心包心壁和心的神经支配ppt课件

心包、心壁、心的纤 维支架和神经支配 1 uThe pericardium is a triple-layered sac that encloses the heart. Part 1: Pericardium 2 uThe outer layer of this sac, called the fibrous pericardium, is a strong layer of dense connective tissue. uIt adheres to the diaphragm inferiorly, and superiorly it is fused to the roots of the great vessels that leave and enter the heart. uThe fibrous pericardium acts as a tough outer coat that holds the heart in place and keeps it from overfilling with blood. 3 uDeep to the fibrous pericardium is the double-layered serous pericardium, a closed sac sandwiched between the fibrous pericardium and the heart. uThe outer, parietal layer of the serous pericardium adheres to the inner surface of the fibrous pericardium. At a superior reflection, the parietal layer is continuous with the visceral layer of the serous pericardium or epicardium, which lies on the heart and is considered a part of the heart wall. 4 uBetween the parietal and visceral layers of serous pericardium is a slit-like space, called the pericardial cavity, which contains a lubricating film of serous fluid that reduces friction between the beating heart and the outer wall of the pericardial sac. 5 6 Oblique sinus & Transverse sinus 7 8 Transverse sinus 9 Part 2: Fibrous Framework of Heart u心是一肌性的 “泵 ”，心 壁内既无骨，亦无软骨， 但心内有纤维结缔组织 分布，这些纤维结缔组 织主要位于房室交界处、 房室口处、主动脉根部、 肺动脉根部和房室瓣内。 u心内的纤维结缔组织构 成了心的纤维支架，这 些纤维支架： 为心肌 提供附着点； 为房室 瓣、主动脉瓣和肺动脉 瓣提供附着点； 并能 分隔心房肌和心室肌， 阻滞心房肌的冲动不经 心传导系直接传向心室 肌。 10 1.左纤维三角 u位于 主动脉瓣环的左瓣环和二尖瓣环之间，三角形， 较右纤维三角小。 u其后方为二尖瓣的前外侧连合，外侧与左冠状动脉旋支相邻近，是二 尖瓣手术时的重要标志，也是冠状动脉易于损伤的部位。 