血流量

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血流量(blood flow volume) 又称血流的容积速度。指单位时间内流经血管某一截面的血量。常以每分钟毫升数或升数表示。血流量的大小与血管两端的压力差成正比,与血管对血流的阻力成反比。心血管系统为一密闭的管道系统,流经动脉毛细血管和静脉各段血管的总截面的血流量相等,均等于心输出量。但在并联血管的各分路,即各器官的血流量是不同的。

器官血流量:指单位时间内流经某一器官的血流量。进出各器官的血管呈并联关系,这些并联血管的总截面的血流量是一定的,即等于心输出量,而各分路血管的血流量是不同的,与该器官的动脉压与静脉压之差成正比,与血流阻力成反比。当某一器官的动脉压降低或微动脉收缩(血流阻力加大)时,血流量减少,反之加多。以该器官的静脉回流量来确定其血流量。

静脉血流量:血流的线速度与血管的总横截面积成反比。所以,静脉血流的线速度比毛细血管的快,比相应的动脉慢(主动脉18~22厘米/秒,腔静脉7~8厘米/秒,毛细血管0.3~0.7毫米/秒)。而静脉系统的血流线速度由小静脉到腔静脉逐渐加快。静脉血流的容积速度(血流量)与外周静脉压和中心静脉压之压力差成正比,与静脉管内外对血流的阻力成反比;外周静脉压升高或中心静脉压降低,均使压差加大,血流量加大。静脉管径缩小或受压、阻塞、则血流阻力加大,血流量减小。  

血流量-正文

心血管系统中每单位时间(如每分钟)的流过血量。在整体内,体循环各器官血流量之和等于左心室的输出量;而肺循环的血流量则等于右心室的输出量。血流量的变动是同血压和血流阻力的变动密切联系着的。

血流量与血压和血流阻力的关系 无论体循环或肺循环,这三者的关系是一样的,由于体循环的血液(除肺外)供应全身所有器官,因而血流量的变动远比肺循环为复杂。

体循环的平均血流量 (Q)首先决定于主动脉血压与腔静脉回心处血压之差(PA-PV),如果血流阻力保持恒定,则动静脉两端的血压差越大,则血管系统的平均血流量越多。其所以需要加“平均”一词,乃是因为即使在1分钟之内,无论血压或血流量都是经常有所变动,人们实际测得的只是平均的数值。在一般安静情况下,腔静脉入心处的血压基本上接近于零。因此,Q ∝(PA-PV)可以简化为QPA或PP 即指平均主动脉血压值。

其次,血流量还决定于血流前进的阻力。阻力主要来自小动脉和微动脉,特别是后者。当血流通过这些微小动脉时,由于需要克服很大阻力,以致动脉血压显著下降。此外,血流阻力还来自血液本身的粘滞性,包括血细胞血浆蛋白的浓度。再者,血流阻力还同血管长度有关,血管越长阻力越大。物理学上的泊肃叶氏定律综合上述诸因素,而提出阻力(R)形成的公式为:

R=8ηl/πr式中 l为管长,η为血液粘滞系数,r为血管半径。在生理情况下,管长和粘滞性比较恒定,因此,上式可简化为:

即血流阻力同微小动脉管半径的四次成反比,说明血管口径只要稍有缩小,其阻力就大大增加。在机体内,血管的口径经常在神经和体液因素作用下而有所变动,或缩小或舒张,因此,在同样的动静脉压差之下,微小血管口径的改变便成为决定血流量的主要条件。

综合上述血压和阻力两个条件,血流量的变动规律便可以下式来表示:

这里阻力也称外周阻力。阻力的数值如用物理学的单位来表示,则是 dyn.s/cm(达因.秒/厘米)。为了避免计算的麻烦,生理学常用动脉压的mmHg数(毫米汞柱数)与血流量的ml/s(毫升/秒)数的比值来表示。如平均动脉压为90mmHg,平均血流量为90ml/s,则其外周阻力为90mmHg/90ml/s=1个阻力“单位”。正常人体总的外周阻力约变动于0.45~1.05阻力单位之间。

