11.血管生理

本思维导图的内容来自：人民卫生出版社临床医学八年制用教材《生理学》第三版（不过作者觉得五年制的同学也可使用，差别不大）。第十一章：血管生理。本思维导图适用于课前预习、课后复习以及考前复习。思维导图仅来自作者的课堂笔记及人为该掌握的重点，因此推荐使用者从自己的角度出发，对思维导图进行删减、二次创作。

11.血管生理

• 各类血管的功能特点
  • 主要功能：运送血液和进行物质交换
  • 结构
    • 内膜
      • 内皮细胞：为血流提供光滑表面，构成通透性屏障，合成多种生物活性物质
      • 内皮下层
    • 中膜
      • 弹性纤维：具有可扩张性和在被扩张后发生弹性回缩
      • 胶原纤维
      • 血管平滑肌：舒缩改变血管直径，调节器官、组织的血流量
    • 外膜
      • 疏松结缔组织：弹性纤维、胶原纤维、成纤维细胞
  • 按生理功能分类
    • 弹性贮器血管
      • 主动脉、肺动脉主干及其发出的大小分支
      • 作用：使心脏的间断射血变成血管中连续的血流并减小动脉血压波动
      • 特点：管壁坚厚，富含弹性纤维，有明显的弹性和可扩张性
      • 左心室射血：1/3流入外周，2/3储存在大动脉中
    • 分配血管
      • 中动脉（从弹性贮存血管以后到分支为小动脉的动脉管道）
      • 作用：将心脏输出的血液输送到各个器官
      • 特点：平滑肌多，收缩能力强
    • 毛细血管前阻力血管
      • 小动脉、微动脉
      • 作用：控制器官、组织的血流阻力和血流量
      • 含丰富平滑肌，保持一定的紧张性收缩，引起血管口径变化
    • 毛细血管前括约肌
      • 环绕在真毛细血管的起始部的平滑肌
      • 作用：舒缩活动可控制其后毛细血管的启闭
      • 阻力血管
    • 毛细血管
      • 特点：单层内皮细胞构成，外仅一层基膜，有利于物质交换
      • 作用：血液和组织液之间进行物质交换的场所
      • 连接动脉和静脉
      • 交换血管
    • 毛细血管后阻力血管
      • 微静脉
      • 作用：影响体液在血管内和组织间隙内的分配情况
        • 舒缩活动可影响毛细血管前阻力/毛细血管后阻力的值，继而改变毛细血管的血压及血容量以及过滤作用
          • 比值：1/5
    • 静脉
      • 作用：血液贮存库即容量血管的作用
      • 容量血管
    • 短路血管
      • 血管床中小动脉和小静脉之间的直接吻合
      • 作用：舒缩活动与体温调节有关
  • 管壁细胞的分泌功能
    • 内皮细胞
      • 舒血管物质
        • NO
          • 合成：L-精氨酸和O2在一氧化氮合酶（NOS）的作用下催化产生
            • 雌激素可使其活性增强：治疗高血压
          • 高度脂溶性，可扩散至血管平滑肌细胞，使胞内Ca2+浓度降低，从而导致血管舒张
          • 硝酸甘油作用途径
            • NO可激活平滑肌细胞上的鸟苷酸环化酶，进而产生cGMP，后者使肌凝蛋白轻链去磷酸化，引起血管平滑肌舒张
        • 内皮超极化因子（EDHF）
          • 使血管平滑肌细胞膜电位超计划而达到舒张血管的目的，此为内皮依赖性血管松弛的重要机制
        • 利尿钠肽（NP）
          • A型（ANP）：在心房中合成，故称心钠素
          • B型（BNP）：心室中合成的循环激素
          • C型（CNP）：在脑中合成
            • 扩血管、降血压、利钠、利尿、抑制血管平滑肌增生
      • 缩血管物质：内皮素（ET）
        • ET-1
