1、1Prof. Wang Ting huaiDepartment of Physiology 2 SECTION 3 VASCULAR PHYSIOLOGY 血管生理血管生理345動(dòng)脈動(dòng)脈毛細(xì)血管毛細(xì)血管靜脈靜脈彈性儲(chǔ)器血管：主動(dòng)脈和大動(dòng)脈彈性儲(chǔ)器血管：主動(dòng)脈和大動(dòng)脈 分配血管：中等動(dòng)脈分配血管：中等動(dòng)脈 阻力血管：小動(dòng)脈和微動(dòng)脈阻力血管：小動(dòng)脈和微動(dòng)脈交換血管交換血管容量血管容量血管67l pressure reservoir 壓力儲(chǔ)存器壓力儲(chǔ)存器 maintain the continual blood fluid in the artery system. 維持動(dòng)脈系統(tǒng)內(nèi)連續(xù)的血流維持動(dòng)脈

2、系統(tǒng)內(nèi)連續(xù)的血流l Low resistance vessel 低阻力血管低阻力血管 transport blood to every apparatus of the globle body 運(yùn)送血液到全身各個(gè)器官運(yùn)送血液到全身各個(gè)器官 8910 毛細(xì)血管：交換血管毛細(xì)血管：交換血管 血流通過(guò)毛細(xì)血管從小動(dòng)脈到小靜脈，完成血流通過(guò)毛細(xì)血管從小動(dòng)脈到小靜脈，完成 血液和組織液的物質(zhì)交換。血液和組織液的物質(zhì)交換。11毛細(xì)血管前括約肌毛細(xì)血管前括約肌Function: 作用：控制毛細(xì)血管的流入量。作用：控制毛細(xì)血管的流入量。動(dòng)靜脈短路（吻合）動(dòng)靜脈短路（吻合）作用：血液通過(guò)動(dòng)靜脈吻合由微動(dòng)脈直接到

3、達(dá)微靜脈。作用：血液通過(guò)動(dòng)靜脈吻合由微動(dòng)脈直接到達(dá)微靜脈。 12 靜脈血管（容量血管）靜脈血管（容量血管） 大靜脈，腔靜脈，小靜脈，微靜脈大靜脈，腔靜脈，小靜脈，微靜脈 血液儲(chǔ)存庫(kù)（血液儲(chǔ)存庫(kù)（6070）順應(yīng)性大順應(yīng)性大平均靜脈壓低平均靜脈壓低(2mmHg） 靜脈瓣靜脈瓣13血流動(dòng)力學(xué)血流動(dòng)力學(xué) Blood flow, resistance to blood flow and pressure 血流量，血流阻力和血壓血流量，血流阻力和血壓 1. Blood flow: Blood volume passing a given section in the cardiovascular syst

4、em per unit time (ml/s). 血流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間流過(guò)血管某一橫截面的血流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間流過(guò)血管某一橫截面的 血量（血量（ml/s）。）。1415 P1-P2A. Q = RQ ：blood flow（血流量）血流量）P1-P2：the dp of the two vessels ends (血管兩端壓力差血管兩端壓力差)R: resistance of blood flow (血流阻力血流阻力)B. Poiseulles law for laminar flow p pr4 F = = 阻力阻力 8L L :血管長(zhǎng)度血管長(zhǎng)度 ：血液黏度血液黏度 r veinule：血管半徑血管

5、半徑 16The mode of blood flowing in the blood vessels can be classified into Laminar flow and turbulent flow.血液在血管內(nèi)的流動(dòng)方式可以分為層流和湍流。血液在血管內(nèi)的流動(dòng)方式可以分為層流和湍流。171819Empirical equation（經(jīng)驗(yàn)公式）經(jīng)驗(yàn)公式） Reynolds number-Reynold數(shù)數(shù): NR =DV/(rho): density of fluid 液體密度液體密度 D: diameter of the tube 管徑管徑 V: velocity of flow

