第四章循环

新乡医学院理论课教案首页课程名称：生理学一、题目第四章血液循环第一节心脏的泵血功能二、对象2008级本科各个专业三、单元教学目标与课时分配一、心肌的收缩特点（17＇）二、心脏的泵血过程和机制1.心房收缩期（5＇）2.心室等容收缩期（10＇）3.心室快速射血期（10＇）4.心室减慢射血期（12＇）5.心室等容舒张期（8＇）6.心室快速充盈期（8＇）7.心室减慢充盈期（5＇）三、小结（5＇）共80min.四、授课重点心脏泵血的过程和机制五、授课难点心脏泵血过程中心腔内压力、容积、心瓣膜开闭及血流方向的变化及其相互关系。六、授课形式大班理论课七、授课方法与课前准备讲授、讨论了解学生已学课程，解剖学、组织胚胎学，同期课程生物化学内容。收集整理教学素材（图片、动画），制作PPT教学课件八、教材与参考文献1．朱大年主编，生理学（7版），人卫出版社，20082．姚泰主编，人体生理学（5版），人卫出版社，20013．苏静怡，李澈，苏哲坦主编.心脏-从基础到临床.北京：北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社，19994.GuytonAC,HallJE.Textbookofmedicalphysiology.10thedition,Philadephia,WBSaunders,20005.WilliamF.Ganong.ReviewofMedicalPhysiology(20th),UnitedStatesofAmerican,McGram-Hill,2001.九、思考题1．心脏为什么能有节律地、有序地收缩与舒张？2．在一个心动周期中，心腔内压力、容积、心瓣膜的开闭各有何变化？3.英文词汇：circulationsystem，bloodcirculation，cardiaccycle，heartrate，ventricule，systole，diastole。十、教研室审查意见主任签字新乡医学院生理学教研室2009年9月10日新乡医学院理论课教案课程名称：生理学基本内容教学手段和教学组织第四章循环第一节心脏的泵血功能一、心肌收缩的特点1．对细胞外液Ca2+的依赖性心肌收缩强度因细胞外Ca2+内流量而变化。机制：在心肌的兴奋-收缩脱耦联中有赖于平台期细胞外Ca2+的内流→作用于心肌肌浆网上的钙释放通道（Ca2+releasechannel）→形成钙诱导钙释放（calcium-inducedcalciumrelease）→触发肌浆网释放大量的Ca2+→收缩。心肌肌浆网上的钙释放通道受体有两种Ryanodine受体和IP3受体。2．全或无式收缩当刺激强度达到阈值后所有心肌细胞都兴奋并参加收缩，反之则都不兴奋。机制：心肌间存在闰盘，兴奋可在细胞间迅速传播。意义：心肌收缩的强度将不会因参加活动的肌细胞数目的不同而改变。3.不发生完全强直收缩机制：心肌细胞有效不应期特别长。意义：保证心肌收缩和舒张交替进行，有利于心室的充盈。4.期前收缩与代偿间歇因为有效不应期的存在，期前收缩之后毕定要有代偿间歇。二.心脏的泵血机制（一）心动周期的概念心动周期（cardiaccycle）：心脏一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期（图4-12）。心率：单位时间内（每分钟）心脏搏动的次数。舒张期长于收缩期，有利于心脏充盈与心脏供血，心率加快时，舒张期缩短更为明显，故心率加快，对心脏持久活动不利。以机体的新陈代谢导入循环系统。强调心肌细胞收缩对细胞外液Ca2+的依赖。简单提及，在兴奋性周期性变化中详细讲解。彩图2009年9月10日第1页新乡医学院理论课教案课程名称：生理学基本内容教学手段和教学组织（二）心脏的泵血过程（图4-12）1.心房收缩期2.等容收缩期3.快速射血期心室收缩期4.减慢射血期5.等容舒张期6.快速充盈期心室舒张期7.减慢充盈期心室充盈：心房收缩可使心室充盈增加约30%，心室充盈更充分。心室舒张的抽吸作用可使心室充盈达70％左右，可见心室的舒张在心室充盈过程中发挥着更为重要的作用。