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1、第六章 循环系统的结构与生理n n循环系统循环系统血液循环血液循环淋巴循环淋巴循环组织液循环组织液循环脑脊液循环脑脊液循环主导主导血液循环血液循环结构基础：心血管系统结构基础：心血管系统房水循环房水循环循环循环:各种体液间不断流动、相互交换的过程各种体液间不断流动、相互交换的过程心脏前面观心脏前面观心脏后面观心脏后面观第二节 心脏的生物电活动一、一、心肌细胞的生物电现象心肌细胞的生物电现象 工作细胞工作细胞自律细胞自律细胞心房肌心房肌心室肌心室肌收缩功能收缩功能浦肯野细胞浦肯野细胞P细胞细胞窦房结窦房结房室交界房室交界自动节律性兴奋自动节律性兴奋心心肌肌细细胞胞特殊传导系：特殊传导系：（自律性
2、）（自律性）窦房结、房室交界、房室束、窦房结、房室交界、房室束、浦肯野纤维网浦肯野纤维网（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制（心室肌为例）1. 静息电位 稳定，稳定，-90 mV机制：机制：K+外流外流神经纤维神经纤维Ap02. 动作电位Ap具有上述特征的心肌细胞具有上述特征的心肌细胞 快反应快反应Cn n特点：特点：复极缓慢而复杂；上升支和下降支不对称；复极缓慢而复杂；上升支和下降支不对称；分为分为04期。期。（1） 去极化过程（去极化过程（ 0期）期）历时：历时：电位变化：电位变化：机制：机制：-90 mV+30 mV12 ms电压门控电压门控Na+通道开放通道开放Na+内流内流快通道快通
3、道快反应电位快反应电位（2）复极化过程历时：历时：电位变化：电位变化：机制：机制：+30 mV0 mV10 msK+外流（主要）外流（主要）Ito电流电流 1期（快速复极初期）期（快速复极初期） 0期和期和1期期 锋电位锋电位 2期（平台期）历时：历时：电位变化：电位变化：机制：机制：100 ms150 msK+外流外流IK1和和IK外向离子流：外向离子流：0 mV，缓慢，缓慢内向离子流：内向离子流：Ca2+内流内流慢通道慢通道+-+-外向（复极）外向（复极）内向（去极）内向（去极）主要特征主要特征 3期（快速复极末期）历时：历时：电位变化：电位变化：机制：机制：0 mV-90 mV10015
4、0 msK+外流外流IK和和IK1（+） 4期（静息期） 主动转运主动转运跨膜离子转运：跨膜离子转运：Na+K+泵泵Na+Ca2+交换体交换体 Ca2+泵泵Na+K+Na+Ca2+Ca2+心室肌细胞动作电位心室肌细胞动作电位机制：机制：K+外流（外流（Ik）逐渐）逐渐4期：最大复极电位期：最大复极电位自动除极自动除极（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制n n特点：特点：4期自动去极化期自动去极化 自律性的基础自律性的基础1. 浦肯野细胞 快反应自律快反应自律C 03期：同心室肌期：同心室肌C（起搏电流）（起搏电流）Na+内流（内流（If ）逐渐）逐渐主要主要浦肯野细胞动作电位及起搏机制上：跨膜
5、电位上：跨膜电位 下：下：If和和Ik的电导的电导心肌细胞动作电位A 心室肌细胞心室肌细胞 B 窦房结细胞窦房结细胞2. 窦房结细胞（1）最大复极电位、阈电位绝对值较小。）最大复极电位、阈电位绝对值较小。（3）0期去极化速度慢，振幅低。期去极化速度慢，振幅低。L型型Ca2+通道激活通道激活机制：机制：Ca2+内流（内流（ICa-L）慢反应自律慢反应自律C（2）0期去极化仅达期去极化仅达0 mV。慢通道慢通道（4）复极无明显的）复极无明显的1期和平台期。期和平台期。机制：机制：慢慢Ca2+通道逐渐失活通道逐渐失活K+通道激活通道激活K+外流（外流（Ik）（5）4期自动除极较快。期自动除极较快。K
