定量生理11 血液循环动力学.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,定量生理学（,11,）,血液循环动力学,卡森,(,Casson,),方程,实验证明，血浆是牛顿液体，血液不是。,血液在大于,1mm,的管中流动时，管径对血液粘度影响不大。其关系满足卡森,(,Casson,),方程：,其中 是导致血液流动最小的切应力，称为屈服应力。,血液的粘度,当血液开始流动后，血液的粘度,当 时，,Casson,方程不适用。,表观粘度：,相对粘度：,血液在大动脉中的流动,在大、小动脉管壁处切应变率较大，可将其看作牛顿液体，管轴附近切应变率趋于,0,。,假定血管内血液的流动符合,Casson,方程，总可以找到一个流面 使得 。,流速求证,对牛顿液体，有：,则,满足,Casson,方程，有：,有：,流速,求积分：,代入边界条件：,时，,时，,流率,流率：,其中，,微循环,血液由微动脉到毛细血管、微静脉的流动称为微循环。,微循环中血管管径在,1mm,以下。,近壁血浆层,实验发现，当血液在小血管中流动时，管壁附近存在一个基本上没有血细胞的血浆层。,Fanraeus,效应,Fanraeus,效应,Fanraeus,发现，血液从较大容器流入较小管道时，容器内血细胞比积不变，管内血细胞比积随管径减小而降低。,Fanraeus,-Lindquist,效应,血管管径小于,1mm,时，表观粘度随管径减小而降低。血管管径大于,1mm,时，表观粘度与管径大小无关。,Fanraeus,-Lindquist,效应逆转,当血管管径小于红细胞直径时，血液的表观粘度随管径减小而上升。,血管的弹性,血管壁分为内层、中层和外层，其力学特性主要取决于中层的胶原纤维、弹性纤维和平滑肌。,血管的跨壁压强为内压和外压的差。,拉普拉斯公式,设血管每单位长度产生的周长张力为 ，血管半径和轴线曲率半径分别为 和 ，由拉普拉斯公式，弹性恢复力产生的附加压强为：,当 时，,跨壁压强,考虑血管厚度 ，设管壁的弹性模量为 ，扩张前后的半径分别为 和 ，管壁周长为 ，周向每单位长度的张力为 ，周向应力为：,不考虑轴线曲率，可求出跨壁压强：,膨胀系数与柔量,血管膨胀系数：,血管柔量等于增加一个单位跨壁压强所引起血管容积的增量。,Frank,弹性气室模型,把左心室向主动脉射血比拟为向弹性气道充气，血流一方面使得动脉扩张，另一方面克服外周阻力进行血液循环，相当于一个电容和一个电阻的功能，由此得到其微分方程：,脉搏波的形成和传播,脉搏波是心脏脉冲式射血导致的血管壁应力波，它以一定的速度沿血管壁传播。,可求出脉搏波具有下面一维波动方程的形式：,心脏的功,血液的能量包括动能，势能以及压强所做的功。,心脏在一个心动周期内所做的功可表示为：,Thanks!,