6、 流速流速 NR2000 laminar flow turbulent flow 層流層流 湍流湍流 20 Laminar flow Turbulent flow 層流層流 湍流湍流The same flow direction The different flow direction 流動(dòng)方向一致流動(dòng)方向一致 流動(dòng)方向不一致流動(dòng)方向不一致 no vibration Vibration 無(wú)振動(dòng)無(wú)振動(dòng) 有振動(dòng)有振動(dòng) no sound Sound 無(wú)聲音無(wú)聲音 有聲音有聲音 Wasteful energy less Wasteful energy more 耗能少耗能少 耗能多耗能多21 Pois

7、eulles law for laminar flow conforms to laminar flow but turbulent flow.Under turbulent flow, the blood flow is not in direct proportion to the bp of the two ends of vessels, however to its square root. 泊肅葉定律適于層流情況。在湍流情況下，泊肅葉定律適于層流情況。在湍流情況下，泊肅葉定律不再適用，血流量不是與血管兩泊肅葉定律不再適用，血流量不是與血管兩端的壓力差成正比，而是與壓力差的平方根端的

8、壓力差成正比，而是與壓力差的平方根成正比。成正比。 222. Resistance to blood flow: 血流阻力血流阻力 P1-P2 8L F = R = R r4 Resistance comes from external friction (L, r) ,internal friction (). Total peripheral resistance is mainly determined by arterioles(6070%). 阻力來(lái)自外摩擦（阻力來(lái)自外摩擦（L，r）和內(nèi)摩擦和內(nèi)摩擦(）, 60-70%的總外周阻力主要來(lái)自微動(dòng)脈。的總外周阻力主要來(lái)自微動(dòng)脈。2324B

9、lood pressure 血壓血壓Two requirements for blood pressure formation: 血壓形成的兩個(gè)條件：血壓形成的兩個(gè)條件： A. Blood filling in cardiovascular system 心血管系統(tǒng)血液充盈心血管系統(tǒng)血液充盈 Mean circulatory filling pressure blood volume = 7mmHg vascular volume 血液容量血液容量 循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓 = 7mmHg 血管容量血管容量 25B. Cardiac ejection 心臟射血心臟射血 kineti

10、c energy： push the blood to flow Cardiac ContractionEnergesis potential energy: vessel wall expand Cardiac relaxation：large artery elasticity recovery Percentage potential energy kinetic energy: Push blood to continuously flow forward 26 動(dòng)能：推動(dòng)血液流動(dòng)動(dòng)能：推動(dòng)血液流動(dòng)心臟收縮心臟收縮釋放能量釋放能量 勢(shì)能：血管壁擴(kuò)張勢(shì)能：血管壁擴(kuò)張心臟舒張：大動(dòng)脈彈性回

11、縮心臟舒張：大動(dòng)脈彈性回縮部分勢(shì)能部分勢(shì)能 動(dòng)能：推動(dòng)血液繼續(xù)向前流動(dòng)動(dòng)能：推動(dòng)血液繼續(xù)向前流動(dòng) 271. Normal value 正常值正常值28 Normal value mmHg kPa Systolic Pressure 收縮壓收縮壓 100120 13.316 Diastolic Pressure 舒張壓舒張壓 6080 810 Pulse Pressure 脈壓脈壓 3040 4.05.3 MAP 平均動(dòng)脈壓平均動(dòng)脈壓 100 13.3 MAP = DP + 1/3 (pulse P)29 Double peaks and double valley (day rhythm) 雙

12、峰雙谷（日節(jié)律）雙峰雙谷（日節(jié)律）30lLowest at 2 to 3 oclock in the morning 凌晨凌晨2 3時(shí)最低時(shí)最低 lOne Peak during 6 to 10 in the morning 上午上午6 10時(shí)高時(shí)高lAnother peak during 4 to 8 in the afternoon 下午下午4 8時(shí)高時(shí)高lLowing down after 8 oclock in the evening 晚上晚上8時(shí)緩慢下降時(shí)緩慢下降 31Catalogues SP DP Normal 120 90prophase 120139 80891st phas

13、e 140159 90992nd phase 160 100The JNC 7 Report JAMA. 2003;289:(DOI 10.1001/jama.289.19.2560. 32 高血壓分類高血壓分類 收縮壓收縮壓 舒張壓舒張壓 (mmHg) （mmHg)正常正常 120 和和 90高血壓前期高血壓前期 120 139 或或 80 891 期高血壓期高血壓 140 159 或或 90 992 期高血壓期高血壓 160 或或 1003334353637 升支起始延遲升支起始延遲l 波形變窄波形變窄l 幅度增高幅度增高l 出現(xiàn)折返波出現(xiàn)折返波3839B. arterial compli

