1、第四章 血 液 循 环第一节 心脏的泵血功能第二节 心脏的电生理学及生理特性第三节 血管生理第四节 心血管活动的调节第五节 器官循环血管生理第三节 作者:王庭槐单位:中山大学中山医学院生理学（第9版）心血管系统的血液分布（一）血管系统生理学（第9版）一、各类血管的功能特点各类血管基本组织比例及功能示意图1.弹性贮器血管（windkessel vessel）结构特点：主动脉、肺动脉主干及其发出的最大分支，管壁坚厚，富含弹性纤维，有明显的弹性和可扩张性 功能特点：压力储存器 维持动脉系统内连续的血流 生理学（第9版）2.分配血管（distribution vessel）结构特点：从弹性贮器血管以后
2、到分支为小动脉前的动脉管道，即中动脉 功能特点：运送血液到全身各个器官生理学（第9版）3.毛细血管前阻力血管（precapillary resistance vessel）结构特点：包括小动脉和微动脉，管径较细，对血流的阻力较大；管壁血管平滑肌含量丰富 功能特点：机体调节器官血流量和器官之间血液重新分配的主要部位，其血管的口径受神经体液因素的调节 4.毛细血管前括约肌（precapillary sphincter）结构特点：环绕在真毛细血管起始部的平滑肌，属于阻力血管的一部分 功能特点：控制某一时间内毛细血管的开放量5.交换血管（exchange vessel）结构特点：口径较小，管壁仅由单层
3、内皮细胞组成，其外包绕一薄层基膜，通透性高 功能特点：血流通过毛细血管从小动脉到小静脉，完成血液和组织液的物质交换。是血管内、外进行物质交换的主要场所生理学（第9版）6.毛细血管后阻力血管（postcapillary resistance vessel）结构特点：微静脉 功能特点：舒缩活动可影响毛细血管前后阻力的比值，继而改变毛细血管血压、血容量及滤过作用，影响体液在血管内、外的分配情况动脉、毛细血管和静脉三者的组织学比较7.容量血管（capacitance vessel）结构特点：即静脉系统 按照静脉管径大小可依次分成：大静脉 腔静脉 小静脉 微静脉(毛细血管后阻力血管）功能特点：血液储存库
4、（6070）顺应性大平均静脉压低 (2mmHg）有静脉瓣生理学（第9版）生理学（第9版）8.短路血管（shunt vessel）结构特点：血管床中小动脉和小静脉之间的直接吻合支 功能特点：血液通过动静脉吻合由微动脉直接到达微静脉，与体温调节有关生理学（第9版）（二）血管内皮细胞的内分泌功能1.舒血管活性物质 NO,PGI2 内皮型NOS(eNOS)（内皮细胞）NOS 神经元型NOS(nNOS)（脑组织）诱生型NOS(iNOS)（单核巨噬细胞系统）NO扩散至VSMC激活胞内GCcGMP 激活protein kinase胞内钙离子外流血管舒张 雌激素可通过促进血管内皮细胞内eNOS的活性，催化NO
5、产生，发挥舒张血管的效应生理学（第9版）血管内皮舒张因子NO1977年 默拉德（Murad）确认硝酸甘油类物质舒张血管的作用通过释放NO来实现1980年 佛奇戈特(Furchgott)推测ACh通过内皮细胞释放的EDRF来实现其舒血管效应1987年 蒙卡达(Moncada)运用“瀑布式淋浴”方法证明EDRF即是NO“三明治”血管灌流模型示意图生理学（第9版）2.缩血管物质 内皮素 ET-1、ET-2、ET-3、血管肠收缩肽 ET-1与VSMC上的ETAR结合激活磷脂酶C(PLC)分解磷脂酰肌醇产生IP3和DG(二酰甘油)促进胞内钙离子浓度升高 血管平滑肌收缩合成部位血管活性物质主要作用血管内皮