动画彩图彩图，压力升高彩图，室内压动脉压彩图，动脉压室内压彩图，压力降低彩图，室内压房内压彩图，室内压房内压2009年9月10日第2页新乡医学院理论课教案首页课程名称：生理学一、题目三、心脏泵功能的评价四、心脏泵功能的贮备五、影响心输出量的因素二、对象2008级本科各个专业三、单元教学目标与课时分配三、心脏泵功能的评价：每搏输出量和心输出量（8＇），射血分数和心指数（8＇）四、心脏泵功能的贮备：每搏输出量贮备（8＇），心率贮备（6＇）五、影响心输出量的因素：前负荷（15＇），后负荷（15＇），心肌收缩力（7＇），心率（8＇）三、小结（5＇）共80min.四、授课重点心功能的贮备以及前负荷、后负荷和心肌收缩力对心输出量的影响五、授课难点前负荷、后负荷和心肌收缩力对心输出量的影响六、授课形式大班理论课七、授课方法与课前准备讲授、讨论了解学生已学课程，解剖学、组织胚胎学，同期课程生物化学内容。收集整理教学素材（图片、动画），制作PPT教学课件八、教材与参考文献1．朱大年主编，生理学（7版），人卫出版社，20082．姚泰主编，人体生理学（3版），人卫出版社，20013．苏静怡，李澈，苏哲坦主编.心脏-从基础到临床.北京：北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社，19994.GuytonAC,HallJE.Textbookofmedicalphysiology.10thedition,Philadephia,WBSaunders,20005.WilliamF.Ganong.ReviewofMedicalPhysiology(20th),UnitedStatesofAmerican,McGram-Hill,2001.九、思考题1．何谓心输出量，影响心输出量的因素有哪些？并简述其机制。2．交感神经兴奋时，心率增快，为什么心输出量通常增高？3.英文词汇：ejectionfraction，strokevolume，minutevolume，cardiacoutput，cardiacindex，cardiacreserve，preload，initiallength，ventricularfunctioncurve，heterometricautoregulation，afterload，myocardialcontractility，homeometricautoregulation，heterometricautoregulation。十、教研室审查意见主任签字新乡医学院生理学教研室2009年9月21日新乡医学院理论课教案课程名称：生理学基本内容教学手段和教学组织三、心脏泵血功能的评价病例：两青年男性患者，每搏输出量均为75ml、心率均为90次/分，二人左室舒张末容积均为160ml，其中甲患者身高1.65m，体重50kg，体表面积1.4m2；乙患者身高1.78m，体重68kg，体表面积1.7m2，如何判断两患者的心功能？首先来学习评价心功能的指标。（一）心脏的排出量1.每搏排出量和射血分数每搏排出量（strokevolume）：一次心跳一侧心室射出的血液量，正常人约70ml，简称为搏出量。射血分数（ejectionfraction）：搏出量与心室舒张末期容积的百分比称之，即正常人约55%～65%。2．每分输出量和心指数每分输出量（minutevolume）：一侧心室每分钟射出的血液量称之，简称心输出量（cardiacoutput），等于心率与搏出量的乘积。健康成年男性静息状态下约为5L/min（4.5L/min～6.0L/min）。心指数（cardiacindex）：以单位体表面积（m2）计算的心排出量，正常人约为3.0L/min·m2～3.5L/min·m2。（二）心脏作功量每搏功（搏功，strokework）：心室一次收缩所作的功称为每搏功。每搏功=搏出量×射血压力+血液流动的动能每分功（minutework）：指心室每分钟作的功，等于搏功乘以心率。