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1、生理学 漯河医学高等专科学校王福青林玲张敏 第四章血液循环 心脏的功能 血管生理 心血管活动的调节 第一节 第二节 第三节 一 心肌生物电活动 1 心肌细胞的分类 2 心肌不同部位的生物电 一 心肌生物电活动 工作心肌1 静息电位2 动作电位自律心肌动作电位 浦肯野细胞 窦房结 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 工作心肌静息电位 心肌细胞膜内外几种主要离子的浓度及平衡电位值 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 离子基础K 的外向流动 即K 的平衡电位 IK1 少量Na 内流和生电性Na 泵活动的综合反映 工作心肌静息电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 工作心肌动作电位 二 心肌细胞的跨
2、膜电位及其形成机制 0期 90mV 30mV去极时间短1 2ms 去极幅度大120mV 去极速度快Vmax 200 400V s 极化反转明显 工作心肌动作电位 去极化 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 1期复极 初期 30mV下降至0mV 历时10ms 0期和1期合称为锋电位2期复极 平台期 0mV左右 持续100 150ms3期复极 末期 0mV至 90mV 历时100 150ms4期 静息期 电位稳定在 90mV 复极化 工作心肌动作电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 去极0期 Na 通道 电压依从性阈电位 70mV 激活和失活都很快叫做快钠通道对河豚毒 TTX 敏感快反应细胞和
3、快反应动作电位 工作心肌动作电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 复极1期 Ito transientoutwardcurrent 去极 40mV激活 开放5 10ms 主要由一过性K 外流形成 工作心肌动作电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 复极2期 ICa L Long lastingtypeCa2 channel 电压依从性 去极 40mV时激活 激活与失活速度均慢 对离子的特异性不强 又叫慢通道 Ca2 Na 均能通过 对异搏定和Mn2 敏感 IK 外向离子流由K 携带并逐渐增强 工作心肌动作电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 复极3期 快速复极期 Ik K 通道大量迅
4、速开放 K 外流 形成快速复极 工作心肌动作电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 复极4期 静息期 工作心肌动作电位 Na Ca2 交换 3Na Ca2 Na K pump 3Na 2K 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 工作心肌动作电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 2期电位历时较短 3期复极化达最大复极电位后 4期并不稳定于该水平 而是立即开始自动 缓慢的去极化 去极一旦达到阈值 便激活Na 通道 引起新的兴奋 X Ik衰减Y If增强 自律心肌动作电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 1 浦肯野细胞 4期自动去极化的离子机制If电流 3期复极达到 60mV时 出现Na 内
5、流 If 激活慢 但依时间推移而增强 100mV时充分激活 超极化最大激活 去极达到 50mV时关闭 不同于0期负载的钠通道 可为铯 Cs 阻断 进行性衰减的Ik电流 去极化时开放 平台期增强 复极至 60mV时K 通道开始关闭 自律心肌动作电位 1 浦肯野细胞 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 2 窦房结 自律心肌动作电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 阈电位水平较高 40mV 动作电位 0期 经慢通道的钙内流 ICa L 去极速度慢 时程长7ms 无超射3期 慢通道逐渐失活 钙内流逐渐减少 钾通道开始激活 K 外流 Ik 最大舒张电位 MRP 70mV4期 递减性K 外流 Ik衰减