6、一氧化氮（NO）舒张血管；降低心肌收缩力；抑制血小板粘附和聚集前列环素舒张血管；抑制凝血过程腺苷与NO协同发挥舒张血管作用内皮素收缩血管；促进血管平滑肌增殖血栓素A2收缩血管；促进需血小板聚集（与前列环素作用相拮抗）血管平滑肌血管紧张素收缩血管；引起渴感血管外膜外膜源性舒张因子（ADRF）舒张血管内皮、平滑肌、外膜合成和分泌的主要血管活性物质及其作用生理学（第9版）生理学（第9版）二、血流动力学 1.血流量 单位时间流经血管某一横截面的血量 (ml/min或L/min),又称容积速度 Q：血流量 P1-P2 Q=R P1-P2：血管两端压力差 R:血流阻力 泊肃叶定律 p pr4 Q=R 8L
7、 L:血管长度 :血液黏度 r:血管半径 生理学（第9版）血液在血管内的流动方式可以分为层流和湍流经验公式 Reynold数（雷诺数）:Re=DV/(rho):液体密度 D:管径 V:流速:血液黏度 Re2000 层流 湍流 层流与湍流示意图生理学（第9版）层流与湍流的对比 泊肃叶定律适用于层流状态。在湍流情况下，泊肃叶定律不再适用生理学（第9版）2.血流阻力 P 8L Q=R=R r4 阻力来自外摩擦（L，r）和内摩擦(）,总外周阻力主要来自微动脉 一个器官血流量的多少主要受平均动脉压和血管半径的影响。小动脉和微动脉口径的变化是调节器官血流量和器官之间血液重新分配的最主要因素生理学（第9版）
8、血压降落与血流阻力成正比，在血流阻力最大的微动脉段，血压降落最为显著正常人平卧位时不同血管血压示意图生理学（第9版）血液黏滞度的影响因素血细胞比容 血细胞比容越大，血液黏滞度就越高血流的切率 切率高，层流明显，血液黏滞度低 切率低时，血液黏滞度高血管口径 血液黏滞度随着血管口径的变小而降低温度 随温度的降低而升高生理学（第9版）三、动脉血压与动脉脉搏（一）动脉血压 1.动脉血压的形成 2.动脉血压的测量方法 3.动脉血压的正常值及高血压 4.影响动脉血压的因素（二）动脉脉搏 1.动脉脉搏的波形 2.动脉脉搏波向外周动脉的传播速度生理学（第9版）（一）动脉血压血压：血管内流动的血液对于血管侧壁的
9、压强，即单位面积上的压力 动脉血压：血液在动脉内流动时对单位面积动脉管壁的侧压，一般指主动脉压力动脉血压 mmHg(1mmHg=0.133kPa)静脉血压 cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)1mmHg=1.33cmH2O生理学（第9版）1.动脉血压的形成 心血管系统有足够的血液充盈 心脏射血 外周阻力 主动脉和大动脉的弹性贮器作用生理学（第9版）心血管系统血液充盈动脉血压形成的前提条件 血液容量 循环系统平均充盈压 =7mmHg 血管容量 生理学（第9版）心脏射血动脉血压形成的必要条件 动能：推动血液流动 心脏收缩释放能量 势能：血管壁扩张 心脏舒张：大动脉弹性回缩 部分势能 动能：
10、推动血液继续向前流动 生理学（第9版）外周阻力 主要：小动脉和微动脉阻力 主动脉和大动脉的弹性贮器作用 心脏收缩射血：主动脉、大动脉扩张 心脏舒张：大动脉弹性回缩，维持一定的舒张压 生理学（第9版）2动脉血压的测量方法Korotkoff音听诊法间接测量肱动脉血压的示意图生理学（第9版）平均动脉压舒张压1/3脉压 =1/3收缩压2/3舒张压3.动脉血压的正常值及高血压正常年轻人肱动脉压曲线生理学（第9版）（2）血压的昼夜波动血压的日节律凌晨2 3时最低 上午6 10时高下午4 8时高 晚上8时缓慢下降 双峰双谷（日节律）生理学（第9版）昼夜血压波动是普遍规律,大幅度剧烈波动对心脏血管不利在重度高