11 2.右纤维三角 u位于 二尖瓣环、三 尖瓣环和主动脉瓣 环的后瓣环 之间， 略呈前宽后窄的楔 形，因位于心的中 央而称为中心纤维 体 。 u其向下连接室间隔 肌部，向前与室间 隔膜部相续，向后 下发出一结缔组织 索，称 Todaro腱， 于房间隔右心房面 心内膜深面行向下腔静脉瓣，其末端在接近下腔静脉瓣时 纤维分散而终止。 u房室束穿经中心纤维体的右上方，在室间隔膜部和肌部交 界处离开中心纤维体 。 12 Todaro腱 为房间隔内卵圆窝前下方（即卵圆窝下缘支）心内膜下可触摸到 的一腱性结构，它向后外与下腔静脉瓣相连，向前上穿经房间隔而终止于 右纤维三角（中心纤维体）。牵拉下腔静脉瓣使其紧张可使 Tedaro腱更容 易感知，儿童的 Tedaro腱更明显。 13 3.二尖瓣环和三尖瓣环 u二者位于同一平面， 与矢状面和水平面间呈 45度角，分别有 二尖瓣 和三尖瓣附着。 u二者并非僵硬的纤维环，随心的舒缩环的直径可有一定程度的改变。 此外，它们的后外处缺少纤维组织，可视为 “缺如 ”。 14 4.主动脉瓣环 、 肺动脉瓣环 u位于主动脉和 肺动脉根部， 各由 3个弧形半 环首尾相连而 成，是主动脉 瓣和肺动脉瓣 的附着处。 15 5.圆锥韧带 (漏斗腱 ) 连于主动脉瓣环与 肺动脉瓣环之间， 防止射血时两环相 互分开。 6、瓣间隔 为主动脉左、后瓣环 之间的结缔组织板， 向下与二尖瓣前尖相 连续，向左连接左纤 维三角，向右连右纤 维三。 7、房室瓣内的纤维结缔组织支架 见 “瓣膜复合器的应用解剖 ”一节。 16 Part 3: Heart Wall 17 心外膜 （间皮和心外膜下层） 心肌层 心内膜 （内皮、内皮下层和内膜下层） 18 19 1. 心外膜（ epicardium） u属于浆膜（ serous membrane），是间皮（ mesothelium）的一部分， 浆膜性心包的脏层，由单层扁平上皮和少许结缔组织构成。 u浆膜下是心外膜下层，富含脂肪、血管、淋巴管和神经。 20 21 u由 内皮 和 内皮下层 和 内膜下层 三部分组成。 u与出、入心的血管的 内膜相移行。 2. 心内膜（ endocardium） 22 u内皮 为最内层，由多边形内皮细胞组成，与血管内皮连续 u内皮下层 致密结缔组织和弹性纤维构成，房间隔或室间隔处可见 少许平滑肌 u内膜下层 疏松结缔组织构成，含脂肪细胞、心传导组织和血管、 淋巴管等。乳头肌和腱索处无此层。 23 3. 心肌层（ myocardium） u心肌层由心肌细胞（纤维）和心肌间质（结 缔组织）组成。 u心肌间质由胶原纤维、弹性纤维、血管、淋 巴管、神经等组成。 u心肌分为 心房肌 和 心室肌 两部分，二者都附 着于左、右纤维环，二者间借心的纤维支架 分隔，不直接相连，这是心房肌、心室肌轮 替收缩的解剖学基础。 A. 心肌层的构成 24 u心房肌 分浅、深两层。 u浅层横行环绕左、右心房，为心房共有肌；深层分别起、止于左、右 纤维环，为左、右心房固有肌。 25 心房肌的特点 u肌纤维较心室肌纤维细而短（心房肌： 长 2030m, 宽 68 m ；心室肌： 长 100 m ，宽 1015 m ）； u心房肌横小管少，但心房肌间有大量 的缝隙连接，这可能与心房肌有较快 的电冲动传导速度和较高的内在自律 性有关。 u心房肌细胞胞浆内含有特殊心房颗粒， 颗粒内含心房利钠肽（心房利钠因子 Atrial natriuretic factor, ANF）， 也称为心钠素。 ANF有很强的利尿、 排钠、扩张血管和降低血压的作用。 26 u心室肌 分浅（斜）、中（环）、深 （纵）三层。 