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1、第四章 血液循环,第一节 心脏的生物电活动,第三节 血管生理,第二节 心脏的泵血功能,第五节 器官循环,第四节 心血管活动的调节,Blood Circulation,【目的与要求】,掌握工作细胞的跨膜电位及其形成机制，影响自律性、兴奋性、 传导性的因素，有效不应期的意义。 熟悉窦房结细胞的动作电位及其形成机制，正常/异位起搏点。 掌握心动周期、搏出量、心输出量、射血分数、心指数概念。 心脏的泵血过程，心泵血功能调节。 掌握动脉血压概念、正常值、形成和影响因素。组织液生成。 中心静脉压概念、正常值、意义。 掌握心交感、心迷走神经及其作用，心血管中枢，颈动脉窦和主 动脉弓压力感受性反射(过程及意义
2、)。肾上腺素和去甲肾上腺素。 熟悉冠脉循环的生理特点；冠脉血流量的调节。 了解: 本章其他内容,心肌类型: 1.工作细胞：心房肌细胞，心室肌细胞 2.特殊分化的心肌细胞 : 自律细胞：P细胞，浦肯野细胞 非自律细胞：过渡细胞，结区细胞,第一节 心脏的生物电活动,窦房结：P细胞、过渡细胞 优势传导通路：卵圆窝前方等处的心房肌纤维 房室交界：房结区、结区、结希区 房室束及其分支：(浦肯野细胞 ) 浦肯野纤维网：(浦肯野细胞 ),心脏特殊传导系统的组成和分布,一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,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,表4-
3、1 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 10 145 +70 K 140 4 -94 Ca2 10-4 2 +132 Cl- 9 104 -65,IK1 钠内向背景电流 IP,(一)工作细胞的跨膜电位及其形成机制,1.静息电位,(以心室肌细胞为例）,2.动作电位,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,心室肌AP 特点： 复极过程复杂 持续时间长 升降支不对称,2.动作电位,机制：(1) 0期(去极化过程) : INa (2) 1期(快速复极初期) : Ito (3
4、) 2期(平台期) : ICa-L , INa , IK (4) 3期(快速复极末期) : IK , IK1 (5) 4期(恢复期/静息期) :IP , INa-Ca , ICaP,钾 外 流,2期：是心室肌细胞动作电位区别于神经和 骨骼肌细胞动作电位的主要特征。,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,(二)自律细胞的跨膜电位及其形成机制,递增性净内向电流的可能原因：, 内向电流的逐渐增强 外向电流的逐渐减弱 两者兼有,1.浦肯野细胞 （快反应自律细胞） 与心室肌细胞比较： AP相似（2期较长） 4期会自动去极化 自动去极化的机
5、制： If递增 IK递减,2.窦房结P细胞 （慢反应自律细胞） 与浦肯野细胞比较： 最大复极电位及 阈电位的绝对值均较小 AP幅度较小（约70mV） 0期时程较长（约7ms） 且速度较慢 无明显的1、2期 4期速度较快,图4-3 窦房结P细胞的动作电位,窦房结P细胞的跨膜电位分为0、3、4期,机制： 0: ICa-L 3: IK 4: IK递减 ICa-T If递增,二、心肌的生理特性,（一）自律性,组织细胞能自动发生节律性兴奋的特性。 衡量指标：自动兴奋的频率,1.心脏起搏点,正常起搏点：主导心脏正常兴奋和跳动的部位。 窦 性 心 律： 以窦房结为起搏点的心脏节律。 潜在起搏点：正常情况下不
6、表现本身自律性的 自律组织。 异位起搏点：异常情况下控制心脏兴奋和跳动 的潜在起搏点。 异 位 心 律： 异位起搏点控制的心脏活动节律。 窦房结控制潜在起搏点的机制：抢先占领 超速驱动压抑,（窦房结）,2.影响自律性的因素,(1)4期自动去极化的速度:正变 (2)最大复极电位与阈电位之间的差值:反变,abac acde,ab,(二)兴奋性,组织或细胞对刺激产生动作电位的能力。 所有心肌细胞都具有兴奋性 衡量指标：阈值,1.影响兴奋性的因素,(1)静息电位与阈电位之间的差值：反变 (2)离子通道的状态： 静息状态 （良好兴奋性） 激活状态 (离子扩散) 失活状态 （兴奋性为零）,2.兴奋性的周期
7、性变化,(1)有效不应期: 兴奋性为零 =绝对不应期+局部反应期 (2)相对不应期: 兴奋性低于正常 (3)超常期: 兴奋性高于正常,3.兴奋性的周期性变化与心肌收缩活动的关系,(1)不产生完全强直收缩: 有效不应期特别长, 使收缩、舒张交替进行， 实现心脏泵血功能,期前收缩(早搏): 在有效不应期之后，心肌受到 人工或来自异位起搏点的激动而产生的收缩。 代偿间歇: 期前收缩后一 段较长的心室舒张期。 代偿间歇的机制: 窦性兴 奋冲动落在期前收缩的 有效不应期上,(2)期前收缩和代偿间歇,图4-6 期前收缩与代偿间性歇 箭头示刺激，曲线13，刺激落在有效不应期内，无反应。曲线46 ，刺激落在有
8、效不应期之后，引起期前收缩与代偿性间歇,(三)传导性,细胞传导兴奋的能力。 衡量指标：AP的传播速度,1. 兴奋在心脏内的传播,(1)传播途径：特殊传导系统（含优势传导通路） (2)传播速度 特点：房室交界的传导速度最慢 末梢浦肯野纤维网的传导速度最快 房室延搁的意义：使心室在房缩完成后（心室 充分充盈）才开始收缩以确保其射血功能,2.影响传导性的因素,(1)心肌细胞的结构 心肌细胞直径: 正变 缝隙连接的数量和功能: 正变 (2)0期的速度和幅度: 正变 (3)邻近部位膜的兴奋性 : 正变,（四）收缩性,衡量指标：收缩力 特点：对细胞外液Ca2的依赖性较大 “全或无”式收缩 不发生完全强直收
