生理学血液循环

第四章血液循环第一节心脏的泵血功能第三节血管生理第四节心血管活动的调节第二节心脏电生理和生理特性循环系统组成:心脏：血液循环的动力（泵）血管：血液流经的管道系统（分配血液）功能：1.运输营养物质、代谢原料及产物。2.实现体液调节。3.维持内环境稳态,实现血液的防御功能。血液在心血管中按一定方向，周而复始地流动称为血液循环。血液循环：第一节心脏的泵血功能右心：泵血入肺循环；左心：泵血入体循环。一、心脏有关结构的复习一、心率1.概念单位时间内心脏舒缩的次数称率。2.正常变异年龄:初生儿(130次/分)成人(60～100次/分)性别:女＞男体质:弱＞强兴奋状态:运动、情绪激动＞安静、休息体温每↑1℃→心率↑10次/分二、心动周期(一)概念心房或心室每收缩和舒张一次称心动周期。(二)时程T∝1/f＝60s/75＝0.8s房缩0.1s房舒0.7s室缩0.3s室舒0.5s动脉瓣心室收缩期心室收缩期房室瓣心室舒张期心室舒张期心动周期不同时期中心脏各瓣膜的状况心室收缩心室舒张心房收心房舒张01.s房室办关半月办开半月办关房室办开心动周期中心房和心室的活动：收缩舒张心房0.10.7心室0.30.51.心房和心室不能同时收缩，但可同时舒张。2.心率加快（200次/分）舒张期↓↓（0.14s）收缩期↓（0.16s）特点:心率心动周期室缩期室舒期0.351.15401.5750.81500.40.300.500.250.15二、心脏泵血过程（一）心室的泵血1.心室收缩期(1)等容收缩期心室开始收缩室内压急剧↑（左室内压↑近80mmHg）↓房室瓣关闭(动脉瓣仍处于关闭状态)（容积不变、血液不流）↓继续收缩（2）快速射血期心室继续收缩室内压＞动脉压（左室＞80mmHg）（右室＞8mmHg）↓动脉瓣开放（房室瓣仍处于关闭状态）↓迅速射血入动脉（占射血量70%）↓心室容积迅速↓↓减慢射血期特点①快速射血期末室内压与主动脉压最高；②用时少(≈收缩期1/3)，射血量大。(3)减慢射血期迅速射血入动脉后↓心室容积继续↓↓室内压略＜动脉压↓继续射血入动脉（占射血量30%）↓心室容积继续↓↓心室舒张前期特点①用时长（≈收缩期2/3），射血量少；2.心室舒张期(1)等容舒张期心室开始舒张室内压迅速↓（室内压=动脉压）↓动脉瓣关闭↓心室继续舒张↓室内压急剧迅速↓(室内压仍＞房内压房室瓣仍处于关闭状态)（容积不变、血液不流）特点①动脉瓣、房室瓣都处于关闭状态；(2)快速充盈期等容舒张期末室内压↓（室内压＜房内压）↓房室瓣开放↓心室继续舒张↓室内压↓(室内压房内压=负压)↓心房和大V内的血液快速入室（占总充盈量2/3）↓心室容积迅速↑特点快速充盈期的室内压最低。(3)减慢充盈期心室内血液的充盈，心室与心房、大V间压力差减小，血液流入心室的速度减慢。前半期为大V血液经心房流入心室；后半期为心房收缩期挤血入心室。(一)心房的泵血心房收缩，心房容积↓↓房内压↑(右房↑4-6mmHg)(左房↑6-7mmHg)↓房室瓣开放（动脉瓣处关闭状态）↓挤血入心室（占心室充盈量25%）小结心脏泵血过程中压力，瓣膜、血流的变化：房室A房室瓣动脉瓣①↑关关不变②↑↑关开↓心室→A③↓↑关开↓同上④↓关关不变⑤↑开关↑心房→心室⑥↑开关↑同上⑦↑开关↑同上血流方向时期容积左右心房、心室的活动基本同步，但右心收缩力弱（克服的阻力小）心脏泵血的动力：——心脏收缩引起的压力改变心脏瓣膜的开启，血流的方向均取决于此。四、心泵功能评定（一）每搏输出量及射血分数每搏输出量：一侧心室每次搏出的血（70ml）。射血分数=每搏输出量／心舒张末期容积＝60～80ml／130～145ml＝50～60％意义①与心舒张末期容积和心缩力有关②心收缩力↑→每搏输出量↑→射血分数↑③心室扩大、心功能下降（每搏输出量不变）→心舒张末期容积↑→射血分数↓（二）每分输出量与心指数每分输出量：一侧心室每分钟射出的血量＝每搏输出量×心率＝5～6L/min心指数：安静状态下,每平方米体表面积的心输出量。＝3.0～3.5L/min.m2意义评定不同个体心功能（三）心脏作功量比单纯用心输出量评定心泵血功能更全面。