血液循环范文

血液循环篇1

冻疮主要是长期寒冷(10℃以下)作用于皮肤而致,受冻后皮下动脉收缩,久之血管麻痹而无法扩张,静脉瘀血,使局部血液循环不良,致组织营养不良,甚至可发生组织坏死。常发生于暴露及末梢循环较差的部位,发生在手指、手背、面部、足背、足缘、足跟、耳廓等处。

根据轻重程度,一般把冻疮分为三度。一度:开始可因暂时渗出,色紫红或青。可伴有浮肿,触之有凉冷感。此时遇暖,颜色可转为红肿,并出现瘙痒、疼痛。二度:若受冻较重,小动脉收缩时间过久,组织损伤加重,则在红斑的基础上发生水疱或大疱,内容清晰,疱破后形成糜烂渗出液或结痂。三度:由于受冻较重而组织坏死,形成溃疡。

一般来说,典型的冻疮很容易被认识,但对症状、部位不典型的病例要注意与多形红斑、红斑狼疮、结节性红斑、硬结性红斑等其他皮肤病相鉴别。

本病多由于运动不足、局部潮湿、局部皮肤受压、气温寒暖突变、肥胖及营养不良等因素而发,所以预防的措施应针对这些原因制定,要从以下几个方面入手:

1.初冬时节天气突然变冷此时最易发生冻伤,要特别注意保暖,尤其是往年发生过冻疮的部位。

2.坚持体育锻炼,可改善周身血液循环,提高抗寒能力及机体的抵抗力,是预防冻疮的最好方法。

3.坚持用冷水洗手、洗脸、洗脚、或进行冷水浴、冬泳等,可明显改变局部血液循环,提高抗寒能力。

4.要穿宽大舒适、渗汗能力较强的鞋垫以保持干燥,避免局部受压。

5.如在寒冷的环境中时间过久,如骑车外出,回家后马上用温水浸泡受冻较重及局部受压的部位,或用揉擦按摩的方法加强局部的摩擦及运动,以迅速改善局部的血液循环。

血液循环篇2

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人教版生物学七年级下册“输送血液的泵――心脏”是生物教学的重点和难点，也是一个比较抽象的知识点。本节知识安排在呼吸系统和泌尿系统之间，具有承上启下的作用，是呼吸系统知识的扩展和延伸，也为后续泌尿系统知识的学习打下基础。但一般在学习过程时，教师讲解得复杂，学生学习得吃力，下面根据笔者多年的教学经验总结出绘图的教学方法，让教师可以轻松地突破教学中的重难点。

1 画出血液循环图

1.1 心脏四腔，同侧相通

人们常说“某某的话语时刻滋润着我们的心田”，这个心田就是心脏，可见心脏是田字结构。教师画图的过程中，先画一个封闭的图，然后用黑板擦在同侧擦一下，因为心脏同侧相同（图1）。

1.2 落笔写左 瓣膜作用

很多学生很难区分左右心房根据镜面效应，落笔写左，这一点要着重强调。因为我们大都是右利手。至于心房和心室，教师可以采用比拟的教学方法，比如一座房子的地上部分叫房子，下面部分叫地下室。从而得出上面两个是心房，下面两个是心室。

心脏主要由肌肉组织组成，血液循环的动力来自心肌的收缩与舒张，由于有瓣膜的作用，血液只能按照一定方向流动，即：心房心室动脉。注意瓣膜的画法（图2）。

1.3 交叉划线，箭头向上

交叉划线即左心室和右心房相连，右心室和左心房相连，在线条的中央画一小的斜的正方形代表毛细血管。画出箭头向上代表血液循环的方向（图3）。

1.4 左体右肺，上静下动

在左边的毛细血管处写上“体”，代表体循环或者是组织细胞的毛细血管。右边的毛细血管处写上“肺”代表肺部的毛细血管或者是肺循环。

上静下动代表毛细血管的上端是静脉血管，毛细血管的下端是动脉血管，在体循环时，左心室体动脉体细胞毛细血管体静脉右心房；肺循环时，右心室肺动脉肺部外的毛细血管肺静脉左心房（图4）。

至此，血液循环的图基本画完了，教师引导学生分析血液循环时血液的变化（图5）：通过呼吸运动完成了肺的通气，肺泡内O2浓度比肺泡外毛细血管内O2的浓度高，肺泡内CO2浓度比肺泡外毛细血管内CO2的浓度低，根据气体扩散原理，O2扩散到肺泡外的毛细血管内，CO2扩散到肺泡内通过呼气排除体外，通过肺泡处的气体交换，肺静脉中O2的浓度高，肺静脉内流的是动脉血了。血液中O2与红细胞内的血红蛋白结合，顺着血液循环的方向，依次通过左心房、左心室、体动脉到达组织细胞，组织细胞由于进行了呼吸作用，消耗了O2产生了CO2，组织细胞内O2少浓度低，CO2的浓度高，根据气体扩散的原理，CO2扩散到毛细血管内，毛细血管内的O2扩散到细胞内，通过组织细胞内的气体交换，动脉血变成了静脉血。

2 血液循环图在解题中的应用

2.1 血液循环图直观地反应了瓣膜的作用

瓣膜的作用保证了血液循环的方向；图中用两条斜杠代表瓣膜，画图时要注意上方开口大，下方开口小，条件允许，也可以在肺静脉和体静脉内画出瓣膜。

2.2 注射药物后，药物随着血液循环到达炎症部位的途径

药物注射是指药物注射后通过毛细血管吸收后进入体静脉或者直接通过静脉给药。教师可以结合体细胞外的毛细血管或者是体静脉，给学生以直观感受。

2.3 头部静脉注射药物时，上腔静脉中的药物不会进入下腔静脉

头部静脉注射药物时，由于静脉内有瓣膜，药物会通过上腔静脉直接进入到右心房，通过肺循环、体循环直接作用到身体需要药物的地方。同理，下腔静脉的药物不会进入到上腔静脉中（图6）。