9、缩,三、体表心电图,表4-2 心电图各波、段(期)的意义及正常值 名称 意 义 幅度(mV) 时间(s) P波 两心房去极化 0.050.25 0.080.11 QRS波群 两心室去极化 变化较大 0.060.10 T波 两心室复极化 0.101.5 0.050.25 PR间期 心房开始兴奋到 心室开始兴奋所需时间 PR段 去极化通过房室交界等 传至心室肌所需的时间 QT间期 两心室兴奋的总时程 0.40 ST段 两心室处于去极化状态 与基线同水平 0.050.15,与基线同水平 0.060.14,0.120.20,第二节 心脏的泵血功能,心房或心室一次收缩 和舒张构成的机械活 动周期。,一、
10、心动周期,收缩期(systole) 舒张期(diastole),图4-9 心动周期中心房和心室活动的顺序和时间关系,二、心脏的泵血过程,1.心室收缩期 (1)等容收缩期 (2)射血期 快速射血期 减慢射血期 2.心室舒张期 (1)等容舒张期 (2)心室充盈期 快速充盈期 减慢充盈期 心房收缩期,图4-10 心室收缩和舒张时心瓣膜、血流方向的变化,心动周期中心房压力的变化:,房缩 a升波 V血入房 v升波 室缩 c升波 房血入室 y降波 室射血 x降波,室缩 ：室-A压力梯度 升高 ，动脉瓣开，心室射血 室舒：房-室压力梯度升高，房室瓣开，心室充盈(75%) 房缩：房-室压力梯度升高，心室继续充
11、盈（25%） 房舒、室舒：中心V压降低，V回流,心房心室在泵血中的作用,心音的产生,S1 调低，较响，持续时间较长，标志心室收缩开始 S2 调高，较弱，持续时间较短，标志心室舒张开始,1.搏出量 一侧心室一次 收缩射出的血量。,三、心脏泵血功能的评定,2.射血分数 搏出量占心室舒张末期容积的百分比。,55%65%,3.每分输出量 (心输出量): 一侧心室每分钟射出的血量。 心输出量=心率搏出量 CO=HRSV =75beats/min70ml/beat =5250 ml/min,男：4.56.0L/min 女：低约10%,4.心指数 以每平方米体表面积计算的心输出量。 静息心指数: 安静、空腹
12、时的心指数。 3.03.5L/(minm2 ) 56L/min 1.61.7m2,5.心脏做功量,搏功：心室一次收缩所作的功。 =搏出量(平均动脉压平均心房压) (mmHg)13.6(g/cm3)9.807(1/1000),0.803J,60.2J/min,每分功 ：心室每分钟作的功。 =搏功心率,四、心泵功能的贮备,心输出量安静时：5L/min 运动时：2530L/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.心率贮备：22.5倍 160180 次/分 2.搏出量贮备： 舒张期贮备15 ml 收缩期贮备3540 ml,五、影响心输出量
13、的因素,(一)搏出量,1.前负荷,2.后负荷,3.心肌收缩能力,1.前负荷,或指 心室肌的初长度 心室舒张末期容积 心室舒张末期心房内压力,常用心室舒张末期压力来表示,前负荷对搏出量的影响,心室功能曲线：,15mmHg以下，升支 异长自身调节(Staring机制) 1520mmHg，趋平坦 20mmHg以上，平或轻度下倾 原理：肌小节 胶原f，肌f走势及排列 初长度 兴奋-收缩耦联(钙，亲和力) 意义：对搏出量进行精细调节，平衡心室射血量 和回心血量,图4-12 心室功能曲线,长度-张力曲线 左图：骨骼肌 右图：心肌 AT：主动张力 RT：静息张力,通过心肌本身初长度的改变引起心肌收缩强度变化
14、，继而影响搏出量的调节。,异长自身调节（Staring机制）,意义：防止心室舒张末期压力和容积发生 过久和过度的改变,心室充盈量=静脉回心血量+心室射血后剩余血量,静脉回心血量取决于：心室充盈时间：正变 静脉回流速度：正变,充盈量大,搏出量多；充盈量少，搏出量少。,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80170mmHg变化，通过异长自身调节而恢复搏出量,张力-速度曲线 a:乙酰胆碱 b:正常 c:去甲肾上腺素,2.后负荷：指动脉血压,3.心肌收缩能力,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：
15、兴奋-收缩耦联各环节 胞质内Ca2浓度 横桥活动各步骤的速率 活化横桥数目 ATP酶的活性等,图4-15 张力-速度曲线 a:乙酰胆碱 b:正常 c:去甲肾上腺素,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 （ Heart rate, HR）,一定范围内，HR增快，心输出量增加 但HR过快 160180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的现象。 HR影响因素： 交感N、CA、T3T4、BT: 正变 迷走N、ACh: 反变,心输出量减少,第三节 血管生理,一、各类血管的结构和功能特点,1.弹性贮器血管：指主动脉和肺动脉主干及 其发出的最大分支。 功能：“弹性贮器”的作用。,2.分配血管：指中动脉 功能：输送血液至器官组织,3.阻力血管：指小动脉和微动脉 功能：控制局部血灌流量,4.毛细血管前括约肌 功能：控制Cap开关,5.交换血管：指真毛细血管 功能：物质交换的场所,6.容量血管：指静脉系统 功能：容纳60%70%的循环血,微静脉和小静脉称毛细血管后阻力血管 功能：改变毛管前/后阻力比值,7.
