血流量

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血流量(blood flow volume) 又稱血流的容積速度。指單位時間內流經血管某一截面的血量。常以每分鐘毫升數或升數表示。血流量的大小與血管兩端的壓力差成正比,與血管對血流的阻力成反比。心血管系統為一密閉的管道系統,流經動脈毛細血管和靜脈各段血管的總截面的血流量相等,均等於心輸出量。但在並聯血管的各分路,即各器官的血流量是不同的。

器官血流量:指單位時間內流經某一器官的血流量。進出各器官的血管呈並聯關係,這些並聯血管的總截面的血流量是一定的,即等於心輸出量,而各分路血管的血流量是不同的,與該器官的動脈壓與靜脈壓之差成正比,與血流阻力成反比。當某一器官的動脈壓降低或微動脈收縮(血流阻力加大)時,血流量減少,反之加多。以該器官的靜脈迴流量來確定其血流量。

靜脈血流量:血流的線速度與血管的總橫截面積成反比。所以,靜脈血流的線速度比毛細血管的快,比相應的動脈慢(主動脈18~22厘米/秒,腔靜脈7~8厘米/秒,毛細血管0.3~0.7毫米/秒)。而靜脈系統的血流線速度由小靜脈到腔靜脈逐漸加快。靜脈血流的容積速度(血流量)與外周靜脈壓和中心靜脈壓之壓力差成正比,與靜脈管內外對血流的阻力成反比;外周靜脈壓升高或中心靜脈壓降低,均使壓差加大,血流量加大。靜脈管徑縮小或受壓、阻塞、則血流阻力加大,血流量減小。  

血流量-正文

心血管系統中每單位時間(如每分鐘)的流過血量。在整體內,體循環各器官血流量之和等於左心室的輸出量;而肺循環的血流量則等於右心室的輸出量。血流量的變動是同血壓和血流阻力的變動密切聯繫著的。

血流量與血壓和血流阻力的關係 無論體循環或肺循環,這三者的關係是一樣的,由於體循環的血液(除肺外)供應全身所有器官,因而血流量的變動遠比肺循環為複雜。

體循環的平均血流量 (Q)首先決定於主動脈血壓與腔靜脈回心處血壓之差(PA-PV),如果血流阻力保持恆定,則動靜脈兩端的血壓差越大,則血管系統的平均血流量越多。其所以需要加「平均」一詞,乃是因為即使在1分鐘之內,無論血壓或血流量都是經常有所變動,人們實際測得的只是平均的數值。在一般安靜情況下,腔靜脈入心處的血壓基本上接近於零。因此,Q ∝(PA-PV)可以簡化為QPA或PP 即指平均主動脈血壓值。

其次,血流量還決定於血流前進的阻力。阻力主要來自小動脈和微動脈,特別是後者。當血流通過這些微小動脈時,由於需要克服很大阻力,以致動脈血壓顯著下降。此外,血流阻力還來自血液本身的粘滯性,包括血細胞血漿蛋白的濃度。再者,血流阻力還同血管長度有關,血管越長阻力越大。物理學上的泊肅葉氏定律綜合上述諸因素,而提出阻力(R)形成的公式為:

R=8ηl/πr式中 l為管長,η為血液粘滯係數,r為血管半徑。在生理情況下,管長和粘滯性比較恆定,因此,上式可簡化為:

即血流阻力同微小動脈管半徑的四次成反比,說明血管口徑只要稍有縮小,其阻力就大大增加。在機體內,血管的口徑經常在神經和體液因素作用下而有所變動,或縮小或舒張,因此,在同樣的動靜脈壓差之下,微小血管口徑的改變便成為決定血流量的主要條件。

綜合上述血壓和阻力兩個條件,血流量的變動規律便可以下式來表示:

這裡阻力也稱外周阻力。阻力的數值如用物理學的單位來表示,則是 dyn.s/cm(達因.秒/厘米)。為了避免計算的麻煩,生理學常用動脈壓的mmHg數(毫米汞柱數)與血流量的ml/s(毫升/秒)數的比值來表示。如平均動脈壓為90mmHg,平均血流量為90ml/s,則其外周阻力為90mmHg/90ml/s=1個阻力「單位」。正常人體總的外周阻力約變動於0.45~1.05阻力單位之間。