2.4 了解心脏四腔厚薄的分布

心脏是血液循环的动力泵，血液在人体中流动的动力来自心房心室交替收缩和舒张。当心房收缩时，血液会流入到心室，由于心房与心室相连，所以心房的壁不需要太厚。当心室收缩时，血液要流入到各级动脉血管，所以心室壁要厚。因为心脏与肺很近，通过右心室的收缩把血液经过肺动脉送到肺即可。所以右心室的壁比左心室的要薄，而通过左心室的收缩，血液要送到全身的，当然要厚些。

2.5 直观解决了静脉、动脉血管出血的止血方法

血管出血是指体静脉或体动脉出血。教师可以根据血液循环的方向让学生判断出近心端或远心端。

2.6 直观的了解了心脏四腔及血管中血液的类型

通过肺泡外毛细血管的气体交换，肺静脉里流的是含氧量多的动脉血，肺动脉里流的是含氧量少的静脉血；通过组织细胞处毛细血管的气体交换，体动脉内流的是含氧量多的动脉血，体静脉内流的的含氧量少的静脉血。

血液循环篇3

茄子猪肝汤

原料：猪肝100g，长茄子150g，姜10g，陈皮1g，鱼露5ml，胡椒粉1g，清水500ml，食用油10ml，醋10ml，淀粉3g，盐2.5g

做法：

1　猪肝洗净后，用清水泡30分钟，中间换两次水；

2　将猪肝切片，用清水冲洗掉血色，沥干水分，用醋抓洗肝片，再次冲洗；

3　猪肝用淀粉抓匀，静置10分钟后，入锅焯水捞出备用；

4　茄子洗净，切滚刀块；

5　炒锅烧热，放入油，下姜、茄子翻炒至茄子皮软；

6　倒入清水、放入陈皮大火煮开，小火煮20分钟；

7　加入猪肝、鱼露、盐、胡椒粉再煮1分钟即可关火。

营养小贴士：

茄子具有活血清热、消肿止痛的功效。同时，茄子中丰富的维生素E还有增强孕妇免疫力，改善血液循环，增强细胞活力的功效。猪肝富含叶酸、维生素B12以及铁元素，这些都是非常好的造血原料，是保证孕妇血液循环畅通的基础物质。搭配姜和陈皮等调味料，这款汤菜既能增进食欲，还能改善血液循环，消除孕期浮肿。

蔬菜鸡腿汤

原料：鸡腿280g，胡萝卜200g，葱头100g，姜10g，葱10g，陈皮2g，高汤800g，盐3g，胡椒粉1g

做法：

1　鸡腿洗净剥去鸡皮，入锅中焯水后剁成大块；

2　胡萝卜洗净切滚刀块、葱头切大块备用；锅中放入高汤、姜、葱、陈皮煮开；

3　将鸡腿块、胡萝卜块入锅大火烧开、小火炖20分钟；

4　放入葱头、胡椒粉煮5分钟，加盐调味后再煮一会儿即可关火。

营养小贴士：

洋葱富含多酚物质，它能阻止血小板凝结，加速血液凝块的溶解，促进血液循环。胡萝卜富含的维生素B、维生素C及胡萝卜素，是孕妇补血的蔬菜佳品。鸡肉则有补脾胃、活血脉的功效。食用此汤，能帮助孕妇增强体内特别是下肢血液的循环，防止营养供给不利、浮肿等现象的发生。

母婴tips

预防和缓解浮肿食疗小偏方

1　红豆汤。红豆有很好的利尿作用，不仅可以预防浮肿，而且在出现浮肿后还可以作为食疗用。如果家里有豆浆机，可以直接打红豆豆浆喝。如果没有，也可以用红豆煮汤或者是将红豆和大米一起煮红豆饭。

2　生吃小黄瓜。一定要选新鲜的小黄瓜，榨汁或是洗干净直接食用都可以，对预防和缓解轻微的浮肿有很好的效果。不过胃肠不适或是平时有胃病的人要少食用。

3　西瓜汁。最好是鲜榨的西瓜汁，不过因为西瓜糖分也很高，不宜多饮，因此可以在榨好的西瓜汁中加入一些矿泉水或是白开水，稀释后饮用。

血液循环篇4

关键词：手绘；初中生物；血液循环

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）19-224-01

随着教育的发展，越来越多的教学手段被应用到生物教学中来，在教学设计中，作为老师，我们也在不断的探索新的教学途径，力图应用最具象的手段来解决抽象问题。特别是对于像血液循环系统教学这种抽象性非常强的知识点而言，一个客观具体的知识解答途径就是我们教学的关键。

一、初中生物血液循环知识教学的难点

初中生物课程中，血液循环部分的知识是一个重点掌握的知识点，在学生学习和教师讲解方面都有一定的难点。

1、知识的抽象性强

血液循环是人体正常运行所必须的机能，血液循环系统在一个封闭的范围内进行，形成体循环和肺循环两个循环系统，两个系统的血液循环共同构成了的人体整体的循环机能。通过血液循环，人体完成氧气的供应，二氧化碳和代谢物的排放以及体液的更新，这些都是血液循环需要完成的任务。从整个血液循环体系来说，是一个复杂而抽象的循环系统，这个系统涉及多个人体器官两条系统的循环，教师讲解和学生的理解难度都比较大。

2、理解难度大

血液循环系统主要涉及心脏，肺等器官，其中心脏分为两个心房两个心室，经过毛细血管，肺部进行氧气的输送和交换，这其中又涉及到肺泡等身体部分，肺循环和体循环两个系统的结合才能完成一个整体的循环过程。

