血壓、血流量和阻力 夏旗林 編輯 Pressure,是指施加在單位面積上的力,所以提到血壓,我們測量的是血液對血管壁表面施加的力。身體各處血壓的差異使血液從高壓區(qū)域(如動脈)流向低壓區(qū)域(如靜脈)。當我們在討論'血流量'時,我們指的是在一段時間內(nèi)流經(jīng)血管或器官的血容量。現(xiàn)在,從血管一端流向另一端的血流量受到血壓和來自血管本身的阻力的影響。血管收縮,血管收縮會減少血流量,而血管舒張,在血管擴張的地方,會增加血流量。 血流量不等同于血液流速。血流量是一段時間內(nèi)某一點流動的血液量。假設(shè)這一大塊血液的體積是83立方厘米,花費了1秒通過了藍色圓圈——83cm3/s這就是血液流量,用大寫字母Q表示。 另一方面,速度,是在一定時間內(nèi)移動的距離。也許同樣的一秒,這個在最邊緣的血細胞走了27厘米的距離,那么它的移動速度就是27cm/s,由小寫字母v 表示.盡管速度并不等同于流量,但他們是相關(guān)的,二者通過面積相關(guān)聯(lián),特別是血管的橫截面積,實際上這和血液流過的橫截面是一樣的。所以,基于單位,由于面積用cm^2表示,我們會發(fā)現(xiàn)流量等于面積乘以速度! 舉個例子,假設(shè)我們想要計算血液流速,我們有一個人的心輸出量是5L/min,這是一個成年人的平均量,他們的主動脈直徑是2cm。 首先,用圓面積的方程(D/2)2 x π,得到(2 /2)2 x π = 3.14 cm2。接下來,因為心輸出量等同于血流量,我們只需要把L/min轉(zhuǎn)換成cm3/s,所以L有1000立方厘米,一分鐘有60秒,所以把它們相乘得到83cm3/s。然后,重新排列我們的公式,即速度等于流量除以面積,我們得出血流速度是26cm / s !也就是每小時差不多1公里! 回到血壓,血流量和阻力,這種關(guān)系也可以用數(shù)學來表示。所以,開始的時候,在一端有一個較高的初始血壓,在另一端有一個較低的最終血壓。兩者之間的差,或者初始血壓減去最終血壓,有時用ΔP表示,等于流過血管的血流量乘以阻力。也可以寫成Q等于壓強變化量除以阻力。舉個例子,假設(shè)血管變窄,阻力就會增加,為了保持流向器官的血液不變,壓差必須增加,這就是通常發(fā)生的情況。這個方程可能看起來和一個類似的方程很相似,電壓V的變化等于電流I乘以電阻R,也就是歐姆定律! 好,我們來談?wù)勓獕?。血壓通常在像肱動脈這樣的“大動脈”中最高,這也是通常測量血壓的地方,這是因為在這個位置上的血液仍然需要能夠通過較小的微動脈和毛細血管,意味著會有很多阻力。一個普通成年人的血壓大約是120/80毫米汞柱。這組數(shù)字也許看起來像分數(shù),其實不是。第一個數(shù)字,120,即收縮壓,也就是心臟收縮時血液施加到血管壁上的壓強,,第二個數(shù)字80,即舒張壓,即心臟舒張期(兩次心搏間的心臟舒張充盈期)血壓。這就是為什么第一個數(shù)字更大:當心臟推動血液的力量更大時,動脈承受的壓力更大。 平均動脈壓(MAP)是指一個完整的心臟周期內(nèi)動脈的平均壓力,包括收縮壓和舒張壓。平均動脈壓可以用幾種方法計算。第一種方法是最快的:我們假設(shè)大約三分之一的心臟周期是在收縮期度過的,大約三分之二的心臟周期是在舒張期度過的,那么平均動脈壓(MAP) =1/3乘以(收縮壓)+2/3乘以(舒張壓)。另一個計算方法是通過脈壓得出,與收縮壓-舒張壓的計算方法不同,在我們的例子中,脈壓等于120(收縮壓) - 80(舒張壓)即40毫米汞柱,所以算出來的另一種方法是說平均動脈壓=1/3(脈搏壓力)+舒張壓,兩種方法計算出來的結(jié)果是相同的,僅是書寫方式不同。 現(xiàn)在,一種完全不同的理解平均動脈壓(MAP)的角度是從血壓,血流量和阻力之間的關(guān)系來看。讓我們回到大動脈,假設(shè)這是主動脈,最大的動脈直接來自心臟本身。這條動脈進入小動脈和毛細血管,代表整個人體,然后靜脈血返回到右心房。在這個放大的視圖中,初始壓力是此處的動脈壓力,即平均動脈壓(MAP),而最終血壓是此處的中心靜脈壓力,即CVP,在腔靜脈進入右心房之前的靜脈壓。 回頭看看我們的公式,Pi - Pf = Q x R,血流量是通過所有血管和器官的總血流量,稱為心輸出量,以L/min為單位。Pi為平均動脈壓(MAP), Pf為中心靜脈壓(CVP),最后全身循環(huán)所有血管的綜合阻力為全身血管阻力,稱為SVR。因此方程可以寫成:MAP - CVP = CO x SVR。CVP通常是一個可忽略的很小數(shù)字,那么方程就被簡化為MAP = CO x SVR?;谶@一等式,你就明白為什么主要由小動脈血管收縮引起的阻力增加會導致血壓升高的原因了。 那么,簡單回顧一下:血壓,指血液對施加到血管的力;血流量,是指一段時間內(nèi)血液流經(jīng)血管或一個器官或整個身體的體積;阻力,是指由如血管收縮引起的對血流物理或機械上的阻滯。 |
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