14、ance 動(dòng)脈順應(yīng)性動(dòng)脈順應(yīng)性 順應(yīng)性順應(yīng)性=V/pIn normal condition ,the elasticity of arterial can buffer the fluctuations of BP,and change the blood ejected into arterial to continuous blood flow .正常時(shí)，動(dòng)脈的彈性對(duì)血壓起正常時(shí)，動(dòng)脈的彈性對(duì)血壓起“緩沖緩沖”作用，維持作用，維持一定的收縮壓和舒張壓，使心室間斷的射入動(dòng)脈一定的收縮壓和舒張壓，使心室間斷的射入動(dòng)脈的血流變成動(dòng)脈的連續(xù)性血流。的血流變成動(dòng)脈的連續(xù)性血流。4041 Blood

15、volume BP vascular volume42Arterial blood volume is determined by the rate of inflow and outflow of arterial system.動(dòng)脈血容量取決于動(dòng)脈系統(tǒng)流入量與流出量動(dòng)脈血容量取決于動(dòng)脈系統(tǒng)流入量與流出量 。 Rate of inflow：cardiac output 流入量：心輸出量流入量：心輸出量 Rate of outflow: resistance and BP 流出量流出量: 血流阻力和動(dòng)脈血壓血流阻力和動(dòng)脈血壓 4344影響動(dòng)脈血壓的因素影響動(dòng)脈血壓的因素每搏量增加增大增大收縮壓

16、的高低主要反映每搏量多少。減少減小減小外周阻力增大減小減小舒張壓的高低主要反映外周阻力大小。減小增大增大加快減小減小心率的快慢主要影響舒張壓。心率過(guò)快或過(guò)慢血壓都將下降。減慢增大增大大 動(dòng) 脈 的順應(yīng)性下降增大增大大動(dòng)脈彈性下降致彈性貯器效應(yīng)減弱。循 環(huán) 血 量與 血 管 容積的比例變大 循環(huán)血量增加或血管容積減小。減小 循環(huán)血量減少或血管容積增大。影響因素影響因素變化變化收縮壓收縮壓 舒張壓舒張壓 脈壓脈壓備備 注注心率心率(40180次/分)45 上述影響動(dòng)脈血壓的各種因素，都是在假定其上述影響動(dòng)脈血壓的各種因素，都是在假定其他影響因素不變的前提下，分析某一因素變化他影響因素不變的前提下，

17、分析某一因素變化時(shí)對(duì)動(dòng)脈血壓可能發(fā)生的影響。實(shí)際上，某種時(shí)對(duì)動(dòng)脈血壓可能發(fā)生的影響。實(shí)際上，某種生理情況下動(dòng)脈血壓的變化，往往是各種因素生理情況下動(dòng)脈血壓的變化，往往是各種因素相互作用的總和結(jié)果。相互作用的總和結(jié)果。 46IV.Venous pressure and venous return 靜脈血壓和靜脈回流靜脈血壓和靜脈回流 1. Central venous pressure 中心靜脈壓中心靜脈壓 （412 cm H2O） Affect factors：影響因素影響因素 A. Heart pump action 心臟泵功能心臟泵功能 B. Venous return velocity

18、靜脈回流速度靜脈回流速度 47CVP：an index of cardiovascular function 反映心血管功能的一項(xiàng)指標(biāo)反映心血管功能的一項(xiàng)指標(biāo)CVP ：輸液量不足輸液量不足CVP ：輸液過(guò)快或心臟射血功能不全輸液過(guò)快或心臟射血功能不全482. Peripheral venous pressure 外周靜脈壓外周靜脈壓 Effect of gravity on venous pressure 重力對(duì)靜脈壓的影響重力對(duì)靜脈壓的影響 Orthostatic hypotension 直立性低血壓直立性低血壓49503. Venous return and affecting facto