          • 最强的血管收缩物，与ETaR具有高亲和力
          • ET-1与ETaR结合→激活磷脂酶C（PLC）→分解磷脂酰肌醇，产生三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DAG）→Ca2+↑→血管平滑肌收缩
    • 平滑肌细胞
      • 组织因子（TF）
        • 与凝血因子VII结合，参与生理凝血过程
      • 激肽释放酶、激肽原等
        • 激活激肽释放酶-激肽系统，调节局部组织血管的紧张性和血流量
      • 细胞外基质胶原，弹力蛋白、蛋白多酶
    • 其他细胞
      • 成纤维细胞、脂肪细胞、肥大细胞、巨噬细胞、淋巴细胞
      • 功能
        • 保护、支持、营养
        • 调节血管舒缩功能及结构变化
• 血流动力学
  • 血流量（Q）
    • 血流量与血管两端的压力成正比，与血流阻力成反比
    • 定义：单位时间内流经某一横截面的血量成为血流量
    • 血流速度
      • 血液中一个质点在管内移动的线速度
      • 与血流量成正比，而与血管横截面积成反比
    • 流动形式
      • 层流：正常情况下的主要方式
      • 湍流
        • 生理：血流速度快、血管口径大、血液粘滞度低的情况下易发生
        • 病理：房室瓣狭窄、主动脉瓣狭窄、动脉导管未闭
  • 血流阻力（R）
    • 血液在血管内流动时所遇到的阻力
      • 主动脉及大动脉：9%
      • 小动脉：16%
      • 微动脉：41%
      • 毛细血管：27%
      • 静脉系统：7%
    • 与血管半径的4次方成反比
      • 小血管（小动脉及微动脉）使产生阻力的主要部位
    • 重要影响因素：血液粘滞度
      • 升高：血细胞比容↑、温度降低
      • 降低：血流切率↑、小血管
  • 血压（BP）
    • 血管壁中的弹性纤维和胶原纤维使血管具有可扩张性和顺应性
• 动脉血压和动脉脉搏
  • 血压：血管内流动的血液对单位面积血管壁的侧压力
    • 1mmHg=0.1333kPa
    • 各段血压平均值
      • 主A：100mmHg
      • 微A：85mmHg
      • Cap：30mmHg
      • 起始V：10mmHg
      • 心房（大V）：0mmHg
  • 动脉血压形成
    • 前提条件：心血管系统有足够的血液充盈
    • 提供能量：心室收缩射血
    • 重要影响因素：循环系统的外周阻力
      • 1/3在心室收缩期流到外周血管
      • 2/3在主动脉和中动脉中，使大动脉扩张，使动脉血压升高
    • 减小动脉血压在一个心动周期中的波动幅度：主动脉和大动脉的弹性贮器作用
  • 动脉血压的表示
    • 收缩压（SP）
      • 心室收缩时，主动脉压力急剧升高，在心室收缩中期动脉血压的最高值
      • 100~120mmHg
    • 舒张压（DP）
      • 心室舒张末期动脉血压的最低值
      • 60~80mmHg
    • 脉压（PP）
      • 收缩压和舒张压的差值
      • 30~40mmHg
    • 平均动脉压（MAP）
      • 一个心动周期中每一瞬间动脉血压的平均值
      • 100mmHg
        • DP+1/3PP
        • 1/3SP+2/3DP
  • 血压的昼夜波动
    • 表现为夜间血压最低，清晨起床活动后血压迅速升高，大多数人的血压在凌晨2~3点时最低，在上午6~10时及下午4~8时各有一个高峰，从晚上8时起血压呈缓慢下降趋势，表现为“双峰双谷”，这一现象称为日节律。
  • 动脉血压的影响因素
    • 心脏每搏输出量
