解剖生理学第6章循环系统

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1、 人体解剖生理学 中药药理教研室制作者 吴斐华 第六章循环系统生理第一节心脏的解剖 循环系统 血液 组织液 淋巴液 脑脊液循环血液循环 血液在心血管闭合的管道系统内按一定方向周而复始不停的流动 体循环 systemcirculation 肺循环 pulmonarycirculation 第六章循环系统生理第一节心脏的解剖 一 心脏的形态结构1 心脏的形态位置2 心腔的结构3 心壁 心内膜 心肌层 心外膜 心包 脏层和纤维层4 传导系统窦房结 sinatrialnode 房室结 房室交界 atrioventricularjunction 房室束 atrioventricularbundle 普肯

2、耶纤维 第二节心脏的生物电活动 一 心肌细胞的生物电现象工作细胞workingcardiaccell 心房肌 心室肌兴奋性excitability 传导性conductivity 收缩性contractivity自律细胞rhythmiccell P细胞和普肯耶细胞 兴奋性 传导性 自律性autorhythmicity 一 静息电位及其形成机制 1 定义 细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧电位差非自律细胞 静息电位稳定自律细胞 静息电位不稳定 舒张电位2 静息电位产生的机制K 顺浓度梯度由膜内向膜外扩散 二 动作电位AP 特点 AP升支和降支不对称 复极过程比较复杂 持续时间较长快反应细胞 去极

3、化速度快 振幅大 复极过程缓慢 分为几个时相 兴奋传导快 快反应自律细胞 普肯耶细胞快反应非自律细胞 心房肌 心室肌慢反应细胞 去极化速度慢 振幅小 复极缓慢且无明显时相区分 传导速度慢 慢反应细胞 窦房结 房室结 1 快反应细胞动作电位的特点 0期 去极化 90mv 30mv 构成上升支 1 2ms1期 快速复极初期 30 0mv 10ms 0期和1期形成锋电位2期 平台期 心肌细胞动作电位的主要特征复极速度极为缓慢 膜两侧呈等电位状态心室肌100ms普肯耶细胞200 300ms 3期 快速复极末期 100 150ms膜内电位下降至静息电位或舒张电位水平4期 静息期或4期自动去极 膜电位恢复

4、后时期非自律细胞 膜电位稳定于静息水平 静息期自律细胞 膜电位不稳定 开始自动缓慢去极化 4期自动除极 2 快反应细胞动作电位的产生机制0期 自动去极化与Na 快速内流有关外来刺激 Na 通道部分开放 少量Na 内流 膜部分去极化 达阈电位 70mv Na 通道开放明显 Na 快速内流 膜内电位急剧上升 Na 通道 快钠通道 被河豚毒素阻断负值减少至 55mV以上 Na 通道开始失活1期 快Na 通道失活 一过性外向电流Ito激活 K 外流 2期 内向电流 主要Ca2 缓慢内流 与外向电流 K 外流 处于相对平衡状态 平台早期平台晚期 Ca2 通道失活 K 外流逐渐增加3期 Ca2 通道失活

5、K 外流 Ik 随时间递增内向电流 推动正电荷由膜外流入膜内的离子电流 如 Na 内流 Ca2 内流外向电流 推动正电荷由膜内流出膜外的离子电流 如 K 外流 Cl 内流 4期 1 工作细胞 排出Ca2 和Na 摄回K 恢复细胞内外离子浓度 Na 泵 Na Ca2 交换体 Ca2 泵Na Ca2 交换体 3个Na 转运入细胞内 同时将1个Ca2 转运出细胞 2 自律细胞 4期自动除极 随时间而逐渐增强的内向电流If和逐渐衰减的的外向K 电流 Ik 所致 If更重要If 起博电流 主要是钠流 可被Cs阻断 If通道 非快钠通道 60mV激活开放 100mV完全激活开放 4期自动除极速率 窦房结

6、普肯耶细胞 3 慢反应细胞动作电位特点及形成机制 2 0期去极化使膜电位达0mV左右 不出现明显的极性倒转 去极化速度慢 振幅低 机制 自动去极化达阈电位 激活钙L型通道 Ca2 内流 钙通道 L型 阈电位 30 40mv 维拉帕米阻断T型 阈电位 50 60mv 镍阻断 1 慢反应细胞最大复极电位和阀电位水平比快反应细胞低快反应细胞 RP 90mv 阈电位 70mv慢反应细胞 舒张电位 60 70mv 阈电位 30 40mv 3 不出现明显的复极1期和2期机制 复极钙离子内流逐渐减少 IK通道激活 K 外流 4 4期去极发生机制 a IK IK通道时间依从性关闭 K 外流随时间而衰减 最重要

