Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Edition

1. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.

2. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
15 血管の伸展性と動静脈の機能

3. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
血管は,伸展性という貴重な特徴を有する.
動脈は,伸展性により心臓の拍動性に呼応し
脈圧を平均化し,小血管に円滑な血流を提供
している.
最大の伸展性を持つ血管は,静脈. わずかな
圧上昇により,0.5~1.0Lの血液を余分に蓄え
られる.
静脈は,大量の血液を貯蔵可能.
血管の伸展性

4. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
血管の伸展性
=容量の増加/[圧の増加×元の容量]
例; 元の容量が10mLの血管に1mmHgの圧
をかけると容量が1mL増加する場合,
0.1/mmHg or 10%/mmHg
血管伸展性の単位

5. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
動脈壁は,静脈壁より厚く,強靱.
静脈は,動脈の8倍の伸展性を持つ.
肺静脈の伸展性は,体循環の静脈と同様の伸
展性を持つ.
肺動脈は,体循環の動脈の1/6の圧環境にあ
り,伸展性は体循環の動脈の6倍大きい.
静脈は,動脈より伸展性に富む

6. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
コンプライアンス(キャパシタンス)
=量の増加/圧の増加
伸展性の高い血管は,低い血管よりコンプライ
アンスが低い.
コンプライアンス=伸展性×量
静脈のコンプライアンスは動脈の24倍
静脈の伸展性が動脈の8倍かつ血液量は3倍
なので(8×3=24)
血管のコンプライアンス

7. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
量-圧 曲線
交感神経刺激
交感神経抑制
正常血液量
動脈系
静脈系
• 動脈系は,血
液量約
700mLで平
均血圧は
100mmHg.
• 血液量が
400mLに減
ると圧は
0mmHgとな
る.

8. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
量-圧 曲線
交感神経刺激
交感神経抑制
正常血液量
動脈系
静脈系
• 静脈系の量の正
常域は2000 ~
3500mL.
• 血液量を数百
mL変える圧変
化はわずか3~5
mmHgに過ぎな
い.
• 500mLの輸血
を数分で行っても
循環に大きな影
響が出ない理由.

9. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
量-圧 曲線
交感神経刺激
交感神経抑制
正常血液量
動脈系
静脈系
• 交感神経刺激
により血管平滑
筋の緊張が高ま
ると圧が上昇す
る.
• 交感神経抑制
は,圧を低下させ
る.

10. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Delayed compliance
min.
• 血液の輸注により血管が伸展し5から12mmHgまで圧が上昇するが,平滑筋
の弛緩により,数分で圧は9mmHgまで低下する(stress-relaxation).
• 出血の際に,循環が自動的に圧変化を相殺する機構でもある(右半分).

11. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
動脈圧の拍動

12. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
大動脈基部の圧波形
指数級数的拡張期下降曲
線(反射波によるひずみの可
能性)
鋭い切痕
尖端への緩やか
な上昇
鋭い
上昇曲線

13. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
1. 心臓の一回拍出量
2. 動脈系のコンプライアンス(全体の伸展性)
3. 収縮期の駆出型
一回拍出量が多くなるほど,各拍動で動脈系で融
通すべき血液量が多くなり,圧の上下(脈圧)が大
きくなる.
動脈系のコンプライアンスが少ないと,同じ一回拍
出量でも圧の上昇は高くなる.
脈圧=一回拍出量/動脈系のコンプライアンス
脈圧を決める因子

14. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
動脈圧曲線
• 動脈硬化でコンプライアンスの低い老人では,正常の倍の脈圧に
なり得る.
• 大動脈弁狭窄では,弁口面積が狭小化して駆出される血液量
が減少し脈圧が極端に低くなる.

15. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
動脈圧曲線
• PDAでは,大動脈に拍出された血液の50%ないしそれ以上がPDAを介し
て肺循環に入るために,拡張期圧が極端に低くなる.
• 大動脈閉鎖不全では,大動脈弁が完全に閉鎖しないために,駆出された大
動脈内の血液が左室に逆流し拡張期圧が低下する上に,大動脈弁が閉
鎖しないために,大動脈切痕が消失する.

16. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
圧拍動pressure pulseの伝搬
1. 当初,拍出された血液は
慣性抵抗のために即座
に末梢血管に移動するこ
となく,大動脈基部を押し
広げる.
2. 基部の圧上昇が,慣性
抵抗に打ち勝って波動の
尖端が,大動脈に沿って
繰り返し拡散する.

17. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
圧拍動の伝搬速度
大動脈:3~5m/sec
大きな動脈枝:7~10m/sec
小動脈:15~35m/sec
コンプライアンスが大きいほど圧拍
動伝搬速度は低下する. 大動
脈では,圧の伝搬速度は血流速
度の15倍以上で,圧拍動
pressure pulseは,圧の波動で
あって血液の量の移動とは別物
である.

18. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
圧拍動の減衰 damping
• 末梢動脈になるほど圧拍
動が少なくなる(減衰).
• 抵抗が大きいほど,次のセ
グメントの血管を広げて血
液が流入するのを困難に
する.
• コンプライアンスが大きい
血管ほど,圧を上げるのに
必要な血液量が多くなる.
• dampingの程度は,抵
抗×コンプライアンスに正
比例する.

19. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
血圧測定 聴診法
• Korotkoff音. Nikolai
Korotkoff,ロシアの物理学
者,1905年の記載.
• 部分的に閉塞した血管を流れる噴流
が血管壁を振動させるために生じる.
• カフ圧が,収縮期圧を下回る(B点)
と,tapping音が聴取される.
• C点まで下げると,音が聴取されなくな
る(拡張期圧).
• 透析用シャントがある場合や,ARの患
者では完全にカフをしぼませても
Korotkoff音が聴取されることがある.
• 直接血圧測定との誤差は10%以内.

20. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
自動的に,カフ圧を上昇,下降させてカフ内の圧
振動を記録.
振動が最大になったところが,平均動脈圧に相
当.
器械固有のアルゴリスムで,収縮期圧,拡張期
圧を計算,脈拍数と共に表示.
自動オシレーション法

21. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
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Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
加齢と正常血圧域
• 60歳を超えると,収縮期血圧がさらに高まる.
• 伸展性の減弱,動脈硬化が原因.
• 脈圧の拡大に影響.

22. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
平均動脈圧
• 拡張期の方が,収縮期より⾧いので,平均動脈圧はより拡張
期圧に近い値となる.
• 頻脈の場合には,収縮期圧と拡張期圧の中間に近似する.

23. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
静脈とその機能

24. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
体循環の静脈は,全て右心房に流入すつため,
その圧は中心静脈圧 central venous
pressure,CVPと称される.
右房圧の調節
1. 右房から肺への拍出量
 拍出量増加→右房圧低下
 拍出量低下→右房圧上昇
2. 末梢静脈からの還流量
 還流量増加→右房圧上昇
– 血液量増加,血管の緊張による静脈圧上昇,動脈拡張
右房圧(中心静脈圧)

25. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
正常圧: 0mmHg (体表の大気圧と同圧)
最大値:20-30mmHg
1. 重篤な心不全
2. 大量輸血後
最小値:-3~-5mmHg
右心拍出量が非常に多い場合
大量出血で,静脈還流が激減している場合
右房圧(中心静脈圧)

26. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
大きな静脈は,抵抗が低く,拡張している場合には
抵抗はほとんど0.
ただし,胸腔に入る箇所で周囲の組織に圧迫され
血流が障害されている.
腕からの静脈は,第一肋骨部分で鋭角に曲がり抵抗を
受ける.
頸部の静脈は,周囲の大気圧で圧迫され虚脱している.
腹部の静脈は腹圧で押されて部分的に虚脱して卵形
ないしスリット状になっている.
臥位の場合,末梢の小静脈圧は,右房圧より
+4~+6mmHg高い.
静脈の抵抗,末梢静脈圧

27. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胸郭に入る静脈を圧迫する部分
頚部の静脈を圧迫する
大気圧
肋骨
腋窩の屈折部
胸腔内圧=
-4mmHg
腹圧による
虚脱

28. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
右房圧が0mmHgより高くなると,大きな静脈
に血液が鬱滞する.
右房圧が+4~+6mmHg以上に高まると,本
来虚脱している部分をも拡大し,右房圧はさら
に上昇する.
末梢静脈圧は,さらに上昇.
右房圧が+4~+6mmHgまで上昇する場合,
心機能も明らかに障害されているはずだが,心
不全の初期でも,安静にさえしていれば気がつ
くほどには末梢静脈圧は,上昇していない.
高い右房圧

29. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
臥位の健康人の腹腔内圧は,
平均約+6mmHg.
腹腔内圧が+15~+30mmHgまで上昇す
る場合がある.
妊娠,巨大腫瘍,肥満,大量の腹水など
腹腔内圧が上昇すると,下肢の静脈圧は腹腔
内圧以上に上昇.
腹腔内圧が+20mmHgであれば,大腿静脈はす
くなくとも約+20mmHgはあるはず.
下肢の静脈圧と腹腔内圧との関係

30. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
静脈圧と静水圧
立位時の全身の静脈圧に
及ぼす重力の影響
1mmHg=13.6mmH2O

31. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
腕の静脈圧
• 第一肋骨を超える部分の狭窄のために,第一肋骨部分の静
脈は約+6mmHg
• もし,第一肋骨と腕の尖端までの静水圧が29mmHgであれ
ば,手の静脈圧は6+29=35mmHg

32. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
頸部の静脈圧
• 頸部の静脈は,大気圧に押されて全⾧にわたって虚脱して
いて圧は0mmHg.
• 0mmHg以上に上がると,静脈が開放し流れが生じるため
再び0mmHgに近づく.
• 0mmHg以下になると,さらに静脈の抵抗が上がるため圧
は0mmHgに近づく.

33. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
頭蓋内の静脈圧
• 頭蓋内の静脈は,仕切られた空間にあるため虚脱すること
はありえない. よって硬膜の静脈洞では,陰圧となり得る.
• 頭頂の矢状静脈洞では,頭頂と底部との静水圧差で約-
10mmHgとなる.
• 矢状静脈洞が,手術時に開放されると瞬時に空気が吸入
され,空気塞栓症をおこす.

34. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
動脈圧も重力の影響を受ける.
立位で,心臓レベルの平均動脈圧が100mmHg
の場合,足の動脈圧は約190mmHg.
動脈圧が”100mmHg”と言った場合,心臓
の高さを基準点とした血圧で他の部位の血圧
を差すものではない.
動脈圧と静水圧

35. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
静脈弁が存在しないと,立位の人の足の静脈
圧は常に約+90mmHgを呈する.
下肢が動くときには,筋が緊張して静脈を圧迫
し,血液を絞り出している.
静脈弁は,血液が心臓の方向に流れるように
配置されている.
人が,下肢を動かす毎に,一定量の血液が心臓
に向かって流れる.
静脈ポンプ,筋肉ポンプ
静脈弁と静脈ポンプ

36. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
静脈弁と静脈ポンプ
深部静脈
表在静
脈
貫通静脈
弁
• 静脈ポンプが機能していれ
ば,歩行中の成人の足の静
脈圧は20mmHgより低く
て充分.
• 立位でじっと動かなければ,
下肢の静脈圧は30秒で
90mmHgに至る.
• 毛細血管内圧も上昇し,
間質に漏出するため,15-
30分の静止した立位で
10-20%の血液が消失
し失神を起こすことがある
(兵士などが不動の姿勢で
いる時など)
• 下肢の屈曲,伸展などで予
防可能.

37. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
妊娠や,⾧時間の立位などで過剰な静脈圧がかかり,数
週から数ヶ月にわたり,静脈を過進展することにより弁が
破壊されることがある.
静脈の断面積は,拡大するが,弁尖は大きくならないため,
弁の閉鎖不全を起こす.
閉鎖不全が,さらに圧を増し,弁の完全破壊につながる.
数分以上の立位で,非常に高い静脈圧となり毛細血管
からの液の漏出をきたす.
浮腫の持続が,拡散障害を起こし,筋の痛み,脱力,皮膚
の壊疽,潰瘍を形成する.
下肢を心臓のレベルまで挙上したり,下肢を圧迫するデ
バイスで治療.
弁不全がVaricose veinを起こす.

38. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
頸部の静脈で評価
安静な座位では,正常時頸部静脈の拡張は認め
ない.
右房圧が+10mmHg程度まで上昇した場合,頸
部の下部の静脈が突出する.
右房圧が+15mmHg程度まで上昇した場合,頸
部の静脈は全⾧にわたり突出する.
静脈圧の臨床評価

39. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
静脈圧は,針を直接静脈に刺して圧記録計に
接続すれば,測定可能
末梢から,右心房にカテーテルを挿入すれば右
房圧が測定可能.
中心静脈カテーテルを介した圧測定は,心臓ポ
ンプ機能の持続的評価方法として入院した循
環器系の患者で施行されている.
右心房圧の直接測定

40. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
循環系の圧測定の基準点
体位を変えても,重力に
よる圧変化が 1-
2mmHgを超えないポ
イントが,循環系の中で
一カ所存在する.
reference level for pressure measurement

41. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
1. もし,三尖弁位の圧が,正常よりわずかに上昇した場合,
2. 右室は,通常より多くの血液を充満し,
3. 結果として,より速く血液を駆出するため,三尖弁付近
の圧を正常平均値に戻すことができる.
1. 逆に,三尖弁付近の圧が低下した場合,
2. 右室の充満量が不足し,拍出量が低下し,
3. 三尖弁付近の圧が正常化するまで,血液が静脈系に
せき止められる.
心臓が,三尖弁位の圧でフィードバック調節を行っている.
三尖弁が重力の影響を受けにくい理由

42. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
循環血液量の60%が静脈に存在.
静脈は,コンプライアンスに富む.
失血により血圧低下が低下し始める,圧受容
体からの信号により交感神経が緊張して静脈
系を収縮する.
20%程度までの失血なら,静脈の貯留機能
の調節位より,循環を維持できる.
静脈の血液貯留機能

43. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
脾臓
最大100mLの血液を,他の部位へ移動させるべく
サイズを変えることができる.
肝臓
静脈洞は,数百mLの血液を,体の他の部分のため
に放出可能.
腹部の大きな静脈 約300mL分
皮下の静脈叢 数百mL分
心臓 50-100mL
肺 100-200mL
特異的血液貯留系

44. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
脾臓の機能的構造
脾髄
毛細血管
静脈洞
静脈
動脈
• 静脈洞は,膨らんで全
血を貯蔵可能.
• 脾髄のなかの毛細血
管は,非常に透過性が
高く,血球が小柱網の
中にしみ出して赤髄を
形成する.
• RBCは,小柱網から静
脈洞を介して体循環
にもどる.
• 赤髄は,大量の濃縮さ
れたRBCを貯蔵.
• 交感神経の緊張によ
り,RBCは体循環に放
出される.
• 50mLの濃縮RBCが
Htを1-2%上昇.

45. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
血球が,静脈洞に入る前に,脾髄のなかで絞り
出し運動を受ける.
脆弱な血球は,その外傷に耐えられない.
多くのRBCが,この過程で破壊される.
細胞が破砕された後,放出されたHbと基質は,
細網内皮系の細胞の消化を受けて，栄養素
として再利用され,新たな血球作製に使用され
る.
脾臓の血液浄化機能
陳旧血球の除去

46. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
脾髄には,細網内皮系の大きな貪食細胞を含んで
いる.
静脈洞は,同様の細胞に裏付けされている.
これらの細胞は,肝臓の静脈洞にある細網内皮系
にある同類の細胞とともに血液浄化システムとして
機能している.
血液が,感染性媒体の侵入を受けると,脾臓の細
網内皮系細胞が,残骸,細菌,寄生虫などを速やか
に除去する.
慢性感染症でも,リンパ節同様脾臓は,肥大化し
て,盛んに浄化作用を発揮する.
脾臓の細網内皮系細胞

47. 15 Vascular Distensibility and Functions of the Arterial and Venous Systems
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
15 血管の拡張性と動静脈の機能