血液循环是一个整体的过程，在教学中，教师要综合各方面的知识来进行讲解，从心脏的构造，肺部气体的输送，毛细血管的血液运输等方方面面都要进行知识的灌输，如果有任何一个方面的知识学生理解不到位，就会阻碍到血液循环知识的学习。血液循环方面的知识是一个系统的统一，把我们学习的心脏方面的知识和呼吸知识等等都结合起来，是一个综合的整体。除了器官知识的综合和梳理，还包括了动脉静脉的知识，这么多知识结合在一起，任何一方面的知识出现漏洞都会影响到血液循环这部分知识的学习和理解。所以，无论是对于学生还是教师，在这方面知识的教和学中都会遇到一些问题。教师的问题在于学生对于知识的整体理解不透彻，在讲解血液循环知识的时候，每一步的知识讲解角度把握起来都有一定的难度。每个学生对知识的理解水平不同，这就对教师的教学提出了一定的要求。而对于学生而言，在学习血液循环知识中，由于这是一个由多个器官联合起来共同完成的系统循环，但是由于学生对于知识的了解不清晰不全面等问题，在理解血液循环途径和原理时，难免会遇到一些障碍，学习起来难度就会加大。

二、手绘图在血液循环教学中的应用及意义

在初中生物课程学习中，血液循环部分的知识既是重点又是难点，所以在教学中更要注重教学方法的改进，在教学方法的改进中，很重要的方面就是教师的教学理念的创新，这需要教师从自身角度提升教学水平，尽量把抽象的知识点具体化，把枯燥的知识点生动化，让学生带着兴趣去学习，这是提升教学质量的一个重要手段。那么如何才能让枯燥的知识变得生动具体呢？手绘简图的方法引入生物教学是一个新的教学突破。

1、手绘简图方法在生物教学中的应用

手绘简图的方法就是把抽象的图简约化，通过手绘的方式能够清晰的表现出来，这种方法在生物教学中是一个新的尝试。手绘简图方法在生物课程教学中的应用还不是十分广泛，以初中生物课程中的血液循环知识教学为例，血液循环知识是初中生物教学的重点也是难点，从教与学两个角度都有一些困难，特别是血液循环知识中包含了很多器官，这些器官功能的结合才能完成一个综合的血液循环。

在课程教学中，我们接触到的血液循环图包括了心脏，肺部，毛细血管等人体器官和技能，这些都是血液循环系统中的重要组成部分。教师通过手绘图的方法把各个器官，血液循环路径用简单的图形和箭头，曲线表现出来。这样不仅能够呈现一个完整的血液循环线路图，而且图形的绘制简单，理解轻松，对于教师课堂教学和学生对知识的理解都有非常重要的意义。

2、手绘简图在生物教学中的意义

（1）手绘简图在教学中的应用丰富了课堂教学形式

手绘简图用于课堂教学是一个新型的教学手段，这种方法的应用让课堂教学模式更加丰富，摆脱了枯燥的讲授式的课堂教学方式，让学生学习更加有新鲜感。对于传统的课堂教学，单一的教师讲授式的模式让学生在学习中感到乏味，特别是容易造成学生的课堂学习精力不集中，对于课堂教学效果的影响比较明显。随着教育的改革不断推进，教学模式的改革是教育改革的一个重要方面，教学方式多样化也是教育方式与时俱进的一个重要表现。手绘简图用于课堂教学是教学方式改进的一个表现。

（2）手绘简图对于初中生物教学有着重要意义

以血液循环知识的教学为例。血液循环这部分的知识比较复杂抽象，在学习起来有一定的困难，同时，由于血液循环知识牵涉的知识点比较多，学生在理解这些知识的过程中遇到的问题千丝万缕，难免会产生厌烦现象，影响学习效果。所以，在教学中应用手绘简图的方法，把抽象复杂的血液循环图简单化，这种方法能够帮助学生更好的理解血液的循环路径，循环规律以及各个器官之间的结合等等。

血液循环篇5

关键词 丹红注射液 后循环缺血性眩晕

资料与方法

一般资料：选取我院住院病人2008年10月～2010年10月40例老年性患者，经头颅CT或核磁共振排除脑出血、脑干梗死，颈部血管B超及经颅多普勒（TCD）确诊为后循环缺血，所有患者均以眩晕为初始或主要症状，病例随机分为治疗组和对照组各20例。治疗组20例，男12例，女8例；年龄50～82岁，病程2～10天。对照组20例，男10例，女10例；年龄48～80岁，病程1～14天。两组患者年龄、性别、病程、病因及合并症等经统计学分析，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

治疗方法：对照组盐酸倍他司汀20mg和丹参40ml加液体中静滴，1次/日，治疗组盐酸倍他司汀20mg和丹红注射液40ml加液体中静滴，1次/日，疗程均为14天。两组其他治疗相同，有并发症者给予对症处理。

疗效判断标准：①临床治愈：眩晕与伴发症状、阳性体征完全消失，TCD恢复正常，恢复正常工作或生活，随访观察6个月无复发者；②显效：眩晕与伴发症状、阳性体征消失，TCD复查较治疗前增加20%～25%以上，6个月内有复发者；③好转：眩晕与伴发症状、阳性体征明显减轻，TCD较治疗前增加10%～15%以上，发作次数减少50%以上；④无效：未达到有效标准，症状体征和TCD无明显变化或恶化。

结 果

疗效分析：两组治疗2、7、14天的疗效比较，差异无统计学意义。治疗组盐酸倍他司汀20mg和丹红注射液40ml加液体中静滴，总有效率100%，与盐酸倍他司汀20mg和丹参40ml加液体中静滴，总有效率95%，疗效相似，但治疗组与对照组相比，在显效时间上治疗组优于对照组，治疗组2天总有效率65%，7天后达95%，而对照组2天总有效率60%，7天后达85%。治愈率：治疗组100%，对照组95%，治疗过程中无液体反应。差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

