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1、Chaper3 Blood circulation,1.心脏的泵血功能,4.心血管活动的调节,3.血 管 生 理,2.心脏的生物电现象和生理特性,肺循环 体循环 pulmonary circulation Systemic circulation,1 心脏的泵血功能(Pump function of the heart),1.1.1 心动周期(Cardiac cycle)(video录象）Concept：心房或心室每收缩和舒张一次称心动周期Phase：T1/f60s/750.8s,房缩(atrial systole) 0.1s 房舒 (atrial diastole) 0.7s,室缩 (ven
2、tricular systole) 0.3s 室舒(ventricular diastole) 0.5s,1.1 心动周期与心率,Characteristics：舒张期时间 收缩期时间全心舒张期0.4s 利心肌休息和心室充盈心率快慢主要影响舒张期,心率心舒期充盈 休息心衰,1.1.2 心率(heart rate)概念：单位时间内心脏舒缩的次数称心率注意：正常值的判断？心率同动物体型大小、年龄、性别、种类和生理情况等有关。,1.2 心脏泵血过程和机理(Pump process and mechanism of heart),Cyclic action of heart including: 心房
3、收缩期、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）,A 心房收缩期(artrial systole),心房收缩 心房容积 房内压 (右房4-6mmHg) (左房6-7mmHg) 房室瓣开放 (动脉瓣处关闭状态) 挤血入心室 (占心室充盈量25%) 心房舒张 (75%由V经心房流入心室),B 心室收缩期(ventricular systole),（1）等容收缩期 (Isovolumic contraction) 心室开始收缩 室内压急剧 (左室内压近80mmHg) 房室瓣关闭 (动脉瓣仍处于关闭状态) (容积不变、血液不流) 继续收缩 快速
4、射血期,（2）快速射血期(Rapid Ejection ) 心室继续收缩 室内压动脉压 （左室80mmHg） （右室8mmHg） 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70%） 心室容积迅速 减慢射血期,特点：快速射血期末室内压与主动脉压最高用时少(收缩期1/3)，射血量大,（3）减慢射血期： (Slow ejection) 迅速射血入动脉后 心室容积继续 室内压略动脉压 射血能=血液的动能 继续射血入动脉 （占射血量30%） 心室容积继续 心室舒张前期,特点：用时长(收缩期2/3)，射血量少；因外周血管的阻力作用，血液的动能在主动脉转变为压强能，使动脉压略室内压,C
5、 心室舒张期(ventricular diastole,（1）等容舒张期 Isovolumetric diastole 心室开始舒张 室内压迅速 （室内压=动脉压） 动脉瓣关闭 心室继续舒张 室内压急剧迅速 房室瓣仍处于关闭状态 容积不变、血液不流 快速充盈期,特点：动脉瓣、房室瓣都处于关闭状态动脉瓣关闭产生第二心音,（2）快速充盈期： Rapid filling phase 等容舒张期末 室内压 （室内压房内压） 房室瓣开放 心室继续舒张 室内压 心房和大V内的血液快速入室 （占总充盈量2/3） 心室容积迅速,特点：快速充盈期末的室内压最低,（3）)减慢充盈期 Slow filling ph
6、ase随着心室内血液的充盈，心室与心房、大V间的压力差减小，血液流入心室的速度减慢。,1.3 心脏泵血功能的评定(Evaluation index of cardiac pump function) 1.3.1 心输出量(Cardiac output)（video）每搏输出量(stroke volume)：一侧心室每次搏出的血量.,每分输出量(minute volume)：一侧心室每分钟射出的血量 Cardiac output Stroke volumheart rate56L/min,心指数(Cardiac index)：空腹和安静状态下, 每平方米体表面积的每分心输出量3.03.5L/mi
7、n.m2 Cardiac index=cardiac output/body surface area接近2L/min.m2 意 义：评定不同个体心功能,射血分数(Ejection fraction)：每搏输出量心舒张末期容积 6080ml120130ml5060,1.3.2 Cardiac work output Stroke work:心脏每收缩1次所作的功。,1.3.3 心脏泵血功能的调节（Regulation of cardiac pump function)每分输出量 每搏输出量 心率,（Starling定律）,等长自身调节,异长自身调节,前负荷、 后负荷、 心缩力,1）心肌的异长自
8、身调节（心室舒张末期容积）静脉回流量对心肌纤维初长度的调节,2）心肌的等长自身调节心肌收缩能力概念：指心肌在前负荷不变（心肌初长度不变）,而改变肌缩程度、速度和张力等方面,实现调节每搏输出量的内在特性。,3）外周阻力的影响,4）心率心率每搏输出量每分输出量40150次/分每分心输出量150次/分心动周期缩短（尤其心舒期）充盈量每搏输出量每分心输出量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心输出量,1.3 心音(Heart sound) 心音的来源：血流突然被推动而加速或突然被阻挡而减速而引起的心脏各部的振动第一心音(First heart sound)：收缩音第二心音(s
