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1、血液循环血液循环 Blood Circulation 汪 鹏 示 意 图 血 液 循 环 概述 心脏的泵血功能 血管生理 心血管活动的调节 器官循环 主 要 内 容 第一节 心脏的泵血功能 概述 心脏泵血过程及机制 心脏泵血功能的评价 影响心输出量的因素 心泵功能的贮备 主 要 内 容 心动周期 一次收缩和舒张构成一个机械活动周期 每个周期中表现出三个方面的活动 1 窦房结产生兴奋 特殊的传导系统 整个心脏 2 兴奋 收缩耦联 心肌收缩及舒张 与瓣膜启闭配 合 心房和心室内压力及容积发生变化 血液流动 V 心房 心室 A 3 心肌收缩 瓣膜启闭 血液冲击心血管壁及流速改 变 心音 概 述 一
2、心动周期 一 心脏的泵血过程和机制 二 心脏的泵血过程 以左心室为例 直接动力 压力差 房内压 室内压 动脉压 原动力 心肌的收缩和舒张 1 心房的初级泵作用 全心舒张期 大静脉 心房 心室 70 90 房缩期 心房 心室 10 30 2 心室的泵血过程 心室的收缩 与射血过程 等容收缩期 快速射血期 减慢射血期 心室的舒张 与充盈过程 等容舒张期 快速充盈期 减慢充盈期 房缩充盈期 压压 力瓣 膜 血流 方向 心室 容积积 持续续 时间时间 等容 收缩期 房内压压 室内 压压 动动脉压压 房室瓣关闭闭 动动脉瓣关闭闭 无血流不变变0 05S 快速 射血期 房内压压 室内 压压 动动脉压压 房
3、室瓣关闭闭 动动脉瓣打开 从心室快速 射入动动脉 减小0 1S 减慢 射血期 房内压压 室内 压压 动动脉压压 房室瓣关闭闭 动动脉瓣打开 从心室慢速 射入动动脉 最小0 15S 压压力瓣膜 血流 方向 心室 容积积 持续续 时间时间 等容 舒张期 房内压压 室内 压压 动动脉压压 房室瓣关闭闭 动动脉瓣关闭闭 无血流不变变0 07S 快速 充盈期 房内压压 室 内压压 动动脉 压压 房室瓣打开 动动脉瓣关闭闭 从大静脉 心房快速流 入心室 增大0 11S 减慢 充盈期 房内压压 室内 压压 动动脉压压 房室瓣打开 动动脉瓣关闭闭 从大静脉 心房缓缓慢流 入心室 增大0 22S 小小 结结 心
4、脏的泵血过程主要靠心室的活动来完成 心室收缩是射血的动力 心室舒张是心室充盈的主要因素 血流的单向流动是靠瓣膜的启闭活动来完成 心房收缩起初级泵的作用 二 心脏泵功能的评价 一 心脏的输出量 1 每搏输出量 搏出量 和射血分数 概念 一次心搏一侧心室射出的血量 搏出量占心室舒张末期容积的百分比 正常值 搏出量 70ml 心室舒张末期容积 125ml 评价 射血分数比搏出量来看能准确反映心脏泵血 功能 2 每分心输出量 心输出量 和心指数 概念 一侧心室每分钟射出的血量 搏出量 心率 单位体表面积计算的心输出量 正常值 心输出量 4 5 6 0 L min 健康成年男性 安静 体表面积 1 6
5、1 7 m2 中等身材成年人 评价 评价不同大小个体的心脏泵血功能心指数比心 输出量更好 二 心脏做功量 1 心脏的效率 1 概念 心脏所做外功占心脏总能量消耗的百分比 2 计算 心脏的效率 心脏所完成的外功 耗氧量 20 25 2 外功部份 1 每搏功 概念 心室一次收缩所做的功 计算 每搏功 搏出量 射血压力 动能 约1 左心室射血压力 平均动脉压 左心房平均压 2 每分功 概念 心室每分钟所做的功 计算 每分功 每搏功 心率 3 指标评价 心脏做功量比心输出量更为全面更能反映心 泵功能 做功量比心输出量要好 每分功 搏出量 射血压力 动能 1 心率 搏出量 心率 射血压力 动能 心率 心