7、离子b If If激活十分缓慢 电流小 作用不强c ICa T 少量的Ca2 内流 去极化到 50mV ICa T激活 二 心肌的生理特性 一 心肌细胞兴奋性excitability1 一次兴奋过程中兴奋的周期性变化有效不应期Effectiverefractoryperiod绝对不应期Absoluterefractoryperiod相对不应期Relativerefractoryperiod超常期Supranormalperiod 2 兴奋性周期性变化与收缩活动关系 期前收缩prematuresystole 舒张的中晚期内给予心肌一次阈上刺激所引起的收缩 代偿间隙 期前收缩后出现较长的心室舒张期

8、 原因 窦房结传来的兴奋落在期前收缩的绝对不应期内 不引起心肌收缩 3 兴奋性的影响因素 兴奋的产生包括静息电位除极到阈电位及钠通道的激活a 0期去极化离子通道性状 备用状态 才有兴奋性b 阈电位水平 上移 兴奋性下降c 静息电位水平 绝对值增大 兴奋性下降 二 自动节律性Autorhythmicity 自律性 没有外来的刺激下 组织细胞能自动地发生节律性兴奋1 窦房结 正常起搏点normalpacemaker 在心脏活动中作用自律性 窦房结约100次 分 房室交界约50次 分 普肯耶纤维约25次 分 房室束约50次 分潜在起搏点 正常情况下 心脏其他部位的自律组织并不表现出它们自身的自律性

9、只起着传导兴奋的作用 窦性心律 由窦房结控制的心律异位起搏点 窦房结以外自律组织主导心脏兴奋和跳动异位节律 异位起搏点兴奋所致的心脏节律性跳动 2 窦房结控制潜在起搏点的机制 1 抢先占领preocuppation或夺获capture2 超速驱动压抑overdrivesuppression超速驱动 当自律细胞在受到高于其固有频率的刺激时 按外加的频率发生兴奋 overdrivesuppression 外来超速驱动刺激停止后 自律细胞不能立即呈现其固有的自律性 需经过一段静止期后才逐渐恢复其自律性 2 自动节律性产生原因及影响因素 1 自律性产生原因4期自动去极化使膜电位由最大复极电位去极化到阀

10、电位而引起 2 影响因素1 4期自动去极化速度快 自律性升高2 最大复极电位与阈电位之间的差距最大复极电位的绝对值减少或阀电位水平下移 自律性升高 三 传导性 2 窦房结 优势传导通路 1 0 1 2m s 房室交界0 02m s 房室束 左右束支 普肯耶纤维4m s 心室肌1m s房室交界是正常时兴奋由心房进入心室的惟一通道房室延搁 兴奋由心房传至心室要经过一段延搁的现象 0 45 0 1s意义 心房收缩后 心室才开始收缩 1 心脏内兴奋传播的途径和特点 1 窦房结 心房肌0 4m s 左右心房收缩 2 决定和影响传导性的因素 1 结构因素 心肌纤维直径有关 小 传导慢 2 生理因素 心肌细

11、胞兴奋的传播是通过形成局部电流实现的 A 已兴奋部位0期去极化速度和幅度0期去极化速度快 幅度大 传导快B 邻近未兴奋膜的兴奋性有效不应期 传导阻滞 相对不应期 传导慢 四 收缩性 与Ca2 有关 1 对细胞外液Ca2 的依赖性心肌收缩强度因细胞外Ca2 内流量而变化Ca2 浓度升高 收缩性增强2 全或无 收缩纤颤 左右心房心室不能产生同步收缩 而各自收缩和舒张 心房纤颤心室纤颤 三 体表心电图 一 心电图 ECG electrocardiogram反映心脏兴奋的产生 传导和恢复过程 与心脏的机械收缩活动无直接的关系ECG 1 细胞外记录 2 已兴奋部位与未兴奋部位膜外两点之间的电位差 3 许