      • 主要影响：收缩压
        • 收缩压的高低主要反映心脏每搏输出量的多少
          • 心脏泵血能力
      • 每搏输出量↑→收缩压↑↑，舒张压↑→脉压↑
    • 心率
      • 主要影响：舒张压
        • 直接影响心动周期的长短，影响舒张期（主要）、收缩期时程
      • 心率↑→收缩压↑，舒张压↑↑→脉压↓
        • 心率过快→舒张期过短→心室重盈不足→心输出量↓→动脉血压↓
        • 心率＞180次/分时，会引起脉压下降
    • 外周阻力
      • 主要改变：舒张压
        • 舒张压的高低可反映外周阻力的大小
      • 外周阻力↑→收缩压↑，舒张压↑↑→脉压↓
    • 主动脉和大动脉的弹性贮器作用
      • 可使心动周期中动脉血压的波动幅度减小
      • 动脉弹性↓→收缩压↑，舒张压↓→脉压↑
    • 循环血量与血管系统容量的比例
      • 影响：动脉血压
      • 大失血→循环血量↓，血管系统容积不变→体循环平均充盈压降低→动脉血压↓
  • 动脉脉搏
    • 在每个心动周期中，随着心脏的舒缩活动，动脉内压和容积发生周期性变化而导致动脉管壁发生周期性搏动
    • 心脏间断射血、弹性贮器血管及外周阻力的共同作用形成动脉脉搏
    • 动脉脉搏一般是由左心室射血引起的
    • 动脉脉搏的波形中有上升支和下降支
    • 大动脉的脉搏波可沿动脉管壁很快传播至小动脉，动脉管壁的顺应性越大，传播速度越慢
• 静脉血压和静脉回心血量
  • 静脉血压
    • 血液回流入心脏的驱动力：静脉血压和右心房压之差
    • 中心静脉压（CVP）：右心房和胸腔内大静脉血压
      • 4~12mmH2O
        • ＜4，补液、补血浆
        • ＞12，心功能不全
      • 取决于
        • 心脏射血能力
        • 静脉回心血量
      • 测定意义
        • 判断心功能
        • 指导输液
    • 外周静脉压：各器官静脉的血压
    • 重力对静脉压有较大的影响，一定的跨壁压是保持静脉充盈的必要条件
      • 跨壁压：血液对管壁的压力与血管外组织对管壁的压力之差
    • 直立性低血压
      • 平卧位→直立，低垂部静脉因静水压增大而扩张→血液积聚在静脉内→静脉回流↓→中心静脉压↓→每搏输出量↓→收缩压↓
  • 静脉回心血量
    • 取决于
      • 外周静脉压和中心静脉压之差
      • 静脉对血流的阻力（15%）
    • 影响因素
      • 体循环平均充盈压
        • 血量增加/血管容量收缩（交感神经兴奋）→体循环充盈压↑→回心血量↑
      • 体位改变
        • 卧位→立位：低垂部静脉因跨壁压增大而扩张→容纳血液↑→回心血量↓
      • 心肌收缩力
        • 提供动力
        • 心收缩力↑→心室排空完全，心舒期室内压↓→抽吸力量↑→回心血量↑
      • 骨骼肌的挤压作用
        • 肌肉收缩→挤压肌间静脉→静脉回流加快
        • 肌肉舒张→肌间静脉内压力降低→血液从脉细血管内流入静脉→静脉充盈
        • 肌肉泵的作用：对于立位时降低下肢静脉压和减少血液在下肢静脉内的潴留具有十分重要的意义
      • 呼吸运动
        • 呼吸泵：呼吸运动能促进静脉回流
        • 吸气
          • 右心房：胸腔容积↑→胸膜腔负压↑→胸腔大静脉和右心房更扩张，压力进一步↓→回心血量↑
          • 左心房：回心血量↓
        • 呼气
          • 右心房：胸膜腔负压↓→回心血量↓
          • 左心房：回心血量↑
• 微循环
  • 最终场所