9、econd heart sound)：舒张音,2.1 心肌细胞的生物电现象(Electrical activity of the heart)2.1.1 心肌细胞的类型及特征(Type and property of cardiac cell)普通心肌细胞或工作细胞（Working cell)心房和心室细胞特殊分化的心肌细胞或自律细胞（Rhythmic cell)P细胞和浦肯野细胞,2 心脏的生物电现象和生理特性,2.1.2 Working cell 的跨膜电位及其形成原理,静息电位(Resting potential),（1）幅度(Size)：-90mV （2）机制(Mechanism)：=
10、K+平衡电位(Potassium equilibrium potential)条件：膜两侧存在浓度差膜通透性具选择性：K+/Na+100/1,K+i K+o 281,Na+iNa+o113,心室肌的RP和AP,动作电位(Action potential),按任意键显示动画2,0期： 刺激 RP 阈电位 激活快Na+通道 Na+再生式内流 Na+平衡电位 （0期）,快Na+通道：-70mV激活，持续1-ms，特异性强(只对Na+通透)，阻断剂(TTX)，激活剂(苯妥因钠),0期,1期： 快Na+通道失活 + 激活Ito通道 K+外流 快速复极化 （1期）,Ito通道：70年代认为Ito的离子成分
11、为Cl-，现在认为Ito可被K+通道阻断剂(四乙基胺、4-氨基吡啶)阻断，Ito的离子成分为K+,1期,Na+,K+,按任意键显示动画2,2期：0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 缓慢复极化 （2期=平台期）,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： 慢Ca2+通道失活 + IK 通道通透性 K+再生式外流 快速复极化 至RP水平 （3期）,
12、4期：因膜内Na+和Ca2+ 升高，而膜外K+升高激活离子泵泵出Na+和Ca2+，泵入K+恢复正常离子分布,3期,Na+,K+,Ca2+,K+,K+,泵,按任意键显示动画2,泵,2.1.3 自律细胞的跨膜电位及其形成机制快反应自律性细胞（蒲肯野氏纤维）动作电位：Action potential of rapid response autorhythmic cell,1）机制(mechanism)0、1、2、3期：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(Characteristic) （1）0期去极化速快，幅度大 （2）4
13、期自动去极化速度比窦房结细胞的慢，故自律性低。,慢反应自律性细胞（窦房结的P细胞）的动作电位Action potential of slow response autorhythmic cell,1）去极化： -70毫伏上升到 0毫伏机理:钙离子缓慢内流而去极化特点：是钙离子内流引起去极化，除极慢；幅度小,Mechanism:,0期：当4期自动去极化达到阈电位激活慢钙通道（Ica-L型）Ca2+内流,Ca2+,Ca2+,0期,阈电位,零电位,按任意键显示动画1、2,3期：钙通道（Ica-L型）渐失活 + 激活钾通道（IK） Ca2+内流+ K+递减性外流（因钾通道的失活K+呈递减性外流）,K+
14、,Ca2+,3期,按任意键显示动画1、2,4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+,具“自我”启动“自我”发展“自我”终止的离子流现象,Na+,Ca2+,4期,按任意键显示动画1、2,2.2.1 兴奋性(Excitability)（video） 周期性变化：,（1）有效不应期effective refractory period 绝对不应期 absolute refractory period （2）相对不应期 Relative refractory period （3）超常期 Supranormal period,2.2
15、 心肌的生理特性(Myocardial properties),局部反应期,相对不应期,超 常 期,特点 :有效不应期（effective refractory period）特别长，不发生强直收缩。有效不应期的长短主要取决2期（平台期）。,影响兴奋性因素（1）静息电位水平 RP距阈电位远需刺激阈值兴奋性RP距阈电位近需刺激阈值兴奋性,（2）阈电位水平（为少见的原因）上移RP距阈电位远需刺激阈值兴奋性下移RP距阈电位近需刺激阈值兴奋性,心肌兴奋性变化与收缩活动的关系 （1）不会发生强直收缩 （2）期前收缩与代偿间歇期前收缩（premature systole or extrasystole)（
16、Video）：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生的收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。代偿间歇(Compensatory pause)：一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。,2.2.2 自动节律性(autorhythymicity)（video)Concept：心脏在离体和脱离神经支配下，仍能自动地产生节律性兴奋和收缩的特性。各部位的自律细胞的自律性高低不一窦房结-房室结-浦氏纤维 （90-100次/分（40-60次/分）（20-40次/分） 自动中枢（automatic centre)：窦房结(Sinus venous ) Sinus venous:正常起搏点(pacemaker). 其它自律组织为潜在起搏点（latent pacemaker),
