血液循环医学课件

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1、第四章 血液循环,1,血液循环,心脏生理 泵血功能 生物电活动 生理特性 血管生理 动脉血压 中心静脉压；回心血量 毛细血管血流量；组织液生成（水的交换） 心血管活动的调节 器官循环：冠脉循环,2,第一节 心脏的泵血功能,驱动血液定向流动心脏泵血的动力 直接动力 室内压的变化 房室瓣 动脉瓣 室内压 动脉压：射血 关闭 开启 室内压 心房压：充盈 开启 关闭 原动力 心肌的舒缩活动（主要是心室肌） 心脏瓣膜的单向开启,3,病例心力衰竭,患者男性，73岁。因呼吸困难，腹部膨胀和脚踝肿胀被送至医院。晚上病人常因急性呼吸困难醒来。既往有心绞痛发作史，伴有进行性呼吸困难。检查发现：轻度紫绀（皮肤呈淡蓝

2、色）、颈静脉扩张、呼吸加快、双侧肺基底部啰音、肝在肋缘下2 cm可触及、脚踝水肿。胸部X光片检查发现：心脏增大，双肺基底部弥漫性阴影。治疗包括：卧床休息；洋地黄；利尿剂。,4,病例风湿性心脏病伴二尖瓣狭窄,患者女性，55岁。因严重的呼吸困难、腹胀和疲乏而就诊。患者有风湿热病史，且自述从幼年起有心脏杂音。体格检查发现：病人呼吸困难，轻度紫绀，脚踝、胫骨前、骶骨浮肿和颈静脉怒张，肝肋下可触及。心率100次/min，心尖部有响亮的舒张期隆隆样杂音，双侧肺底部啰音。,5,一、心脏泵血的过程和机制,心动周期：心脏一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期 收缩期 心房、心室先后收缩 左右同步收缩 舒张期 全心

3、舒张期 心率 主要影响舒张期,6,心脏（左心室）的泵血过程,心室收缩期 等容收缩期 快速射血期 减慢射血期 心室舒张期 等容舒张期 快速充盈期 减慢充盈期 心房收缩期,7,心音的产生,第一心音 房室瓣突然关闭 心室收缩的开始 音调较低，持续时间较长 第二心音 动脉瓣突然关闭 心室舒张的开始 音调较高，持续时间较短 心脏杂音 二尖瓣狭窄 二尖瓣关闭不全,8,二、心输出量与心脏做功,每搏输出量与每分输出量 每搏输出量（搏出量，stroke volume） 一侧心室一次心脏搏动所射出的血液量 70 ml 射血分数（ejection fraction） 搏出量占心室舒张末期容积的百分比 5565%,9

4、,二、心输出量与心脏做功,每搏输出量与每分输出量 每分输出量（心输出量，cardiac output） 一侧心室每分钟射出的血液量 5 L/min 心指数（cardiac index） 以单位体表面积计算的心输出量 33.5 L/(minm2),10,心脏做功量,外功 每博功：心室一次收缩射血所做的外功 势能：提升血液压力 动能（1%）：推动血液流动 每分功：每博功*心率 内功,11,三、心脏泵血功能的储备,搏出量储备 收缩期储备：增强心肌收缩能力 3540 ml 舒张期储备：增加舒张末期容积 15 ml 心率储备,12,四、影响心输出量的因素,搏出量 前负荷 后负荷 心肌收缩能力 心率,13

5、,心室舒张末期容积心室舒张末期压力 心肌异长自身调节（Frank-Starling定律） 心功能曲线正常心肌的抗过度延伸特性,心室收缩的前负荷,14,心室收缩的前负荷,影响前负荷的因素 静脉回心血量 心室充盈时间：心率 静脉回流速度：外周静脉压-心房压-心室压 心室舒张功能：Ca2+回收速率 心室顺应性 心包腔内压力 射血后心室内剩余血量（不一定有影响） 异长自身调节的生理意义 使心室射血量与回心血量之间保持平衡,15,心室收缩的后负荷,16,大动脉血压 直接影响：降低搏出量（降低射血时间、射血速度） 间接影响：增加搏出量 短期效应：增加前负荷（增加心室剩余血量） 长期效应：增加心肌收缩能力,

