组织细胞缺血缺氧，代谢紊乱，进而引起脏器功能低下，脏器间功能失调继之出现人体内环境失衡，形成恶性循环，最终促使衰老和产生疾病。在众多纷纭的衰老学说中，衰老微循环学说自成一体，并对其它学说作出贯通的阐释。

微循环特点？

微循环中的毛细血管非常长，约9-11万公里，能绕地球两周半，分布在人体各个角度无处不

有。微循环的血管非常多，约有300亿支。微循环的血管的管壁非常薄，仅是普通白纸的百分之一，有利于物质交换和白细胞出入，血管的通性大，无主动脉的扩张和收缩能力。毛细血管非常细，仅是人头发丝的二十分之一。毛细血管管腔内压力低，压差小，正常微循环平均压力约为20毫米汞柱。前毛细血管有括约肌，动静脉之间有交通支吻合，形成动静脉短路。

微循环的功能？

人体中微动脉、毛细血管、微静脉之间的血液循环，就叫做微循环。微循环是人体组织细胞吸收营养、氧气，排出代谢产物的交换场所。人体单纯靠心脏的收缩力量不能将血液直接灌注到人体各器官的组织细胞，必需靠微循环部分的毛细血管不与心脏跳动同步的自律运动将血液进行第二次调节，第二次灌注，所以在医学上把微循环比喻为人体的“第二心脏”。微循环的功能主要有两方面：

l、物质交换的场所血液给组织运来氧气、营养物质、激素和水等，带走二氧化碳和代谢产物。微循环是这些物质进行交换的唯一场所。

2、调节血流和血量微循环的血管数量极多、容量很大、是个P大的贮血库。改变这个血库的容血量，就可以调节全身的循环血量和静脉的回心血量。一旦因某些原因引起全身微循环血管大量开放，将有大量血液淤积在微循环内，导致循环血量和回心血量减少，血压下降。如不及时纠正，必将导致严重的后果。

微循环的组成

微循环（ microcirculation，MC）是指微动脉（细动脉）与微静脉（细静脉）之间的血液循环。微循环是组织液、淋巴液生成和血液与组织液进行物质交换的场所。微循环的组织、构造，因器官的不同，虽略有差别，但基本结构大致相同。微循环由以下几部分组成：

1、微动脉系小动脉的终未部分，管壁有完整的弹力膜和数层平滑肌。平滑肌受神经和体液因素的调节，平肘平滑肌就保持一定紧张度，维持血管壁的张力。由于平滑肌的舒缩可调节微循环的血流量，所以，又称微动脉是调节微循环血流量的“总闸门”。

2、后微动脉（中间动脉）是微动脉的分支，其壁只有单层平滑肌，一般无弹力膜。后微动脉平滑肌的舒缩主要受体液调节。

3、毛细血管前括约肌是指毛细血管起始部（毛细血管人口部）包裹管壁的平滑肌只受体液因素调节。由于毛细血管前括约肌的舒缩直接控制血液从后微动脉进入真毛细血管的血流量，所以把它称为微循环的分闸门。

4、真毛细血管是指位于后微动脉和微静脉之间，由内皮细胞、基腹膜和外膜构成的微细血管。真毛细血管相互交错、吻合呈网状，穿插手细胞之间，便于与组织液进行物质交换。

5、微静脉真毛细血管最后汇流成微静脉。微静脉收集毛细血管网的血液。微静脉壁有平滑肌，受神经和体液因素的调节，是微循环的后闸门。

6、通血毛细血管（白捷通路）是直接连通微动静脉之间的口径较粗的毛细血管，经常处于开放状态，可使微动脉血液迅速流入微静脉c通血毛细血管没有物质交换作用。骨骼、肌肉的微循环中这种通血毛细血管比较多。

7、动静脉短路（动静脉吻合支）系存在于微动脉和微静脉之间的吻合支，其结构与微动脉相似。管壁较厚、管腔较粗大。通常其壁的平滑肌，处于收缩状态。这种血管无物质交换作用。平时这种血管内，无血液流通，一旦开放将有较多血液从微动脉迅速流入微静脉。人体皮肤的微循环中这类血管较多。

血液流变学

一门旨在研究血液及其组分的流动和变形特性，以及这种特性对循环功能，乃至全身功能和代谢影响的科学，也即血液流变学(hemorheology)已逐渐发展为一门独立的学科。现已证明，血液及其有形成分的流变学特性，即血液流变性(property of hemorheology)，包括血液的粘弹性、触变

性、红细胞的变形性和聚集性以及血小板的粘附和聚集性等等，对于循环功能，尤其是微循环，有着十分重要的作用。事实上，即使在心脏、血管和血液容量都正常的情况下；仅仅是由于较严重的血液流变性障碍，同样能引起机体循环功能的障碍，并且进而导致其它一系列的功能和代谢改变。本章将概括介绍生理情况下血液的流变性，着重分析引起血液流变性障碍的原因、发生机制及对机体功能、代谢的影响。