讨 论

后循环又称椎基底动脉系统，由椎动脉、基底动脉和大脑后动脉组成，主要供血给脑干、小脑、丘脑、海马、枕叶、部分颞叶及脊髓。后循环缺血（PCI）是常见的缺血性脑血管病，约占缺血性卒中的20%［1］。后循环缺血的危险因素：与前循环缺血相似，主要是不可调节的因素和可调节的因素。不可调节的因素有年龄、性别、种族、遗传背景、家族史、个人史等、可调节的因素有生活方式（饮食、吸烟、活动缺乏等）、肥胖及多种血管性危险因素，后者包括高血压、糖尿病、高血脂症、心脏病、卒中/TIA病史、颈动脉病、周围血管病、高凝状态、高同型半胱氨酸血症、口服避孕药等。PCI的常见临床症状包括眩晕、肢体或头面部的麻木、肢体瘫痪、感觉异常、步态或肢体共济失调、构音或吞咽障碍、跌倒发作、偏盲、声嘶，Horner综合征等；而PCI引起的眩晕症状老年人比较常见，常常伴有恶心、呕吐、耳鸣、视物模糊等症状，动脉粥样硬化是PCI最常见的血管病理表现，动脉粥样硬化好发于椎动脉起始段和颅内段［2］。脑干是重要的神经活动部位，脑神经、网状上行激活系统和重要的上下行传导束在其间通过。当血供障碍而出现神经功能损害时，会出现各种不同但又相互重叠的临床表现。因此，PCI的临床表现多样，缺乏刻板或固定的形式，临床识别较难。

倍他司汀对组胺H1受体有部分激动作用，对H3受体有稍强的阻滞作用，对H2受体几乎无作用；该药扩张血管作用较组胺强而持久，扩张血管时不增加微血管的通透性，对心脑血管、外周血管特别是椎-基底动脉系统有明显的扩张作用；能抑制血小板聚集，降低血小板黏附率及红细胞黏附性，使血液黏滞性及凝固性得以改善［3］，能显著增加脑血流量和内耳前庭、耳蜗血流量减轻膜迷路积水，直接抑制外前庭神经核多触突Ⅰ型神经元产生的大量冲动，从而消除眩晕、恶心、耳鸣、耳聋等；丹红注射液是把中药丹参、红花按科学配方提取的复方制剂，其主要成分为丹参素、原儿茶醛、羟基红花黄色素A和丹酚酸B 4，具有活血化瘀、活血通络之功效；丹红可以显著改善微循环，具有阻止血管重构、保护血管内皮、防止血管狭窄形成，其多途径抗凝抗栓、消除动脉粥样硬化始动因素、稳定和消退动脉粥样硬化斑块的作用［4］。因此，丹红注射液能够明显缓解后循环缺血情况。与复方丹参注射液均对慢性脑供血不足患者具有改善脑血液动力学和降低血液黏稠度作用，为治疗慢性脑供血不足的有效药物，丹红注射液疗效优于复方丹参注射液。且在临床应用治疗过程中未发现不良反应和毒副作用，为治疗老年性脑供血不足有效、安全的理想药物。

参考文献

1 中国后循环缺血专家共识.中华内科杂志,2006,45（9）:786.

2 张志英,陈伟贤.后循环缺血的研究进展.实用临床医药杂志,2009,13（11:159.

3 张可云,丁明,吴瑞婷,等.倍他司汀注射液与羟乙基淀粉治疗高黏血症的疗效比较.新药与临床,1995,14（2）:79-82.

血液循环篇6

【关键词】气压式血液循环驱动器 静脉血栓形成 下肢 护理

下肢深静脉血栓形成(Deep Vein Thrombosis，DVT)是外科术后最严重的并发症之一，发生率25%[1]，如得不到及时治疗与护理，血栓可能累及整个肢体，甚至致残；一旦栓子脱落，发生肺栓塞可危及生命。我院普外科2006年开始使用气压式血液循环驱动器预防术后下肢深静脉血栓形成，取得了一些效果。现报告如下。

一 对象和方法

1、对象 2006年1月-2010年1月我院收治的恶性肿瘤患者，采用方便取样(患者自愿)的方法将其分为实验组和对照组，如患者病史中有下肢静脉血栓、脉管炎或其他下肢血栓疾病者排除。向患者告知研究的全部内容，患者签署知情同意书。本研究共纳入87例患者，实验组43例，男28例，女15例，年龄49～85岁，平均68.4岁;行直肠癌根治术10例，胃癌根治术12例，胰十二指肠切除术5例，胆管癌根治术7例，结肠癌根治术9例。对照组44例，男19例，女25例，年龄50～79岁，平均年龄65.5岁;行直肠癌根治术9例，胃癌根治术15例，胰十二指肠切除术3例，胆管癌根治术10例，结肠癌根治术6例，腹膜后恶性肿瘤切除术1例。

2、基础护理 两组均行常规治疗和护理。1)心理疏导:护理人员耐心向患者讲述深静脉栓塞的危害，并观察其心理变化，运用语言技巧进行疏导，鼓励患者克服术后疼痛和恐惧心理，以最佳的心理状态，配合治疗护理。2)饮食护理:对于术后可以进食的病人，进低脂、清淡富含纤维素的饮食，保持大便通畅，避免便秘、咳嗽等，以免增加腹腔压力，影响下肢静脉血液回流。3)体位护理:密切观察下肢清况，保持下肢高于心脏水平20～30cm，以利于静脉血液回流，减轻下肢肿胀。4)观察下肢反应:若下肢出现疼痛、肿胀、皮温增高、潮红或紫纠应警惕新血栓形成的可能。5)测量双下肢周径:2次/d，记录所有患者术前及术后10d时的肢体周径。肢体定点周径测量部位为髌骨上缘以上10cm。正常情况下，双侧周径相比较不超过1. 5cm，当周径超过1.5cm时，疼痛持续不缓解或逐渐加重，出现明显非凹陷性水肿且有加重趋势，小腿肌肉饱满紧韧明显，皮温升高者，应考虑DVT[2]，报告医师作进一步检查。

