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1、第五章 循环系统解剖与生理 循环系统 血液循环 淋巴循环 主导 血液循环 心血管系统 心脏 血管毛细血管 1 运输作用 保证机体物质代谢和生 理功能的正常进行 动脉 静脉 2 内分泌功能 意义 心脏的位置 心脏前面观心脏后面观 心脏的内部结构 右心房和右心室 左心房和左心室 心脏的特殊传导系统 第二节 心脏生理 一 心肌细胞的生物电现象 工作细胞 自律细胞 心房肌 心室肌 收缩功能 浦肯野细胞 窦房结 P细胞 房室交界 房结区 结希区 自动节律性兴奋 心肌细胞 特殊传导系 兴奋性 传导性 自律性 无收缩性 窦房结 房室交界 房室束 浦肯野纤维网 兴奋性 传导性 收缩性 房室交界 0 02 m
2、s 优势传导通路 窦房结 左右束支 希氏束 房室束 浦肯野纤维网 4 0 m s 心房肌 心室肌 内 外 房结区 结区 结希区 房室交界 一 静息电位 RP 及其产生机制 1 工作细胞 稳定 90 mV 2 自律细胞 不稳定 舒张期电位 浦肯野细胞 窦房结P细胞 90mv 70mv K 机制 工作细胞 K 外流 自律细胞 K 外流 Ca2 Na 内流 神经纤维Ap 0 二 动作电位 AP 及产生机制 快反应细胞 工作细胞 浦肯野细胞 慢反应细胞 窦房结 房室交界 结区细胞 特点 复极缓慢而复杂 上升支和下降支不 对称 分为0 4期 0 90 70 20 40 0 1 2 3 4 1 快反应细胞
3、动作电位及形成机制 Ap具有上述特征的心肌细胞 快反应C 1 去极化过程 0期 历时 电位变化 机制 90 mV 30 mV 1 2 ms 电压门控Na 通道开放Na 内流 快通道 快反应电位 INa 0期去极化是一个再生性过程 复极化过程 历时 电位变化 机制 30 mV0 mV 10 ms K 外流 主要 Ito电流 2 1期 快速复极初期 0期和1期 锋电位 3 2期 平台期 历时 电位变化 机制 100 ms 150 ms K 外流IK外向离子流 0 mV 缓慢 内向离子流 Ca2 内流 慢通道 外向 复极 内向 去极 主要特征 ICa L 4 3期 快速复极末期 历时 电位变化 机制
4、 0 mV 90 mV 100 150 ms K 外流IK和IK1 3期复极化是一个再生性过程 5 4期 主动转运 跨膜离子转运 Na K 泵 Na Ca2 交换体 Ca2 泵 Na K Na Ca2 Ca2 快反应工作细胞 静息期 90 70 0 心室 房 肌细胞浦肯野细胞 特点 4期自动去极化 自律性的基础 浦肯野细胞 快反应自律C 最大复 极电位 静息 电位 快反应自律细胞 4期自动去极化 机制 4期 最大复极电位自动去极 0 3期 同心室肌C 起搏电流 Na 内流 If 逐渐 90 70 0 心室 房 肌细胞浦肯野细胞窦房结细胞 快反应细胞慢反应细胞 窦房结细胞慢反应自律C 2 慢反应
5、细胞动作电位的特征及其形成机制 90 70 0 心室 房 肌细胞浦肯野细胞窦房结细胞 1 最大复极电位 阈电位绝对值较小 3 0期去极化速度慢 振幅低 2 0期去极化仅达0 mV 4 复极无明显的1期和平台期 5 4期自动去极较快 L型Ca2 通道激活 机制 Ca2 内流 ICa L 慢通道 0 3 4 0期 慢Ca2 通道逐渐失活 K 通道激活K 外流 Ik Ca2 内流 3期 K 外流 Ik 进行性 Na 内流 If 进行性 外向电流 内向电流 4期 70 40 0 慢反应细胞 心房肌 心室肌 P细胞 工作细胞自律细胞 浦肯野 细胞 窦房结 房室 交界 慢 反 应 细 胞 快 反 应 细
