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血管系统各部分的特性与压力梯度.

血管系统各部分的特性与压力梯度

血压的测定

1732年S.Hales(1677-1761)第一次在马的颈动脉上直接测量血压。他让马右侧位平卧,用直径为12毫米的铜管插入左颈动脉,另一端接上一玻璃管。当打开颈动脉结扎时,血流冲捜氩AЧ—2.9米的高度,约相当于28千帕(210毫米汞柱)的压力。现在生理学实验室,在急性实验时仍用U形管检压计直接测定动物的血压。如将检压计通过T形插管的两端分别与动脉的近心端和远心端相连接,血管内的血流继续流动,从T形管的侧管内测定压力,则测到的压力是这一点的侧压。检压计经直插管直接连到动脉的近心端,使血流阻断,则测得的血压是终端压。终端压是侧压加上由血液动能转变成

的压分

钟5升的情况下,主动脉血流平均速度约为20厘米每秒,则主动脉内侧压与终端压之间的平均差数只有40帕(0.3毫米汞柱)。在主动脉以外的动脉和较小血管内流速是很小的,因而在正常生理条件下,动能因素是完全可以忽略不计的。在剧烈运动时,心输出量急剧增加,这种情况下所产生的动能成为血流总能量的重要部分。

在人体上一般用间接法测量血压。将血压计的橡皮袖带缠在手臂上部,打气入带,使带内压力升高到26.66千帕(200毫米汞柱)左右,完全阻断血流。将听诊器放在袖带下肱动脉上,逐渐放出带内空气,当袖带压刚低于心缩压,动脉压的高峰大于袖带压时,血液以很高的速度穿过部分阻塞的动脉。高速的血流产生湍流和振动,可以听到第一声,这时,血压计上的压力读数相当于心缩压。继续降低带内的压力,血液流过袖带阻滞区的时间延长,产生的声音增大。当袖带内压力相当于心舒压,听到的声音低沉,持续时间更长。带内压力下降到刚低于心舒压测声音全部消失。这是由于血液不断地平静地流过完全开放的血管,没有湍流,也没有噪音(见图)。

血管系统各部分的特性与压力梯度.

由于心脏的收缩与舒张,增加动脉压并降低静脉压,在心脏的动脉端和静脉端形成压力梯度,推动血液在心血管系统中循环。在人的体循环中,动脉端的压力在心缩期为14.67-16千帕(110-120毫米汞柱),心舒末期为10.67千帕(80毫米汞柱),静脉端的压力为0,动静脉端的压差平均为13.33千帕(100毫米汞柱)。在肺循环中的压力低得多,动脉端压力在心缩期和心舒末期分别为265与98帕(27与10毫米汞柱),静脉端的压力也是0。

动脉

心脏每次收缩时将心室中的血液射入与他相连接的动脉(见图)。

血管系统各部分的特性与压力梯度.

这些动脉有两方面的机能。一是把血液从心脏引导到机体的各部分。他们的管径较粗,对血流的阻力很小。另一方面的机能是作为有弹性的血库调节血量和血压。在心室收缩期,一定量的血液突然射入主动脉和主要的动脉,如果主动脉和大动脉没有弹性,不能膨胀,则这种突然的输入会使整个动脉系统的血压和血量大为增加。由于这些动脉有一厚层弹性组织,当血液射入时可以扩张,容纳心脏射入的血液,使血压不致过高,血液不致突然涌入较小的动脉(图③)。在心舒期,射血停止,主动脉瓣关闭,被扩张的动脉由于弹性而回缩,把在心缩期贮存的位能释放出来,维持血压相对的稳定,推动血液继续流向外周(见图)。

血管系统各部分的特性与压力梯度.

由于主动脉和其他一些主要动脉的弹性血库的作用,使心脏的间断性射血转变成动脉中持续不断的血流。动脉管壁的弹性随年龄的增长而减小。

微动脉

微动脉的管壁内肌纤维成分相对地比较多,大多是环行平滑肌纤维。环行平滑肌纤维长度的变化可以迅速改变这些血管的口径。微动脉位于动脉与毛细血管之间。他的口径的变化一方面可以调节血液从动脉流出的速度,从而调节动脉内的血量和血压;另一方面又可调节控制进入器官组织的血量、调整血液的分布。

血管系统中对血流的阻力叫做外周阻力。在形成外周阻力的各种因素中,微动脉的阻力是主要的。因为在整个血管系统中一,在主动脉、动脉等部分压力下降很少,而微静脉与右心房之间的压力下降也很少,大部分压力下降发生在微动脉和毛细血管的两端,由此可以推论这一部分血管的阻力必然很大(见图)。

血管系统各部分的特性与压力梯度.

实际测量肠系膜血管的压力下降也表明,微动脉中压力急剧下降,大约55%的压力下降发生在微动脉,20%发生在毛细血管,而其他血管的压力降只有25%。由于外周阻力主要发生在微动脉,因此微动脉又叫毛细血管前阻力血管。

静脉

静脉首要的机能是从身体各部分的毛细血管将血液引导回心脏。在静卧的人体内,毛细血管微静脉端的血压平均约为1470帕(150毫米水柱),而大静脉进右心房端的血压为50帕(5毫米水柱),这个压差促使血液流回右心房。毛细血管的血压影响静脉血的回流,而毛细血管的血压又随微动脉的运动而改变。微动脉扩大,则毛细血管血压上升,静脉回流增加;微动脉缩小,则毛细血管血压下降,静脉血回流减少。在胸腔内的静脉还受到胸膜腔内压的影响。吸气时.胸膜腔内压下降,使胸腔内的静脉和心房扩张,压力下降,增大与外周静脉的压差,促使外周静脉血流入胸腔。呼气时,胸膜腔内压上升,静脉血流入胸腔减慢,但是由于颈部和四肢的静脉中存在瓣膜,防止了静脉血的倒流。如前所述,骨骼肌收缩时,挤压旁边的静脉,促使血液回流心脏,肌肉松弛时,虽然压力降低,也由于静脉中瓣膜的作用,血液不会倒流。所以呼吸活动和骨胳肌的收缩,都有助于静脉血流回心脏。

静脉的管壁比动脉的薄得多,弹性也较低。主要静脉的管内横切面积是相应动脉的两倍,从组织接纳血液的小静脉的内切面积是供应血液的小动脉的内切面积的6-7倍。静脉系统是一个大容积的低压系统。在哺乳动物,静脉中的血量约为血液总量的一半,而且血压很少超过1.33千帕(10毫米汞柱)。因此,静脉系统还起着贮血库的作用。静脉管壁中分布着多单位平滑肌,它们的活动完全受神经控制,没有自发的收缩活动。失血时,静脉反射性地收缩,容积减小以维持动脉压和毛细血管血流。

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