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1、血液循环血液循环BloodCirculation20142014秋季本科生课程秋季本科生课程秋季本科生课程秋季本科生课程1.血管内是空气血管内是空气古希腊哲学家亚里士多德古希腊哲学家亚里士多德2.血液运动理论血液运动理论1800年前，古罗马神医盖仑否定亚里士多德的观点，指出人血管里流的是血。年前，古罗马神医盖仑否定亚里士多德的观点，指出人血管里流的是血。血液在人体内像潮水一样流动之后，便消失在人体四周血液在人体内像潮水一样流动之后，便消失在人体四周3.心肺循环理论心肺循环理论16世纪，比利时医生维萨里认为盖仑的理论是错误的。不久，西班牙医生塞尔世纪，比利时医生维萨里认为盖仑的理论是错误的。不久
2、，西班牙医生塞尔维特便提出了血液在心肺之间进行小循环的看法维特便提出了血液在心肺之间进行小循环的看法4.血液循环理论血液循环理论1628年，哈维发表划时代著作年，哈维发表划时代著作Heartandmovementofblood（中译名（中译名心血运动论心血运动论）亚里士多德：血管内是空气亚里士多德：血管内是空气亚里士多德（亚里士多德（Aristotle），生卒年代约公元前），生卒年代约公元前384年公元前年公元前322年，年，古希腊哲学家，逻辑学家，科学家古希腊哲学家，逻辑学家，科学家求知是人类的本性。求知是人类的本性。亚里士多德亚里士多德古罗马神医盖伦：人的血管里流的是血古罗马神医盖伦：人的
3、血管里流的是血血液在肝脏产生，在人体内像潮水一样流动之后，血液在肝脏产生，在人体内像潮水一样流动之后，便消失在人体四周便消失在人体四周盖伦(Calen)是古罗马时期最著名最有影响的医学大师(129-199），盖伦是最著名的医生和解剖学家解剖学之父解剖学之父维萨里（维萨里（15141564 15141564 ）人体的构造人体的构造在科学面前是不能搞迷信的，那种对于权威只知盲目崇拜，不敢加以精深研究的人，是没有什么成就的。那样只能永远停留在前人的水平上，不可能有什么发明创造，也就不可能前进塞尔维特（塞尔维特（1511151115531553）西班牙医生，文艺复兴时代的自然科学家，肺循环的发现者。基
4、督教的复基督教的复兴威廉哈维威廉哈维（1578-1657）血液是从肝脏流出来的吗？血液是从肝脏流出来的吗？心脏每次跳动的排血量大约是约57克，假设一个人每分钟心跳72次，每小时大约有约245千克。血液从心脏流出，这相当于一个人体重的3倍！血液是从心脏流出来的吗？血液是从心脏流出来的吗？血液的流动血液的流动心血运动论心血运动论1628年，哈维发表了划时代著作无论是教解剖学或学解剖学的，都应当无论是教解剖学或学解剖学的，都应当以实验为依据，而不应当以书籍为依据；以实验为依据，而不应当以书籍为依据；都应当以自然为老师，而不应当以哲学为都应当以自然为老师，而不应当以哲学为老师老师意大利医生马尔比基：证
5、实微循环意大利医生马尔比基：证实微循环血液循环功能血液循环功能物质运输物质运输体液调节体液调节血液的防卫血液的防卫体温调节体温调节第一部分第一部分心脏的功能心脏的功能Weight of the heart 300gWork: 75/min, 10000 beats /day35 million beats /year2.5 billion beats/life70ml/beat, 7200 l/dayThe work of the heart in one life is equivalent to lifting 30 tons to the Mount EverestThe busy an
6、d hard working heart心脏的解剖位置心脏的解剖位置心脏的解剖位置心脏的解剖位置1.1.心脏的泵血功能心脏的泵血功能Prevent backward regurgitationProvide low resistance to forward flowHeartValvesHeartChambers心心动动周周期期( (cardiaccycle):):心心房房或或心心室室每每收收缩缩和和舒舒张张一一次次, ,即即一一次次心心跳跳。是是心心脏脏机机械械活活动动的的基本单元基本单元心率心率(heartrate)：心搏频率的简称，以每：心搏频率的简称，以每分钟心搏次数分钟心搏次数(次