6、输出量 射血压力 动能 心率 心脏效率比做功量要好 心脏效率 外功 耗氧量 三 心泵功能的贮备 概念 心输出量随机体代谢需要而增加的能力 衡量指标 心脏最大输出量 每分钟能射出的最大血量 取决于 1 搏出量贮备 搏出量 心室舒张末期容积 心室收缩末期容积 心室舒张末期容积贮备 140 125 15ml 心室收缩末期容积贮备 收缩期贮备 55 20 35ml 2 心率贮备 180 75 105次 分钟 心泵功能贮备能通过体育锻炼提高吗 为什么 贮备 需要时的可动用能力 四 影响心输出量的因素 影响搏出量的因素 心率 前负荷 后负荷 心肌收缩能力 概念 充盈量 心房内压力 心室舒张末期容积 压力
7、初长度 分析 心室功能曲线 Frank Starling 曲线 1895 1914 一 前负荷 结论 心室舒张末期容积适当增大可增强心肌收缩 力 机制 异长调节 通过改变初长度使收缩强度改变 前负荷 肌小节初长度 粗细肌丝有效 重叠程度 激活时形成横桥联接数目 收缩强度 左心室博功 最适前负荷 肌小节2 0 2 2 um 意义 对搏出量的微小变化进行精细的调节 使心室 射血量与静脉回心血量保持平衡 影响因素 心室充盈量 1 静脉回心血量 心室充盈期持续时间 心率 静脉回流速度 外周静脉压 心房压 心室舒张功能 心室舒张耗能 心包内压 心室顺应性 2 射血后心室内的剩余血量 概念 大动脉血压 结
8、论 动脉压 搏出量 暂时 机制 等容收缩期延长而射血期缩短 肌纤维缩短的程度和速度减小 调节 在整体条件下 由于可通过异长调节和 等长调节 搏出量并未发生明显改变 二 后负荷 机制 等长调节 通 过 心肌内在功能 状 态 收缩能力 的 改变实现的调 节 三 心肌收缩能力 概念 力学活动特性 收缩强度和速度 影响因素 1 活化横桥数 胞质 Ca2 儿茶酚胺 心率 肌钙蛋白对Ca2 的亲和力 茶碱 2 肌球蛋白的ATP酶活性 T3 T4 正常值 60 100次 分钟 生理变动 年龄 性别 体温 劳动强度等 结论 在一定范围内 40 180次 分钟 心率加 快可使心输出量增加 心率过快时为何心输出量
9、反而下降 在一定范围内心率增加可使心肌收缩力增强 阶梯现象 与钙浓度增高有关 四 心率 总 结 前负荷 调节搏出量的重要因素 后负荷 是一种单纯的机械效应 心肌收缩力 与体力活动时搏出量 密切相关 心率 泵血功能反映的是心脏的前负荷 后负荷 心 肌收缩能力以及心率等的综合效果 第二 节 心脏的生物电活动 一 心肌细胞的生物电现 象 心肌细胞的类型 根据功能分 工作细胞 普通心肌细胞 自律细胞 特殊分化的心肌细胞 类类 别别组组 成肌原纤维纤维 生理特性 主要功能 工作细细 胞 心房肌 心室肌丰富 兴奋性 传导性 收缩性 收缩 自律细细 胞 窦房结细胞 浦肯野细胞 很少或缺 乏 兴奋性 传导性
10、自律性 产生和传 导兴奋 根据反应快慢分 快反应细胞和慢反应细胞 类类 别别组组 成特点 快反应细应细 胞 心房肌 心室肌 浦肯野细胞 快钠通道开放引起 快速去极化 慢反应细应细 胞 窦房结细胞 房室交界区细胞 慢钙通道开放引起 缓慢去极化 心室肌细胞 1 静息电位 形成机制与神经细胞类似 2 动作电位 0 90 膜电位 mV 一 工作细胞的生物电现象 分期 去极化期 0期 复极化期 1期 快速复极初期 2期 平台期 3期 快速复极末期 4期 静息期 机制 电位单位 mV 时间单位 ms 时时相 电电位变变化 持续时间续时间机 制 0期 90 301 2快Na 通道开放 Na 快速内流 1期
11、30 010快Na 通道失活 Ito K 外流 2期 0100 150K 外流 Ca2 内流 3期0 90100 150Ca2 通道关闭 K 外流增加 4期 90Na K 泵 Na Ca2 泵 Ca2 泵 心房肌细胞 与心室肌细胞比较 形状相似时程较短 约1 50 200ms 平台期不明显 机制 存在IK Ach 且Ito发达 二 自律细胞的生物电现象 自律性 自动产生节律性兴奋的特性 最大复极电位 AP 3期复极末达到的最大值 4期自动去极化 4期的膜电位并非稳定在最大复极电位 而是立即自动去极化 当去极化达阈电位后爆发一次新的动作电位 一 窦房结细胞AP形成过程 1 0期 Ca2 内流导致
