生理学/血流量和血流速度

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单位时间内流过血管某一截面的血量称为血流量,也称容积速度,其单位通常以ml/min或L/min来表示。血液中的一个质点在血管内移动的线速度,称为血流速度。血液在血管流动时,其血流速度与血流量成正比,与血管的截面成反比。

1.泊肃叶(Poiseuilli)定律泊肃叶研究了液体在管道系统内流动的规律,指出单位时间内液体的流量(Q)与管道两端的压力差P1-P2以及管道半径r的4次成正比,与管道的长度L成反比。这些关系可用下式表示:

Q=K(r4/L)(P1-P2)

这一等式中的K为常数。后来的研究证明它与液体的粘滞度η有关。因此泊肃叶定律又可写为

Q=π(P1-P2)r4/8ηL

2.层流湍流血液在血管内流动的方式可分为层流和湍流两类。在层流的情况下,液体每个质点的流动方向都一致,与血管的长轴平行;但各质点的流速不相同,在血管轴心处流速最快,越靠近管壁,流速越慢。因此可以设想血管内的血液由无数层同轴的圆柱面构成,在同一层的液体质点流速相同,由轴心向管壁,各层液体的流速依次递减,如图4-18所示。图中的箭头指示血流的方向,箭的长度表示流速,在血管的纵剖面上各箭头的连线形成一抛物线。泊肃叶定律适用于层流的情况。当血液的流速加快到一定程度后,会发生湍流。此时血液中各个质点的流动方向不再一致,出现旋涡。在湍流的情况下,泊肃叶定律不再适用,血流量不是与血管两端的压力差成正比,而是与压力差的平方根成正比。关于湍流的形成条件,Reynolds提出一个经验公式:

Re=VDσ/η

式中的V为血液在血管内的平均流速(单位为cm/s),D为管腔直径(单位为cm),σ为血液密度(单位为g/cm3),η为血液沾滞度(单位为泊),Re为Reynolds数,没有单位。一般当Re数超过2000时,就可发生湍流。由上式可知,在血流速度快,血管口径大,血液粘滞度低的情况下,容易产生湍流。

层流情况下各层血液的流速


图4-18 层流情况下各层血液的流速

32 血流量、血流阻力和血压 | 血流阻力 32
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