生理学精第四章血液循环ppt课件

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1、 第四章血液循环 内容 心脏生理 血管生理 心血管活动调节 神经 体液 自身调节 器官循环 冠脉循环 心泵功能 过程 机制 评价 影响因素 心肌生物电 跨膜电位 工作细胞 自律细胞 心肌特性 血压 动脉血压及其影响因素 静脉血压及其影响因素 心音和心电图 微循环 血流通路及其各自特点 功能 组织液的生成和回流 BloodCirculation 心脏节律性的搏动推动血液在心血管系统中按一定方向循环往复地流动 血液循环是英国哈维根据大量的实验 观察和逻辑推理于1628年提出的科学概念 然而限于当时的条件 他并不完全了解血液是如何由动脉流向静脉的 1661年意大利马尔庇基在显微镜下发现了动 静脉之间

2、的毛细血管 从而完全证明了哈维的正确推断 人类血液循环是封闭式的 由体循环和肺循环两条途径构成的双循环 体循环 左心室 主动脉 各级分支 毛细血管 物质交换 各级静脉 腔静脉 右心房肺循环 右心室 肺动脉 肺毛细血管 气体交换 肺静脉 左心房 第一节心脏泵血功能 心脏结构 一 过程1 心动周期 cardiaccycle 心脏每收缩和舒张一次所经历的时间包括收缩期和舒张期 1 心动周期与心率成反比HR 75次 min 1 25次 s心动周期 1 HR 0 8s 2 时间分配 3 心脏跳动特征 A 两侧心房或心室呈同步收缩B 心房收缩在前 心室收缩在后C 心舒期长于心缩期 保证充盈 D 心率加快

3、心动周期缩短时 以心舒期缩短更为显著 2 泵血过程和原理 左室 1 心室收缩与射血等容收缩期 快速射血期减慢射血期 2 心室舒张与充盈等容舒张期快速充盈期减慢充盈期心房收缩期 时相 压力 房室瓣 半月瓣 心室容积 室内压 等容收缩期 快速射血期 减慢射血期 血流方向 等容舒张期 快速充盈期 减慢充盈期 房 室 主A 房 主A 室 房 室 主A 房 室 主A 室 房 主A 室 房 主A 开 关 关 关 关 关 关 关 关 开 开 开 不变 不变 室 主A 多 室 主A 惯性 房 室 少 抽吸 房 室 心房收缩期 室 房 主A 关 开 房 室 少 动量 提示 A 心室容积在减慢射血期末达到最小B

4、室内压和主A压在快速射血期达到最高C 推动血液从房 室 主A的主要动力 压力梯度压力梯度产生的原因 心室肌的收缩和舒张引起室内压的变化 从而导致心室与心房 心室与主A之间产生压力差D 左右心室的泵血过程基本相同 但左心室的压力变化幅度大的多E 心室在泵血过程中起主导作用 心房可使心室进一步充盈 但不起主要作用 3 房内压 A波 心房收缩 舒张C波 心室收缩 心室射血V波 静脉回流 心室充盈 4 心音 heartsound 1 定义 心肌收缩 瓣膜启闭 血液流速改变形成涡流 血液撞击心室壁和大动脉壁2 组成 每个心动周期中有4个心音第三心音 部分健康儿童和青年人第四心音 心房音 异常剧烈收缩 S

5、1 S2 频率低高振幅高低时程长短 特征 机制 意义 房室瓣关闭半月瓣关闭 标志心室收缩的开始标志心室舒张的开始反映房室瓣功能反映半月瓣功能 二 心脏泵血功能评定 1 输出血量 1 每搏输出量 搏出量 strokevolume SV 一侧心室每收缩一次所搏出的血量安静时N 60 80ml平均70ml 2 每分输出量 心输出量 cardiacoutput 一侧心室每分钟射出的血量 搏出量 HR安静时N 4 5 6 0L平均5 0L 3 心指数 cardiacindex 以每m2体表面积计算的心输出量 每分输出量 体表面积安静状态下N 3 0 3 5L min m2 静息心指数随年龄增长而下降意义

6、 可用于个体间心功能的比较 4 射血分数 ejectionfraction EF 搏出量心室舒张末期容积N 55 65 意义 是评价心功能较为客观的标准 100 2 心脏做功量 内功 外功心脏的效率 外功占心脏总能量消耗的百分比 1 每搏功 心室收缩一次做的功 搏出量 射血压 血流动能 可忽略 左室搏功 搏出量 血流比重 平均A压 左心房平均压 2 每分功 心室每分钟内收缩射血做的功 每搏功 HR 心肌耗氧量 三 心泵功能的调节 影响心输出量的因素 心输出量 搏出量 心率 一 影响搏出量的因素 搏出量取决于心室肌收缩的强度和速度 前负荷 后负荷 心肌收缩能力 1 前负荷 1 定义 2 前负荷

