穿过狭窄处的血流

在病变的动脉内血流分离也可以导致反向血流。在动脉狭窄处血流速度增加，因为相同流量的血液要通过较小截面积的管腔。如果狭窄后管腔迅速恢复到正常直径，就会出现血流分离。血液通过狭窄处速度增快，狭窄处的压力随之下降，但是狭窄远端由于管腔扩大，其压力值又升高，导致流速变慢。由于近血管壁处血液流速较低，其惯性较低，所以血流会发生反向，而血管中心处的血流速度会下降但是不会发生反向。图5-18是其示意图。图5-19中的彩色图像显示的是血流通过狭窄处其流速增快，狭窄远端由于管腔又恢复到正常直径导致血管壁处血流发生反向。

狭窄的形状是多变的，并且常常并不对称，有时会产生偏心血流，所以不可能预测出其典型的流速剖面图。随着狭窄程度的增加，狭窄处的流速也会增加，导致层流被破坏，更接近于湍流。湍流相对于层流对急剧的形状改变有更好的适应性，所以对于产生湍流的狭窄远端较少出现血流分离。

图5-18　血流通过血管的狭窄处，之后其管腔内径迅速恢复，显示出现反向血流的区域。血流通过狭窄处（从右到左）时其流速增加，在狭窄远端出现反向血流

层流到湍流的过渡

层流被破坏后会出现湍流，液体内的质点会以不同的速度向不同的方向随机运动。图5-20显示了层流、层流扰动、再到湍流形成的过渡。高速（V）血流更容易发生湍流，层流变为湍流的临界速度取决于黏滞系数（μ）和液体的密度（ρ），以及管腔直径（d）。Reynolds描述了这几个数值之间的关系，并定义了一个参数称为雷诺数（Re）：

当雷诺数＞2 000时，则可能发生湍流。表5-1给出了机体不同动脉内典型的雷诺数，表明在正常血管内的流速不会发生湍流，当剧烈运动后，心排血量增加，近端主动脉就可能会发生湍流。动脉病变导致血流速度的增加可能导致湍流的发生。图5-21显示的是湍流的多普勒波形。在湍流中，并不是所有的血液都往相同的方向流动，所以一部分血流与声束的夹角会变小，就会出现多普勒频谱中的湍流棘波。湍流可能只发生在收缩期，因为收缩期的血流速度会超过临界速度，而舒张期的血流速度不会超过临界速度。

图5-19　血流从右往左通过狭窄处（箭头）时，血流速度增快导致其彩色多普勒颜色从红色变到绿色（混迭伪像）。狭窄后由于血管腔恢复到正常直径，在颈内动脉的后壁处发生反流，标识为深蓝色。
ICA.颈内动脉；CCA.颈总动脉

图5-20
A.层流；B.紊流；C.湍流（引自：Taylor et al.1995）

图5-21　湍流的多普勒波形

湍流会导致能量丢失，导致狭窄后压力下降增加。一般认为狭窄附近组织内的杂音是由于湍流导致血管周围组织的震动引起的，并且会导致血管的狭窄后扩张。涡流或大部分血流的不规则运动认为是紊流而不是湍流。