6、+外流（外流（Ik ）进行性）进行性Na+内流（内流（If）进行性）进行性机制：机制：外向电流：外向电流：内向电流：内向电流：T型型Ca2+通道开放通道开放 Ca2+内流内流最重要最重要Ca2+内流内流电生理特性电生理特性快反应电位快反应电位慢反应电位慢反应电位离子活动（去极）离子活动（去极） Na Ca2离子活动（复极）离子活动（复极）K、Ca2K静息电位静息电位-80-95 mV-40-70 mV阈电位阈电位-60-70 mV-30-40 mV去极化去极化去极快、振幅大去极快、振幅大去极慢、振幅小去极慢、振幅小复极化复极化有时相区分有时相区分缓慢、无时相区分缓慢、无时相区分传导速度传导速度
7、快快慢慢心肌细胞快、慢反应电位比较表心肌细胞快、慢反应电位比较表二、心肌的电生理特性n n兴奋性兴奋性n n自动节律性（自律性）自动节律性（自律性）n n传导性传导性n n收缩性收缩性电电生理特性生理特性机械活动特性机械活动特性（一）心肌的兴奋性（Excitability）n n概念：心肌细胞接受刺激产生兴奋的能力概念：心肌细胞接受刺激产生兴奋的能力概念：心肌细胞接受刺激产生兴奋的能力概念：心肌细胞接受刺激产生兴奋的能力n n衡量指标：阈值衡量指标：阈值衡量指标：阈值衡量指标：阈值（1）静息电位（最大复极电位）水平）静息电位（最大复极电位）水平（2）阈电位水平）阈电位水平静息电位静息电位阈电位
8、阈电位1. 决定和影响兴奋性的因素慢反应慢反应C Ca2+通道通道备用状态备用状态（3）0期去极化通道的状态期去极化通道的状态快反应快反应C Na+通道通道2. 一次兴奋过程中兴奋性的周期变化分期分期时程时程兴奋性兴奋性机制机制有有效效不不应应期期绝对不应期绝对不应期0期期3期期(-55mv)无无Na+通道完全失活通道完全失活局部反应期局部反应期-55mv -60mv局部局部反应反应Na+通道刚刚恢复通道刚刚恢复相对不应期相对不应期-60mv -80mv低于低于正常正常Na+通道尚未恢复通道尚未恢复超常期超常期-80mv -90mv高于高于正常正常Na+通道完全恢复膜电位通道完全恢复膜电位距阈
9、电位近距阈电位近 以心室肌为例以心室肌为例心肌兴奋性的特点n n心肌的有效不应期长心肌的有效不应期长 3.收缩期收缩期舒张早期舒张早期收缩与舒张交替活动收缩与舒张交替活动 期前收缩期前收缩 代偿间歇代偿间歇 有效不应期有效不应期期前期前收缩和代偿间歇收缩和代偿间歇（二）心肌的自动节律性（autorhythmicity）n n概念概念概念概念：在在没有外来刺激的条件下，组织细胞能没有外来刺激的条件下，组织细胞能够自动地发生节律性兴奋的特性。够自动地发生节律性兴奋的特性。1. 心肌的自动节律性和各级自律细胞的心肌的自动节律性和各级自律细胞的相互关系相互关系窦房结窦房结房室交界房室交界左右束支左右束
10、支普肯耶纤维普肯耶纤维（100次次/分）分）（50次次/分）分）（25次次/分）分）正常起搏点正常起搏点窦性心律窦性心律潜在起搏点（异位起搏点）潜在起搏点（异位起搏点）异位节律（病理）异位节律（病理）n n指标：指标：指标：指标：自动兴奋的频率自动兴奋的频率自动兴奋的频率自动兴奋的频率窦房结是主导整个心脏兴奋和收缩的正常起搏点窦房结是主导整个心脏兴奋和收缩的正常起搏点窦房结控制潜在起搏点的机制：窦房结控制潜在起搏点的机制：抢先占领：抢先占领：窦房结自律性高，首先兴奋窦房结自律性高，首先兴奋超速驱动压抑：超速驱动压抑：潜在起搏点长期处于潜在起搏点长期处于“超速超速”兴奋状态兴奋状态2. 影响自律