7、心肌初长度V回心血量心室舒张末期容积 压力 心房舒张末期压力 3 作用 一定范围内 搏出量随前负荷增大而增大异长调节 通过改变心肌初长度引起心肌收缩力改变的调节 4 心室功能曲线 Starling曲线 心肌初长度与主动张力间的关系 分析 A 初长度 2 0 2 2um粗细肌丝最佳重叠 最适初长度B 2 0 2 2um 4 心室功能曲线 Starling曲线 特点 对比骨骼肌 无明显降支 15mmHg以下 升支异长自身调节 Staring机制 15 20mmHg 人体心肌最适前负荷趋平坦 20mmHg以上 平或轻度下倾 机制 A 一定范围内随着充盈压 即V回心血量 初长度 前负荷 心肌肌小节适当

8、拉长 肌纤蛋白位点暴露 横桥与位点有效重叠并结合的数目 心肌收缩的张力 速度 缩短长度 心肌收缩力 搏出量 B 心肌伸展性小 具有强的抗过度延伸能力 超过最适前负荷后 初长度不再随着室内压 前负荷 的增大而增大 因此心肌收缩力不再改变 意义 对搏出量进行精细调节 平衡心室射血量和回心血量 出入平衡 通过心肌本身初长度的改变引起心肌收缩强度变化 继而影响搏出量的调节 异长自身调节 Staring机制 意义 维持心输出量和静脉回心血量的平衡 防止心室舒张末期压力和容积发生过久和过度的改变 前负荷主要取决于心室舒张末期充盈量 心室舒张末期充盈量 静脉回心血量 射血后心室剩余血量 心室充盈时间 正比静

9、脉回流速度 正比心包内压 反比心室顺应性 正比 主A压越高 等容收缩期越长 射血时间推迟并缩短 心肌缩短程度和速度降低 射血速度减慢 搏出量减少整体时 主A压在80 170mmHg变化 通过异长自身调节而恢复搏出量 2 后负荷 指动脉血压 后负荷增大 搏出量减小 机制 心肌后负荷 动脉血压 等容收缩期延长 射血期缩短 射血速度慢 搏出量 余血量 心室舒张末期容积 前负荷 心肌收缩力 长期引起心肌肥厚 搏出量 3 心肌收缩能力心肌的变力状态 指心肌不依赖于外部负荷而改变其收缩功能的内在特性影响因素 兴奋 收缩耦联各环节 活化的横桥数目 ATP酶的活性 图4 15张力 速度曲线a 乙酰胆碱b 正常

10、c 去甲肾上腺素 兴奋时胞质内Ca2 浓度肌钙蛋白对Ca2 的亲和力 甲状腺激素 Ca2 i ATP 儿茶酚胺 咖啡因 Ca2 i Ach 缺O2 酸中毒 通过心肌收缩能力这个与初长度无关的因素改变而实现对心脏泵血功能调节 等长调节 二 心率 Heartrate HR 一定范围内 HR增快 心输出量增加但HR过快 160 180次 分钟过慢 40次 分钟阶梯现象 HR增快引起心肌收缩能力增强 心输出量减少 机制 1 心率过快 心动周期缩短 舒张期缩短显著 心室充盈不全 搏出量 心输出量 2 心率过慢 而心肌伸展性有限 心室充盈有限 心输出量 HR影响因素 交感N CA T3T4 体温 正变 迷

11、走N ACh 反变 体温升高1度 HR增加12 18次 四 心泵功能储备 心力储备 心输出量安静时 5L min运动时 25 30L min最大输出量 一侧心室每分钟射出的最大血量心力贮备 心输出量随机体代谢需要而增加的能力 1 心率储备 主75次 min 160 180次 min 2 搏出量储备70ml 150ml包括A 收缩期储备 大 收缩 B 舒张期储备 有限 回流 第二节心肌的生物电活动 同骨骼肌的相同之处 先兴奋 后有兴奋 收缩耦联在RP基础上产生AP跨膜离子流 一 心肌细胞的分类 根据是否能自动产生自律性兴奋自律细胞 窦房结P细胞 浦肯野细胞非自律细胞 工作细胞 心房 心室肌细胞

