血流动力学与血压(一)--平均动脉压

平均动脉压

在血管血流动力学研究中，心血管系统通常被认为是一个简单的液压回路，由泵（心脏）组成，泵（心脏）有节奏地活动（收缩 --> 舒张 --> 收缩 --> 舒张 --> 收缩…），推动液体（血液）进入管子（主动脉），血液不断地进行分流（外周动脉 --> 小动脉 --> 毛细血管）以便能够到达最远的距离（组织）。这个液压回路非常类似于一个简单的电路，通常使用电气模型来验证心血管血液动力学现象，如下图所示。

上图表示了心脏泵血循环和一个简单的电路的相似程度，图(a)表示了一个简单的电路，V1-V2是在电阻两点的电势差，I是流经电阻的电流，R是电阻的阻值。类比于图(a)，图(b)中的 SVR(systemic vascular resistance)表示的的是全身血管阻抗，P1-P2表示的是体循环两个端点之间的血压差， CO(cardiac output)表示的是心输出量。我们都知道欧姆定律，电阻两端的电压等于电阻值乘以流经电阻的电流：
Δ V = I × R \Delta V = I \times R ΔV=I×R
类比于欧姆定律，血压差就等于心输出量CO乘以全身血管阻力SVR：
Δ P = C O × S V R \Delta P = CO \times SVR ΔP=CO×SVR
由于回到心脏的血压很低，我们将压力值视为升主动脉的血压值（P）；因此，上式可以简化为：
P = C O × S V R P = CO \times SVR P=CO×SVR
由于心输出量 (CO) 是通过将每搏输出量 SV(stroke volume)乘以心率 HR(heart rate)得出的，因此该公式可以重写为:
P = S V × H R × S V R P = SV \times HR \times SVR P=SV×HR×SVR
也就是说，血压=每博输出量 x 心率 x 全身血管阻力。然而，血压值在心动周期中会发生变化，压力最低值被称为舒张压，压力的最大值被称为收缩压，因此由上述公式定义的术语“P”指的是平均动脉压 MAP(mean arterial pressure)。所以，上述公式的最终形态为：
M A P = S V × H R × S V R MAP = SV \times HR \times SVR MAP=SV×HR×SVR
从上述公式中可以看出，影响平均动脉压的因素有三个，分别是每博输出量SV，心率HR以及全身血管阻力SVR。近年来的很多关于血压的研究都绕不开这三个因素。

平均动脉压MAP是一个关键参数，其最重要的方面与其在动脉循环中的相对“稳定性”相关。从升主动脉到外周动脉，动脉系统中的平均动脉压往往保持不变。那么问题来了，这三个参数（SV、HR 和 SVR）是否足以解释生理和病理条件下的压力变化？我们来分析一下下图。在该图中，我们可以看到两个血压水平截然不同的受试者的状况。左侧 (a) 的受试者的舒张压为 80 mmHg，收缩压为 130 mmHg。相反，右侧（b）的受试者的舒张压为60毫米汞柱，收缩压为160毫米汞柱。

受试者 (a) 的血压值在正常范围内，而受试者 (b) 是收缩期高血压。然而，这两个受试者的平均动脉压值相同（100 mmHg）。它们都可能具有相同的心率、每搏输出量和全身血管阻力值。我们可以得出结论，不同的血压可以对应相同的平均动脉压值。这个例子足以回答上面的问题。三个参数：心率、每搏输出量和全身血管阻力定义了平均动脉压，但它们本身并不足以证明血压值的合理性。

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