第三節血液的流動
一、血液的脈搏波
人體血液循環係統示意圖。圖的中央是心髒。心髒內可分為左心房、左心室、右心房、右心室等四個部分。心房與靜脈相聯,心室與動脈相聯,同側心室與心、房之間及心室與動脈之間都有隻讓血液流動。田的右側表示動脈係統,左側表示靜脈係統,中間的並聯分支表示毛細血管。左心室的收縮把血液壓人主動蘇,然後經由各個動脈分支送到軀幹、四肢、頭部和體內各器官,再經毛細血管、小靜脈、靜脈、腔靜脈回流人右心房,這一過程稱為體循環。與此相似,血液由右心室出發,經難動脈,肺毛細管,靜脈心房,這一過程稱為循環。
由於生物係統的複雜性,使血液在循環係統中的流動情況變得十分複雜。例如:血液雖然是粘滯性液體,但是它不同於一般均勻分布的液體,裏麵懸浮著許多比任何分子都大得多的紅細胞、白細胞和血小板。血管和剛性管子不同,具有彈性,同時血管的彈性和口徑還受神經係統的控製而發生變化。因此,我們討論血液在循環係統中流動時,用液體流動的基本原理,指出血液流動的物理特點。
由於血管具有彈性和血液本身的慣性,以及內外摩擦等原因,血液在血管中的流動基本上是連續的。當心髒收縮時,有相當數量的血液進入原已充滿血液的主動脈內,使得該處的彈性壁被撐開。此時心髒推動血液所做的功轉化成血管的彈性勢能。在心髒停止收縮以後,擴張的那部分血管也跟著收縮,驅使血液向前流動,使前麵的血管跟著擴張,如此類推。由此可見,血管的彈性起著重要的作用,在心髒收縮時使血液流動不致過快,而在心髒收縮停止後推動血液繼向前流動。
隨著心髒的收縮和舒張,主動脈瓣作周期性的開放和關閉。由於血管的彈性作用使動脈管內的容積和壓強都發生周期性的變化,形成脈搏。脈搏的周期與心動周斯一致。脈搏按波動形式以一定速度向前傳播,形成脈搏波貨脈搏波頻率、波和波形可借助儀器進行描記,形成脈搏圖,對於正常青年人來說,壓強脈搏圖的基本波形。在心髒快速射血期,動脈壓強迅速上升,構成曲線的上升支。心髒射血頭部
二、血流速度和血壓分布
心髒和血管形成一個封閉管道,血液向一定的方向周期性地在其中循環流動。雖然心髒射血是斷續的,但是血液流動卻是連續的。如果把血液動看成連續的穩定流動流量一定,以根據連續方程和各裏七管的橫截麵聲求得血流金度即血管截麵積大處淹速小,截麵積小處流速大。主動脈一再分支,最後成為毛細血管,截麵積逐漸增大。毛細血管逐漸忙合,最後成為靜脈,截麵不斷減小。
對循環係統中的各段血管來說,由於它們的長度、半祛、可擴大程度和分支多少不同,因而流阻也不同。口徑較小的小動脈和毛細血管段的流阻約占1杯流阻的70%,其中3/4,循環總流阻屬於小動脈,小動脈段的流阻最大。
由關係式可知,各段血的流阻大小決走了該段血管兩端的壓強差大小。小動脈段的流組最大,因此小動脈兩端的壓強最大。血壓在小動脈段降低最快,血壓曲線表明,從主動脈到腔靜脈的血壓是逐步降低的。血液的粘滯性是血液在流過程中如壓不斷下降的根本原因。
三、血壓的測量
血壓在醫學上具有重要意義。測量血壓有直接和間接兩種方法。直接方法是利用導管或注射角針頭將血壓計與待測部位(心髒或血管)直接相通,由血壓計讀出血壓的高低。這種方實際多用於測量動物血壓。間接方法常用來測量人的動脈血壓,間接式水銀血壓許是測量動脈壓時常用的。其方法是把橡皮帶紮在左臂或右臂與心髒同高的地方,用打氣球向裝內打氣,以提高袋內的氣壓,可由壓強直接讀出當袋內氣壓高於收縮壓時,肱動脈被壓閉,放在肱動脈上的聽診器聽不見任何聲音;然後,慢慢打開放氣活瓣,緩慢放出袋中部分,使水銀麵下降不超過每秒,袋中氣壓下降到略低於收縮壓時,血液在心髒收縮期中就能衝過被壓閉的血管,聽診器中可以聽到清晰的聲音。這種聲音第一次出現時,血壓計所顯示的壓強就是收縮壓。繼續放出袋中空氣,聽診器中的聲音也跟著變化。當宏亮的砰然一聲變為模糊的混聲時的血壓即舒張壓。由於血壓是開管壓強計,所以,血壓計都是指超過大氣運的數值。
下麵討論兩個間接測量法中值得注意的問題。
刻度與水銀基準麵的關係:在打氣之前,袋內空氣壓強與大氣壓;相等,水銀槽內的水銀麵與玻璃管中的水銀麵應該處於同一、水平麵內,因此,不同刻度的血壓計的玻璃管是不可以隨意更換用的。
柯羅特科夫聲的各相與收縮壓和舒張壓的關係:利用間接式水銀血壓計測量動脈壓時,在氣袋放氣過程中,當血液衝開壓閉的血管而流動時,血管壁將振動發聲,因而可以利用聽診器聽到一係列規律的聲音,這一係列的聲音,即所謂柯氏聲。從柯氏聲的變化過程中可以找到兩點:一點定為記錄收縮壓的時間,另一點定為記錄舒張壓的時間。