搏功=搏出量×1/103×(平均动脉压－平均心房压)×13.6=83.1(g.m)每分功=搏功×心率×1/103=6.23(Kg.m/min)五、心泵功能的调节每分输出量＝每搏输出量×心率（一）每搏输出量的调节1.前负荷=心舒末期容量=余血量+V血回心血量前负荷↑→心肌初长度↑→肌缩力↑→搏出量↑前负荷、后负荷、心缩力↓前负荷↑（心舒末期容量↑）↓心肌初长度↑↓心肌收缩力↑↓心搏出量↑异长自身调节心肌收缩力随心肌初长度改变而改变的现象。特点调节范围小（心肌初长度≯2.25～2.30um）。意义精细调节每搏输出量。Starling定律：心脏不依赖神经-体液因素自身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现象。↓2.心肌收缩能力＝等长自身调节概念心肌前、后负荷不变,通过改变肌缩程度、速度和张力等方面,调节每搏输出量的内在特性。意义对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。收缩能力↑NE→β受体→cAMP↑→Ca2+通道开放几率↑+开放时间↑→[Ca2+]i↑→心缩力↑。收缩能力↓ACh→M受体→抑Ca2+通道+激活K+通道→AP的2、3期缩短→Ca2+内流↓→心缩力↓。3.后负荷=ABP临床ABｐ持续↑→心肌肥厚→泵血功能↓搏出量恢复正常异长自身调节↑＋等长自身调节（Ｎ－体液）前负荷↑剩余量↑＋回流量不变搏出量↓射血期↓＋射血速↓等容收缩期↑＋心肌缩速↓后负荷↑（一定范围内）（二）心率对心输出量的影响心率在40~180次/min舒张期缩短→心室充盈量↓→SV↓HR↑CO↑心率﹥180次/min舒张期缩短→心室充盈量↓→SVHR↑CO↓心率﹤40次/min舒张期延长→心室充盈量↑→SV↑HR↓↓CO↓每分输出量血压↑心率心肌收缩性前负荷每搏出量充盈时程静脉血回流速剩余量后负荷神经体液调节等长自身调节异长自身调节六、心力贮备概念心输出量随机体代谢需要而增加的能力。意义反映心脏的健康程度、心脏泵血功能。组成心率贮备搏出量贮备：收缩期贮备量：55～60ml(射血分数↑)∧舒张期贮备量：15ml(不能无限扩张)（二）心音：S1发生在心缩期，房室瓣关闭，心室射血。心室收缩力强，S1强。S2发生在心舒期，主A瓣、肺A瓣关闭，S2的强弱可反应主A压和肺A压。S3发生在快速充盈末期，通常不明显。S4是心房收缩的声音，病理状况下可听见。复习思考题：一、名词解释：心率心动周期每搏输出量心输出量心指数射血分数心力贮备二、简答题：1.简述心动周期的特点。2.简述心脏射血和充盈过程，说明在这个过程中压力、瓣膜的变化情况以及血流方向。3.分析影响心输出量的因素。第二节心脏电生理和生理特性心脏主要功能是泵血，心脏不断有秩序、协调的收缩与舒张，是泵血功能必要条件，心脏的这种功能依赖心肌细胞的生理特性：兴奋性、传导性、收缩性、自律性和电生理特性。心肌细胞的分类普通心肌细胞（工作细胞）特殊心肌细胞（特殊传导系统）N、骨骼肌⊙AP心室肌⊙AP浦肯野⊙AP窦房结⊙AP心肌细胞的电活动特点：包括心室肌细胞心房肌细胞细胞特点：具1）兴奋性2）传导性3）收缩性包括窦房结房室交界浦氏纤维房结区结区结希区特点：具1）自律性2）兴奋性3）传导性一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制心室肌的RP和AP（一）(二)心室肌RP和AP的形成机制1．心室肌细胞RP形成机制（1）幅度-90mV(较骨骼肌细胞、神经细胞大)。（2）机制=K+平衡电位2.心室肌细胞AP的形成机制0期刺激↓RP↓↓阈电位↓激活快Na+通道↓Na+内流↓Na+平衡电位（0期）快Na+通道-70mV激活，持续1-２ms，特异性强(只对Na+通透)，阻断剂(TTX)。0期按任意键显示动画21期快Na+通道失活+激活K通道↓K+外流↓快速复极化（1期）K通道：可被K+通道阻断剂（四乙基胺、4-氨基吡啶）阻断.1期Na+K+按任意键显示动画22期O期去极达-40mV时已激活慢Ca2+通道+激活IK通道↓Ca2+缓慢内流与K+外流处于平衡状态↓缓慢复极化（2期=平台期）慢Ca2+通道：激活与失活比Na+通道慢，特异性不高：Ca2+（53%）、Na+（27%）K+（20%）都通透，阻断剂：Mn2+和多种Ca2+阻断剂（异搏定）。