12、去极化 2 3期 延迟整流K 通道被激活 出现K 外流 Ca2 内流的 逐渐减少和K 外流的逐渐增加 膜便逐渐复极化 3 4期自动去极化 1 Ik电流 进行性衰减 是最重要的离子基础 2 If电流 主要是一过性Na 内流增强 3 T Ca2 内流 20 0 20 40 60 20 0 20 40 60 膜电位 mV close T型 L型 窦房结细胞AP 特点 1 最大复极电位和阈电位绝对值均小于心室肌细胞 2 0期去极化幅度较小 时程较长 速率较慢 3 无明显的复极1期和2期 4 4期自动去极化速度快于浦肯野细胞 二 浦肯野细胞 与心室肌细胞比较 相似 但有明显4期自 动除极 机制 起搏电流
13、 If 主要由Na 内流引起 在4期起主要作用 同时外向电流减弱 Ik 兴奋性 自动节律性 传导性 收缩性 二 心肌的生理特性 一 兴奋性 概念 可兴奋细胞受刺激后产生动作电位的能力 1 兴奋性的周期性变化 2 影响兴奋性的因素 3 兴奋性周期性变化与收缩活动的关系 1 兴奋性的周期性变化 以心室肌为例 离子通道状态 规律性变化 有效不应期 相对不应期 超常期 膜电位规律性变化 兴奋性规律性变化 1 有效不应期 ERP 概念 绝对不应期 0期 复极至 55mV 局部反应期 复极至 55mV 60mV 机制 Na 通道失活或刚开始复活 特点 有效不应期特别长 延续至舒张早期 ARP L R P
14、2 相对不应期 RRP 概念 复极至 60mV 80mV 机制 Na 通道部分复活 ARP L R P 3 超常期 SNP 概念 复极至 80mV 90mV 机制 Na 通道复活 膜电位与阈电位差距小 ARP L R P 一 兴奋性 2 影响兴奋性的因素 静息电位与阈电位之间的差距 引起0期去极化的离子通道的状态 静息 激活 失活 电压依从性 时间依从性 3 兴奋性周期性变化与收缩活动的关系 1 特点 有效不应期特别长 不发生强直收缩 A ERP L R P 2 期前兴奋和期前收缩 ERP之后到来的额外刺激 引起提前出现的兴奋和收缩 代偿间歇 期前收缩后出现的较长心室舒张期 问 代偿间歇在期间
15、收缩后是否一定会发生 答 当窦性心率较慢时 下一次窦房结的兴奋 也可在期前兴奋的有效不应期后才传到心室 这种情况下 可不出现代偿间歇 二 自动节律性 概念 心肌组织能在没有外来刺激情况下具有 自动发生节律性兴奋的能力或特性 自律性高低的衡量 自动兴奋的频率 1 心脏的起搏点 数值 次 分 窦房结 约100 房室交界 约50 房室束 约40 浦肯野细胞 约25 分类 正常起搏点 窦房结 潜在起搏点 异位起搏点 机制及临床联系 抢先占领 超速驱动压抑 频率依赖性 2 影响自律性的因素 1 最大复极电位与阈电位之间的差距 2 4期自动去极化速度 三 传 导 性 概念 传导性高低衡量 兴奋传播速度 1
16、 心脏内兴奋传布的途径和特点 1 方式 心房肌和心室肌 局部电流 整个心脏 特殊传导系统 2 途径 心房肌 0 4m s 窦房结 优势传导通路 1 0 1 2m s 房室交界 区 0 02 0 05m s 房室束 左右束支 蒲肯野纤 维 4m s 心室肌 1m s 房 室延搁的概念及其生理意义 2 影响传导性的因素 1 结构因素 细胞直径 缝隙连接的数量及功能状态 2 生理因素 0期去极化的速度和幅度 邻近未兴奋部位细胞膜兴奋性 四 心肌细胞的收缩性 1 收缩机制与骨骼肌相似 2 特点 1 同步收缩 2 不发生强直收缩 3 对细胞外Ca2 的依赖性 胞膜L Ca2 通道开放 Ca2 内流 胞质 Ca2 激活 JSR上RYR JSR内Ca2 释放至胞质 胞质 Ca2 肌肉收缩 肌质网上Ca2 泵 膜Na Ca2 交换体 胞膜Ca2 泵 肌肉舒张 复 习 心室肌的生物电现象 窦房结细胞的生物电现象 兴奋性 自律性 传导性 三 体表心电图 概念 方法 将测量电极放置在体表的一定部位 记录 心脏兴奋过程中发生的电变化 反映 心脏兴奋的产生 传导和恢复过程 的生物电变化 基本组成波形 P波 QR
