生理-第4章 - 血液循环简讲解

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1、王玲 wang_tijmu Tel: 13752654302,血液循环 11学时 呼 吸 5学时,第四章 血 液 循 环 （Blood Circulation),血液循环 血液沿心血管系统周而复始定向运行的过程。,动脉血,静脉血,肺循环 Pulmonary circulation 完成机体与环境之间气体交换过程,体循环 Systemic circulation 保证周身组织新陈代谢所需血液供应,心血管系统功能,循环功能 心脏血泵 定向推送血液，形成血流完善血液多种生理功能 血管管道网络 引导血流，为机体分配并汇集血液; 参与物质交换过程 最终为全身组织代谢供应所需血液 内分泌功能 心钠素：对水

2、、钠平衡；心脏、血管调节。 内皮素等,心 脏 生 理,心脏的生物电活动 心脏的泵血功能,心肌细胞的生物电活动,心肌细胞功能分类,从功能特征角度心肌细胞可分为两大类 工作细胞 working cell：心房、心室 自律细胞 autorhythmic cell 起搏细胞 pacemaker (分布于窦房结、房室结、房室束、蒲肯野纤维等),蒲肯野纤维,心室肌细胞,心肌细胞动作电位类型：取决于0期除极速度, 幅度。 快反应细胞 心房肌、心室肌、 房室束、蒲肯野纤维 慢反应细胞 窦房结、房室交界细胞心肌细胞膜只有慢通道,心肌细胞跨膜电位类型,窦 房 结,心 房 肌,房 室 结,房 室 束,束 支,蒲肯野

3、纤维,心 室 肌,心 电 图,工作细胞,静息电位（resting potential）,心室肌细胞的静息电位约为-90mV,IK1通道开放，K+外流。主要是Ek,Ek 为-94 mV，而RP为-90mV，有其它因素参与（如Na+的内流）。,动作电位（action potential）,动作电位的升支与降支不对称,形态复杂,持续时间长,AP in skeletal muscle :1-5 msec AP in cardiac muscle :250 msec,0期（phase 0）,去极化到阈电位（-70mV）Na+通道开放，Na+顺电-化学梯度进入细胞，Na+内流去极化。,从-90mV+30m

4、V，约1ms,快通道-快反应细胞-快反应动作电位 （fast response cell),（1）去极化过程,（2）复极,1期（phase 1）,由短暂的一过性外向电流（transient outward current, Ito）引起 K+外流,-从0期去极化顶点静息电位,从+30mV0mV 约10ms,2期（Phase 2）,平台期初期：内向Ca 2+电流外向K+电流，膜电位0mV左右,平台期晚期：内向Ca2+电流，外向K+电流，出现随时间推移而逐渐增强的微弱的净外向电流，导致膜电位缓慢地复极化。,膜内电位维持于0mV左右，常称平台期（plateau）， 持续约100150ms。,IK通道

5、-延迟整流K+通道,3期（phase 3）,K+通道: 膜对K+通透性进行性增大， K+外流不断增强。 Ik通道-早中期 Ik1通道-中晚期,Ca2+通道:关闭，Ca2+内流停止。,快速复极末期。0mV左右-90mV，约100150ms,4期（phase 4）,Na+-K+泵:排3Na+,摄2K+，恢复Na+、K+的分布,Na+-Ca2+交换体: Na+顺浓度梯度入，Ca2+逆浓度梯度外排。3Na+-1Ca2+交换是以跨膜Na+内向性浓度梯度为动力，最终也依赖于Na+-K+泵提供能量。,K+ A-,0期 Na+内流-快Na+通道 1期 瞬间K+外流-Ito通道 2期 Ca2+内流与K+外流 L