7、次/min)为单位。为单位。 The Cardiac CycleThe period from the end of one heart contraction to the end of the nextProperties: 1) Diastole is longer than systole 2) The sequence of systole and diastole The Phases of the Cardiac Cycle1 12 22 23 33 34 44 45 5 心动周期中压力和容积变化心动周期中压力和容积变化等容收缩期（等容收缩期（0.05s) 快速射血期快速射血期(
8、0.1s)减慢射血期减慢射血期(0.15s)2. 心室舒张期包括心室舒张期包括等容舒张期等容舒张期(0.06s)心室充盈期心室充盈期快速充盈期快速充盈期(0.11s)减慢充盈期减慢充盈期(0.22s)心房收缩充盈心房收缩充盈（0.1s)1. 心室收缩期包括心室收缩期包括LEFTVENTRICULARPRESSURE/VOLUMEP/VLOOPw血液在心中单向流动的原因是：心室肌的收缩和舒张引血液在心中单向流动的原因是：心室肌的收缩和舒张引起的室内压变化和瓣膜的开闭活动。起的室内压变化和瓣膜的开闭活动。w左右心室的泵血过程相同，但左心室内压变化的幅度远左右心室的泵血过程相同，但左心室内压变化的幅
9、度远大于右心室。大于右心室。w心脏的射血过程中，心室活动占主导。心房起初级泵的心脏的射血过程中，心室活动占主导。心房起初级泵的作用，有利于心脏射血和静脉血回流。作用，有利于心脏射血和静脉血回流。心室的强烈收缩心室的强烈收缩心室动脉间的压力梯度心室动脉间的压力梯度半月瓣开启和心室射血的直接动力：半月瓣开启和心室射血的直接动力：血液由心房流入心室的动力：血液由心房流入心室的动力：房室压力梯度房室压力梯度心室的舒张心室的舒张心音心音1.产生：由于心脏瓣膜关闭和血液撞击心室壁引起产生：由于心脏瓣膜关闭和血液撞击心室壁引起的心室壁振动而产生。的心室壁振动而产生。2.一般情况下，在每一心动周期中可听到两个
10、心音，一般情况下，在每一心动周期中可听到两个心音，分别称为第一心音和第二心音。分别称为第一心音和第二心音。第一心音：由心室肌收缩和房室瓣关闭时振动产生。第一心音：由心室肌收缩和房室瓣关闭时振动产生。是心室收缩开始的标志。是心室收缩开始的标志。第二心音：由主动脉和肺动脉的半月瓣关闭时振动第二心音：由主动脉和肺动脉的半月瓣关闭时振动产生。是心室舒张开始的标志。产生。是心室舒张开始的标志。2.心脏泵血功能的评定心脏泵血功能的评定心输出量（心输出量（cardiac output)cardiac output): :每每搏搏输输出出量量：一一次次心心跳跳一一侧侧心心室室射射出的血液量。出的血液量。606
11、080ml80ml每分输出量每分输出量= =每搏输出量每搏输出量心律心律心心输输出出量量与与机机体体新新陈陈代代谢谢水水平平相相适适应应，可可因因性性别别，年年龄龄及及其其他他生生理理情情况而不同况而不同射血分数（射血分数（EjectionFraction）每搏输出量占心室舒张末期的容积百分比。每搏输出量占心室舒张末期的容积百分比。50%-60%EDVESVSVEF正常正常145757050%心室异常扩大心室异常扩大1801107038%心指数（心指数（cardiacIndex):CI=CI=心心 输输 出出 量量 / /体体 表表 面面 积积 3.03.03.5L/min.m3.5L/min