四、心脏泵功能的贮备泵功能贮备或心力贮备（cardiacreserve）：心输出量随机体代谢需要而增加的能力。心力贮备的大小可反映心泵功能对机体代谢需求的适应能力。1．搏出量的贮备舒张期贮备：只有15ml。收缩期贮备：35～40ml。2．心率贮备：约2～2.5倍。从心脏泵功能的贮备这一点，讲解锻炼身体的好处和必要性。以临床病例为例介绍评价心功能的指标动画强调一侧心室（提及肾小球滤过率，并与之比较）最常用的指标最全面的指标收缩期贮备大于舒张期贮备从搏出量的贮备和心率贮备两方面讲解锻炼身体的必要性。2009年9月21日第1页新乡医学院理论课教案课程名称：生理学基本内容教学手段和教学组织五、影响心排出量的因素（一）前负荷前负荷（preload）：肌肉收缩前所负载的负荷，决定肌肉的初长度（initiallength）。衡量心室前负荷的指标：心室舒张末期容积和心室舒张末期压力1.前负荷对搏出量的影响（1）心室功能曲线（ventricularfunctioncurve）（图4-13）①充盈压12mmHg～15mmHg为最适前负荷。静息时为5mmHg～6mmHg，远离最适前负荷，有较大的前负荷储备。②充盈压在15mmHg～20mmHg，曲线平坦，说明此范围内充盈压对泵血影响不大。③20mmHg曲线平坦或轻度下倾，无明显的降支。原因：心肌细胞外间质内含有大量劲度较大的胶原纤维，加之心室由多层肌纤维组成，肌纤维有多种走势和排列方向,使得心肌的伸展性较小，静息被动张力大，从而阻止心肌细胞过度拉长，使心肌肌小节的初长度一般不会超过2.25μm～2.30μm，因而不出现降支。意义：使心脏不致于在前负荷明显增加时出现搏出量和作功能力的下降。前负荷是通过心肌细胞本身初长度的改变而引起心肌收缩强度的变化的，又称为异长自身调节（heterometricautoregulation）。2．影响前负荷的因素（1）心室充盈时间：心率增快，心室舒张期和充盈时间均缩短，心室充盈减少。（2）静脉回流速度：静脉回流增快，心室充盈量增多，搏出量增大。（3）心包内压：心包积液时，心包内压增高，可妨碍心脏充盈，搏出量减少。（4）心室顺应性：心室顺应性高时，心室充盈量增多，反之，充盈量减少。（二）后负荷后负荷（afterload）是指在肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力。它不增加肌肉的初长度，但能阻碍收缩时肌肉的缩短。衡量心室后负荷的指标：动脉血压。等容收缩期延长BP增高后负荷增大射血缩短SV减少射血速度减慢但在整体条件下，正常人主动脉血压于80mmHg～170mmHg范围内变化时，心排出量并无明显改变化，其机制为：l．BP增高→搏出量的减少→左心室残余血量增多→左心室舒张末期容积增大，通过异长自身调节使心肌收缩增强。彩图彩图结合充血性心力衰竭病例讲解结合高血压病例讲解，介绍代偿性心肌肥厚及失代偿性心力衰竭2009年9月21日第2页新乡医学院理论课教案课程名称：生理学基本内容教学手段和教学组织2．心肌收缩能力增强（三）心肌收缩能力心肌收缩能力（myocardialcontractility）：心肌不依赖于负荷而改变其力学活动（包括收缩的强度和速度）的内在特性。1．影响心肌收缩能力的因素（1）活化横桥数①胞浆中的Ca2+浓度②Ca2+与肌钙蛋白的亲合力凡能增加兴奋后胞浆Ca2+浓度和（或）肌钙蛋白对Ca2+亲和力的因素，均可提高活化横桥的比例，引起收缩能力的增强。儿茶酚胺提高L型Ca2+通道的通透性，促进Ca2+内流，心肌收缩能力增强；儿茶酚胺也能降低肌钙蛋白对Ca2+亲和力而促进Ca2+与肌钙蛋白的解离，促进心肌舒张。（单纯Ca2+浓度所引起的心肌收缩力增加，在增加心肌收缩力的同时，心肌会出现舒张不全）（2）横桥ATP酶活性甲状腺激素和体育锻炼能够提高横桥ATP酶活性，可增强心肌收缩能力；老年人和甲状腺功能减退，横桥ATP酶活性降低，收缩能力减弱。机体通过心肌收缩能力这个与初长度无关的心肌内在功能变数的改变而调节泵血功能，称为等长自身调节（homeometricautoregul