小節的醫學筆記

主題一、整體流量定律(Bulk flow law)

人體的血液整體流量(Bulk flow)為5000c.c.左右，剛好CO(Cardial output)也是5000 ml/min，因此可以說每分鐘就讓血液循環全身一次。而Bulk flow的大小與壓力、周邊阻力有關，壓力若大則流量就越大，阻力越大則Bulk flow就越小，因此我們得到這樣的公式

Q=△P / R

CO * TPR = MVP

以例通法、

(1) 使用Vasodilator的效應？Vasodilator → CO * TPR↘ = MVP↘

(2) 運動的效應？Dynamic exercise → CO↗↗ * TPR↘ = MVP↗

[ 註：CO可以增加到300%-400%，但是MVP頂多±20%］

主題二、帕醉定律(Poiseuille's law)

這是一個流體力學的定律，在以下六點的假設下才會成立

1. 假設液體是不可壓縮流體；
2. 假設液體是牛頓流體，即它的粘滯係數不隨流速而改變；
3. 假設液體的流動是層流，而不是湍流，即管的直徑不能太大。
4. Fully Develop，液體在管內速度場為全展開
5. Steady state
6. Circular pipe

而血管及血液是混合液體，且血管不均勻的內皮結構，使得血管不完全符合帕醉定律，但是有一條很重要的公式：

以例通法：

(1) 當血管半徑增加20%，則阻力減少1倍。

(2) Arterioles(小動脈)因為平滑肌發達，可以接受神經與賀爾蒙刺激，可以劇烈改變管徑，使得血壓墜落最快(△P Max)、阻力最大(Resistance Max)。
     雖然微血管管徑最小，但是大量微血管並聯導致微血管阻力並不大。
     相反的，有限的小動脈並聯量不大，使得阻力上升。
     此外，缺乏平滑肌的微血管無法改變管徑大小，導致微血管失去調節血壓的功能。

主題三、歐姆定律 - 串聯 & 並聯定律

應用：當截肢下肢的病患量測血壓，應該出現何種結果？

A：少一個並聯→TPR增加→但是少一個下肢→CO下降 →→ CO↘ * TPR↗= MVP ×

主題四、人體心臟血管系統為封閉式循環

因為血管系統是封閉式循環(Close system)，所以並沒有「下肢血液比較難打」的說法。原因要用白努力定律解釋：

在封閉系統中，下肢血液位能小動能大、上肢血液動能大位能小，所以能量是守恆的，因此「下肢血液比較難打」是一種錯誤的迷思。

主題五、血液流動的驅動力(Driving force)：白努力定律(Bernoulli Principle)

在血液動力學之中，我們可以將白努力定律作改寫

　　＝ＴＦＥ＝Total Fluid Energy

其中動能的影響微乎其微，因為只有1 mmHg，而血管收縮壓p=120 mmHg。

以例通法：

(1) 分析CO上升時的白努力定律公式：CO↗4倍 → v↗4倍 → 動能↗16倍

(2) AS (Aortic stenosis)患者的白努力定律：v↗ → 動能↗ → SBP代償性下降

主題六、白努力定律

主題七、脈搏壓(Arterial pulse pressure)

PP受到兩個因素影響，一個是SV，一個是Arterial compliance。

SV↗ → 代表大量血液進出心臟 → PP↗   ：會造成PP「劇烈變化Acute change」的因素，是SV而不是compliance。

血管硬化、Arterial compliance↘ → PP↗

主題八、順應性(Compliance)

血管的適應性(Arterial compliance)定義是 △V ／ △P，而靜脈的Compliance比動脈佳，因此所謂的血庫Blood reservoir又稱為Venous pooling。

相對於適應性，血管彈性(Arterial elastance)的定義是△P / △V，而動脈的Elastance比靜脈好，代表動脈的彈性較佳。

而高血壓的負面影響，就是降低血管的Compliance。

***練習題：下列何者具有最高的順應性(Compliance)？

(A)大動脈(Elastic artery) (B)小動脈(Arterioles) (C)大靜脈(Large vein) (D)小靜脈(Small vein)

***解答：根據下圖，可以發現「小靜脈」具有最大的血液儲存功能，也就是說血庫是Small vein。然而，具有最大順應性的，是Large vein(SVC, IVC)。
               這個部分可能要死記。所以答案選(C)

主題九、重力對血液循環之影響

這裡要提到幾個將靜脈血從下肢打回去的方法：

第一、靜脈平滑肌收縮

第二、節律性骨骼肌收縮

第三、小動脈收縮→下游靜脈低壓→靜脈血回流。尤其第三常常是大出血時候身體出現的自救反射。

*** 練習題：當小動脈舒張時候，會導致下列何種現象？

(A) 小動脈上游增壓、下游減壓  (B) 小動脈上游減壓、下游增壓

(C) 小動脈上游及下游增壓         (D) 小動脈上游及下游減壓

*** 解答：當小動脈收縮時候，上游增壓、下游減壓。相反的，小動脈舒張時候，上游減壓、下游增壓。答案選(A)。
 

1. 參考資料: Belloni, F.L. (1999). Teaching The Principles of Hemodynamics. American Journal of Physiology 277: S187-S202.

2. 泊肅葉定律 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B3%8A%E8%82%83%E5%8F%B6%E5%AE%9A%E5%BE%8B

3. 白努力定律 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BC%AF%E5%8A%AA%E5%88%A9%E5%AE%9A%E5%BE%8B