12、.m2 2静息心指数静息心指数: :安静和空腹情况下的心指数安静和空腹情况下的心指数分析比较不同个体心功能时常用的制定分析比较不同个体心功能时常用的制定指标指标心力储备（心力储备（cardiacreserve)心输出量随机体代谢需要而增加的能力心输出量随机体代谢需要而增加的能力安静时心输出量安静时心输出量L/min运动时最大心输出量运动时最大心输出量L/min心脏作功量心脏作功量心脏作功所释放的能量转化为压强能和血流的动能心脏作功所释放的能量转化为压强能和血流的动能每搏功：心室一次收缩所作的功每搏功：心室一次收缩所作的功 搏搏功功(g-m)=(g-m)=搏搏出出量量(cm(cm3 3) )(
13、(平平均均动动脉脉压压- -平平均均左左房房压压)(mmHg) )(mmHg) 每分功：每搏功每分功：每搏功心率心率DeficiencyofCartilageOligomericMatrixProteinCausesDilatedCardiomyopathyBasic Research in CardiologyBasic Research in Cardiology 20132013Basic Research in CardiologyBasic Research in Cardiology 201320133.心脏泵血功能的调节心脏泵血功能的调节（1）前负荷（前负荷（preload)的调
14、节的调节心室舒张末容积(VEDV)-每搏容量(SV)的关系(StarlingLawofHeart,英国)Otto Frank德国生理学家德国生理学家 奥托奥托 . . 富兰克富兰克 （ Otto Frank Otto Frank ）于）于 1865 1865 年年 出生。出生。 1895 1895 年年 在在 Carl Ludwig Carl Ludwig 生理研究生理研究所进行所进行 离体蛙心实验，离体蛙心实验， 观察到在观察到在 心肌收缩前，如果心肌收缩前，如果心肌受牵拉增加可导致心肌收缩力加强，即心肌收缩心肌受牵拉增加可导致心肌收缩力加强，即心肌收缩前的长度影响心肌的收缩。前的长度影响心
15、肌的收缩。 1899 1899 年年 Frank Frank 因提出了因提出了容积容积 - - 压力图的数学计算公式和左心室作功的理论机压力图的数学计算公式和左心室作功的理论机制成为心脏生理学家。制成为心脏生理学家。 英国生理学家欧内斯特英国生理学家欧内斯特 . . 斯塔林。斯塔林。1914 1914 年，他年，他发现当静脉回流增加时，心室压增加，每搏心输出量发现当静脉回流增加时，心室压增加，每搏心输出量亦随之增加的现象，并总结为：心脏收缩力是收缩前亦随之增加的现象，并总结为：心脏收缩力是收缩前心肌纤维长度的函数。后世称之为心肌纤维长度的函数。后世称之为 “ Starling Starling
16、 定律定律 ” 或或 “ Starling Starling 效应效应 ” ，它是近代循环理论中，它是近代循环理论中的基本概念。的基本概念。 “只有通过实验，我们才有可能获得对人体的智慧只有通过实验，我们才有可能获得对人体的智慧和心脏功能的认识，因而才能去控制疾病和疼痛，去和心脏功能的认识，因而才能去控制疾病和疼痛，去减轻人类的负担减轻人类的负担”。 Ernest Henry Starling充盈压充盈压1215mmHg是心室最适前负是心室最适前负荷。通常左室充盈压仅有荷。通常左室充盈压仅有56mmHg，心室有较大的初长度贮备。心室有较大的初长度贮备。充盈压充盈压1520mmHg曲线趋平坦曲线
17、趋平坦充盈压高于充盈压高于20mmHg，曲线平坦或轻度，曲线平坦或轻度下倾不出明显降支。下倾不出明显降支。Starling机制：一定范围内，随着心肌初长度增加，搏出量增加机制：一定范围内，随着心肌初长度增加，搏出量增加异长自身调节（异长自身调节（heterometricautoregulation)1前负荷（前负荷（preload)的调节的调节Z线线Z线线M线线明带明带明带明带暗带暗带H带带肌小结肌小结两条两条Z线之间的结构线之间的结构-两个两个1/2的明带的明带+一整个暗带一整个暗带细肌丝细肌丝粗粗肌肌丝丝Cross-BridgeFormationinMuscleContraction静脉回