3、气压式血液循环驱动器辅助治疗 实验组采用气压式血液循环驱动器，操作程序:患者取平卧位，双下肢套上套筒，松紧适中。检查套管与主机及套筒的连接是否紧密，套管有无打折、扭曲，备好后，连接电源。开始时缓慢向套筒脚踝部充气，充满后压力保持不变，逐次至小腿、大腿。通过腿套“挤压”过程迫使静脉血液流出下肢，然后套筒所有部位(6个部位)同时放气，血液回流入下肢。片刻，再次充气，周而复始。30min/次，2次/d， 7～10d为1个疗程，根据情况给予1～2个疗程。

4、下肢静脉血栓的诊断及评估 患者在术后2周内出现以下症状需高度警惕DVT : 1)小腿疼痛，腓肠肌压痛，渐出现患侧下肢肿胀;2)皮肤略有发红或暗红，皮温可升高，浅表静脉曲张，逐步出现患肢肿胀发硬、疼痛，活动后加重;3)下肢局部压痛明显，沿血管可摸及索状物，压痛远侧肢体或全肢体肿胀。出现以上症状之一者需行彩色多普勒超声检查进一步确诊。如出现深静脉血栓，则肢体制动，并给予尿激酶、低分了肝素钠及右旋糖有注射液进行治疗。记录2组患者的DVT发生率。

5、统计学处理 所有分析均采用SPSS12.0统计软件完成，计量资料采用x±s描述并采用Student t检验，计数资料用x2检验，以P

二 结果

实验组平均年龄大于对照组(表1)。术前患者肢体周径差异无统计学意义，术后差异有统计学意义(表2)。以彩色多普勒超声检查为准，差异有统计学意义(表3)。确诊血栓患者治疗后症状消失，彩色多普勒超声复查显示静脉血栓消失，未出现肺栓塞。 转贴于

表1 两组患者年龄比较

组别

例数

年龄/岁

t

P

实验组

43

68.4±17.52

6.12

对照组

44

65.5±16.96

表2 两组患者术前、术后10d肢体周径(mm)比较

组别 术前 术后10d

实验组 30.28±1.62 33.54±1.54

对照组 29.17±1.07 34.28±2.06

t 1.21 16.21

P >0.05

表3 两组患者静脉血栓总发生率比较

组别 有静脉血栓 无静脉血栓 t P

实验组 2 41 7.96

对照组 9 35

三 讨论

经典Virchuow理论认为血流滞缓、血管内膜损伤、高凝状态是引起静脉血栓的3个重要因素[3]，本研究对象均为肿瘤手术患者，具有上述DVT形成的危险因素，所以应采取预防措施。日前临床应用的抗血栓药物主要是低分子肝素钠、华法林、阿司匹林肠溶片、低分子右旋糖苷注射液等抗凝药物。但由于抗凝药物易造成出血、皮疹、瘙痒等并发症，因此机械性预防措施更受到人们的青睐。

我院使用的气压式血液循环驱动器，通过可充气的气囊间歇性充气，使下肢和足底静脉受压，增加静脉回流，减少血液淤滞。使用时应注意:1）仪器水平放置;2）应在肢体套上套筒的情况下对套筒充气;3)套筒远离锐器以免被扎破致操作失败;4)急性静脉血栓、深部静脉性血栓严禁使用，因其可加速血栓脱落，造成肺栓塞。

本研究中经过气压式血液循环驱动器干预后的实验组，静脉血栓发生率显著低于对照组，说明气压式血液循环驱动器在预防静脉血栓的发生方面具有明显效果，特别是对于肿瘤手术患者。

参 考 文 献

[1] 黄新天，张培华.预防手术后深静脉血栓形成的进展[J].中华普通外科杂志.1998， 13( 5) : 301.

[2] 黄俊荣，辛绍伟.血管腔内置管治疗下肢深静脉血栓的护理研究[J].中华实用医药杂志，2003.3(12):1152.

血液循环篇7

关键词：血液循环系统　计算机仿真　功率键合图法

0 引　言

功率键合图法是一种系统动力学建模方法，它以图形方法来表示、描述系统动态结构，是对流体系统进行动态数字仿真时有效的建模工具。通过已有的研究工作表明，功率键合图方法可以较好地应用于生物流体系统仿真，特别是人体循环系统的建模和数字仿真[10]。

我们在以前的工作当中，建立了一个简化的血液循环系统模型[10]，验证了功率键合图法的可行性和有效性。键合图建模方法的优点是直观形象，便于获得状态空间方程，有利于数值化计算，避免了电模拟方法中推导状态方程困难的弱点 。本文对血液循环系统进行了较细致和全面的划分，建立了一个包括动脉系统、静脉系统、心脏（左、右心室和心房）以及冠脉循环、外周循环的多分支血液循环系统仿真模型。

应用功率键合图方法对血液循环系统进行建模和仿真的基本规则是，(1)把血液循环系统的结构及各主要动态影响因素以图示模型形式，即功率键合图加以表示，(2)从功率键合图出发，建立系统的动态数学模型——状态空间方程，(3)在数字计算机上对状态方程进行求解。

1 多分支血液循环系统模型的建立

1.1 系统描述

血液循环系统模型如图1所示[4]。在心血管循环系统中，血液在心脏“泵”的作用下所进行的循环流动，可以看作是一种功率流的流动、传输、分配和转换的过程。血液在左右心室有节律地收缩作用下，被泵向人体的各个部分，其中包括：体循环区（血液由左心室经主动脉、大动脉、外周循环区和腔静脉，回到右心房），肺循环区（血液由右心室流经肺动脉和肺静脉到左心房。），腹部内循环，颈部和头部循环，以及冠脉循环等。在心房和心室、心室和主动脉之间存在着防止血液倒流的膜瓣，如二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣等。