11、血压，心、脑、肾等脏器有器质性损害者，这种波动 幅度可降低或消失长时间夜间血压持续升高、血压波动节律消失可加重心脏负担，导致或加重左心室肥大血压昼夜波动的意义生理学（第9版）(3)体循环不同血管的血压正常人平卧位时不同血管血压示意图生理学（第9版）(4)高血压（hypertension）以体循环动脉压增高为主要表现的临床综合征，最常见的心血管疾病。可分为原发性高血压和继发性高血压 原发性高血压（essential hypertension）占所有高血压的90左右。引起原发性高血压的原因尚未完全阐明 继发性高血压（secondary hypertension）病因明确的高血压，当查出病因并有效去
12、除或控制病因后，作为继发症状的高血压可被治愈或明显缓解生理学（第9版）高血压的诊断标准 1979年WHO标准：收缩压160mmHg或舒张压95mmHg 1998年WHO和世界高血压联盟(ISH)重新修订的标准为：收缩压140mmHg和（或）舒张压90mmHg(12.0kPa)我国高血压诊断标准目前与1998年的国际标准一致，即不论收缩压如何，凡舒张压90mmHg即为高血压 成人安静状态下血压140/90mmHg即为高血压 生理学（第9版）血压分类收缩压（mmHg）舒张压（mmHg）正常血压120和80血压升高120129和80高血压1期130139和/或8089高血压2期140和/或90201
13、7 ACC/AHA/AAPA/ABC/ACPM/AGS/APhA/ASH/ASPC/NMA/PCNA成人高血压预防、检测、评估和管理指南2017年11月13日由美国ACC/AHA等学术机构发布了制定并发布了新的高血压指南根据诊室血压分类如下：其中，诊室血压140/90mmHg相当于家庭自测血压135/85mmHg，诊室血压160/100mmHg相当于家庭自测血压145/90mmHg。生理学（第9版）降低了高血压标准：新版指南将高血压定义为130/80 mmHg目前多个国家或地区制定的高血压指南均将140/90 mmHg作为多数高血压患者的降压目标值 删除了高血压前期（120139/8089 m
14、mHg）的分类 血压测量方法的推荐：临床实践中常采用汞柱血压计在诊室测量血压，在SPRINT研究中受试者采用了诊室自动血压测量方法（患者在独处的安静环境中休息后应用自动血压测量工具自测血压）。一般认为这种测量方法所得数值比临床普遍应用的诊室汞柱血压计测量结果低510 mmHg。因此SPRINT研究中的“120 mmHg”与我们平时所谈论的130 mmHg更为接近热点关注生理学（第9版）主题JNC7（2003年）JNC8（2014年）ACC/AHA（2017年）定义明确了高血压和高血压前期的定义没有对高血压和高血压前期进行定义，但定义了药物治疗的界值降低JNC8的血压标准，删除了高血压前期的分类
15、治疗时机140/90mmHg，糖尿病或肾病患者130/80mmHg指南推荐，60岁以上老年人，血压达到150/90即应开始降压治疗；血压140/90 mmHg 的人群，均应通过生活方式进行干预 指南建议，已发生心血管疾病的患者或10年动脉粥样硬化性心血管疾病风险10%的患者，平均血压130/80 mmHg即应启动降压药物治疗无心血管疾病且10年动脉粥样硬化性心血管疾病风险10%的患者，平均血压140/90 mmHg即启动药物治疗治疗目标值对单纯高血压患者和有复杂合并症（糖尿病和CKD）的高血压患者分别制定降压目标一般人群60岁，血压150/90mmHg;60岁，血压140/90mmHg一般人群