11、性的因素（2）4期自动去极化速度期自动去极化速度（1）最大复极电位与阈电位之间的差距）最大复极电位与阈电位之间的差距阈电位水平阈电位水平自律性自律性最大复极电位最大复极电位自律性自律性影响自律性的因素影响自律性的因素特点：特点：闰盘闰盘机能合胞体机能合胞体特殊传导系特殊传导系有序的传导有序的传导几乎同一时间传导至心肌几乎同一时间传导至心肌的各个部位的各个部位（三）心肌的传导性指标：指标：Ap沿细胞膜的传播速度沿细胞膜的传播速度缝隙连接缝隙连接1. 心脏内兴奋传播的途径和特点心脏内兴奋传播的途径和特点 途径：途径：窦房结窦房结房室交界区房室交界区（延搁延搁）左右房室束左右房室束浦肯野纤维网浦肯野
12、纤维网心房心房优势传优势传导通路导通路房室束房室束心室心室 传导性特点（1 1）心房（心室）内传导较快）心房（心室）内传导较快）心房（心室）内传导较快）心房（心室）内传导较快肌肌C同步兴奋同步兴奋（2）房室延搁（）房室延搁（0.450.1s）机制：机制：房室交界传导速度很慢，其中结区最慢房室交界传导速度很慢，其中结区最慢房室交界是兴奋由心房入心室的房室交界是兴奋由心房入心室的唯一通道唯一通道意义：意义： 保证心房收缩完毕后心室才开始收缩保证心房收缩完毕后心室才开始收缩2. 决定和影响传导性的因素（1）结构因素结构因素 心肌纤维的直径心肌纤维的直径传导速度传导速度（2）生理因素生理因素 主要因素
13、主要因素 已兴奋部位已兴奋部位Ap0期去极化速度和幅度期去极化速度和幅度传导速度传导速度邻近未兴奋部位膜的兴奋性邻近未兴奋部位膜的兴奋性奎尼丁奎尼丁苯妥英钠苯妥英钠去去极极化化速速度度静息电位水平静息电位水平三、体表心电图（ECG）1. 概念：由窦房结发出的兴奋按一概念：由窦房结发出的兴奋按一定途径和时程依次传向心房和心定途径和时程依次传向心房和心室，心脏各部分在兴奋过程中出室，心脏各部分在兴奋过程中出现的生物电活动，可以通过心脏现的生物电活动，可以通过心脏周围的导电组织和体液传导到身周围的导电组织和体液传导到身体表面。如果将测量电极放置在体表面。如果将测量电极放置在人体表面的一定部位，可以记
14、录人体表面的一定部位，可以记录到心脏兴奋过程中发生的电变化，到心脏兴奋过程中发生的电变化，所记录的图形。所记录的图形。2. 测量：细胞外记录法，即膜外两点电位差。测量：细胞外记录法，即膜外两点电位差。3. 电极放置位置不同，记录的心电图曲线也不同。电极放置位置不同，记录的心电图曲线也不同。（一）心电图中各波的意义P波：两心房除极伴随的电变化波：两心房除极伴随的电变化QRS波群：两心室除极的电变化波群：两心室除极的电变化T波：两心室复极的电位变化波：两心室复极的电位变化U波：意义不清波：意义不清标准标准II导联导联第三节 心脏的泵血功能n n原理与骨骼肌相同，不同之处：原理与骨骼肌相同，不同之处
15、：原理与骨骼肌相同，不同之处：原理与骨骼肌相同，不同之处： 2. “全全”或或“无无”式式收缩收缩肌质网不很发达肌质网不很发达钙贮备量较少钙贮备量较少左右心房同步左右心房同步左右心室同步左右心室同步原因：功能合胞体原因：功能合胞体1. 对细胞外液中对细胞外液中Ca2+的依赖性的依赖性一、心肌收缩的特点钙触发的钙释放：少量钙内流钙触发的钙释放：少量钙内流内钙大量释放内钙大量释放二、心脏的泵血过程n n历时：历时： 概念：概念：心脏收缩和舒张一次，构成一个机械活心脏收缩和舒张一次，构成一个机械活动周期。心房和心室均包括收缩期和舒动周期。心房和心室均包括收缩期和舒张期。张期。 心律心律75次次/分分
16、 1个心动周期为个心动周期为0.8s心房心房心室心室全心舒张期全心舒张期（一）心动周期的概念（cardiac cycle）心动周期心动周期 三尖瓣三尖瓣 肺动脉瓣肺动脉瓣（二）心脏的泵血过程动力：动力：基本原理：基本原理：心脏节律性舒缩活动心脏节律性舒缩活动 压力梯度压力梯度血流方向：血流方向：瓣膜的开放和关闭瓣膜的开放和关闭以左心室为例：以左心室为例：1. 心室收缩期（0.3s）（1）等容收缩期（）等容收缩期（0.05s）心室收缩心室收缩心室压心室压 心房压心房压房室瓣关闭房室瓣关闭心室压心室压 动脉压动脉压动脉瓣开放动脉瓣开放由由心室入动脉心室入动脉心室肌强烈收缩心室肌强烈收缩室内压达峰值