图1　血液循环系统模型

1.2 功率键合图模型

应用功率键合图建模方法的第一步是将原系统表达为功率键合图的图示模型。功率键合图由功率键、结点和作用元等主要元素构成，多分支血液循环系统的功率键合图如图2所示。

Rnv

Chv

Rhh

Cha

Rna

图2　多分支血液循环系统功率键合图模型(此图有省略)

参考图2，绘制多分支血液循环系统功率键合图的步骤可简述如下：

(1)根据对多分支循环系统各个功率流程分支的分析，依次确定各0结点和1结点。

0结点表示集总的流容容腔，如心室腔、主动脉弹性腔，在0结点处血液压力为等值，而该结点输入的血流量等于输出的血流量。1结点表示集总的流阻管路或流感管路，如大动脉血管，在1结点处血流量为等值，而该结点的压力降等于上流压力值减去下流压力值。在图2 的循环系统模型中共有15个0结点和21个1结点。

(2)画上各结点周围的功率键，并标注功率流向。

功率键是带有箭头和因果线表示功率的线段。本模型中构成功率的两个变量是血压和血流。箭头表示系统作用元中的功率流向，即循环血液的流动方向。

(3)在功率键的一端标注上相应的C、R、L作用元。

为了能够全面、细致地刻画系统特性，本模型中应用了三种作用元：流容、流阻和流感。

流容反映血管的顺应性，画在0结点上，用C来表示，简称C元。例如，图2 中的Cta、Car、Cvn、Cpa、Cpv是分别表示与图1相对应部分的胸主动脉、大动脉、腔静脉、肺动脉和肺静脉顺应性的流容。

流感反映血流的惯性特性，画在1结点上，用L来表示，简称L元。如图2中的Lta、Lar、Lvn、Lpa、Lpv、Lco是分别表示相对应的胸主动脉、大动脉、腔静脉、肺动脉、肺静脉及冠状动脉血流惯性的流感。

流阻反映血流粘滞阻力的特性，简称R元，画在1结点上。例如图2中Rta、Rar、Rvn、Rpa、Rpv和Rco是分别表示胸主动脉、大动脉、腔静脉、肺动脉、肺静脉及冠状动脉血流粘滞阻力的阻性作用元。

(4)在各功率键上标注因果线，以便于建立系统的数学模型。

功率键上的因果线表示各作用元上流量与压力两变量之间的因果关系，确定了自变量和因变量，便于建立系统的状态方程。对于C元，其功率键上两个变量间，自变量是流量，因变量是压力；对于L元和R元，其功率键上两个变量间压力是自变量，流量是因变量。

经过以上步骤，就完成了循环系统的功率键合图模型。可以看出，键合图模型就是通过结点、功率键和作用元这些元素对心血管循环系统直观而形象的描述和反映。在将循环系统翻译成键合图模型后，就可以方便、有条不紊地推导系统数学模型。

2 系统数学模型

功率键合图建模方法的第二步是推导系统的数学模型。在推导系统动态过程的数学模型——状态方程时，首先要确定状态变量。应用键合图方法建模的方便之处就在于对状态变量的确定有一定之规，可遵循固定的法则。

由于系统的状态方程是一阶微分方程组，在其变量间有导数关系，而在键合图中，只有流容C和流感L作用元中的两个变量间才有导数或积分关系，所以应当从C元和L元各自的变量间取一个变量作为状态变量。

对于C元，自变量为流量，因变量为压力，其关系为：

(1)

对于L元，自变量为压力，因变量为流量，其关系为：

(2)

对于R元，流量和压力之间的关系有：

(3)

根据规则，取C元功率键上的压力变量p和L元功率键上的流量变量Q为状态变量，状态变量的一阶导数即为状态方程。

因此，对于0结点，由(1)式两边取导数可得：

(4)

其中， 是第i个0结点处的压力， 为输入血流量， 为输出血流量， 是第i个0结点处的流容。

对于1结点，由(2)式和(3)式可得：

(5)

其中， 是第i个1结点处的血流量， 为上流压力， 为下流压力， 和 分别是第i个1结点处的流阻和流感。

对每个0节点和1结点都建立类似(4)和(5)的关系式，则可以得到系统的数学模型。本模型的数学模型是36阶的状态空间方程，即模型由36个一阶微分方程组成。下面列出了主动脉循环部分的状态方程：

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

其中，Cta、Caa、Car分别是胸主动脉、腹主动脉、外周动脉的流容；Lta、Laa、Lar、Lvn分别是胸主动脉、腹主动脉、外周动脉和腔静脉的流感；Rta、Raa、Rsa、Rpc和Rsv是分别表示胸主动脉、腹主动脉、外周动脉、外周循环和腔静脉的流阻。ptao、paao、psar和Qtao、Qaao、Qsar分别是动脉循环中的胸主动脉、腹主动脉、外周动脉部分的压力和流量。

血液循环是由心脏的舒张－收缩动作推动的，本文采用了心室时变流容 来表示这种舒张－收缩动作， 是时间的周期函数。

对于循环系统中的膜瓣作用，可以作为模型的约束条件加入到系统数学模型当中：当血液正向流动时，膜瓣阻力为一较小的数值；当血液反向流动时，膜瓣阻力为无穷大，即阻止血液倒流。

本模型中的流容、流阻和流感参数参照文献[4]。

3 计算机仿真

本文采用4阶定步长Runge－Kutta法来求解模型的状态方程，设定仿真步长为0.0001s，在奔腾586 PC机上进行数字仿真。

当加入边界约束条件，设置各状态变量初始参数之后，状态变量便以状态方程为基础被同步地展开。在每一步，血液循环系统各部分的压力和流量值根据状态方程被分别计算出来。待仿真数据变化稳定后，由系统输出方程可以得到每个心动周期内系统各部分的血压p、血流量Q、血液容量V以及心输出量CO和射血分数EF等各项生理参数数值，从而可以对多项生理特性进行计算机仿真。本文进行了正常生理条件下和高血压、血管刚性的病理条件下的生理特性仿真。