16、SBP130mmHg;DBP80mmHg用药方式单药治疗，据疗效采用联合用药积极推荐联合用药新、旧国际高血压诊断治疗实践指南比较生理学（第9版）高血压严重影响人们（老人、肥胖者、家族高血压等人群）的生活，患有高血压的人更易引起继发性病变生理学（第9版）低血压低血压：目前对低血压的定义尚无统一标准，一般认为成年人上肢动脉血压低于12/8 kPa（90/60mmHg）即为低血压低血压的临床表现分类：急性低血压：患者血压由正常或较高的水平突然而明显下降，严重时甚至出现晕厥休克慢性低血压体质性低血压：多见于女性和老人，一般认为与遗传和体质瘦弱有关体位性低血压：体位改变引起的低血压继发性低血压：某些疾病
17、或药物可以引起低血压高血压在临床上常常引起心、脑、肾等重要脏器的损害，而低血压可能是由机体脏器病变或损伤引起。因此，临床诊断应重视低血压的症状表现生理学（第9版）（5）影响动脉血压的因素 1）心脏每搏输出量 2）心率 3）外周阻力4）主动脉和大动脉的弹性贮器作用5）循环血量与血管系统容量的匹配情况生理学（第9版）每搏输出量 心脏每搏输出量 收缩压,舒张压 脉压每搏输出量的变化主要影响收缩压 心率 心率 收缩压,舒张压脉压 心率的变化主要影响舒张压生理学（第9版）外周阻力 收缩压，舒张压 脉压舒张压的高低主要反映外周阻力的大小 外周阻力动脉弹性 收缩压，舒张压 脉压 主动脉和大动脉的顺应性如：老
18、年人因动脉硬化，动脉弹性下降，管壁顺应性降低生理学（第9版）大失血 循环血量减少、血管系统容积不变 体循环平均充盈压降低 动脉血压降低循环血量与血管系统容积的比例生理学（第9版）影响动脉血压的因素生理学（第9版）上述影响动脉血压的各种因素，都是在假定其他影响因素不变的前提下，分析某一因素变化时对动脉血压可能发生的影响 实际上，某种生理情况下动脉血压的变化，往往是各种因素相互作用的综合结果生理学（第9版）（二）动脉脉搏 每个心动周期中，动脉内压力发生周期性的波动，引起动脉管壁发生搏动正常及病理情况下的动脉脉搏图生理学（第9版）上升支在心室快速射血期，血管壁被扩张阻力大、心输出量小、射血速度慢，则
19、斜率小、幅度低反之则斜率大、幅度高 下降支 前段：心室射血后期，动脉血压逐渐降低 降中波:心室舒张、主动脉关闭的瞬间，主动脉内的血液向心室方向返流，管壁回缩使下降支有一折返波 后段：心室舒张，动脉血压继续下降 1.动脉脉搏的波形正常及病理情况下的主动脉脉搏图生理学（第9版）2.动脉脉搏波向外周动脉的传播速度 动脉脉搏沿动脉管壁传向末梢血管。其传播速度比血流速度快主动脉脉搏波的传播速度：35m/s大动脉脉搏波的传播速度：710m/s 小动脉脉搏波的传播速度：1535m/s动脉管壁的顺应性越大，脉搏传播速度就越慢老年人主动脉管壁的顺应性减小，脉搏波的传播速度可增高到大约10m/s生理学（第9版）四
