血流量和血流速度(Blood flow and blood flow velocity)

單位時間內流過血管某一截面的血量稱為血流量，也稱容積速度，其單位通常以ml/min或L/min來表示。血液中的一個質點在血管內移動的線速度，稱為血流速度。血液在血管流動時，其血流速度與血流量成正比，與血管的截面成反比。
1．泊肅葉（Poiseuilli）定律泊肅葉研究了液體在管道系統內流動的規律，指出單位時間內液體的流量（Q）與管道兩端的壓力差P1-P2以及管道半徑r的4次成正比，與管道的長度L成反比。這些關係可用下式表示：
Q=K（r4/L）(P1-P2)
這一等式中的K為常數。後來的研究證明它與液體的粘滯度η有關。因此泊肅葉定律又可寫為
Q=π(P1-P2)r4/8ηL
2．層流(laminar)和湍流(turbulent)血液在血管內流動的方式可分為層流和湍流兩類。在層流的情況下，液體每個質點的流動方向都一致，與血管的長軸平行；但各質點的流速不相同，在血管軸心處流速最快，越靠近管壁，流速越慢。因此可以設想血管內的血液由無數層同軸的圓柱面構成，在同一層的液體質點流速相同，由軸心向管壁，各層液體的流速依次遞減，如圖4-18所示。圖中的箭頭指示血流的方向，箭的長度表示流速，在血管的縱剖面上各箭頭的連線形成一拋物線。泊肅葉定律適用於層流的情況。當血液的流速加快到一定程度後，會發生湍流。此時血液中各個質點的流動方向不再一致，出現旋渦。在湍流的情況下，泊肅葉定律不再適用，血流量不是與血管兩端的壓力差成正比，而是與壓力差的平方根成正比。關於湍流的形成條件，Reynolds提出一個經驗公式：
Re=VDσ/η
式中的V為血液在血管內的平均流速（單位為cm/s）,D為管腔直徑（單位為cm）,σ為血液密度（單位為g/cm3），η為血液沾滯度（單位為泊），Re為Reynolds數，沒有單位。一般當Re數超過2000時，就可發生湍流。由上式可知，在血流速度快，血管口徑大，血液粘滯度低的情況下，容易產生湍流。
層流情況下各層血液的流速

圖4-18 層流情況下各層血液的流速

當血液由主動脈經中等動脈、小動脈而至毛細血管，再經小靜脈而由腔靜脈回心時,主動脈的口徑雖大,但只有一根；毛細血管的口徑雖小,但有無數根,故就毛細血管橫斷面的總面積而言,則比主動脈的橫斷面面積約大220～440倍。主動脈血流的平均線速度，約為220mm/s，依上列公式計算，則毛細血管血流的平均線速度，應介於220/440至220/220，即0.5～1.0mm/s之間，與實際測量的結果基本相符。腔靜脈有兩根，其橫斷面總面積比主動脈要大一倍多，故腔靜脈血流線速度平均不及主動脈的一半。

動脈血流速度隨著心縮和心舒而波動，心室收縮時血流加快，舒張時血流變慢。例如，馬的頸動脈血流速度，心縮時約為520mm/s，心舒時約為150mm/s，差異很大。這種波動幅度在小動脈管即逐漸變小，到了毛細血管，流速的波動即不明顯，靜脈的血流則始終表現均勻。在接近心臟的腔靜脈血流，由於受到房內壓變動的影響而發生相應的改變，但波動的幅度很小。