器官血流量 上述公式既可适用于整个体循环或肺循环的血流量,也可适用于体循环的各个器官的血流量。若应用于器官血流量的推算,则Q 就指某一器官的血流量,P 指进入该器官的平均动脉血压,R 则指该器官内的微小血管的阻力。

附表为一个正常人(以体重70千克计)在静息时和各种不同强度运动时(已持续运动10分钟)体循环各主要器官的血流量。运动强度可以每平方米体表面积每分钟的氧耗量来表示。

从表中可以看出:在机体静息时,肝、肾的血流量较多,肌肉的血流量较少;随着运动的加强,前者明显减少,后者则急剧增加;脑循环的血流量保持恒定,冠状循环有明显增加;皮肤血流量也相应增加,但在最强运动时反而减少。心输出量是各器官血流量的总和,随着运动加强而相应增加。由此可见,体循环各器官血流量在不同强度运动时,有增有减,这些变化是由于神经系统和体液因素的调节作用造成的(见血压)。

器官血流量的自身调节 器官血流量同血压一样,受神经系统和体液因素的调节。此外,某些器官血流量还受其内在机制的调节,这在肾脏表现得特别明显。当动脉压处于80~180mmHg之间时,肾血流量保持恒定,当低于80mmHg时血流量减少,高于180mmHg时则血流量增加。在一定血压范围内血流量能够恒定,有赖于器官的自身调节。即使在完全切除神经支配移植的肾脏,甚至在人工灌流的离体肾脏,都可见到这种情况。说明这时肾血流量的恒定,并非来自外来神经或全身性体液因素的调节,而是由于该器官内部机制的作用。这自身调节主要是来自肾皮质小动脉管平滑肌紧张性收缩,即当动脉压升高时,血管壁受到较大的牵张刺激,于是平滑肌紧张性收缩加强,从而使管径缩小,血流阻力增加,血流量相应减少;反之,动脉压下降时,小动脉管平滑肌松弛,阻力减少,血流量增加。这称为血流量自身调节的肌源学说。此外,还有其他一些因素,如局部的舒血管物质和血管外的组织间液压力等,也参预起着一定的作用。

血流速度 通常以平均线速度来表示,以mm/s(毫升/秒)为单位。指某一质粒(如红细胞)在血管中沿着直线流过的平均速度,不管心缩或心舒时流速的差异如何。血流平均线速度(V)与血流量(Q)成正比,而与血管横断面的总面积(A)成反比:

当血液由主动脉经中等动脉、小动脉而至毛细血管,再经小静脉而由腔静脉回心时,主动脉的口径虽大,但只有一根;毛细血管的口径虽小,但有无数根,故就毛细血管横断面的总面积而言,则比主动脉的横断面面积约大220~440倍。主动脉血流的平均线速度,约为220mm/s,依上列公式计算,则毛细血管血流的平均线速度,应介于220/440至220/220,即0.5~1.0mm/s之间,与实际测量的结果基本相符。腔静脉有两根,其横断面总面积比主动脉要大一倍多,故腔静脉血流线速度平均不及主动脉的一半。

动脉血流速度随着心缩和心舒而波动,心室收缩时血流加快,舒张时血流变慢。例如,马的颈动脉血流速度,心缩时约为520mm/s,心舒时约为150mm/s,差异很大。这种波动幅度在小动脉管即逐渐变小,到了毛细血管,流速的波动即不明显,静脉的血流则始终表现均匀。在接近心脏的腔静脉血流,由于受到房内压变动的影响而发生相应的改变,但波动的幅度很小。

循环时 血流中某一质粒经体循环和肺循环流过一周所需的时间,称为总循环时;如只经过肺循环一周,则其所需时间称为肺循环时。在人体,总循环时约为23秒,肺循环时约为11秒。循环时可因血流速度加快而缩短,如肌肉运动时或注射肾上腺素后,循环时可明显缩短。病理情况下,循环时也有大的改变,如患甲状腺机能亢进贫血者,以及心肌衰竭时,循环时将延长。

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