第二篇 血压的形成、调节与测量
第一章 血压的概念及影响因素
第一节 血压的概念及其表示
血液在血管中流动,流动的血液对单位面积血管壁的作用力称为血压(blood pressure,BP),即流动血液的侧压。这种作用力在物理学中也称为压强。压强的单位是牛顿/米2(N/m2)或达因/厘米2(dyn/cm2),一般用帕(pascal,Pa)表示。在生理学和医学中,习惯用毫米汞柱(mmHg)为动脉压的单位。静脉压较低,则用厘米水柱(cmH2O)为单位。在临床医学,特别是在实际应用中,常将动脉血压简称为“血压”。
心室收缩时,主动脉压急剧升高,在收缩期的中期达到最高值,此时动脉血压值称为收缩压(systolic blood pressure,SBP)。心室舒张时,主动脉压下降,在心脏舒张末期动脉血压的最低值称为舒张压(diastolic blood pressure,DBP)。收缩压和舒张压的差值称为脉搏压(pulse pressure),简称脉压。它反映了一个心动周期中血压波动的大小。决定脉压幅度的重要因素包括:①每搏输出量;②每搏输出量的射血速度;③动脉顺应性。因此,射血量增加,射血速度增加,则心室收缩产生的脉压增大。后一种情况可见于动脉粥样硬化,随着年龄的增长,动脉壁的“僵硬度(hardening)”增加,导致脉压增加,在老年人中常见。平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)代表一个心动周期中每一个瞬间动脉血压的平均值,是血液流动的动力,由心输出量(cardiac output,CO;即心脏每分钟泵出的血量,CO =每搏输出量×心率)和总外周阻力(total peripheral resistance,TPR;即血液泵入外周循环所遭遇的总阻力)决定。平均动脉压可由以下公式表示:MABP = CO × TPR。在一个心动周期中,通常是心舒张期较心收缩期长,因此平均动脉压的数值并不是收缩压与舒张压之和的一半,而是更接近于舒张压。可通过复杂的方法计算出真正的平均动脉压数值,但在大多数临床应用中,它大约等于舒张压和1/3脉压之和。MAP是重要的压力参数,它是在整个心动周期中驱动血液向组织流动的平均压力。平均动脉压并不须特异地指那一段动脉,在任何一段大动脉中,平均动脉压相近,这是因为主动脉和其他大动脉的管腔直径较大,对于血流的阻力可以忽略不计。动脉顺应性是决定脉压的一个重要因素,但顺应性并不影响平均动脉压。因此,对于一个动脉顺应性较差(例如动脉粥样硬化)而具有正常的心血管系统功能的人来说,脉压较大,而平均动脉压却趋于正常。
动脉血压的单位为kPa(mmHg),临床上的习惯写法是:收缩压/舒张压kPa(mmHg)。血液在血管系统中,从主动脉开始,至腔静脉回流到心脏,各节段血压变化很大(图2-1)。
图2-1 体循环中各部分压力
第二节 影响血压的重要因素
一、年龄和性别
婴儿出生时收缩压仅平均106mmHg左右,但1个月后即可达110mmHg。少年时期收缩压和舒张压开始逐渐接近成人的低水平。此后,随年龄增长而血压逐渐增高,从而超过140mmHg的数值是常见的(表2-1)。按我国最近制定的高血压标准,正常成年人安静状态下动脉压应不高于140/90mmHg。老年人(60岁以上)收缩压稍高,过去一般也视为正常,目前认为是有害的,这种“生理性”压力增加需要治疗。引起“生理性”压力增加的2个主要因素是:①随着动脉弹性的降低,主动脉失去了其缓冲作用;②衰老过程中发生的外周血管阻力(peripheral vascular resistance,PVR)增高,引起了主动脉腔内压力的增加。发生硬化的主动脉向两个方向传导动脉波速度变得更快(即向前和向后的传导),使得脉搏波重叠而引起收缩压升高。
表2-1 我国男性与女性不同年龄动脉血压平均值
注:数据来自《1991年全国高血压抽样调查工作总结》。
二、时间和睡眠
血压在24小时之内并不是静止不变的(图2-2)。夜间血压的降低伴有迷走神经活性的增高。在晨醒时,迷走神经张力减弱和交感神经张力增高导致肾上腺素的“突然迸发”(spurt)导致早晨血压的升高。在此之后,血压通常在全天逐渐下降,血压处于正常水平,在下午3—5时血压又略升高,通常不会超过140/90mmHg,但可由于职业性紧张而增加。当血压与心率同时变化,血压的改变比心率的变化较少,这是因为外周血管阻力中反射性代偿作用的差异所致的。过度劳累或睡眠不佳时,血压可稍有升高。
图2-2 正常人24小时动态血压值波动曲线