3.1 正常生理状态仿真

设定各状态变量的初始参数为正常值[4，5]，对系统模型进行计算，即可得到正常生理条件下，血液循环系统血流动力学参数的仿真数据。

图3给出了在正常状态时，三个心动周期（每个心动周期为0.8秒）内的左心室压力和主动脉血的仿真波形压的仿真波形。从压力仿真波形图中可以看出，心室压力和主动脉压力在每个心动周期内的压力脉动是十分显著的。图4是肺动脉血压和肺静脉血压的仿真波形。肺动脉压的压力脉动也较为显著，而在肺静脉中，血液的压力脉动就不很明显。

图3 左心室和主动脉的压力变化仿真

140

01.6

t/s

(a)左心室血液容量的周期变化

140

01.6

t/s

(b)右心室血液容量的周期变化

图4 肺动脉和肺静脉的压力变化仿真

在表1中给出了血液循环系统主要血流动力学变量在正常状态时条件下的仿真数值。由生理学规律可知 ，左心室收缩压范围一般在17~18 kPa，主动脉压力范围在12~17 kPa，肺动脉压在2 kPa左右。因此，仿真所得波形和数据与实际的生理规律是相符的。

表1中还给出了评定心脏功能的两个有用的指标：心输出量CO和射血分数EF，仿真所得到的数据为：心输出量5256 ml/min，射血分数61%，都符合实际的生理规律 。

表1 血液循环系统主要血流动力学变量计算机仿真数值

仿真实验

项目

左心室压

峰值

LVPP

(kPa)

主动脉压

AP

(kPa)

左心室舒

张末容积

LVEDV

(ml)

右心房压

RAP

(kPa)

肺动脉压

PAP

(kPa)

右心室舒

张末容积

RVEDV

(ml)

冠脉血流

量

CF

(ml/min)

心输出量

CO

(ml/min)

射血分数

EF

（%）

正常

17.96

16.82

123

0.6

2.13

130

228

5256

61

高血压

21.28

18.63

126

0.6

2.26

130

230

4989

54

血管刚性

19.29

17.10

124

0.6

2.13

130

229

5010

血液循环篇8

关键词：功率键合图法　计算机仿真　血液循环系统

0 引　言

对人体的生理功能进行计算机模拟，借助于计算机仿真技术研究人体的生理特性和病理机制，是目前国内外生物医学工程领域的一个研究方向。对人体血液循环系统（Human Blood Circulation System，简称BCS）的计算机模拟，则是国内外生理仿真领域内的研究热点。BCS计算机仿真技术是以生理解剖数据和生理实验数据为基础，根据血流动力学和血液流体力学规律建立起血液循环系统的数学模型，通过计算机仿真实验，可为人体血液循环系统生理研究提供定量性、预见性的分析和结论。

在建立人体血液循环系统整体的计算机模型，从系统量级上对BCS生理过程进行仿真研究方面，国内外已有过一些研究[1，2]，其建模理论主要有传输线理论、线性流体网络理论等。但在建立仿真模型这一环节上，仍缺乏一种直观、方便、统一的建模方法。在某些研究中是利用电传输线理论（electric transmission） ，借用电学的概念，例如用电阻、电容、电感来表示血液的液阻、液容、液感，从而间接地推导出数学模型，很不方便。本文将一种普遍适用于流体系统动态仿真的建模方法——功率键合图法（Power Band Graph Method），应用于对人体循环系统进行建模和仿真。

所谓功率键合图，就是描述系统功率流的传输、转化、贮存和耗散的图形表示。功率键合图建模法的基本原则是把流体系统的结构及各主要动态影响因素以图示模型形式加以表示，从图形模式出发，建立系统的动态数学模型，然后进行计算机仿真求解。这种建模方法于50年代后期由美国的佩恩特（H.Paynter）教授提出，尔后由美国的卡诺普（D.Karnopp）和罗森堡（R.Rosenberg）两位教授作了大量工作，使之逐步趋于完善。目前，这种功率键合图建模方法已在国内外各类工程技术领域特别是液压技术领域的动态特性分析研究中得到了广泛应用。

1 功率键合图法概述

功率键合图法是对流体系统进行动态数字仿真时有效的建模工具，我们认为该方法不仅适用于工程流体系统，也同样可以应用于生物流体系统的建模和仿真，本文的研究工作就是想在这方面作一个有益的尝试和探索。为了说明功率键合图法在人体循环系统仿真中的应用，本文采用了一个简化的人体血液循环模型作为实例来进行说明。

2 系统建模和仿真

2.1 系统描述

人体血液循环系统模型如图1所示。全身的血液循环系统被抽象成7个区，即左右心室、主动脉、主静脉、肺动脉、肺静脉和描述身体、头和四肢的“全身循环区。血液在左右心室有节律地收缩作用下，被泵向体循环区和肺循环区。在体循环区，血液流经主动脉、全身循环区和主静脉，回到心脏；在肺循环区，血液流经肺动脉和肺静脉回到心脏。在心室和动脉、静脉和心室之间存在着防止血液倒流的膜瓣（如主动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣等）。

图1　简化的血液循环模型

2.2 系统的键合图模型

应用功率键合图建模方法的第一步是将原系统表达为功率键合图的图示模型。由图1的人体循环系统结构图，根据规则[4，5]可以得到循环系统的功率键合图(图2)。功率键合图由功率键、结点和作用元构成。功率键是带有半箭头和因果线的线段，表示了血液循环的流动方向。结点有0结点和1结点两种形式：0结点相当于一个集总的液压容腔（如心室腔），该容腔中血液压力为等值，而该容腔中输入的血流量等于输出的血流量，本文中的循环系统被集总为7部分，因此共有7个0结点；1结点相当于一个集总的液阻管路（如动脉血管），该管路中血流量为等值，而该管路上的压力降等于上流压力值减去下流压力值，本模型中的1结点也有7个。在本模型中的作用元有两种：容性元和阻性元。容性元也称弹性元，简称C元，画在0结点上，表示容腔的液容；阻性元简称R元，画在1结点上，代表了该段血管的集总液阻。

