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1、第四章 血液循环,第一节 心脏的泵血功能,第五节 血 管 生 理,第六节 心血管活动的调节,第二节 心肌细胞的生物电现象,第七节 心、肺、脑的血液循环,第三节 心肌细胞的生理特性,第四节 心音和体表心电图,目的要求,掌握:1、心脏的泵血功能;心肌的生物电现象2、心肌的生理特性及其影响因素3、动脉血压的形成原理及影响因素4、影响静脉回心血量的因素5、微循环的调节6、组织液生成与回流及其影响因素7、心、血管活动的调节。 熟悉1、心脏的泵血功能的评价2、心音的组成及意义3、心电图各波的意义4、血管系统中的血液动力学5、冠脉循环6、血-脑脊液屏障和血-脑屏障,第一节 心脏的泵血功能,右心:泵血入肺循环
2、; 左心: 泵血入体循环。,一、心动周期与心率 (一)心动周期: 指心房或心室每收缩和舒张一次称心动周期。特点 舒张期时间 收缩期时间全心舒张期长 利于心肌休息和心室充盈心率快慢主要影响舒张期 (二)心率:单位时间内心脏舒缩的次数称心率。正常: 60100次/分生理变动:与年龄 、性别、 体质 兴奋状态等有关 体温每升高1心率增加 10次/分,二、心脏泵血射血与充盈过程 心脏泵血功能的完成,主要取决于两个因素: 心脏节律性收缩和舒张,形成推动血液流动的动力; 心脏内4套瓣膜的启闭控制着血流的方向。,心动周期中压力、容积等变化,心动周期中压力、容积等变化1=主A内压 2=左心室内压 3=左心房内
3、压 4=心音 5=心室容积 =心房收缩期 =等容收缩期 =快速射血期 =缓慢射血期 =等容舒张期 =快速充盈期 =减慢充盈期,(一)心室收缩期射血过程,1、等容收缩期 心室开始收缩 室内压急剧 房室瓣关闭 (产生第一心音) (动脉瓣仍处于关闭状态,此期容积不变、血液不流动) 心室继续收缩特点:此期室内压上升速度最快。,2、快速射血期 心室继续收缩 室内压动脉压 动脉瓣开放 (房室瓣仍处于关闭状态) 迅速射血入动脉 (占射血量的70%) 心室容积迅速,特点: 快速射血期末室内压达最高值;时间短(收缩期1/3),射血量大。,3、减慢射血期心室继续射血 心室容积继续下降 (占总射血量的30%) 心肌
4、收缩力下降 室内压略动脉压时 主(肺)动脉瓣关闭,特点 此期末心室容积缩至最小 用时长,射血量少(占总射血量的30%),(二)心室舒张期充盈过程,1、等容舒张期 心室开始舒张 室内压 动脉瓣关闭 (产生第二心音) 心室继续舒张 室内压迅速 ( 室内压仍房内压 房室瓣仍处于关闭状 (容积不变、血液不流),特点: 动脉瓣、房室瓣都处于关闭状态; 此期室内压下降速度最快。,2、快速充盈期心室舒张 室内压 (室内压房内压) 房室瓣开放 室内压继续 心房和大V内的血液快速流入心室 心室容积迅速,特点:流入心室血量占总充盈量的2/3,3、减慢充盈期心室继续舒张 室内压 (室内压房内压) 心房和大V内的血液
5、继续流入心室 (占总充盈量的1/3) 心室容积缓慢特点:处于全心舒张状态,4、房缩期,心房收缩 心房容积 房内压 推动血液流入心室(占心室充盈量的10%30%) 心房舒张(心房舒张的同时心室开始收缩)特点:此期末心室容积最大,心室收缩期和舒张期的 压力、容积、瓣膜开闭和血流方向,心动周期中的压力变化: 最高:室内压:快速射血期末 动脉压:快速射血期末 最低:室内压:快速充盈期末动脉压:等容收缩期末 后负荷:后负荷 等容收缩期延长 射血期缩短 射血量,心动周期中的4对矛盾:心脏缩与舒(主要矛盾)压力升与降 瓣膜开与关血液进与出 心动周期中的瓣膜变化:房室瓣关:等容收缩期初房室瓣开:快速充盈期初动