u浅层肌 起自纤维环，向左下方斜行， 至心尖处转向深面形成 深层肌 ，然 后纵行向上形成室间隔肌部、肉柱 和乳头肌，并止于纤维环。在心尖 处浅层肌捻转形成心涡。 u中层肌 分别横行环绕左、右心室， 部分中层肌共同环绕左、右心室。 左心室中层环形肌最厚。 u浅层肌和深层肌收缩时缩短心室纵 轴，中层肌收缩时缩短心室横轴。 u心室肌收缩自心尖处开始，向心底 方向扩展，以利于将血液泵入主、 肺动脉。 u由于浅层肌和深层肌呈螺旋形，心 室肌收缩时心轻度旋转，致心尖叩 击左胸前壁而可以在体表扪及。 27 至心尖处呈漩涡状转向 深层达室间隔及乳头肌 胸肋面：自右纤维 环向左下至心尖 膈面：自左纤维 环向右下至心尖 28 环绕 右心 室的 心肌 纤维 部分心 室壁深 层心肌 纤维止 于室间 隔 心肌纤维模式图 起于二尖瓣环的 浅层心肌纤维止 于右心室壁 环绕左右心室 的深层心肌纤 维 通过室间隔在 左室壁内作 2个 回旋的心肌纤 维 起于三尖瓣环 的心肌纤维止 于左心室壁 后面观 29 B. 心肌细胞的分类 根据心肌纤维的组织学特点、电生理 特性以及功能，可将它们分为两类： u普通的心肌细胞 ：占心肌细胞的 绝大多数，含有丰富的肌原纤维， 可收缩和舒张，故也称为 普通的 工作心肌细胞 （ Ordinary working cardiac cells） u特化的心肌细胞 （ Modified or specialized cardiac cells），是 心肌在分化和发育过程中形成的 一类特殊的心肌细胞，它们构成了 心传导系统。 30 C. 心肌细胞的显微结构 u光镜下，心肌纤维呈分枝的短柱状，有明暗 相间的横纹。 u心房的肌纤维不分枝；心室的肌纤维分枝， 相邻心肌细胞以 闰盘 相连。 31 u心肌纤维的核呈卵圆形，位居中央，有的细胞含有双核。心肌纤维的肌浆 较丰富，多聚在核的两端处，其中含有丰富的线粒体和糖原及少量脂滴和 脂褐素。 细胞核 核周肌浆 丰富区含 脂褐素颗粒 闰盘 毛细血管 心肌纤维的纵断面 32 肌丝束横断面 核周肌浆丰富区含脂褐素颗粒 毛细血管 心肌纤维横断面 33 34 35 骨骼肌 心肌 D. 心肌细胞的超微结构 肌原纤维不如骨骼肌那样规则、明显，肌丝被少量肌浆和大量纵行排列 的线粒体分隔成粗、细不等的肌丝束，以致横纹也不如骨骼肌的明显 36 骨骼肌 横小管较粗，位于 Z线水平 肌浆网比较稀疏，纵小管不甚发达，终池较小也较少，横小管两侧的终池 往往不同时存在，多见横小管与一侧的终池紧贴形成二联体（ diad），三 联体极少见。 心肌 37 闰盘 位于 Z线水平， 由相邻两个肌纤维的 分枝处伸出许多短突 起相互嵌合而成。横 向上，在闰盘的两侧， 有中间连接和桥粒， 起牢固的连接作用； 纵向上，在闰盘处有 缝隙连接，便于细胞 间化学信息的交流和 电冲动的传导，这对 心肌的同步收缩和舒 张至关重要。 (Desmosome) (Tight junction) 38 39 u电镜下 ，肌原纤维呈明暗交替的图案，分为 （明）带和 A（暗）带。 I 带中有 Z线， A带中稍浅的带为 H带其中有 M线。两条 Z线之间为一个肌节，即一个收缩单位。 每一肌小节由粗细肌丝等组成，这些肌丝按一定规律排列。粗肌丝由 肌凝蛋白 (myosin)构成，细肌丝由 肌动蛋白 构成。肌凝蛋白的端部固定在 M线上，位置不 变。而肌动蛋白则可以滑动，舒张时，它远离 M线而滑动；收缩时则向 M线滑动， 使肌节缩短。 40 缝隙连接的结构 u缝隙连接是 Dewey 和 Barr 于 1962年在狗的小肠平滑肌 组织中发现的一种细胞连接。 Revel 和 Karnovsky 在 1967 年发现特殊的标记物可通过 这种细胞间的连接区域，因 而提出了缝隙连接 (gap junction)的概念。 