6、 If进行性增强 ICa T 去极 50mV时开放 2 窦房结 自律心肌动作电位 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 心室肌细胞与窦房结细胞跨膜电位比较 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 定义 在体表记录心电变化 它是整个心脏兴奋的产生 传导到恢复过程综合电变化的反映 心电图和AP的关系 共同点 都反映心脏的兴奋 而心肌细胞的电变化是心电图的来源不同点 ECG是细胞外记录的所有心肌细胞的综合电变化 心电图 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 心电图 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 心肌动作电位与心电图的关系 心电图 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 正常心电图波形及生理意义 心电图 二
7、 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 分析各波的形状时间和电压ST段的升降P R间期的长短P和QRS波形关系 兴奋的起源 心电图 二 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 一 自律性 二 兴奋性 三 传导性 四 收缩性 三 心脏的生理学特性 电生理特性 机械特性 表心脏不同部位自律性高低 三 心肌的生理特性 自律性 正常起搏点 normalpacemaker 潜在起搏点 latentpacemaker 异位起搏点 ectopicpacemaker 三 心肌的生理特性 自律性 影响因素 4期自动去极速率阈电位水平最大复极电位 三 心肌的生理特性 自律性 一次兴奋过程中兴奋性的周期性改变 有效不应期 ERP
8、 三 心肌的生理特性 绝对不应期0期 复极的 55mV局部反应期3期 55mV 60mV 3期 60mV 80mV 3期 80mV 90mV 阈下刺激即可引起扩布性兴奋 即兴奋性超过正常 相对不应期 RRP 超常期 SNP 兴奋性 三 心肌的生理特性 兴奋性 三 心肌的生理特性 兴奋性 心肌的有效不应期长 持续到舒张早期 因此不会发生强直收缩 始终做收缩和舒张的交替活动 保证心脏的泵血功能 三 心肌的生理特性 意义 兴奋性 三 心肌的生理特性 兴奋性 三 心肌的生理特性 兴奋性 三 心肌的生理特性 兴奋性 静息电位水平阈电位水平钠通道的状态 决定和影响兴奋性的因素 三 心肌的生理特性 兴奋性
9、1 心肌细胞间直接电传递 2 通过特殊传导系统有序传播兴奋 3 心脏内兴奋传导速度不均一 三 心肌的生理特性 心脏内兴奋传播的特点 传导性 三 心肌的生理特性 优势传导通路 心脏内兴奋传播的特点 传导性 房室延搁房室交界传导慢 房室交替收缩利于心室的血液充盈心室内传导快 心室同步收缩利于射血 传导性 三 心肌的生理特性 0期去极速度与幅度邻近未兴奋部位膜的兴奋性心肌细胞的直径 影响传导性的因素 传导性 三 心肌的生理特性 同步收缩依赖于血Ca2 浓度不会发生强直收缩 绞拧 作用 心肌细胞收缩的特点 收缩性 三 心肌的生理特性 四 心脏的射血功能 心动周期 cardiaccycle 心房或心室每
10、收缩和舒张一次 即一次心跳 是心脏机械活动的基本单元 心率 heartrate HR 心脏每分钟跳动的次数 60 100次 分 平均75次 分 四 心脏的射血功能 心动周期 心动周期 四 心脏的射血功能 房 室各自收缩 舒张交替进行收缩期短于舒张期房缩在前 室缩在后全心舒张期占心动周期的1 2 心动周期 四 心脏的射血功能 心动周期 四 心脏的射血功能 四 心脏的射血功能 心动周期 各时期压力 瓣膜 血流 容积的变化 四 心脏的射血功能 心动周期 第一心音 发生于心缩期 声频40 60Hz心尖区最清楚 标志心室收缩开始心肌收缩 AV瓣关闭 血流撞击大动脉壁大血管内涡流第二心音 发生于心舒期 声