6、胞 90 70 0 心室 房 肌细胞浦肯野细胞窦房结细胞 快反应细胞 慢反应细胞 外向离子流 正离子由膜内向膜外流动或负离 子由膜外向膜内流动 由此形成的跨膜电流称为外向电流 导致 膜复极 内向离子流 正离子由膜外向膜内流动或负离 子由膜内向膜外流动 由此形成的跨膜电流称为内向电流 造成 膜去极 内向电流 1 INa 快Na 通道 存在于快反应细胞 是引 起快反应细胞0期去极化的离子基础 2 If 主要成分Na 存在于自律细胞4期 在 复极达 60mv被激活 在 100mv时被充分激活 If 是决定浦肯野快反应自律细胞起搏活动的重要离 子流 而在窦房结慢反应自律细胞起搏活动中 其作用不如Ik衰
7、减 3 ICa L 存在于心肌细胞膜上的L型慢钙通道 在 40mv被激活 激活 失活 复活时程较长 主要存在于快反应细胞2期 慢反应细胞0期 外向电流 1 Ito 是快反应细胞1期复极的离子流 离 子成分主要为K 2 Ik1 存在于快反应细胞 是决定快反应 工作细胞静息电位的离子流 在复极3期起主 要的复极作用 3 Ik 存在于快反应和慢反应细胞中 是 由K 携带的外向电流 在慢反应自律细胞中 除使膜复极化外 4期进行性衰减 是其4期 自动去极的主要离子基础 电电生理特性快反应电应电 位慢反应电应电 位 离子活动动 去极 Na Ca2 离子活动动 复极 K Ca2 K 静息电电位 80 95
8、mV 40 70 mV 阈电阈电 位 60 70 mV 30 40 mV 去极化去极快 振幅大去极慢 振幅小 复极化有时时相区分缓缓慢 无时时相区分 传导传导 速度快慢 心肌细胞快 慢反应电位比较表 神经 骨骼 肌C 心肌快反应C 心室 心房肌 浦肯野C 心肌慢反 应C Rp Ap K 平衡电 位 70 90mv K 平衡电 位 90mv 最大复极电 位 90mv 最大复极电 位 70mv 去极化 复极化 静息期 Na 内流 K 外流 Na K 交换 去极化 复极化 静息期 0期Na 内流 1期K 外流 2期K 外流 Ca2 内流 3期K 外流 Na K 泵 Ca2 泵 Na Ca2 交换 4
9、期自动去极 去极化 0期Ca2 内流 复极化 3期K 外流 自动去极 Na If 1种外向电 流 1种内 向电流 二 心肌的基本生理特性 兴奋性 自动节律性 自律性 传导性 收缩性 电生理特性 机械活动特性 1 静息电位 Rp 水平 2 阈电位 Tp 水平 Rp Tp 兴奋性 3 0期去极化的离子通道状态 一 兴奋性 1 概念 对刺激发生反应的能力衡量指标 阈值 2 兴奋性的主要影响因素 备用状态 具有兴奋性的前提 Rp Tp 90 70 Rp Tp 90 70 3 兴奋性的周期变化及其与心脏收缩活动的关系 分期时时程兴奋兴奋 性机制 有 效 不 应应 期 绝对绝对 不 应应期 0期 3期 5
10、5mv 无 Na 通道完全失 活 局部反 应应期 55mv 60mv 局部 反应应 Na 通道刚刚刚刚 开 始恢复 相对对不应应期 60mv 80mv 低于 正常 Na 通道尚未完 全恢复 超常期 80mv 90mv 高于 正常 Na 通道完全恢 复 膜电电位距阈阈 电电位近 以心室肌C为例 一次兴奋过程中兴奋性的周期变化 有效不应期长 收缩期 舒张早期 心肌不发生强直收缩 心肌的有效不应期长 收缩期 舒张早期 收缩与舒张交替活动 有效不应期 意义 心肌不发生强直收缩 保证充盈和泵血 期前收缩 代偿间歇 期前收缩与代偿间歇 期前收缩 代偿间歇 代偿间歇产生的原因 由于在整个心脏活动中从窦房结传
11、来 的兴奋刚好落在心肌期前收缩的绝对不应 期内 因而不引起心肌收缩而减少一次波 动 二 自律性 概念 在没有外来刺激的条件下 组织细胞能 够自动地发生节律性兴奋的特性 窦房结房室交界左右束支 普肯耶纤维 100次 分 50次 分 25次 分 正常起搏点 窦性心律 潜在起搏点 异位起搏点 异位节律 病理 指标 自动兴奋的频率 1 自律性 自动节律性 窦房结控制潜在起搏点的机制 抢先占领 窦房结自律性高 首先兴奋 超速压抑 潜在起搏点长期处于 超速 兴奋状态 窦房结兴奋驱动 潜在起搏点的兴奋不 易出现 长期超速驱动 潜在起搏点自身活动被压抑 窦房结驱动中断 一段时间后 潜在起搏点 恢复本身节律 提