17、室内压达峰值射血快、多射血快、多心室肌收缩减弱心室肌收缩减弱室内压、主动脉压均下降室内压、主动脉压均下降射血减慢射血减慢心脏的射（泵）血时心脏的射（泵）血时程程2. 心室舒张期（0.5s）（1）等容舒张期（）等容舒张期（0.060.08s）心室舒张心室舒张室内压室内压 房内压房内压房室瓣关闭房室瓣关闭封闭腔封闭腔容积不变，室内压急剧容积不变，室内压急剧（2）心室充盈期（0.43s）快速充盈期（快速充盈期（0.11s）：）：心室肌舒张心室肌舒张室内压室内压 170180次次/分分心输出量心输出量回心血量回心血量心率心率 骨骼肌和内脏血管骨骼肌和内脏血管冠状血管和脑血管冠状血管和脑血管n n 几乎
18、所有血管都受交感缩血管神经支配。几乎所有血管都受交感缩血管神经支配。几乎所有血管都受交感缩血管神经支配。几乎所有血管都受交感缩血管神经支配。动脉（微动脉密度最高）动脉（微动脉密度最高）静脉静脉n n 许多血管仅受交感缩血管神经支配（单神经支配）许多血管仅受交感缩血管神经支配（单神经支配）许多血管仅受交感缩血管神经支配（单神经支配）许多血管仅受交感缩血管神经支配（单神经支配）副交感舒血管副交感舒血管副交感舒血管副交感舒血管N N纤维纤维纤维纤维：（2）舒血管神经纤维交感舒血管交感舒血管N纤维：纤维：节后纤维分布：骨骼肌血管节后纤维分布：骨骼肌血管释放：释放：Ach + M受体受体血管舒张血管舒张
19、节后纤维分布：节后纤维分布：脑、唾液腺、胃肠道腺体、外生脑、唾液腺、胃肠道腺体、外生殖器等血管。殖器等血管。释放：释放：Ach + M受体受体血管舒张血管舒张（二）心血管中枢1. 延髓的心血管中枢延髓的心血管中枢2. 延髓以上的心血管中枢延髓以上的心血管中枢延髓是心血管活动的基本中枢所在延髓是心血管活动的基本中枢所在正常正常下降下降N元元心迷走心迷走N元元控制心交感控制心交感N活动的活动的N元元控制交感缩血管控制交感缩血管N活动的活动的N元元下丘脑、边缘系统、小脑等下丘脑、边缘系统、小脑等部位：部位：功能：功能： 使心血管活动与机体各种使心血管活动与机体各种行为的改变相协调。行为的改变相协调。
20、（三）心血管反射1. 颈动脉窦、主动脉弓压力感受性反射颈动脉窦、主动脉弓压力感受性反射血压血压血管壁扩张血管壁扩张压力压力感受器感受器（+ +）颈动脉窦颈动脉窦主动脉弓主动脉弓N冲动冲动传入传入N窦窦N舌咽舌咽N迷走迷走N延髓延髓（反射中枢）反射中枢）缩缩血管区血管区心交感区心交感区心抑制区心抑制区交感缩血管交感缩血管N心交感心交感N心迷走心迷走N血管舒张血管舒张心脏：心脏：心率心率收缩力收缩力外周阻力外周阻力心输出量心输出量血压血压恢复正常恢复正常（- -）（- -）（+ +）传出传出N意义：意义：负反馈调节，对动脉血压进行快速调节，使负反馈调节，对动脉血压进行快速调节，使动脉血压保持相对稳
21、定。动脉血压保持相对稳定。 压力感受性反射的重调定压力感受性反射的重调定 颈动脉窦区与主动脉弓区的压力感受颈动脉窦区与主动脉弓区的压力感受器与器与化学感受器化学感受器 颈动脉窦颈动脉窦反射反射2. 颈动脉体、主动脉体化学感受性反射PO2颈动脉体颈动脉体主动脉体主动脉体化学感受器化学感受器（+）传入神经传入神经窦神经窦神经 迷走神经迷走神经呼吸中枢呼吸中枢（孤束核）（孤束核）缩血管区缩血管区正常时占次要地位，当缺氧、窒息、酸中毒等正常时占次要地位，当缺氧、窒息、酸中毒等时发挥作用。时发挥作用。延髓延髓血压血压血管收缩血管收缩PCO2pH呼吸加快加深呼吸加快加深（+）（+）意义：意义：心房、心室、