12、根据AP去极化速率的快慢快反应细胞 房室肌细胞 浦肯野细胞 房室束慢反应细胞 窦房结P细胞 房室交界结区 心肌细胞内液和外液中几种主要离子的分布 离子浓度 mmol L 平衡电位 mV 细胞内液细胞外液Na 10145 70K 1404 94Ca2 10 42 132Cl 9104 65 不同于骨骼肌和神经细胞不同的心肌细胞 其跨膜电位的幅度 持续时间 波形 产生机制亦不相同 二 心肌细胞的跨膜电位 跨膜电位 静息电位 RP 动作电位 AP 内向电流 去极化外向电流 复极化或超极化 一 工作细胞的跨膜电位及其形成机制 1 心室肌细胞的RP和APRP 约 80 90mv 机制类似骨骼肌细胞内向整

13、流钾通道 Ik1 钾离子外流 K 平衡电位钠背景电流 少量Na 内流 抵消部分细胞内负电位RP Ik1平衡电位生电性钠泵 3Na 2K AP 分0 1 2 3 4期特点 复极过程复杂 持续时间长 升降支不对称 2 心室肌细胞AP的构成 除极过程 0期 1 2ms膜去极化 AP上升支复极过程1期 快速复极初期 10ms2期 平台期 主要特征 100 150ms3期 快速复极末期 100 150ms静息期 4期 膜电位稳定于RP水平 3 心室肌细胞动作电位形成机制 动作电位形成机制 0期 Na 内流 再生性钠电流INa 1期 瞬时K 外流 Ito 2期 K 外流和Ca2 Na 内流处于平衡3期 K

14、 外流 IK IK1 K 再生性复极 4期 离子恢复 Na K 泵和Na Ca2 交换 动作电位形成机制 0期 Na 内流 再生性钠电流INa 1期 瞬时K 外流 Ito 2期 K 外流和Ca2 Na 内流处于平衡3期 K 外流 IK IK1 K 再生性复极 4期 离子恢复 Na K 泵和Na Ca2 交换 80 90mv 30mv 1 2msINa通道开放和关闭速度快 快通道 在快反应细胞可被河豚毒选择性阻断 但敏感性低 动作电位形成机制 0期 Na 内流 再生性钠电流INa 1期 瞬时K 外流 Ito 一过性外向电流2期 K 外流和Ca2 Na 内流处于平衡3期 K 外流 IK IK1 K

15、 再生性复极 4期 离子恢复 Na K 泵和Na Ca2 交换 30mv 0mv 10ms由K 负载的外向电流 动作电位形成机制 0期 Na 内流 再生性钠电流INa 1期 瞬时K 外流 Ito 2期 K 外流和Ca2 Na 内流处于平衡3期 K 外流 IK IK1 K 再生性复极 4期 离子恢复 Na K 泵和Na Ca2 交换 0mv 100 150msL型钙电流 ICa L 延迟整流钾电流 IK 一过性外向电流 Ito 慢失活钠电流 L型钙电流 ICa L 电压门控通道开放和关闭缓慢 慢通道内向整流 IK1通道对K 通透性随膜的去极化而降低的现象延迟整流钾电流 IK 激活和去激活缓慢去极

16、化 40mv激活 复极化 50mv失活 动作电位形成机制 0期 Na 内流 再生性钠电流INa 1期 瞬时K 外流 Ito 2期 K 外流和Ca2 Na 内流处于平衡3期 K 外流 IK IK1 K 再生性复极 4期 离子恢复 Na K 泵和Na Ca2 交换 0mv 90mv 100 150msL型钙电流失活关闭延迟整流钾流进一步增加 动作电位形成机制 0期 Na 内流 再生性钠电流INa 1期 瞬时K 外流 Ito 2期 K 外流和Ca2 Na 内流处于平衡3期 K 外流 IK IK1 K 再生性复极 4期 离子恢复 Na K 泵和Na Ca2 交换 稳定于 80 90mvNa Ca2 交换体维持细胞内外离子分布稳态 动作电位时程 从0期去极化开始到3期复极化完毕的时间心室肌细胞为200 300ms 自律细胞AP特点 4期自动去极化 随时间而递增 去极速度较0期的慢 不同自律细胞的4期除极速度不一致 0 4 3 二 自律细胞的跨膜电位及其形成机制 1 浦肯野细胞 快反应自律细胞 与心室肌细胞比较 AP相似 最大复极电位 90mv 4期会自动去极化机制 1 2 3期同工作细胞 自动去