器官血流量 上述公式既可適用於整個體循環或肺循環的血流量,也可適用於體循環的各個器官的血流量。若應用於器官血流量的推算,則Q 就指某一器官的血流量,P 指進入該器官的平均動脈血壓,R 則指該器官內的微小血管的阻力。

附表為一個正常人(以體重70千克計)在靜息時和各種不同強度運動時(已持續運動10分鐘)體循環各主要器官的血流量。運動強度可以每平方米體表面積每分鐘的氧耗量來表示。

從表中可以看出:在機體靜息時,肝、腎的血流量較多,肌肉的血流量較少;隨著運動的加強,前者明顯減少,後者則急劇增加;腦循環的血流量保持恆定,冠狀循環有明顯增加;皮膚血流量也相應增加,但在最強運動時反而減少。心輸出量是各器官血流量的總和,隨著運動加強而相應增加。由此可見,體循環各器官血流量在不同強度運動時,有增有減,這些變化是由於神經系統和體液因素的調節作用造成的(見血壓)。

器官血流量的自身調節 器官血流量同血壓一樣,受神經系統和體液因素的調節。此外,某些器官血流量還受其內在機制的調節,這在腎臟表現得特別明顯。當動脈壓處於80~180mmHg之間時,腎血流量保持恆定,當低於80mmHg時血流量減少,高於180mmHg時則血流量增加。在一定血壓範圍內血流量能夠恆定,有賴於器官的自身調節。即使在完全切除神經支配移植的腎臟,甚至在人工灌流的離體腎臟,都可見到這種情況。說明這時腎血流量的恆定,並非來自外來神經或全身性體液因素的調節,而是由於該器官內部機制的作用。這自身調節主要是來自腎皮質小動脈管平滑肌緊張性收縮,即當動脈壓升高時,血管壁受到較大的牽張刺激,於是平滑肌緊張性收縮加強,從而使管徑縮小,血流阻力增加,血流量相應減少;反之,動脈壓下降時,小動脈管平滑肌鬆弛,阻力減少,血流量增加。這稱為血流量自身調節的肌源學說。此外,還有其他一些因素,如局部的舒血管物質和血管外的組織間液壓力等,也參預起著一定的作用。

血流速度 通常以平均線速度來表示,以mm/s(毫升/秒)為單位。指某一質體(如紅細胞)在血管中沿著直線流過的平均速度,不管心縮或心舒時流速的差異如何。血流平均線速度(V)與血流量(Q)成正比,而與血管橫斷面的總面積(A)成反比:

當血液由主動脈經中等動脈、小動脈而至毛細血管,再經小靜脈而由腔靜脈回心時,主動脈的口徑雖大,但只有一根;毛細血管的口徑雖小,但有無數根,故就毛細血管橫斷面的總面積而言,則比主動脈的橫斷面面積約大220~440倍。主動脈血流的平均線速度,約為220mm/s,依上列公式計算,則毛細血管血流的平均線速度,應介於220/440至220/220,即0.5~1.0mm/s之間,與實際測量的結果基本相符。腔靜脈有兩根,其橫斷面總面積比主動脈要大一倍多,故腔靜脈血流線速度平均不及主動脈的一半。

動脈血流速度隨著心縮和心舒而波動,心室收縮時血流加快,舒張時血流變慢。例如,馬的頸動脈血流速度,心縮時約為520mm/s,心舒時約為150mm/s,差異很大。這種波動幅度在小動脈管即逐漸變小,到了毛細血管,流速的波動即不明顯,靜脈的血流則始終表現均勻。在接近心臟的腔靜脈血流,由於受到房內壓變動的影響而發生相應的改變,但波動的幅度很小。

循環時 血流中某一質體經體循環和肺循環流過一周所需的時間,稱為總循環時;如只經過肺循環一周,則其所需時間稱為肺循環時。在人體,總循環時約為23秒,肺循環時約為11秒。循環時可因血流速度加快而縮短,如肌肉運動時或注射腎上腺素後,循環時可明顯縮短。病理情況下,循環時也有大的改變,如患甲狀腺機能亢進貧血者,以及心肌衰竭時,循環時將延長。

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