20、、静脉血压和静脉回心血量1.静脉血压 中心静脉压：右心房和胸腔内大静脉的血压（412 cmH2O）外周静脉压:各器官静脉的血压中心静脉压的高低取决于心脏射血能力和静脉回血量之间的相对关系 A.心脏射血能力愈强,能及时的将回流入心脏的血液射入动脉,中心静脉压 就较低B.静脉回流速度加快,中心静脉压升高生理学（第9版）中心静脉压低于 4cmH2O：提示有效血容量不足，可快速补液或补血浆，直至中心静脉压升至 512cmH2O中心静脉压高于 10cmH2O：应考虑有心功能不全的可能中心静脉压高于1520 cmH2O：提示有明显的心衰，且有发生肺水肿可能中心静脉压：临床上常作为控制补液速度和补液量的指标
21、中心静脉压偏低输液量不足中心静脉压偏高输液过快/心脏射血功能不全生理学（第9版）平卧时 身体各部位静水压大致相同直立时 足部血管内的血压比卧位时高，而在心脏水平以上部分,血管内的压力较平卧时低2.重力对静脉压的影响直立体位对不同部位静脉血压的影响生理学（第9版）重力形成的静水压对静脉功能的影响远比动脉功能的影响大。因为静脉壁薄，充盈程度受到跨壁压影响较大 跨壁压是指血液对管壁的压力与血管外组织对管壁的压力之差。一定的跨壁压是保持血管充盈扩张的必要条件生理学（第9版）直立性低血压当人从平卧直立，身体低垂部分的静脉因增加的静水压而扩张 血液积聚在静脉内（可比在卧位时多容纳约500ml血液)静脉回流
22、 中心静脉压 每搏出量和心输出量 收缩压生理学（第9版）3.静脉回心血量及其影响因素（1）静脉对血流的阻力 在静脉系统中，血压仅下降15mmHg，故静脉对血流的阻力很小，仅占整个体循环总阻力的15%（2）静脉回心血量的影响因素 循环系统平均充盈压 心肌收缩力 体位改变 肌肉泵 呼吸泵生理学（第9版）四、静脉血压和静脉回心血量1.静脉血压 中心静脉压：右心房和胸腔内大静脉的血压（412 cmH2O）外周静脉压：各器官静脉的血压中心静脉压的高低取决于心脏射血能力和静脉回血量之间的相对关系 A.心脏射血能力愈强,能及时的将回流入心脏的血液射入动脉，中心静脉 压就较低B.静脉回流速度加快，中心静脉压升
23、高生理学（第9版）循环系统平均充盈压 血液充盈 静脉回流 心肌收缩力 心脏收缩力 射血量 心舒期室内压 静脉回流静脉回心血量的影响因素 体位改变 卧位 立位 身体低垂部分容纳血液 静脉回流 肌肉泵 下肢进行肌肉运动时 对静脉产生挤压作用 静脉回流生理学（第9版）静脉曲张下肢静脉曲张多由于浅静脉第一对瓣膜（股隐静脉瓣膜）关闭不全导致的浅静脉血流反流增加下肢静脉压力引起蚯蚓样外观原发性下肢静脉曲张生理学（第9版）呼吸泵吸气时 胸膜腔负压 静脉回流 呼吸运动对体循环和肺循环的影响生理学（第9版）影响静脉回心血量因素 影响因素变化静脉回心血量作用机制体循环平均充盈压外周静脉压与中心静脉压差外周静脉压与
24、中心静脉压差心脏收缩力量心舒期抽吸力心舒期抽吸力体位卧位由平卧转立位，身体低垂部分静脉扩张，血液瘀滞，回心血量直立骨骼肌的挤压作用节律性舒缩骨骼肌和静脉瓣对静脉回流起着“泵”的作用持续性收缩呼吸运动胸内负压吸气时，胸内负压，腔静脉扩张，静脉回流增加；呼气时则胸内负压生理学（第9版）五、微循环（自学）微循环是指微动脉和微静脉之间的血液循环 微循环是机体与外界环境进行物质和气体交换的直接场所微循环的组成模式图生理学（第9版）1.微循环的组成 典型的微循环包括微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、真毛细血管、通血毛细血管、动-静脉吻合支和微静脉等部分2.微循环的血流通路（1）迂回通路（营养通路）微动脉