6、脉瓣开:快速射血期初动脉瓣关:等容舒张期初,小结,三、心脏泵血功能的评价(一)心脏的输出量每搏输出量及射血分数每搏输出量:一侧心室每次搏出的血(70ml)。射血分数=每搏输出量心舒张末期容积6080ml12013055652每分输出量与心指数每分输出量:一侧心室每分钟射出的血量。每搏输出量心率56L/min心 指 数:空腹和安静状态下, 每平方米体表面积的每分心输出量。约为3.03.5L/min/m2变 异:10岁心指数最大;到80岁时接近2L/min/m2意 义:心指数用于评定不同个体的心功能。,(二)心脏作功 搏出功:心脏每收缩一次所作的功称搏出功 每分功=搏 功 心率=61.5 Jmin
7、 如心率为75次分。 正常情况下,左、右心室的每搏输出量基本相等,但肺动脉压仅为主动脉压的16,故右心室作功量只有左心室的16 ,每分输出量 每搏输出量 心率(一)影响每搏输出量的因素 1、前负荷 = 心舒末期容积(异长自身调节) 前负荷心肌初长度心肌收缩力搏出量 (一定范围),等长自身调节,异长自身调节,前负荷、 后负荷、 心缩力,四、影响心脏泵血功能的因素,前负荷 (心舒末期容积) 心肌初长度 心肌收缩力 心搏出量,异长自身调节: 这种不需要神经和体液因素参与,是通过心肌细胞本身初长度的变化,而引起心肌细胞收缩强度的变化过程。即心肌收缩力能随心肌初长度的改变而改变的现象,称为异长自身调节。
8、 意义: 能精细调节每搏输出量。,Starling定律:心脏不依赖神经-体液因素自身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现象。,心室功能曲线的说明(略),左段:较陡。 心功正常工作段:表明初长度在未达到最适前负荷时,搏功随初长度而。中段:稍平。说明前负荷-初长度达上限,但对搏出量影响不大。右段:平坦或略降。说明心肌有抵抗过度延伸的特性,保持搏功基本不变。,左 中 右,2、后负荷:后负荷 指 心肌收缩后所遇到的负荷,即动脉血压,临床:动脉血压持续升高心肌肥厚(失代偿)泵血功能左心衰,心室剩余血量,搏出量,射血期缩短,射血速度,等容收缩期延长,心肌收缩速度,后负荷(一定范围内),(3)心肌收缩能
9、力(等长自身调节),收缩能力: NE、Ca2+ 心缩力 收缩能力:ACh心缩力。,(二)心率的影响 心率每搏输出量每分输出量40150次/分:随着心率每分心输出量150次/分 心动周期缩短(尤其心舒期)充盈量每搏输出量每分输出量40次/分 心动周期延长(尤其心舒期) 充盈量达极限而心率太慢每分输出量,每分输出量,心 率,心肌收缩力,前负荷,每搏出量,充盈时间 静脉血回流速度 剩余量,后负荷,神经体液调节,等长自身调节 异长自身调节,五、心力贮备心输出量随机体代谢需要而增长的能力,称为心力储备。 健康成人,心力储备约为25L/min,为安静时的56倍。 心力贮备 心率贮备搏出量贮备 舒张期贮备量
10、 15ml收缩期贮备量 5560ml(射血分数),心率贮备,搏出量贮备,(2)收缩期贮备量 5560ml(射血分数),(1)舒张期贮备量 15ml,心力贮备,健康成年人安静时心率平均为75次分。剧烈运动时心率可增加到180次分左右,即比静息时提高2倍多,此为心率储备。动用心率储备是提高心输出量的主要途径。,正常人静息时每搏输出量约6080 ml,剧烈活动时可增加达150 ml以上。,每搏输出量是心舒末期容积与心缩末期容积之差,故每搏输出量储备包括收缩期储备和舒张期储备。,搏出量贮备,第二节 心肌细胞的生物电现象 一、 心肌细胞的分类:分为两类: (一)工作细胞(working cell) 心房
