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第IX章 血流动力学
2020-05-18 16:06:24  作者:上海市生物物理学会  来源:互联网  浏览次数:1  文字大小:【】【】【
  •   第IX章 血流动力学(共分8节)

第IX章              血流动力学(共分8节)

1   概论

概论

血流动力学是一门研究心血管系统中血液流动规律的学科,它将力学的理论和方法与生理学、医学有机地结合起来,企图用力学的理论和方法来定量地解释和分析心血系统中血液所呈现的生理现象,阐明血液的基本流动规律与某些心血管疾病和某些药物对血液流动的可能产生的影响,以便为心血管系统的健康维护、疾病早期诊断和治疗提供帮助。以下系介绍血液流动的基本概况和主要特征。

 

1 狗(13公斤)心血管订各参数(心输出量为2.4/分)

部位

数目

直径

cm

截面积

(cm2)

长度

(cm)

体积

(ml)

血流速度

(cm/s)

雷诺数

Re

左心房

 

 

 

 

25

 

 

左心房

 

 

 

 

25

 

 

主动脉*

1

10

0.8

40

30

50

2500

大动脉*

40

3

3.0

20

60

13.4

210

主要动脉分支*

600

1

5

10

50

8

40

末稍动脉**

1800

0.6

7.0

1.0

5

6

9

微动脉**

40x106

0.02

125

0.2

25

0.32

0.03

毛细血管**

12x108

0.008

600

0.1

60

0.07

0.003

微静脉

80x106

0.03

570

0.2

114

1.3

0.01

小静脉

1800

1.5

30

1.0

30

1.48

9.8

主要静脉@

600

2.4

27

10

270

3.6

18

大静脉@

40

6.0

11

20

220

334

108

腔静肪

1

12.5

1.2

40

50

 

 

右心房

 

 

 

 

25

 

 

右心房

 

 

 

 

25

 

 

主要肺动脉*

1

12

1.1

2.4

24

36.4

2090

肺动脉分支*

9

4

1.19

17.9

24

33.6

670

肺小动脉和微动脉**

 

 

 

 

18

 

 

肺毛细血管**

6x108

0.008

300

0.05

16

0.14

0/006

肺静脉

 

 

 

 

52

 

 

大肺静脉

 

 

 

 

52

 

 

主要要承受压力血管为:*;主要承受阴力血管为:**;主要放血容器:@

 

血液循环系统的结构

人体的血液循环系统包括动力系统与管路系统两部分,图91示血液循环系统的通路示意较长,其动力系统是心脏,其管路系统是血管。心脏与血管组成心血管系统,血管包括动脉、毛细血管与静脉。

 

 

91  血液循环通路示意图

 

动脉是将血液从心脏输送到身体器官组织的毛细血管网的,随着动脉远离心脏而不断分进行支,动脉管径逐渐变小。但由于远离心脏,分支血管数目增加越多,使动脉树总的横截面积反而变大。大动脉含有大量弹性纤维和胶原纤维,既能承受高压,并具有良好的弹性。小动脉壁主要由平滑肌构成,易于在神经脉冲刺激下扩张或收缩,控制着流向有关组织的血流量。不同动脉管段的粘弹性很不同。通常越远离心脏,动脉管壁的刚度将越强,称这种特性为动脉管壁的“弹性锥削”。

静脉是将血液从毛细血管输送回到心脏血管的管道,静脉的内径通常较相应的动脉内径大,因此,静脉的系统的总体积也较动肪系统大。此外,静脉血管壁通常比动脉血管壁硬,其杨氏弹性模量往往可大2-4倍。但是由于静脉管壁比动脉管壁薄得多,所以内压引起直径的变化可以比动脉还要大,而且当静脉管外压力大于管内压力时,静脉管将出现塌陷现象。

毛细管是体内分布最广、管壁最薄、管径最小的血管,管径大约为8 μm,管壁厚度大约为1μm

回到右心房的静脉血液,经过右心房的射血进入肺循环系统,经肺毛细血管网排出二氧化碳吸入氧气,血液在进入左心房后由左心房射血,血液又重复进入体循环。

2 实验动物狗的心血管段压力和血管直径的变化示意图

 

2示血液循环通路中压力和血管直径的关系。可以看出其主要承受压力的血管为主动脉、大动脉和小动脉,主要新陈代谢和物质交换的血管为毛细血管网,主要的装血系统为大静脉和腔静脉。以上结果于表91是一致的。

 

血液从左心室排出,经动脉、毛细血管和静脉,最后回到右心房,其间各处的总血流量都是相同的,对人体来说,大约为5/分。这是依据血液流量守恒定律计算的:在一个心动周期内,主血管中的平均血流量将等于分枝血管中的平均血流量之和(如图3示)。

即:Q0Q1Q2Q3

3 流量守恒定律示意图(Q0Q1Q2Q3

 

平均流速 =流经该处的平均血流量Q除以该处血管横截面积πR2的商,即: Q/πR2

如狗的主动脉,从表91知,流经主动脉的平均血流量,也即为狗的心输出量,约为2.4/分,主动脉截面积0.8cm2,则主动脉平均流速为:

=2.4(L/min)/0.8cm2=2400cm3/(60s·8cm2)=50cm/s

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