u缝隙连接是一个水相通道 ,相 邻细胞可藉此通道进行离子和 小分子物质的交换；缝隙连接 也是一个低电阻的电冲动通道 。 E. 心肌细胞的缝隙连接 41 u缝隙连接的基本结构 单位为 连接小体 （ connexon），每一 连接小体构成一个缝 隙连接的半通道，缝 隙连接则由两个半通 道对接而成。 u每个连接小体由 6个 连接蛋白 （ connexin， Cx）组成。 42 连接蛋白（ Cx）的表型和在心肌的分布 u连接蛋白广泛分布于心肌（包括心传导系的特化心肌）中。 u心肌细胞中分布的连接蛋白有不同的表型，例如哺乳动物 的心房肌表达 Cx43、 Cx40和 Cx45，心室肌表达 Cx43和 Cx45。 其中 Cx43是哺乳动物心室肌表达的最主要的连接蛋白，除 窦房结、房室结组织和部分传导系其它部分外 , 其余心肌 的缝隙连接处均含有 Cx43。 uCx43缝隙连接与心律失常、 心肌细胞损伤等有着密切 的关系 , 已渐成为近年来 国内外研究的热点之一。 43 心肌中缝隙连接的生理学意义 u第一，由于缝隙连接是一种细胞间的水相通道，心肌细胞间可藉此通道 进行离子、某些小分子物资以及第二信使的交换，传递化学信息。 u其次，由于缝隙连接是低电阻通道，有利于电冲动在心肌间快速地传递。 这种藉缝隙连接传递电冲动的速度比通过普通的细胞膜离子流传递电冲 动的速度要快得多。 u心肌藉缝隙连接的上述两种生理学特性，加之心肌在闰盘处紧密相接， 所以，心房肌和心室肌 分别形成一个 “合胞子 ”。 这种以 “合胞子 ”形式进 行的收缩，对于维持心 的射血功能极为重要。 44 u兴奋性 特化心肌细胞可以自发地产生兴奋（电冲动），因此有很强 的兴奋性。工作心肌细胞也具有一定的兴奋性，但不能自发地产生兴 奋，可以在外来刺激作用下产生兴奋。 u自律性 特化心肌细胞具有自律性，即它们可以不在神经的支配下自 发地产生节律性的冲动，这种性质称为自律性。例如，离体条件下， 心在一段时间内仍然能够保持其固有的节律性收缩。工作心肌细胞无 自律性，即不能自动产生节律性兴奋。 u传导性 工作心肌细胞和特化心肌细胞都具有传导兴奋的特性，但与 特化心肌细胞相比，工作心肌细胞的传导性较低。 u收缩性 心肌可以收缩和舒张，且心房肌和心室肌可在心传导系统的 控制下分别产生节律性的同步收缩和舒张。 F. 心肌细胞的生理特性 45 Part 4: Innervation of Heart 内脏运动神经 内脏感觉神经 交感神经 副交感神经 内脏神经 46 1、交感神经 第胸 1-5脊髓节的侧柱 脊神经前根 交感神经节 白交通支 交感干 颈心支和胸心支 心 47 颈上心神经 颈中心神经 颈下心神经 胸心神经 48 交感神经心支 49 2、副交感神经 迷走神经背（延髓） （部分生物也可起自疑核） 迷走神经 颈心支和胸心支 心 50 51 迷走神经心支 迷走神经 52 3. 心神经丛 u由支配心的交感神 经、副交感神经、 心神经节和心感觉 神经等交织而成， 包括心浅丛、心深 丛、心房丛、和左、 右冠状动脉丛。 u支配：冠状动脉、 心传导系、心房肌 和心室肌。 53 心浅丛 ：位于主动脉弓下方，右 肺动脉的前方。由左交感干颈上 神经节发出的心上神经和迷走神 经的心下支组成心浅丛，丛内常 有小的心神经节，位于动脉韧带 的右侧。 54 心深丛 ：位于气管分叉的前方，主动脉弓的后方， 肺动脉分叉点的上方。由来自颈部和上胸部交感 神经干的心神经，以及迷走神经干、喉返神经的 心支组成。 心房丛 ：分布至心房。 左冠状动脉丛 ：主要由心深丛左半的分支和部分 右半分支构成，伴随左冠状动脉，分支至左心房 和左心室。 右冠状动脉丛 ：由心浅丛和心深丛的分支构成， 伴随右冠状动脉至右心房和右心室。 