    • 微循环遍布于全身各脏器与组织，是实现心血管功能的最终场所
    • 定义：微动脉和微静脉之间的血液循环
    • 组成：微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、毛细血管、微静脉
    • 血流通路
      • 迂回通路
        • 血流缓慢，是血液和组织液之间进行交换的主要场所
        • 穿插于各细胞间隙，营养性通路
      • 直捷通路
        • 使一部分血液经此通路快速流入静脉，从而保证组织血流量的相对恒定
        • 常见于骨骼肌中，短而直，血流阻力小，流速快，常处于开放状态
      • 动-静脉短路
        • 调节组织血流量，参与体温调节
        • 常见于指、趾、唇、鼻等处的皮肤及某些器官，非营养性通路
  • 控制因素
    • 微循环的血流量主要受后微动脉和毛细血管前括约肌的血管舒缩活动控制
    • 毛细血管压取决于：毛细血管前阻力和毛细血管后阻力的比值
    • 微循环的血流阻力：主要由毛细血管前阻力血管的舒缩状态决定
    • 积聚的代谢产物/低氧状态→局部后微动脉和毛细血管前括约肌舒张→毛细血管开放→代谢产物清除
    • 安静状态下：骨骼肌组织同一时间内只有20~35%的毛细血管处于开放状态
  • 基本功能
    • 微循环的基本功能是通过扩散、滤过、重吸收、吞饮等方式实现血液和组织液之间的物质交换
    • 毛细血管物质交换的主要方式：扩散
    • 组织液生成：毛细血管壁两侧静水压和胶体渗透压的差异可使液体发生滤过和重吸收起重要作用
    • 血浆蛋白通过毛细血管壁：吞饮
    • 微循环中毛细血管有特殊孔隙的器官具有特殊的物质交换能力
• 组织液的生成
  • 组织液
    • 人体60%是水
      • 细胞内液：5/8
      • 细胞外液：3/8
        • 1/5：血浆
        • 4/5：组织液、腔室内液体（如脑脊液）
    • 来源：血浆中的液体经毛细血管滤过至组织间隙
    • 特点
      • 绝大部分呈胶冻状，不能自由流动，不因重力倒流至身体低垂部
      • 临近毛细血管处的呈溶胶状，可自由流动
      • 针头：可插入组织间隙，但不能抽出组织液
    • 凝胶基质：胶原纤维、透明质酸细丝
    • 与血浆区别：蛋白质含量低
  • 生成
    • 生成和重吸收
      • 取决于：毛细血管的有效滤过压
      • 二者处于动态平衡
    • 有效滤过压
      • 滤过的力量和重吸收的力量之差
      • 有效滤过压=（毛细血管压+组织液胶体渗透压）-（组织液静水压+血浆胶体渗透压）
    • 影响因素
      • 两侧静水压差
        • 毛细血管壁两侧静水压差↑→组织液生成↑
      • 两侧胶体渗透压差
        • 毛细血管壁两侧胶体渗透压差↓→组织液生成↑
      • 管壁通透性
        • 毛细血管壁通透性↑→组织液生成↑
      • 淋巴回流
        • 淋巴回流受阻→淋巴水肿
• 淋巴液的生成和回流
  • 毛细淋巴管以盲端的形式起始于组织间隙中
  • 淋巴液来源于组织液，经淋巴管收集，最后由右淋巴导管和胸导管导入静脉
  • 影响因素
    • 组织液压力
    • 毛细血管压力
    • 局部组织压力
    • 淋巴液生成↑
      • 组织液压力↑
      • 毛细血管压力↑
      • 毛细血管壁通透性↑
      • 毛细淋巴管压力↓
      • 血浆胶体渗透压↓
      • 肌肉收缩、动脉搏动、外部物体对组织的压迫
  • 作用
    • 维持正常血浆蛋白浓度（回收）
    • 可将小肠吸收的脂肪及其他营养物质运送至血液循环
    • 防御和免疫
    • 维持体液平衡