6、心肌收缩能力,17,等长调节 影响因素：横桥 数量：活化的横桥数目Ca2+ 质量：横桥ATP酶活性,心率,18,60100次/分钟 在一定范围内（160180次/分钟），心率加快可使心输出量增加 对心输出量的影响 直接影响 间接影响：搏出量 降低心室充盈（前负荷）搏出量,第二节 心脏的电生理学及生理特性,19,心肌细胞的分类,根据功能分类 工作细胞 自律细胞 根据动作电位的产生机制 快反应细胞 慢反应细胞,20,一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,工作细胞的跨膜电位及其形成机制 离子的跨膜流动 驱动力 浓度差（泵）；电荷差 通透性 电压门控通道,21,静息电位,K +平衡电位 内向整流钾通道

7、钠背景电流 去极化电位改变 泵电流 钠泵 超极化电位改变,22,动作电位,去极化过程 0期（快速去极期） 复极化过程 1期（快速复极初期） 2期（平台期） 3期（快速复极末期） 4期（静息期） 峰电位：0期 + 1期 动作电位时程：0期3期；200300 ms,23,动作电位,快速去极期（0期） Na+内流 钠通道（快通道） 静息（去极化，-70 mV）激活（约1ms）失活（复极化，-55mV ）静息 再生性循环 阻断剂：河豚毒 I类抗心律失常药物作用靶点,24,动作电位,1期（快速复极初期） K +外流 瞬时外向电流通道 静息（去极化，-30 mV）激活（510 ms）静息 阻断剂：4-氨基

8、吡啶,25,动作电位,2期（平台期） Ca2+内流K +外流（略强） L型钙电流通道（慢通道） 静息（去极化，-40mV）激活（7ms）失活（复极化）静息 阻断剂：维拉帕米（ 类抗心律失常药物） 延迟整流钾流 静息（去极化，-40 mV）激活（复极化，-50mV） 静息 内向整流钾通道（通透性低，阻碍K+外流）,26,动作电位,3期（快速复极末期） K +外流 延迟整流钾流通道 静息（去极化，-40 mV）激活（复极化，-50mV） 静息 内向整流钾通道（通透性增加） 再生性循环（正反馈） 类抗心律失常药物作用靶点,27,动作电位,4期（静息期） 恢复细胞内外离子分布 钠泵 Na+-Ca2+交

9、换体 继发性主动转运 钙泵 活动是持续进行的,28,自律细胞的跨膜电位及其形成机制,窦房结P（pacemaker）细胞 浦肯野细胞最大复极电位 4期自动去极化 自律性的基础 外向电流进行性衰减 内向电流进行性增强,29,窦房结P细胞,0期（去极化过程） Ca2+内流 L型钙通道 3期（复极化过程） K+外流 延迟整流钾流通道 4期（自动去极化）,30,自动去极化过程,K+外流进行性衰减（主要） 延迟整流钾流通道 -50 mV开始关闭 Na+内流进行性增强（微弱） If通道 -100 mV充分激活 阻断剂：铯 Ca2+内流进行性增强（自动去极化后期） T型钙通道 -50 mV开始激活 阻断剂：镍

10、,31,浦肯野细胞,0期 Na+内流 1期 K+外流 2期 Ca2+内流 K+外流 3期 K+外流 4期,32,浦肯野细胞,4期自动去极化 K+外流进行性衰减（微弱） 延迟整流钾流通道 -50 mV开始关闭 Na+内流进行性增强（主要） If通道 -100 mV充分激活,33,病例心肌梗死并发心律失常,患者男性，64岁。忽然感到胸骨下压榨性的疼痛，大汗淋漓。送至医院后检查证实，患者出现“心肌梗死”。患者在感到胸痛后数分钟内出现室性心动过速，于是被给予一种抑制心脏快钠通道的抗心律失常药物治疗。发病大约1小时后，希氏束的传导突然停止，安装人工起搏器。,34,抗心律失常药物,根据对心肌细胞生物电活动