11、肌和心室肌细胞具有收缩性、兴奋性和传导性,无自动节律性故属于非自律细胞(non-rhythmic cell)。(二)特殊分化的心肌细胞自律细胞构成了心脏的特殊传导系统(cardiac conduction system),由窦房结、房室交界(包括房结区、结区、结希区)、房室束(希氏束)及左右束支、浦肯野纤维组成不具有收缩性具有兴奋性、传导性、自动节律性故称为自律细胞(autorhythmic cell)。 (三)快反应细胞和慢反应细胞,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 (一)心室肌细胞的跨膜电位及其离子基础1、心室肌细胞的静息电位(RP)数值:静息电位约为 90mV 形成机制:同神经细胞。主
12、要是K+ 外流所形成的K+ 平衡电位,即是工作细胞的静息电位。2、心室肌细胞的动作电位(AP)分为 0、1、2、3、4共5个时期。,心室肌的RP和AP,心肌细胞的动作电位变化示意图,心室肌细胞动作电位的形成机制,1.除极过程0期: 刺激 膜去极化 阈电位 激活快Na+通道 Na+内流 12ms很快到达Na+平衡电位 (0期),快Na+通道:-70mV激活,-55mV失活,持续1-2ms,特异性强(只对Na+通透),阻断剂河鲀毒素 (TTX),激活剂(苯妥英钠)。,0期,按任意键显示动画2,2.复极过程 1期(快速复极初期) 快Na+通道失活 + 激活Ito通道 K+一过性外流 膜内电位迅速向负
13、值转化 快速复极化 (1期),Ito通道: Ito (一过性外向电流 )的离子成分为K+ ,因为Ito可被K+通道阻断剂(四乙基胺、4-氨基吡啶)阻断。,1期,Na+,K+,2期(平台期) O期去极达-40mV时 已激活慢Ca2+通道 + 激活IK 通道 Ca2+缓慢内流 与K+外流处于平衡状态 电位稳定在零电位水平达l00150ms,慢Ca2+通道:激活与失活比Na+通道慢,特异性不高:Ca2+ (53%)、Na+(27%)、K+ (20%)都通透,阻断剂:Mn2+和多种Ca2+阻断剂(异搏定)。,2期,Na+,K+,Ca2+,K+,按任意键显示动画2,3期(快速复极末期)慢Ca2+通道失活
14、 + IK 通道通透性 K+再生式外流 快速复极化 至RP水平 (3期),4期(恢复期) 激活离子泵泵出Na+和Ca2+,泵入K+恢复正常离子分布。,3期,Na+,K+,Ca2+,K+,K+,泵,泵,3期,Na+ Ca2+,(二)自律细胞的跨膜电位及其离子基础自律细胞跨膜电位的特点:4期自动去极化,1、浦肯野细胞,1.形成机制:0、1、2、3期:与心室肌细胞基本相似。4期:为递增性Na+为主的内向离子流(If)+ 递减性外向K+电流所引起的自动去极化。,2.特点: (1)0期去极化速快,幅度大。 (2)4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢,故自律性低。,注:If通道:复极化的3期-60mV开始激
15、活、-100mV充分激活,去极化的0期-50mV失活。是超极化激活、具有时间依从性的非特异性通道,不是快Na+通道,TTX不能阻断。,2、窦房结P细胞窦房结细胞的跨膜电位分为0、3、4三个期。,Ca2+,Ca2+,0期,阈电位,零电位,0期:当前次4期自动去极化达到阈电位激活慢钙通道(Ica-L型)Ca2+内流,3期:慢钙通道(Ica-L型)渐失活 + 激活钾 通道(IK) Ca2+内流+ K+外流(因钾通道的失活K+呈递减性外流),K+,Ca2+,3期,4期:K+递减性外流 + Na+递增性内流(If)+ Ca2+内流(Ica-T型钙通道激活)缓慢自动去极化,K+,Na+,Ca2+,4期,小结:窦房结自律细胞的电位形成机制 (略),复极化至-60mV时 If 通道递增性激活,3期末I k通道 递减性失活,自动去极后1/3期 Ca2+通道(T型)开放,K+递减性外流,Na+递增性内流,Ca2+内流,自 动 去 极 达 阈 电 位(-40mV),