三、环境及精神状态
受寒冷刺激、噪声等可引起血压上升,在高温环境中血压也可下降。
正常人如果精神压力增加,血浆肾上腺素和去甲肾上腺素水平升高,引起心率显著增加,血压也随之升高。其机制可能与肾上腺素能的激活而引起肌肉血管扩张(小动脉的β受体)和内脏血管床收缩有关,这里更倾向于血管收缩(α效应大于β效应)。这是关于高血压神经元学说的根据,使反复的一过性血压增高变为持续性的。紧张、恐惧、害怕、兴奋及疼痛等精神状态的改变,易致收缩压升高,而对舒张压影响较小。此外,饮食及不良生活习惯如吸烟、饮酒、生活不规律等也会影响血压值。
四、体育锻炼
在运动锻炼时,随着不同类型的静态和运动锻炼,血压可见升高。该种急性增加,随后有几小时的血压下降,这取决于运动的强度。在对锻炼发生反应方面,正常人和高血压患者之间、年轻人和老年人之间可有区别。在正常人,在运动时增加的主要是收缩压,而同时发生的代谢反应驱使外周血管扩张,将降低舒张压;否则,当搏出量增加时,后者也是会增加的。
五、老年人生理性和病理性变化
一般认为,衰老是常见的收缩期高血压的原因,是生理性的,而收缩压和舒张压都增加的真正高血压才是病理性的。和年轻人一样,作为人群的一个组,老年人是高危人群,在防止发生心血管并发症方面,进行治疗的效力,要比中年组高约40倍。对低剂量利尿药常见的治疗效应说明,这种类型的高血压是低肾素和盐敏感性的,所以根据其含义,在年老时希望用低盐食品。老年收缩期高血压,甚至其来源是生理性的,也应当进行适当的治疗。
六、其他
一般右上肢血压高于左上肢,这是因右侧肱动脉来自主动脉弓的第一大分支——无名动脉,左侧肱动脉来自动脉弓的第三大分支——左锁骨下动脉,由于血管内径的不同或能量消耗差异,左上肢测得的压力比右上肢稍低2~4mmHg。下肢血压比上肢高20~40mmHg,因股动脉的管径较肱动脉粗,血流量多,在正常情况下,下肢血压比上肢高。
第三节 血压的波动性
正常人的动脉血压经常在一个较小的范围内波动,保持相对恒定,但亦可因各种因素的影响而发生改变。当血液从主动脉流向外周时,因不断克服血管对血流的阻力而消耗能量,血压也就逐渐降低。在各段血管中,血压降落的幅度与该段血管对血流阻力的大小成正比。在主动脉和大动脉段,血压降落较小。如果主动脉的平均压为100mmHg,则到直径为3mm的动脉处,平均压仍在95mmHg左右。到小动脉时,血流阻力大,血压降落的幅度也变大。在体循环中,微动脉段的血流阻力最大,血压降落也最为显著。如果微动脉起始端的血压为85mmHg,则血液流经微动脉后压力降落至55mmHg,在毛细血管起始端,血压为30mmHg。在不同的动脉段记录血压时,可以看到从主动脉到外周动脉,血压的波动幅度变大(图2-3)。与主动脉内的血压波动相比,外周动脉的收缩压较高,舒张压较低,故脉压较大,而平均压低于主动脉压。产生这种现象的原因,主要是由于血压压力波的折返。当动脉的压力波动传播至较小的动脉分支处,特别是到微动脉时,因受到阻碍而发生折返。折返的压力波逆流而上,如果遇到下行的波动,两者可发生叠加,形成一个较大的波。在股动脉记录血压时,常可看到在一个大的波后面有一个较小的返折波,故股动脉的血压波动幅度大于主动脉的血压波动幅度。
图2-3 主动脉和外周动脉的脉压、平均压和血流变化(1mmHg=0.133kPa)
(叶 平 赵 颖)
参考文献
[1]中国高血压防治指南修订委员会.中国高血压防治指南2010[J].高血压通讯,2011,8(4):1-31.
[2]姚泰.生理学[M].北京:人民卫生出版社,2001.
[3]姚泰.人体生理学[M]. 3版.北京:人民卫生出版社,2001.
[4] OPIE L H.心脏生理学:从细胞到循环[M].3版.高天祥,高天礼,译.北京:科学出版社,2001.
[5]朱思明.医用生理学[M].北京:科学出版社,2002.
[6]刘力生.高血压[M].北京:人民卫生出版社,2001.
[7]余振球,马长生,赵连友,等.实用高血压学[M]. 2版.北京:科学出版社,2000.
[8] SHERWOOD L. Human Physiology: From Cells To Systems[M]. 4th ed. Belmont, CA: Thomson Brooks/Cole, 2001.
[9] BERNE R M, LEVY M N. Cardiovascular Physiology[M]. 8th ed. St Louis: Mosby, 2001.