11、的影响分类 类：阻断快速钠通道（奎尼丁，利多卡因，普罗帕酮） 减慢0期上升速度，延长动作电位时程 类：阻断肾上腺素能受体（美托洛尔） 类：阻断钾通道（胺碘酮） 延长复极 类：阻断L型钙通道（维拉帕米，地尔硫卓，硝苯地平） 抑制慢反应细胞心肌电活动,35,二、心肌的生理特性,电生理特性 兴奋性（excitability） 自律性（autorhythmicity） 传导性（conductivity） 机械特性 收缩性,36,兴奋性的周期性变化,有效不应期 绝对不应期（0期-55 mV） 局部反应期（-55 -60 mV） 钠通道失活 相对不应期（-60 -80 mV） 钠通道逐渐复活 超常期（-8

12、0 -90 mV） 膜电位与阈电位之间差值较小,37,兴奋性,影响兴奋性的因素 静息电位或者最大复极电位水平 阈电位水平 引起0期去极化的离子通道性状 钠通道；L型钙通道 静息、激活、失活,38,兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系,心肌 不应期长 不出现强直收缩 保证收缩和舒张交替进行,39,兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系,期前收缩（premature systole） 代偿性间歇（compensatory pause）,40,心肌细胞具有传导兴奋的能力或特性 衡量指标：传导速度 传导快的位置 优势传导通路 心室内传导组织 保证心室或者心房同步收缩 传导慢的位置 房室交界（房-室延搁） 保

13、证心房、心室顺序收缩,传导性,41,0.05 m/s,11.2 m/s,0.4 m/s,0.02 m/s,4 m/s,2 m/s,0.2 m/s,1 m/s,传导性,影响因素 结构因素 细胞直径 细胞间缝隙连接 生理因素 0期去极化的速度和幅度 膜电位 邻旁未兴奋区心肌膜的兴奋性,42,自动节律性,心肌在无外来刺激条件下能自动产生节律性兴奋的能力或特性 衡量指标：自动兴奋的频率 心脏的起搏点（pacemaker） 正常起搏点：窦房结 窦性节律 潜在起搏点 异位起搏点,43,100 次/分钟,50 次/分钟,40 次/分钟,25 次/分钟,自动节律性,窦房结控制潜在起搏点的主要机制 抢先占领（c

14、apture） 超速驱动压抑（overdrive supression） 窦房结对于潜在起搏点自律性的直接抑制作用 频率依赖性 钠泵活动的增强,44,自动节律性,影响自律性的因素 4期自动去极化的速率 最大复极电位水平 阈电位水平,45,收缩性,46,同步收缩 不发生强直收缩 对细胞外Ca2+的依赖性：钙诱导的钙释放,心电图导联,三、体表心电图,47,P波：心房去极化 QRS波群：心室去极化 T波：心室复极化 U波,心电图,48,PR间期：P波起点QRS波起点；房室传导时间 QT间期：QRS波起点T波终点；心室动作电位时程 ST段：QRS波终点T波起点；心室动作电位平台期,心电图,49,心电图

15、,50,第三节 血管生理,51,一、各类血管的功能特点,弹性储器血管（Windkessel vessel） 主动脉、肺动脉主干及其发出的最大分支 心脏间断射血血管中连续的血流 缓冲心动周期中血压的波动幅度 分配血管（distribution vessel） 中动脉：弹性储器血管后小动脉前 将血液运输至各器官组织 毛细血管前阻力血管（precapillary resistance vessel） 小动脉，微动脉 管壁平滑肌的舒缩可明显改变血管口径，改变血流阻力,52,一、各类血管的功能特点,毛细血管前括约肌（precapillary sphincter） 控制毛细血管的开放或关闭 交换血管（ex

16、change vessel） 真毛细血管 短路血管 动静脉吻合支 参与体温调节,53,一、各类血管的功能特点,毛细血管后阻力血管（postcapillary resistance vessel） 微静脉 仅占血管系统总阻力的一小部分 容量血管（capacitance vessel） 静脉系统 容纳6070%的循环血量,54,二、血流动力学,血流量 = 压力差 / 血流阻力 血流阻力（resistance of blood flow） 血管半径4 血压（blood pressure） 血管内流动的血液对血管侧壁的压强,55,二、血流动力学,血流速度 = 血流量 / 血管横截面积血流方式 层流 湍流,56,三、动脉血压与动脉脉搏,动脉血压的测量方法,57,动脉血压的正常值,收缩压（systolic pressure） 100120 mmHg 舒张压（diastolic pressure） 6080 mmHg 脉搏压（pulse pressure） 3040 mmHg 平均动脉压 100 mmHg,