血液的流变性与血液粘度

血液的流变性是十分复杂的。这不仅是由于血液的构成复杂，更为重要的是，血液是—种非常特殊的悬浮液。作为溶剂的血浆不是均质的，而是含有各种分子量、分子形状和含量各不相伺的蛋白质；作为悬浮于血浆中的血细胞，不仅数量非常大，而且还是具有粘弹性(viscoelasticity)的可塑体，这些细胞在一定条件下，可以聚合呈串状，甚至呈多维的团块，从而产生很大的流动阻力，另一方面，这种血细胞聚集体也可能完全分散为单个血细胞，甚至单个血细胞还可沿流动方向作拉长变形，这些变化将使流动阻力大为减小。上述这些特点使血液表现出比一般非牛顿型流体更为复杂的流变学特征。血液粘度是反映血液流变性的综合指标，凡能影响血液流变性的各种因素都能从血液粘度的变化表现出来。生理情况下，血液粘度与许多因素都有明显的依赖关系。

血液流变学疗法的病理生理

在疾病或病理过程中，虽然引起血液流变性障碍的原因不尽相同，但其发生机制不外乎血液的各组分发生了质和量的变化，其共同结果是血液粘度显著增高。因此，治疗的病理生理的基础是采取针对性措施纠正血液的这种变化，用血液稀释(hemodilution)或血液流变学药物(hemorrheologicals)进行治疗，以降低血液粘度，改善微循环。此类治疗方法统称为血液流变学疗法。血液稀释是通过降低红细胞比容及血浆蛋白浓度，从而使血液粘度降低，血流状态得以改善的治疗方法。血液流变学药的范围则相当广泛，包括具有改善血液宏观流变性的药物、改善红细胞变形性与聚集性的药物、调节白细胞流变性与粘附性的药物、抗血小板粘附与聚集的药物、降低纤维蛋白原药物、抗凝血药、溶解血栓药、血管扩张剂、血管收缩剂以及影响血管内皮功能的各种药物。

血液粘度的检测方法和指标

目前，国内外用于血液粘度测定的方法主要分两大类，一类是毛细管粘度测定法，另一类是旋转式粘度测定法。

(1)毛细管粘度测量法：根据泊肃叶定律，液体流经毛细管时，将遵循下列公式：Q＝πr4?P/8ηLL，式中的流量Q也等于V／t，V为流经毛细管的容积，t为流动的时间，代人泊肃叶公式：Q＝

πr4?P/8LV。将一定容量的液体流过一定长度的毛细管，则式中丌、r、AP、L、V均为已知数，因此通过测定液体流经毛细管的时间t即可计算出液体粘度η。一般情况下，液体在毛细管中流动是靠其自身重力驱动，其切变率不仅受管长与半径的影响，而且还与驱动压密切相关。驱动压随着液体的通过而不断减小，切变率也将随之不断的降低。血浆屑牛顿型流体，其粘度与切变率关系不大，因此，毛细管粘度测定方法只适用血浆粘度的测定。用此类方法设计的粘度计多为毛细玻璃管粘度计，其制造较容易，操作简单、售价低廉，精确度也较高，已为临床和实验室广泛使用，其主要缺点是不适用于全血粘度的测定。

(2)旋转式粘度测量方法：其测量粘度的原理是以一个能以不同转速主动旋转的物体，通过对被测液体的作用、带动与其有同轴心的另一个物体被动地旋转并产生一定大小的力阻，只要知道主动旋转物体的几何形状，旋转速度以及被动旋转物体所产生的力距大小，就可以计算出被测液体所受的切应力和产生的切变率，利用公式η＝τ/γ，即可计算出被测液体的粘度(式中η为粘度、τ为切应力、γ为切变率)。利用此原理制造的粘度计为旋转粘度计。目前常用的有锥板式粘度计和圆桶式粘度计。此类粘度计的主要结构为一旋转的圆桶或圆板和同轴心的内层圆桶或圆锥，两者之间狭窄的缝隙为被测液体样品，内层圆桶或圆锥靠金属扭丝K悬吊起来。此类粘度计的最大优点是可以通过改变旋转速度改变切变率，可以测量很广范围内切变率(0．04-4000S-1)下的液体粘度。此外，两旋转物体间缝隙很小，故很少的液体样品即可测量，并有很高的精确度，尤其适用于全血粘度的测量。

有关粘度的指标：粘度的国际单位为毫帕斯卡·秒(mPa·S)。

(1) 表观粘度(apparent viscosity)：指非牛顿流体在某一切变率下测得的实际粘度。

(2)相对粘度(relativeviscosity)：是指两种粘度的比值，故为一无量纲的量。血液的相对

粘度是全血粘度与血浆粘度的比。

(3)还原粘度(reduced viscosity)：是全血粘度与红细胞比容的比值，其计算公式为：RV＝ηb-1/Ht 式中RV为还原粘度，η为全血粘度，Ht为红细胞比容。还原粘度实际是指红细胞为1％时的血液粘度，这样可排除比容因素对血液粘度的影响，便于分析其它因素对血液粘度的影响。

(4)比粘度：是指被测液体的粘度与标准参照液粘度的比值，通常以水或生理盐水作标准参照液，全血或血浆比粘度是全血或血浆粘度与水粘度的比值，比粘度也是一无量纲的量。