动脉系统与血压曲线详解

动脉血管将心脏泵出的血液运输到各组织器官，由大小功能不同的三部分构成。距离心脏最近、直径＞2mm的弹性动脉，其管壁相对坚厚，富含弹性纤维，有明显的可扩张性和弹性，起传导及缓冲血流、减轻血压搏动性的作用；其次为肌性动脉，管腔直径为0．15～2mm，具有一定的扩张性和阻力，功能上是将血液按需分配输送至各器官组织；管腔直径在8～150μm的小动脉主要起阻力血管的作用，它是血压衰减的主要部位，同时也是将动脉系统中前向脉搏波反射回去的主要位点。

心脏向主动脉的泵血呈脉冲性，当心脏收缩时，左心室射血，主动脉压升高，一方面推动动脉内的血液向前流动，另一方面由于主动脉等近端血管富有弹性，可使主动脉扩张，容积增大。左心室射出的血液在射血期仅一部分通过小动脉进入外周，另一部分则储存在被扩张的大动脉内。当心脏舒张主动脉瓣关闭后，被扩张的大动脉管壁依其弹性回缩，把在射血期多容纳的血液继续推向外周，因而在心动周期中主动脉内的血压与血流具有搏动性，这种搏动性的血压与血流经各级动脉血管后于毛细血管中演变成几乎平稳的血流有利于血液与组织的物质交换。

当心脏泵血所引起的搏动性压力沿动脉管壁向外周传导时，在动脉管壁上产生前向的压力波，当传到血管分叉及阻力血管时这种前向压力波可被反射回来，因而在动脉系统的不同位置其心动周期的血压曲线是前向压力波与反射压力波的综合，具有高低及波动两大特性，分别可用平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）与脉压（pulse pressure，PP）来描述（图2－1）。平均动脉压是压力曲线下面积的时间平均，它是心输出量（cardiac output，CO）与总外周血管阻力的乘积。根据Poiseuille法则，某段血管的阻力（Resistance，R）与该段血管的长度（vessel length，L）、血液的黏滞程度（viscosity，η）呈正比，与血管的直径（radius，r）的4次方成反比（R＝8Lη/πr4）。在动脉系统中，由于主动脉与大动脉等弹性血管的直径较大，故产生的血管阻力较小，相反外周肌性的细小动脉由于管腔较小，其阻力较大，是外周血管阻力的主要形成部位。而CO在各段血管中是恒定的，因此从主动脉到外周大动脉MAP的衰减较小，MAP的下降主要集中在细小动脉等阻力血管上。脉压围绕着平均动脉压上下波动，是描述压力波动性的参数，在动脉系统某一具体位置，其大小取决于此处前向传导波与反射波在时间与相位的综合，因此受脉搏波传导速度、传导距离及左心室射血时间的影响。在外周动脉，由于距离压力波反射的位置较近，反射波逆传回来时，与前向传导波同相重叠，落在收缩期致使收缩压增高；在升主动脉等中心动脉，由于反射波需传导的距离较远，逆传回来时在时相上可出现延迟，在正常中青年人群，这种延迟使反射波落在舒张期，使舒张期主动脉根部压力升高，有利于冠状动脉系统的血流供应，而不增加收缩期左心室的后负荷，同时在压力波形上减小了收缩压与舒张压之间的差别。因此从中心动脉到外周动脉，虽然由于血流阻力的存在，平均动脉压有所下降，但由于反射波在重叠时相的差别，脉压却逐渐升高，即脉压放大（pulse pressure amplification）（图2－2）。但在老年人中由于动脉血管硬化，一方面在心脏射血时，主动脉在容纳相同的心输出量过程中所产生的压力（收缩压）升高，另一方面，脉搏波传导速度增加，反射波返回升主动脉时可落在收缩期，使收缩压进一步升高，同时降低舒张压，增加脉压，这种压力波特性的改变可使舒张期冠状动脉的灌注减少，并使左心室收缩时的后负荷增加。

图2－1血压曲线

图2－2压力波形与动脉系统（safar et al．2003）(www.xing528.com)

一般而言，微循环中的动脉直径≤150μm，它是构成外周血管阻力的最主要部位。在心输出量不变的情况下，其功能性或结构性的改变可使平均动脉压发生相应的变化；同时由于该血管段也是压力波反射的主要结点，其改变也影响反射波的特性（如幅度与时相），故也可使压力波的搏动参数—脉压发生变化。而直径＞150μm的弹性或肌性动脉构成的大循环，在功能上主要是通过弹性回缩及决定脉搏波的传导速度，使收缩压不至过高、舒张压不至过低，推动血液前向流动，有利于心脏作功与冠状动脉灌注。当增龄或其他原因使主动脉等大循环动脉的弹性降低僵硬度增加时，收缩压增加、舒张压下降、脉压加大。

随年龄的增加，人类的血压不断增高，但这种趋势主要表现在收缩压上，对于舒张压而言，在55岁以后不再进行性升高，甚至逐渐下降。因此，随着增龄，平均动脉压表现为轻度上升，而脉压却呈指数性增加。在高血压病患者中，这种血压的变化趋势更加明显（图2－3）。一般而言，在年轻的高血压病人群中（年龄＜50岁），收缩压、舒张压及脉压的升高是等程度的，说明微循环的改变、外周血管阻力的增加在此时的高血压形成中占主要作用。在老年人的高血压病患者，收缩压及脉压增加明显，而平均动脉压及舒张压却变化不明显，舒张压甚至还下降，说明动脉血压的顺应性减小及反射波的传导速度加快对血压的升高起决定作用，此时主要是动脉大循环发生异常。

图2－3　不同血压人群血压随年龄变化的关系（Franklin et al．1997）

（入组时组1SBP＜120，组2SBP　120～139，组3SBP　140～159，Group4SBP　160）