12、示 人工起搏时 如因故暂时中断起搏器 在中断之前其驱动频率应逐步减慢 以免发生心搏暂停 2 自律性的主要影响因素 1 4期自动去极速度 正变 3 阈电位水平 上移 自律性 2 最大复极 舒张 电位水平 反变 4 三 传导性 1 传导性 窦房结 房室交界区 延搁 左右房室束 浦肯野纤维网 心房 优势传 导通路 房室束 心室 房室交界 0 02 m s 优势传导通路 窦房结 左右束支 希氏束 房室束 浦肯野纤维网 4 0 m s 心房肌 心室肌 内 外 房结区 结区 结希区 房室交界 传导性特点 1 心房 心室 内传导快 机制 闰盘 缝隙连接 机能合胞体 特殊传导系 有序的传导 同一时间传导至 心
13、肌的各个部位 2 房室延搁 0 045 0 1s 机制 房室交界传导速度很慢 其中结区最慢 房室交界是兴奋由心房入心室的唯一通道 意义 保证心房收缩完毕后心室才开始收缩 意义 保证心室 房肌同步收缩 有利射血 3 传导性的主要影响因素 1 结构因素 心肌纤维直径 正变 2 期去极速度和幅度 正变 例如 快反应细胞的传导速度大于慢反应细胞 3 静息电位水平 静息电位绝对值 传导速度 例如 快反应细胞的传导速度大于慢反应细胞 4 临近部位膜的兴奋性 原理与骨骼肌相同 不同之处 肌质网不很发达钙贮备量较少 1 对细胞外液中Ca2 的依赖性 钙触发的钙释放 少量钙内流内钙大量释放 四 收缩性 Ca2
14、Ca2 泵 Ca2 Ca2 Ca2 JSR A 骨骼肌细胞 肌膜 T管膜 Ca2 Ca2 Ca2 泵 Ca2 Ca2 JSR 钙结合位点 B 心肌细胞 肌膜 T管膜 Ca2 L型Ca2 通道 作为信号分 子发挥作用 L型Ca2 通道 开放 产生 钙触发的钙 释放 3 无完全强直收缩 4 心房与心室之间的不同步收缩 原因 有效不应期长 原因 房室延搁 2 全 或 无 式收缩 左右心房同步 左右心室同步 原因 功能合胞体 三 体表心电图 ECG 1 概念 由窦房结发出的兴奋按一 定途径和时程依次传向心房和心 室 心脏各部分在兴奋过程中出 现的生物电活动 可以通过心脏 周围的导电组织和体液传导到身
15、体表面 如果将测量电极放置在 人体表面的一定部位 可以记录 到心脏兴奋过程中发生的电变化 所记录的图形 2 测量 细胞外记录法 即膜外两点电位差 3 电极放置位置不同 记录的心电图曲线也不同 一 心电图概述 二 心电图各波 间期及意义 P波 两心房除极伴随的电变化 QRS波群 两心室除极的电变化 T波 两心室复极的电位变化 U波 意义不清 标准II导联 心肌动作电位与心电图的关系 三 心律失常与心肌生理特性异常 1 心律失常的发生机制 2 不同部位引起的心律失常 四 心脏的泵血功能 一 心动周期及心脏的泵血过程 心动周期 cardiac cycle 心脏收缩和舒张一次 构成一个机械活动 周期
16、心房和心室均包括收缩期和舒张期 心律75次 分 1个心动周期为0 8s 心房 心室 全心舒张期 心房心动周期 心室心动周期 心动动周期中心房和心室活动动的顺顺序和时间时间 关系 三尖瓣 肺动脉瓣 动力 基本原理 心脏节律性舒缩活动 压力梯度 血流方向 瓣膜的开放和关闭 以左心室为例 1 血液流动方向与动力 2 射血过程 等容收缩期 射血期 快速射血期 减慢射血期 心室舒张期心室收缩期 等容舒张期 充盈期 减慢充盈期 快速充盈期 心房收缩期 1 心房收缩期 0 1s 心室充盈 心房肌收缩 心室肌舒张 室内压 心房压房室瓣关闭 心室压 动脉压 动脉瓣开放血液由心室入动脉 心室肌强烈收缩室内压达峰值射血快 多 心室肌收缩减弱室内压 主动脉压均下降 射血减慢 心室压 动脉压 3 心室舒张期 0 4s 等容舒张期 0 06 0 08s 心室舒张室内压 房内压房室瓣关闭 封闭腔容积不变 室内压急剧 心室充盈期 0 43s 快速充盈期 0 11s 心室肌舒张 室内压 室 主A 开 关 房 室 房 室 主A 关 关 房主A 关 开 室 主A 房 室 主A 关 开 室 主A 房 室室室140 mmHg