11、频60 100Hz心底部较清楚 标志心室舒张开始心肌舒张 动脉瓣关闭 血流撞击大动脉根部 心音 四 心脏的射血功能 心音 四 心脏的射血功能 心音 四 心脏的射血功能 第一心音与第二心音的区别 四 心脏的射血功能 心音 心脏输出的血量每搏量 strokevolume 每分输出量 minutevolume 射血分数 ejectionfraction 心指数 cardiacindex 心力储备 cardiacreserve 四 心脏的射血功能 泵血功能评价 常用指标 搏出量 strokevolume 一次心跳一侧心室射出的血液量 60 80ml 每分输出量 心输出量 cardiacoutput C
12、o 心率 搏出量4 5 6 5 L 四 心脏的射血功能 泵血功能评价 1 心脏输出的血量 55 65 射血分数 搏出量 心舒末期容积 100 搏出量 心舒末期容积 145ml 心缩末期容积 75ml 四 心脏的射血功能 泵血功能评价 2 射血分数 ejectionfraction 指心输出量随机体需要而增长的能力 它通过三个途径实现 1 搏出量储备 收缩期储备和舒张期储备2 心率储备 适当增加心率 四 心脏的射血功能 泵血功能评价 4 心力储备 cardiacreserve 1 搏出量 前负荷 后负荷 心肌收缩能力2 心率 影响因素 四 心脏的射血功能 心肌细胞初长度 前负荷 改变 心肌收缩强
13、度和速度的变化 搏出量改变 一定范围 正变 1 前负荷 影响因素 四 心脏的泵血功能 异长自身调节 Frank Starling心功曲线 1 前负荷 影响因素 四 心脏的泵血功能 意义 通过对搏出量的精细调节 防止心室舒张末期压力和容积的过久 过度改变 维持心室射血与静脉回流量的平衡 1 前负荷 影响因素 四 心脏的泵血功能 影响前负荷的因素A 静脉回心血量B 心室余血量心室充盈持续时间静脉回流速度心包内压 影响因素 2 后负荷 大动脉血压 影响因素 四 心脏的泵血功能 在一定范围内 动脉血压升高 心输出量为什么可以保持不变 2 后负荷 大动脉血压 影响因素 四 心脏的泵血功能 影响因素 四
14、心脏的泵血功能 3 心肌收缩能力 等长调节 CO SV HRHR 180次 分 心室充盈时间缩短 充盈量减少 SV减少 HR 40次 分 心室充盈已近限度 不能相应提高SV 因此 一定范围内 HR增加 心输出量增加 HR最适宜时 心输出量最大 影响因素 四 心脏的泵血功能 4 心率 各类血管的功能特点 主动脉和大动脉 管壁坚厚 含丰富弹性纤维 为弹性贮器血管 微动脉 口径较细 管壁较薄 弹性纤维少 平滑肌成分较多 为毛细血管前阻力血管 毛细血管 口径极细 总截面积大 通透性大 为交换血管 毛细血管前扩约肌 控制毛细血管血流量的闸门 微静脉和小静脉 逐渐出现完整的平滑肌层 对血流的阻力远比微动脉
15、小 为毛细血管后阻力血管 大静脉和腔静脉 平滑肌和弹力纤维不丰富 管壁相对厚度低于动脉 弹性纤维少 有大量胶原纤维 具有高柔度 为容量血管 血流量 bloodflow 容积速度Q P R L min 血流速度 线速度V Q APoiseillis定律Q r4 P1 P2 8L 一 血流量 血流阻力和血压 一 血流量和血流速度 一 血流量 血流阻力和血压 一 血流量和血流速度 血流阻力 R 8L r4 二 血流阻力 一 血流量 血流阻力和血压 影响血液粘滞度的因素 血细胞比容血流的切率血管口径温度 三 血压 bloodpressure 血液作用于单位面积血管壁上的侧压力 即压强 P Q R单位
16、Pascal Pa 即牛顿 米2 N m2 1mmHg 0 133kPa 一 血流量 血流阻力和血压 一 血压的正常值 收缩压 SBP 心室收缩时 动脉内压力的最高值 反映心脏每搏输出量的多少 正常为100 120mmHg 低于90或高于140mmHg为异常 舒张压 DBP 心室舒张时 动脉内压力的最低值 反映外周阻力的大小 正常为60 80mmHg 低于60或高于90mmHg为异常 二 动脉血压和动脉脉搏 一 血压的正常值 脉压 PP 收缩压与舒张压之差 通常为40mmHg 平均动脉压 MBP 一个心动周期中 动脉血压的平均值 为舒张压加1 3脉压 通常约90mmHg 二 动脉血压和动脉脉搏 二 动脉血压的形成 血液充盈前提条件 循环系统平均充盈压 7mmHg 心室射血能量来源 动能 推动血流 势能 扩张大动脉壁 外周阻力使部分射血能量得以转化为势能的必要条件 造成血液对管壁的侧压力 弹性储器势能得以保存的必要条件 其作用是缓冲心脏收缩 舒张时血压的剧烈波动 二 动脉血压和动脉脉搏 二 动脉血压和动脉脉搏 图外周阻力在动脉血压形成中的作用 图大动脉弹性在动脉血压形成的作用 二 动脉血