25、后微动脉毛细血管前括约肌真毛细血管微静脉 该通路真毛细血管多且迂曲，管壁很薄，通透性大，血流缓慢，是血液和组织液之间进行交换的主要场所生理学（第9版）（2）直捷通路微动脉后微动脉通血毛细血管微静脉血液通过此通路迅速进入静脉，骨骼肌中多见 微动脉 动静脉吻合支微静脉 非营养通路，参与体温调节 感染或中毒性休克时大量开放，患者虽处于休克状态但皮肤温度较温暖，此即“暖休克”（3）动静脉短路或动静脉吻合生理学（第9版）3.微循环的血流动力学（1）血流阻力大 血流速度缓慢有利于血液与组织液在毛细血管进行物质交换（2）毛细血管血流和血流阻力毛细血管压力取决于毛细血管前阻力与毛细血管后阻力的比值微循环的血流
26、量与微动脉和微静脉之间的血压差成正比，与微循环中血流总阻力成反比生理学（第9版）（3）毛细血管交替性收缩和舒张血管舒缩活动 (510次/分)血管舒缩活动主要与局部组织的代谢活动有关微循环的血流量和组织的代谢活动水平相适应生理学（第9版）4.微循环的功能 血液和组织液之间的物质交换（1）扩散：最重要的方式脂溶性物质：O2,CO2非脂溶性物质：Na+，Cl-，葡萄糖Rate of diffusion=(DA/a)(Co-Ci)D:diffusion coefficient 扩散系数（2）滤过和重吸收 在组织液的生成中起重要作用（3）吞饮 大的分子可以通过这种方式进行物质交换生理学（第9版）正常人体
27、重中大约60是水，其中 细胞内液（5/8）1/5:血浆 细胞外液（3/8）4/5:组织液和腔室内液体六、组织液生理学（第9版）A端 Pf=（30+15）-（25+10）=+10mmHgV端 Pf=（12+15）-（25+10）=-8 mmHg（一）组织液的生成有效滤过压=(毛细血管血压+组织液胶渗压)-(血浆胶体渗透压+组织液静水压)组织液生成与回流示意图（图中数值单位为mmHg）生理学（第9版）单位时间内通过毛细血管壁滤过的液体量等于有效滤过压与滤过系数Kf的乘积V=Kf(毛细血管血压+组织液胶渗压)(血浆胶体渗透压+组织液静水压)V：单位时间内通过毛细血管壁滤过的液体量Kf：滤过系数生理学
28、（第9版）上述决定有效滤过压的各种因素，都参与维持组织液的生成和重吸收的动态平衡毛细血管血压升高有效胶体渗透压降低 毛细血管壁通透性淋巴回流受阻（二）影响组织液形成的因素生理学（第9版）七、淋巴液的生成和回流 正常成人安静状态下大约每小时有120ml淋巴液进入血液循环，其中100ml 胸导管20ml 右淋巴导管进入静脉人体淋巴系统示意图生理学（第9版）（一）淋巴液生成和回流的生理功能1.回收蛋白质、吸收营养物质2.清除组织中红细胞、细菌、异物3.平衡组织液的生成和吸收毛细淋巴管盲端结构示意图生理学（第9版）促进组织液进入淋巴管的动力：组织液和毛细淋巴管内淋巴液之间的压力差毛细血管血压血浆胶体渗
29、透压毛细血管壁通透性组织液胶体渗透压因此，凡是能增加组织液压力的因素都能增加淋巴液的生成(二)影响淋巴液生成和回流的因素淋巴液生成生理学（第9版）淋巴水肿淋巴水肿：在某些病理情况下，如丝虫病患者的淋巴管被堵塞，使淋巴回流受阻，含蛋白质的淋巴液就在组织间隙中积聚而形成淋巴水肿分类原发性淋巴水肿继发性淋巴水肿先天性早发性感染性损伤性恶性肿瘤其他发病原因遗传淋巴发育不全淋巴发育低下淋巴增生寄生虫、细菌、真菌等手术、放疗等肿瘤组织增生妊娠、全身性疾病等临床表现皮肤和皮下组织增生，皮皱加深，皮肤增厚变硬、变粗糙，有时可见棘刺和疣状突起，外观似大象皮肤。晚期患肢肿大明显，表面角化粗糙，呈橡皮样肿。少数可有皮肤裂开、溃疡或出现疣状赘生物淋巴水肿的发病原因及临床表现