12、多心肌细胞综合效应 4 电极放置不同 心电图曲线也不同 单个心肌细胞电变化 1 细胞内记录 2 同一细胞的膜内外电位差 3 电变化曲线是单个细胞在静息时或兴奋时膜内外电位变化 二 心电图的波形及意义 P波 波形小而圆钝 反映左右心房去极化过程产生的电变化 振幅增大 心房 右心房 肥大的表现QRS波群 左右心室去极化过程的电位变化QRS波时限延长 则反映心室内传导阻滞T波 不低于R波的1 10 左右心室复极化过程的电位变化T波波形平坦 双向或倒置 心肌缺血 炎症或心肌损伤U波 T波后可能出现的一个低而宽的波 PR间期 房室传导时间 P波起点到QRS波起点之间时程 代表兴奋从心房至心室所需的时间

13、PR段 P波终点到QRS波起点之间曲线 代表兴奋通过房室交界和房室束传导形成的电位变化 QT间期 QRS波起点到T波终点之间时程 代表心室开始兴奋去极化到完全复极到静息状态的时间 ST段 QRS波终点到T波起点之间时段 与基线平齐 若偏离 表示心肌损伤 缺血等病变 代表心室各部分心肌细胞均处于AP的平台期 各部分之间没有电位差存在 第三节心脏的泵血功能 一 心动周期及心脏的泵血功能 一 心动周期cardiaccycle 心脏一次收缩和舒张 构成一个机械活动周期 1 心动周期的持续时间与心率有关 2 房室不同时收缩 心室收缩紧跟在心房收缩完毕后进行 左右心房 左右心室同步收缩 3 有一个全心舒张

14、期 舒张期长于收缩期 二 心脏泵血过程 心室的收缩和舒张引起心室内压力的变化并导致心房和心室之间以及心室和主动脉之间的压力梯度是推动血液流动的动力 血液的单方向流动需要瓣膜的配合1 心房收缩期 systole 0 1s心房内压 心室内压 房室瓣开放心室内压 动脉压 半月瓣关闭使心室的充盈量再增加10 30 2 心室收缩期0 3s a 等容收缩相0 05s periodofisovolumiccontraction房室瓣关闭到主动脉瓣开启的这段时间心室内压 心房内压 房室瓣关闭心室内压动脉压 主动脉瓣开放快速射血相0 1s periodofrapidejection缓慢射血相0 15s peri

15、odofslowejection 3 心室舒张期 diastole 0 5s 1 等容舒张相periodofisovolumicrelaxation0 06 0 08s心室内压心房内压 房室瓣关闭此期室内压急剧下降 2 心室充盈相periodofrapidfilling心室内压 心房内压 房室瓣开放快速充盈相0 11s 占总充盈量的2 3 缓慢充盈相0 22s 充盈期最后0 1s 心房收缩 二 心脏泵血功能的评定 一 心脏的输出量 1 每搏输出量 strokevolume 一次跳动 一侧心室射出的血量70ml 2 射血分数 ejectionfraction 博出量 左心室舒张末期容积 125m

16、l 收缩末期容积 55ml 射血分数 博出量 心室舒张末期容积 100 55 65 3 每分输出量 cardiacoutput 每搏输出量 心率心率75 心输出量5L min 4 心指数 cardiacindex 每一平方米体表面积计算的每分心输出量 静息心指数3 0 3 5L min m2 二 心脏做功量 每博功 心室一次收缩所做的功每分功 心室每分钟收缩所做的功压力 容积功 主要 以压力将血液射入主动脉所做的功 动力功 极小 心室射出的血液所具有的动能正常 左右心室博出量相等 肺动脉平均压仅为主动脉平均压的1 6左右 右心室做功为左心室的1 6 三 心脏泵血功能的调节 一 前负荷对搏出量的影响 异长自身调节heterometricautoregulation1 前负荷 由心室舒张末期的血液充盈量决定心室舒张末期容积 舒张末期压力 博功对应心室舒张末期压力绘图即心室功能曲线 一定范围内 初长越长 收缩力越强最适前负荷 初长 使心室肌产生最强收缩张力的前负荷或初长 异长自身调节 通过改变心肌细胞初长度而引起收缩强度改变的调节 搏出量精细调节 2 影响心室前负荷的因素 静脉回心血量心室舒