生理學/血流阻力

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生理學

血液循環(huán)
- 血管生理
  - 血流量、血流阻力和血壓
    - 血流量和血流速度
    - 血流阻力
    - 血壓

血液在血管內流動時所遇到的阻力，稱為血流阻力。血流阻力的產生，是由于血液流動時因磨擦而消耗能量，一般是表現(xiàn)為熱能。這部分熱能不可能再轉換成血液的勢能或動能，故血液在血管內流動時壓力逐漸降低。在湍流的情況下，血液中各個質點不斷變換流動的方向，故消耗的能量較層流時更多，血流阻力就較大。

血流阻力一般不能直接測量，而需通過計算得出。血液在血管中的流動與電荷在導體中流動有相似之處。根據(jù)歐姆定律，電流強度與導體兩端的電位差成正比，與導體的電阻成反比。這一關系也適用于血流，即血流量與血管兩端的壓力差成正比，與血流阻力R成反比，可用下式表示：

Q=（_P1-_P2）/R

在一個血管系統(tǒng)中，若測得血管兩端的壓力差和血流量，就可根據(jù)上式計算出血流阻力。如果比較上式和泊肅葉定律的方程式，則可寫出計算血流阻力的方程式，即

R=8ηL/πr⁴

這一算式表示，血流阻力與血管的長度和血液的粘滯度成正比，與血管半徑的4次成反比。由于血管的長度變化很小，因此血流阻力主要由血管口徑和血液粘滯度決定。對于一個器官來說，如果血液粘滯度不變，則器官的血流量主要取決于該器官的阻力血管的口徑。阻力血管口徑增大時，血流阻力降低，血流量就增多；反之，當阻力血管口徑縮小時，器官血流量就減少。機體對循環(huán)功能的調節(jié)中，就是通過控制各器官阻力血管和口徑來調節(jié)各器官之間的血流分配的。

血液粘滯度是決定血流阻力的另一因素。全血的粘滯度為水的粘滯度的4-5倍。血液粘滯度的高低取決于以下幾個因素：

1．紅細胞比容一般說來，紅細胞比容是決定血液粘滯度的最重要的因素。紅細胞比容愈大，血液粘滯度就愈高。

2．血流的切率在層流的情況下，相鄰兩層血液流速的差和液層厚度的比值，稱為血流切率（shear rate）。從圖4-18可見，切率也就是圖中拋物線的斜率。勻質液體的粘滯度不隨切率的變化而改變，稱為牛頓液。血漿屬于牛頓液。非勻質液體的粘滯度隨著切率的減小而增大，稱為非牛頓液。全血屬非牛頓液。當血液在血管內以層流的方式流動時，紅細胞有向中軸部分移動的趨勢。這種現(xiàn)象稱為軸流（axial flow）。當切率較高時，軸流現(xiàn)象更為明顯，紅細胞集中在中軸，其長軸與血管縱軸平行，紅細胞移動時發(fā)生的旋轉以及紅細胞相互間的撞擊都很小，故血液的粘滯度較低。在切率低時，紅細胞可發(fā)生聚集，使血液粘滯度增高。

3．血管口徑血液在較粗的血管內流動時，血管口徑對血液粘滯度不發(fā)生影響。但當血液在直徑小于0.2-0.3mm的微動脈內流動時，只要切率足夠高，則隨著血管口徑的進一步變小，血液粘滯度也變低。這一現(xiàn)象產生原因尚不完全清楚，但對機體有明顯的益處。如果沒有此種反應，血液在小血管中流動的阻力將會大大增高。

4．溫度血液的粘滯度隨溫度的降低而升高。人體的體表溫度比深部溫度低，故血液流經體表部分時粘滯度會升高。如果將手指浸在冰水中，局部血液的沾滯度可增加2倍。