22、肺血管压力心房、心室、肺血管压力血容量血容量心、肺血管壁牵拉心、肺血管壁牵拉心肺感受器（心肺感受器（+）传入神经传入神经交感交感N张力下降张力下降迷走迷走N张力升高张力升高血压血压3. 心肺感受器引起的心血管反射心肺感受器引起的心血管反射心血管中枢心血管中枢化学物质，如前列腺素、缓激肽等化学物质，如前列腺素、缓激肽等（一）肾素-血管紧张素-醛固酮系统肾素（肾近球细胞分泌）肾素（肾近球细胞分泌）血管紧血管紧张素原张素原血管紧血管紧张素张素I血管紧张素血管紧张素II血管紧张素血管紧张素III血管紧张素受体血管紧张素受体升压效应升压效应入血入血肺肺转化酶转化酶酶酶A（1）（）（2）（）（3）（）（4
23、）（血浆中）（血浆中）二、体液调节（1 1）使全身微）使全身微）使全身微）使全身微A A收缩，微收缩，微收缩，微收缩，微V V收缩收缩收缩收缩（2 2）促进）促进）促进）促进交感缩交感缩交感缩交感缩血管血管血管血管N N末梢递质释放末梢递质释放末梢递质释放末梢递质释放（3 3）促）促）促）促醛固酮醛固酮醛固酮醛固酮合成释放，合成释放，合成释放，合成释放，保保保保NaNa+ +保水保水保水保水 血量血量血量血量（4 4）增强渴觉）增强渴觉）增强渴觉）增强渴觉 饮水饮水饮水饮水Bp使中枢交感缩血管紧张性加强使中枢交感缩血管紧张性加强（二）（二）肾上腺素肾上腺素和去和去甲甲肾上腺素肾上腺素肾上腺髓质
24、肾上腺髓质肾上腺素肾上腺素去甲肾上腺素去甲肾上腺素儿茶酚胺儿茶酚胺分泌分泌（Adr）（NA）神经递质神经递质作用：作用：Adr12血管血管心脏心脏皮肤粘膜、肾、胃肠道皮肤粘膜、肾、胃肠道 受体为主受体为主 收缩收缩骨骼肌、肝骨骼肌、肝2受体为主受体为主小小剂量剂量 舒张舒张大剂量大剂量 收缩收缩正性作用正性作用强心剂强心剂NA12收缩收缩血管血管心脏心脏正性正性作用作用血压血压减压反射减压反射(-)升压剂升压剂（三）血管升压素（抗利尿激素，ADH）（四）血管内皮生成的血管活性物质（四）血管内皮生成的血管活性物质促进肾集合管对水的重吸收促进肾集合管对水的重吸收 血量血量大剂量时收缩血管平滑肌大剂
25、量时收缩血管平滑肌外周阻力外周阻力血压血压血管内皮细胞舒张因子：血管内皮细胞舒张因子：PGI2，EDRF血管内皮细胞收缩因子：内皮素血管内皮细胞收缩因子：内皮素（五）激肽释放酶激肽系统（自学）（五）激肽释放酶激肽系统（自学）（六）心钠素（自学）（六）心钠素（自学）（七）前列腺素（自学）（七）前列腺素（自学）（八）阿片肽（自学）（八）阿片肽（自学）（九）组胺（自学）（九）组胺（自学）三、局部血流调节n n调节机制调节机制神经调节神经调节体液调节体液调节自身调节自身调节第六节 器官循环n n器官血流量：器官血流量： 概念概念:单位时间内流过某一器官的血量。单位时间内流过某一器官的血量。 安静时，每
26、安静时，每100g组织：肾组织：肾心心肝肝脑脑 影响因素影响因素: 动静压差动静压差 阻力血管的舒缩状态阻力血管的舒缩状态 一、冠脉循环一、冠脉循环1. 毛细血管网丰富毛细血管网丰富（一）冠脉血流的特点（一）冠脉血流的特点毛细血管数毛细血管数/心肌纤维数心肌纤维数 = 1:1物质交换快物质交换快2. 吻合支细小吻合支细小难以较快建立侧支循环难以较快建立侧支循环3. 冠脉血流量冠脉血流量 225ml/min心肌活动心肌活动冠脉血流量冠脉血流量在心动周期中有时相变化：在心动周期中有时相变化：动脉舒张压动脉舒张压舒张期长短舒张期长短影响因素影响因素（二）冠脉血流量的调节（二）冠脉血流量的调节 1. 心肌代谢水平心肌代谢水平代谢产物：腺苷代谢产物：腺苷 舒张小动脉舒张小动脉2. 神经调节神经调节3. 激素调节激素调节二、肺循环（一）肺循环的生理特点 低压大容量（二）肺循环血流量的调节 1. 神经调节 2. 肺泡气的氧分压 3. 血管活性物质三、脑循环 颅底动脉环供应（一）脑循环的特点 1. 血流量变化小 ，分布不均一 2. 脑组织代谢水平高，血流量较多 3. 血脑屏障和血脑脊液屏障（二）脑血流量的调节 1. 自身调节 2. CO2和O2分压 3. 代谢产物的调节 4. 神经调节