6、型Ca2+通道 Ik通道 3期 K+外流 Ik通道 Ik1通道 4期 Na+-K+泵 Na+-Ca2+交换体,跨膜电位形成基本原理,Na+,K+,Ca2+,自律细胞电活动,自律细胞无稳定的静息电位，具有自动兴奋能力的一类心肌细胞。 起搏电位 pacemaker potential - 自律细胞兴奋间隔期(舒张期/期)，存在的缓慢自动除极电位。 起搏电位为膜内电位由最低状态逐渐升高至阈电位水平，并触发细胞自身再次产生动作电位，依此周期进行。 最大复极电位 - 自律细胞复极末期跨膜电位的最大值。相当于工作细胞的静息电位,正电荷 膜内电位逐渐升高,达到阈电位,起搏电位的发生过程,起搏电位的发生、 发

7、展取决于自律细胞 膜内正电荷的净增加,心肌细胞 自动发生兴奋,If Ik If 增强作用为主 （复极3相-60mv时 开始激活，-100mv完全激活)。 Na+内流逐渐。 I k衰减作用为辅。,蒲肯野细胞 ：快反应自律细胞,窦房结P细胞 慢反应自律细胞,0期去极化幅度低（仅70mV），速度慢（约10V/s），时程长（7ms左右），0期只去极化到0mV左右，无极化倒转 。,无明显复极1期和2期 。,4期自动去极化速度快（约0.1V/s），明显快于浦肯野细胞（0.02V/s）,AP,0期去极:,Ca2+通道激活,Ca2+内流。由于Ca2+通道激活、失活缓慢，故0期去极化缓慢，持续时间长,3期复极:

8、,Ca2+通道逐渐失活，Ca2+内流减少，K+通道开放，K+外流增加。,生物电活动的形成机制,4期自动去极化,IK：逐渐关闭，K+外流减少,If: 进行性增强的内向电流， （复极-60mV开始激活，-100mV完全激活） T型Ca2+通道激活，Ca2+内流-晚期。,心肌生理特性,自律性 autorhythmicity 兴奋性 excitability 传导性 conductivity 收缩性 contractility 收缩性为机械性活动特性，其余均与心肌细胞生物电活动直接相关，故为电生理特性。,自律性,无外来刺激条件下，心肌细胞自动发生 节律性兴奋的特性。 指标 - 频率(次/分),蛙心,心

9、脏自律组织等级关系,取决于4期自动除极速度,100次/分,正常起搏点（normal pacemaker）,潜在起搏点（latent pacemaker）,异位起搏点（ectopic pacemaker）,心脏的起搏点,正常起搏点：窦房结P细胞。 窦性心律-由窦房结所控制的整个心脏活动节律 潜在起搏点：窦房结以外的其它自律组织，在正常心脏节律活动中服从于窦房结的控制, 只有传导冲动的作用，而不表现其自身固有的自律性。 异位起搏点：异常时，潜在起搏点取代窦房结而成为控制心脏活动的起搏点。引起异位节律。,影响自律性的因素,4期自动去极化速度：速度增快，自律性增高 。,最大复极电位与阈电位之间的差距：

10、差距小，自律性增高 。,兴奋性 ： 心肌细胞受刺激产生动作电位的能力。,影响心肌兴奋性的因素,静息电位与阈电位之间的差值 离子通道的性状,静息电位与阈电位关系：差距 兴奋性,钠离子通道性状,关闭（备用）激活失活三种基本状态 钠离子通道性状是兴奋性周期变化的基础,兴奋性的周期性变化：,（1）有效不应期（effective refractory period, ERP）,（2）相对不应期（relative,（3）超常期（supernormal period）,心肌兴奋性特点,有效不应期长 （收缩期+舒张早期）,意义: 心肌细胞在舒张早期后才能再次接受刺激发生兴奋, 使心肌不会发生完全强直收缩。保证