18、流量和前负荷静脉回流量和前负荷心室充盈量心室充盈量 = = 静脉回流量余血量静脉回流量余血量 （前负荷）（前负荷） 静脉回流量静脉回流量( (Venous returnVenous return) )1 1心室的充盈时间（心室的充盈时间（HRHR）2 2静脉回流速度（心泵，呼吸泵，肌肉泵）静脉回流速度（心泵，呼吸泵，肌肉泵）3 3静脉张力（静脉曲张，绑腿）静脉张力（静脉曲张，绑腿）4 4体位与血量体位与血量（2）心肌收缩能力的影响心肌收缩能力的影响 Cardiac contractility（2 2）. .心肌收缩能力的影响心肌收缩能力的影响儿茶酚胺使曲线向左上方移位。儿茶酚胺使曲线向左上方移
19、位。儿茶酚胺使曲线向左上方移位。儿茶酚胺使曲线向左上方移位。 心力衰竭，心室功能曲线向右下方移心力衰竭，心室功能曲线向右下方移心力衰竭，心室功能曲线向右下方移心力衰竭，心室功能曲线向右下方移位。位。位。位。影响心肌收缩能力影响心肌收缩能力影响心肌收缩能力影响心肌收缩能力( ( ( (收缩强度和速度）收缩强度和速度）收缩强度和速度）收缩强度和速度）的因素有：胞浆内的因素有：胞浆内的因素有：胞浆内的因素有：胞浆内Ca+Ca+Ca+Ca+浓度、浓度、浓度、浓度、ATPATPATPATP酶的酶的酶的酶的活性、横桥循环中各步骤的速率、横活性、横桥循环中各步骤的速率、横活性、横桥循环中各步骤的速率、横活性
20、、横桥循环中各步骤的速率、横桥连接数目等桥连接数目等桥连接数目等桥连接数目等等长自身调节（等长自身调节（homometricautoregulation)：由于心肌由于心肌本身收缩强度和速度的变化而引起的搏出量的改变本身收缩强度和速度的变化而引起的搏出量的改变激动肾上腺素受体改变心肌收缩力的机制心室压力波和dp/dt波(BA)（3）后负荷（后负荷（afterload)的调节的调节（3）后负荷对搏出量的影响）后负荷对搏出量的影响当心率、初当心率、初长度和心肌收长度和心肌收缩能力不变时缩能力不变时血压血压等容收缩期等容收缩期射血期射血期射血速度射血速度SV 心室剩余血量心室剩余血量心室舒末容积心室
21、舒末容积SV 异长调节异长调节心室舒末容积逐渐恢复心室舒末容积逐渐恢复心肌收缩能力心肌收缩能力SV 维持不变维持不变总结总结: :增加前负荷，后负荷及心肌收缩力对增加前负荷，后负荷及心肌收缩力对P-VP-V环的影响环的影响 前负荷前负荷后负荷后负荷心肌收缩力心肌收缩力IsovolumiccontractionPeriod of ejectionIsovolumic relaxationPeriod of filling等容收缩期末等容收缩期末P-V,其斜率由心肌收缩力决定其斜率由心肌收缩力决定阻力最大阻力最大,面积最小面积最小, SV最小最小心室压小心室压小, 面积小面积小, SV小小（4）心
22、率的影响心率的影响（4 4 4 4） 心率的调节心率的调节心率的调节心率的调节 一定范围内，心率增加，心输出量增加。一定范围内，心率增加，心输出量增加。一定范围内，心率增加，心输出量增加。一定范围内，心率增加，心输出量增加。一定范围内，心率增加，心输出量增加。一定范围内，心率增加，心输出量增加。 超过一定范围，超过一定范围，超过一定范围，超过一定范围，超过一定范围，超过一定范围，180180180180180180次次次次次次/min/min/min/min/min/min， 心率增加，舒张期太短心率增加，舒张期太短心率增加，舒张期太短心率增加，舒张期太短心率增加，舒张期太短心率增加，舒张期太短搏出量搏出量搏出量搏出量搏出量搏出量心输出量下降。心输出量下降。心输出量下降。心输出量下降。心输出量下降。心输出量下降。 影响心率因素：影响心率因素：影响心率因素：影响心率因素：影响心率因素：影响心率因素： 神经神经神经神经 体液：体液：体液：体液：E E E E、NENENENE、甲状腺素、体温等。、甲状腺素、体温等。、甲状腺素、体温等。、甲状腺素、体温等。 交感神经交感神经副交感神经副交感神经问 题1.骨骼肌和心肌收缩有何不同特点？骨骼肌和心肌收缩有何不同特点？2.Starling曲线的物质基础是什么？曲线的物质基础是什么？20082008
