生理學/血流量和血流速度

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生理學

血液循環
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單位時間內流過血管某一截面的血量稱為血流量，也稱容積速度，其單位通常以ml/min或L/min來表示。血液中的一個質點在血管內移動的線速度，稱為血流速度。血液在血管流動時，其血流速度與血流量成正比，與血管的截面成反比。

1．泊肅葉（Poiseuilli）定律泊肅葉研究了液體在管道系統內流動的規律，指出單位時間內液體的流量（Q）與管道兩端的壓力差P₁-P₂以及管道半徑r的4次成正比，與管道的長度L成反比。這些關係可用下式表示：

Q=K（r⁴/L）(P₁-P₂)

這一等式中的K為常數。後來的研究證明它與液體的粘滯度η有關。因此泊肅葉定律又可寫為

Q=π(P₁-P₂)r⁴/8ηL

2．層流和湍流血液在血管內流動的方式可分為層流和湍流兩類。在層流的情況下，液體每個質點的流動方向都一致，與血管的長軸平行；但各質點的流速不相同，在血管軸心處流速最快，越靠近管壁，流速越慢。因此可以設想血管內的血液由無數層同軸的圓柱面構成，在同一層的液體質點流速相同，由軸心向管壁，各層液體的流速依次遞減，如圖4-18所示。圖中的箭頭指示血流的方向，箭的長度表示流速，在血管的縱剖面上各箭頭的連線形成一拋物線。泊肅葉定律適用於層流的情況。當血液的流速加快到一定程度後，會發生湍流。此時血液中各個質點的流動方向不再一致，出現旋渦。在湍流的情況下，泊肅葉定律不再適用，血流量不是與血管兩端的壓力差成正比，而是與壓力差的平方根成正比。關於湍流的形成條件，Reynolds提出一個經驗公式：

Re=VDσ/η

式中的V為血液在血管內的平均流速（單位為cm/s）,D為管腔直徑（單位為cm）,σ為血液密度（單位為g/cm³），η為血液沾滯度（單位為泊），Re為Reynolds數，沒有單位。一般當Re數超過2000時，就可發生湍流。由上式可知，在血流速度快，血管口徑大，血液粘滯度低的情況下，容易產生湍流。

層流情況下各層血液的流速