11、了心脏收缩和舒张有节律地交替进行。,期前收缩与代偿间歇,期前收缩 premature systole：心肌有效不应期后, 受到额外刺激而产生的收缩。 代偿间歇 compensatory pause：期前收缩后出现的较长时间的舒张期。,期前收缩,代偿间歇,（1）心肌细胞间直接电传递,特殊传导系统,由自律细胞构成的特殊传导组织 ，保证心脏顺序、自动的节律性活动。 窦房结、房室结、房室束 、 Purkinje纤维等组成特殊传导系统。,窦房结,房室结,房室束,Purkinje纤维,sinoatrial node,左右束支,窦房结(0.05m/s) 心房肌(0.4m/s) 优势传导通路 (1.0m/s)

12、 房室交界区 (0.02m/s) 房室束 (2.0m/s) 左右束支 (2.0m/s) 蒲肯野纤维网心室肌(1.0m/s) (4.0m/s),兴奋传播途径,房-室延搁(atrioventricular delay) :兴奋在房室交界区传导速度缓慢,使兴奋由心房传至心室有一段延搁。,影响传导性的因素：,心肌细胞的结构,0期去极化的速度和幅度,邻近部位细胞膜的兴奋性,收缩性,对细胞外液的Ca2+依赖性大 “全或无”式收缩 不发生完全强直收缩,心电图 electrocardiogram 由身体表面记录到的,整个心脏兴奋过程中生物电综合变化曲线。,P波：两心房去极化过程 0.25mv 0.08-0.1

13、1s QRS波群：两心室去极化， 0.06-0.10s T波：两心室复极化 0.05-0.25s,P-R间期：去极化从窦房结产生并传至心室的时间-房室传导时间。 0.12-0.2s Q-T间期：心室开始兴奋到完全复极的时间。0.4s S-T段：心室全部处于去极化状态。 0.05-0.15s,心脏的泵血功能,心房和心室,由工作细胞构成的四个心腔 心房 和心室的顺序、交替收缩和舒张，是实现心脏泵血功能的基础,心室收缩期间,心室舒张期间,心瓣膜,房室瓣位于心房和心室之间，动脉瓣位于心室与大动脉之间(主动脉瓣、肺动脉瓣) 心瓣膜是“心泵”的单向阀门，阻止血液倒流，保证血液定向循环流动,一、心动周期（c

14、ardiac cycle）,心脏每收缩和舒张一次构成的一个机械活动周期。,0.8,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.7,0.6,房室瓣关 动脉瓣开,房室瓣开 动脉瓣关,心动周期1/心率(次/分)60秒/750.8 秒,心率 心动周期 心室收缩期 心室舒张期 40 1.5 0.35 1.15 75 0.8 0.3 0.5 150 0.4 0.25 0.15 200 0.3 0.16 0.14,心率改变时, 心室舒张期变化幅度显著, 主要影响心室充盈过程。,特点 ： 房室不同时收缩，心室收缩紧跟在心房收缩后进行。 两心房同时收缩，两心室同时收缩。 舒张期长于收缩期 : 有利于心脏充盈与心

15、脏供血。 有一个全心舒张期。 心率加快，心动周期缩短，收缩期和舒张期均缩短，但舒张期的缩短更为明显。,心室收缩,室内压,室内压,等容收缩期 isovolumic systole 0.05s,射血期 ejection period 0.25s,快速射血期 0.1s,减慢射血期 0.15s,（第一心音）关,关,关,开,房压,动脉压,房压,动脉压,心室收缩射血,心室舒张,室内压,室内压,等容舒张期 isovolumic diastole 0.07s,充盈期 filling period 0.43s,快速充盈期 0.11s,减慢 心房 充盈期 收缩期 0.22s 0.1s,关,关（第二心音）,开,关,房压,动脉压,房压,动脉压,心室舒张充盈,泵 血 过 程,时相 压力变化 瓣膜开闭 心室容积 血流方向,动脉瓣 房室瓣 动脉压 室内压 房内压,房 缩 期,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa PA,开 关,等容收缩期,关 关,关 开,关 开,关 关,开 关,开 关