2期Na+K+Ca2+K+按任意键显示动画23期慢Ca2+通道失活+IK通道通透性↑↓K+外流↓快速复极化至RP水平（3期）4期膜内[Na+]、[Ca2+]升高,膜外[K+]升高→激活离子泵→泵出Na+和Ca2+,泵入K+→恢复正常离子分布。3期Na+K+Ca2+K+K+○泵按任意键显示动画2○泵3期心室肌AP的几个时期：0期：快速去极期，Na+大量快速内流；1期：快速复极初期，Na+通道失活、K+外流。2期：平台期，Ca2+内流和K+外流约占100~200ms。3期：快速复极末期，K+外流4期：静息期，Na+-K+、Na+-Ca2+交换恢复膜内外离子正常分布。小结：(二)自律细胞的跨膜电位及形成机制1.窦房结细胞(慢反应自律细胞)电位(1)膜电位特征RP：不稳定，能自动去极化，=最大舒张电位。AP：分0,3,4三个时期，无1期和2期。（2）电位形成机制0期当4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙通道→Ca2+内流Ca2+Ca2+0期阈电位零电位按任意键显示动画1、23期慢钙通道渐失活+激活钾通道（IK）→Ca2+内流↓+K+递减性外流（因钾通道的失活K+呈递减性外流）K+Ca2+3期按任意键显示动画1、24期K+递减性外流+Na+递增性内流（If）+Ca2+内流（Ica-T型钙通道激活）→缓慢自动去极化K+Na+Ca2+4期按任意键显示动画1、2根据心肌细胞AP的O期去极化速率和4期有无自动去极化,将心肌分为:①快反应自律细胞②快反应非自律细胞③慢反应自律细胞④慢反应非自律细胞去极化是由Na+引起→快反应细胞去极化是由Ca2+引起→慢反应细胞→(一)兴奋性及影响兴奋性因素1.静息电位水平RP下移→距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓RP上移→距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑二、心肌的生理特性2.阈电位水平上移→RP距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓下移→RP距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑3.Na+通道的性状Na+通道所处功能状态,决定兴奋性正常、低下和丧失的主要因素,通道处何种状态取决当时膜电位及有关时间进程。Na+通道性状备用状态：RP水平（-90mv)激活状态：-70mv(电压、时间依赖性）失活状态：+30~-55mv(四)兴奋性的周期性变化1.一次兴奋过程中兴奋性周期性变化心肌细胞每次兴奋,膜通道存在备用、激活、失活和复活过程；其兴奋性随之发生相应周期性改变。完全备用→失活→刚复活→渐复活→基本备用‖‖‖‖‖产生AP绝对不应期局部反应期相对不应期超常期‖‖‖‖兴奋性正常兴奋性无兴奋性低兴奋性高（三）兴奋性的周期性变化1.有效不应期：去极化开始至复极化达-60mv左右，历时200~300ms任何刺激均不引起AP（Na+通道失活）。2.相对不应期：复极化达-60~-80mv左右，较大刺激可引起AP。（大部分Na+通道复活，处于备用状态）3.超常期：复极化达-80~-90mv左右，较小刺激可引起AP。（Na+通道基本复活，膜电位比RP更接近TP）特点：有效不应期长，相当于心室收缩期+舒张早期。保证心室肌不发生强直收缩，实现收缩与舒张交替的节律活动，保证泵血正常。有效不应期的长短主要取决2期（平台期）（2）期前收缩与代偿间歇期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生的收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。（二）心肌的自动节律性概念心脏能在没有外来刺激时自动地产生节律性兴奋的能力。心肌自律性与心律的关系心肌自律性与心律关系：节律高者控制节律低者自律性高低的衡量：以单位时间内自动产生兴奋的次数来决定。心脏内自律性的等级差异：窦房结﹥房室结