19、rs 靜脈回流及影響因素靜脈回流及影響因素 A. Mean circulatory filling pressure 循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓 B. Cardiac contractility 心肌收縮力心肌收縮力 C. Sympathetic nerve 交感神經(jīng)交感神經(jīng) D. Muscle pump 肌肉泵肌肉泵 E. Thoracic pump 呼吸泵呼吸泵51影響因素影響因素變化變化靜脈回心血量靜脈回心血量作作 用用 機(jī)機(jī) 制制體循環(huán)平均充盈體循環(huán)平均充盈壓壓外周靜脈壓與中心靜脈壓差外周靜脈壓與中心靜脈壓差外周靜脈壓與中心靜脈壓差外周靜脈壓與中心靜脈壓差心臟收縮力量心臟收縮

20、力量心舒期抽吸力心舒期抽吸力心舒期抽吸力心舒期抽吸力交感神經(jīng)交感神經(jīng)興奮興奮NA釋放釋放, 靜脈收縮靜脈收縮, 靜脈壓靜脈壓抑制抑制NA釋放釋放, 靜脈收縮靜脈收縮骨骼肌的骨骼肌的擠壓作用擠壓作用肌肉運(yùn)動(dòng)肌肉運(yùn)動(dòng)肌肉收縮期擠壓和舒張期抽吸肌肉收縮期擠壓和舒張期抽吸作用作用。緊張收縮則靜脈回流。緊張收縮則靜脈回流肌肉運(yùn)動(dòng)肌肉運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)胸內(nèi)負(fù)壓胸內(nèi)負(fù)壓吸氣時(shí)，胸內(nèi)負(fù)壓吸氣時(shí)，胸內(nèi)負(fù)壓，腔靜脈，腔靜脈擴(kuò)張，靜脈回流增加；呼氣時(shí)擴(kuò)張，靜脈回流增加；呼氣時(shí)則則胸內(nèi)負(fù)壓胸內(nèi)負(fù)壓影響靜脈回心血量因素影響靜脈回心血量因素 52V. Microcirculation 微循環(huán)微循環(huán)53 Microcir

21、culation is the blood circulation between arteriole and veinule.The microcirculation is the place where the blood and interstitial fluid to carry out the exchange of substances. 微循環(huán)是指微動(dòng)脈和微靜脈之間的血液循環(huán)。微循環(huán)是指微動(dòng)脈和微靜脈之間的血液循環(huán)。 微循環(huán)是血液和組織之間進(jìn)行物質(zhì)交換的場(chǎng)所。微循環(huán)是血液和組織之間進(jìn)行物質(zhì)交換的場(chǎng)所。 54A. Fundamental composition Arteriole

22、 metarteriole precapillary sphincter true capillary venule 微動(dòng)脈微動(dòng)脈后微動(dòng)脈后微動(dòng)脈毛細(xì)血管前括約肌毛細(xì)血管前括約肌 真毛細(xì)血管真毛細(xì)血管微靜脈微靜脈55B. Preferential channel or thoroughfare 通血毛細(xì)血管（直捷通路）通血毛細(xì)血管（直捷通路）Arteriole metarteriole Preferential channel venule微動(dòng)脈微動(dòng)脈后微動(dòng)脈后微動(dòng)脈通血毛細(xì)血管通血毛細(xì)血管微靜脈微靜脈The blood flows into veins quickly through mic

23、rocirculation ,and its can be easily found in skeletal muscle.血液通過(guò)微循環(huán)迅速進(jìn)入靜脈，骨骼肌中多見(jiàn)。血液通過(guò)微循環(huán)迅速進(jìn)入靜脈，骨骼肌中多見(jiàn)。56C. A-V anastomosis or A-v shunt 動(dòng)靜脈吻合或動(dòng)靜脈短路動(dòng)靜脈吻合或動(dòng)靜脈短路 Arteriole venule 微動(dòng)脈微動(dòng)脈微靜脈微靜脈Participate in thermoregulation 參與體溫調(diào)節(jié)參與體溫調(diào)節(jié) infection or toxic shock open more, and the oxygen deficiency agg