图2　人体血液循环系统的功率键合图模型

2.3 系统数学模型

功率键合图是推导系统状态方程的依据，有了它，第二步就可以顺利推导出系统的数学模型。为了便于建立状态方程，取C元功率键上自变量对时间的积分为状态变量，即引入每个集总容腔中的血液容量作为状态变量：

=

(1)

其中， 是第i个集总容腔中的血液容量， 为输入血流量， 为输出血流量；则状态变量的一阶导数即为原来的自变量：

(2)

对于每个0结点的压力，采用了线性的弹性关系式 ：

(3)

此压力驱动着血液流动，决定了每个1结点的血流量：

(4)

其中， 是第i个1结点处的血流量， 为上流压力， 为下流压力；

对每个节点都建立类似的关系式，则可以得到系统的数学模型。本模型的功率键合图有7个0结点，即7个容性元，这就决定了其数学模型是7阶的状态空间方程，即模型由7个一阶微分方程组成：

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

其中：血液容量V和血流量Q的下标rv、pa、pv、lv、ao、s、vc分别代表右心室、肺动脉、肺静脉、左心室、主动脉、外周循环、主静脉各部分。

考虑到循环系统中的膜瓣作用，可以作为模型的约束条件加入到系统数学模型当中：当血液正向流动时，膜瓣阻力为零；当血液反向流动时，膜瓣阻力为无穷大，即阻止血液倒流。

血液循环是由心脏的舒张－收缩动作推动的，本文采用了心室时变液容 来表示这种舒张－收缩动作， 是时间的周期函数。本模型液容、液阻参数均参照文献[3]。

2.4 系统仿真及结果

本文采用4阶定步长Runge-Kutta法来求解模型的状态方程，设定仿真步长为0.001s，在奔腾586 PC机上进行数字仿真。当加入边界约束条件，设置各状态变量初始参数之后，7个状态变量便以状态方程为基础被同步地展开。在每一步，心血管系统各部分的血容量V值根据式(5)~(11)被分别计算出来，同时根据式(3)和(4)可以分别计算出系统各部分的压力值p和流量值Q。待仿真数据变化稳定后，即得到了每个心动周期内各部分的血液容量、血压、血流量等各项生理参数数值。

图3(a)、(b)分别给出了在两个心动周期里的左、右心室血压变化的仿真结果：每个心动周期大约是0.8s，左、右心室经过快速射血期后压力迅速达到最大值，整个射血期大约持续0.3~0.4s；之后进入心室充盈期，大约持续0.4~0.5s，其间心室压力平缓上升。与左心室相比，主动脉在心动周期内的压力变化相对平缓，如图3(c)所示，但变化幅度仍然很大（3.99~5.32kPa）。仿真结果符合基本的生理规律。

16

01.6

t/s

(a) 左心室压力的周期变化

16

01.6

t/s

(b) 右心室压力的周期变化

16

01.6

t/s

(c) 主动脉压力的周期变化

图3 心动周期内的压力变化

图4(a)和(b)分别给出了在两个心动周期里的左、右心室血液容量变化的仿真结果：可以看到左、右心室血液容量变化过程中都有一段短暂的等容收缩期和等容舒张期，在等容收缩期内心室压力急剧上升，在等容舒张期内心室压力快速下降；从仿真曲线中还可以看到每个心动周期的射血量约为60~80 mL。这些仿真结果都与实际的生理规律相符合 。

140

01.6

左心室血液容量的周期变化

140

01.6

t/s

(b)右心室血液容量的周期变化

图4 心室的容积变化

3 讨论

本文在功率键合图建模方法应用于人体生理系统仿真方面进行了初步尝试和探索，从所建模型和仿真结果来看，将功率键合图建模技术引入到人体循环系统仿真研究中是可行的，从而为人体循环系统的仿真建模提供了一种直观、方便而又通用的建模工具，为进一步将功率键合图方法应用于更为复杂的多分支人体循环系统的计算机仿真研究奠定了基础，同时也为功率键合图法这种系统动力学建模方法在生理医学仿真中的广泛应用起到了一定的促进作用。

参　考　文　献：

[1] BAI Jing，YINH K， JARON D Cardiovascular responses to external counterpulsation: a computer simulation [J]Med&Biol Eng&Comput， 1992，30: 317—323

[2] Harnkazu Tsurnta， Toshira Sato， Masuo Shiratake Mathematical model of cardiovascular mechanics for diagnostic analysis and treatment of heart failure: Part 1 model description and theoretical analysis Med.&Biol.Eng.&Comput，1994，32:3—11

[3] Mcleod J PHYSBE: A Physiological Simulation Benchmark Experiment [J]Simulation， 1966， (12): 115-121

[4] 卡诺普D C，罗森堡R C.　[M]系统动力学——应用键合图方法．北京：机械工业出版社，1985. p1-5

[5] 刘能宏，田树军.　[M]液压系统动态特性数字仿真．大连：大连理工大学出版社，1993. p20-25

[6] 何瑞荣. 心血管生理学．北京：人民卫生出版社，1987. p78-91

Use of power band graph method in the computer simulation of blood circulation system

Abstract ：The power band graph (PBG) method is a convenient system dynamic modeling method， which is used successfully in fluid system dynamic character simulation. As there are many similarities to a great extent between biological fluid system and engineering fluid system， according to fluid dynamic theory， this paper use the PBG approach in the computer simulation of human blood circulation system，and complete a modeling and simulation study on a simplified human blood circulation system model. The results of the simulation are in good agreement with the basic physiological law. The study provides a simple and unitary simulation modeling method for physiologic medical simulation.

Key words: Power Band Graph Method ， Computer Simulation ， Blood Circulation System