24、ravate. 感染或中毒性休克時(shí)大量開放，加重感染或中毒性休克時(shí)大量開放，加重組織缺氧。組織缺氧。 5758B. capillary pressure depends on precapillary resistance / postcapillary resistance. 毛細(xì)血管壓力取決于毛細(xì)血管前阻力與毛細(xì)毛細(xì)血管壓力取決于毛細(xì)血管前阻力與毛細(xì) 血管后阻力的比值。血管后阻力的比值。 The blood volume of microcirculation is in direct proportion to the dp of arteriole and veinule,and in

25、 inverse proportion to the whole resistance of microcirculation. 微循環(huán)的血流量與微動(dòng)脈和微靜脈之間的血壓差微循環(huán)的血流量與微動(dòng)脈和微靜脈之間的血壓差成正比，與微循環(huán)中血流總阻力成反比。成正比，與微循環(huán)中血流總阻力成反比。 59C. alternate opening and closing of capillaries. 毛細(xì)血管交替性收縮和舒張毛細(xì)血管交替性收縮和舒張 vasomotion activity 血管舒縮活動(dòng)血管舒縮活動(dòng) (510次次/min) Vasomotion activity is maily concer

26、ned with the metabolic activity of regional tissues .The blood flow of microcirculation conforms to the level of metabolic activity. 血管舒縮活動(dòng)主要與局部組織的代謝活動(dòng)有關(guān)。血管舒縮活動(dòng)主要與局部組織的代謝活動(dòng)有關(guān)。 微循環(huán)的血流量和組織的代謝活動(dòng)水平相適應(yīng)。微循環(huán)的血流量和組織的代謝活動(dòng)水平相適應(yīng)。60 3. Exchange of substances between blood and interstitial fluid 血液和組織液之間的物質(zhì)交換血液和

27、組織液之間的物質(zhì)交換 A. Diffusion: the most important way. 擴(kuò)散：最重要的方式擴(kuò)散：最重要的方式 61Lipid soluble substances: O2, CO2脂溶性物質(zhì)：脂溶性物質(zhì)： O2, CO2non-lipid soluble substances非脂溶性物質(zhì)非脂溶性物質(zhì)Rate of diffusion =(DA/a)(Co-Ci)D: diffusion coefficientD:擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)62 B. Filtration and reabsorption 濾過(guò)和重吸收濾過(guò)和重吸收 Filtration and reabsorpt

28、ion play an important role in the generation of interstitial fluid. 在組織液的生成中起重要作用。在組織液的生成中起重要作用。 C. Pinocytosis 吞飲吞飲 The big molecules can carry out the exchange of substances through Pinocytosis. 大的分子可以通過(guò)這種方式進(jìn)行物質(zhì)交換。大的分子可以通過(guò)這種方式進(jìn)行物質(zhì)交換。 6364A A端端 Pf=Pf=（30+1530+15）- -（25+1025+10）= +10mmHg= +10mmHgV V

29、端端 Pf=Pf=（12+1512+15）- -（25+1025+10）= - 8 mmHg= - 8 mmHg65 有效濾過(guò)壓有效濾過(guò)壓= =（毛細(xì)血管血壓（毛細(xì)血管血壓+ +組織液膠滲壓）組織液膠滲壓）- - （血漿膠體滲透壓（血漿膠體滲透壓+ +組織液靜水壓）組織液靜水壓） Pc ：毛細(xì)血管血壓毛細(xì)血管血壓 if ：組織液膠體滲透壓組織液膠體滲透壓 p ：血漿膠體滲透壓血漿膠體滲透壓 Pif ：組織液靜水壓組織液靜水壓66液體通過(guò)毛細(xì)血管壁的濾過(guò)和重吸收取決于有效液體通過(guò)毛細(xì)血管壁的濾過(guò)和重吸收取決于有效濾過(guò)壓的大小，即濾過(guò)的力量和重吸收的力量之差。濾過(guò)壓的大小，即濾過(guò)的力量和重吸收的力量之差。促使濾過(guò)：促使濾過(guò)： Pc , if 促使重吸收：促使重吸收： p ，Pif 67The fluid volume filtrating through capillary wall per unit time equals the corss product of effective filtration pressure and Kf.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)毛細(xì)血管壁濾過(guò)的液體量等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)毛細(xì)血管壁濾過(guò)的液體量等于有效濾過(guò)壓與濾過(guò)系數(shù)有效濾過(guò)壓與濾