心浅丛 心深丛 55 4. 心神经节 u心壁内和心旁广泛分布有 神经节，称为心神经节。 u在人类，心神经节主要位 于心房，分布于心外膜与 心肌层之间。在心房，心 神经节又以心房后壁、房 间隔和冠状沟处多见，也 可分布于肺静脉口和肺动 脉口周围、主动脉周围及 房室束周围等。 u心神经节一般被认为是 副 交感神经节 ，自心神经节 发出的节后纤维支配：心 传导系、冠状动脉和心 肌，但 支配心室肌的节后 纤维比支配心房肌的节后 纤维少 。 56 心神经节细胞以形态学特征为依据结合其功能可分为 4类 1.主细胞 ：被认为是通常所指的心内 副交感节后神经元 。电镜观察证实： 主细胞 不仅与迷走神经节前纤维突触，还与交感神经纤维、肽能神经 纤维、嘌呤能神经纤维以及其他心内神经节细胞的纤维终末突触 。 2.小强荧光细胞 ：亦称嗜铬细胞，散在或呈团分布于心内神经节中，其 最大特征为以醛类诱发出现绿黄色荧光，且细胞体积较小。该类细胞 因与铬亲和而着染。此类细胞被分为几个亚型，依据其可能的生理作 用，分别属于 A.中间神经元 ； B.神经内分泌细胞 ； C.感觉性神经元 。 3.心内感觉神经元 ：嗜银染色发现心内神经节中有假单极神经元、双极 神经元，这类神经元在功能上应属感觉性神经元。 4.支配肺的心内神经元 ：这类神经元发出突起分布至肺。 57 Edwards等以电生理为根据接合形态学观察，将心内神经节细胞分为三种 1.S细胞 （ synaptic细胞） S细胞为小型神经元。该细胞很少接受迷走神 经的突触传递。因 不受副交感神经的影响 ，而受心内投射纤维的影响， 所以 S细胞可能与心功能调节的外周反射有关。 2.SAP细胞 （ synaptic after-polarization细胞），这类细胞体积较大， 多属于多极神经元。 该细胞 接受副交感神经的突触传递 ，从而产生超极化后延迟的动作电 位，因此认为 SAH细胞可能是中枢神经系统支配心的中继神经元。 另外，这类细胞也接受心内投射纤维的兴奋性突触而产生阈下兴奋， 当阈下兴奋叠加达到阈电位时，产生动作电位，因而 SAP细胞也可能参 与心功能调节的外周反射。 3.P细胞 （ pacemaker细胞） P细胞体积近似于 SAH细胞、比 S细胞大，多数 为双极神经元或假单极神经元。 电生理特征在诸多方面与 SAP细胞相同，但内向整流存在静息膜电位水 平（ -50mv ），而 SAP细胞内向整流存在更低下的膜电位水平 （ 80mv ）。 其生物行为类似于起搏细胞，可检测到节律性动作电位的发放。 P细胞 不接受任何纤维的投射。 P细胞可能属感觉性神经元 ，并且发出突起投射 到 S细胞和 SAH细胞，调节它们的活动。 58 u用免疫细胞化学方法证明，除传统的神经递质外，心内神经节 神经元还含多种肽类递质，如神经肽 Y（ NPY）、血管活性肠 肽（ VIP）、生长抑素（ SS）、降钙素基因相关肽（ CGRP）、 一氧化碳（ NO）等， 且不同的肽类递质或肽类递质和传统递 质可在同一神经元内共存。 u目前对于这些存在于心的肽能神经元的生理功能尚不清楚，但 心内这些肽能神经元的存在说明这些肽类递质也可能参与对心 肌功能和冠状血管的调节作用。 神经肽 Y（ NPY）：使冠状动脉收缩，对副交感神经有很强的抑 制作用。 血管活性肠肽 （ VIP）：对心有极强的正性变时、变力作用，并 可使冠状动脉扩张。 生长抑素 （ SS）有很强的负性变时、变力作用，可使室性心动过 速恢复窦性心律。 降钙素基因相关肽 （ CGRP）：可使心率加快。 59 5. 心的内脏感觉神经 u传导心脏的痛觉纤维，与交感神经 （颈心上神经除外）伴行，至脊髓 的 T1 4、 5节段 u除痛觉以外的心内脏感觉纤 维（即与心反射有关的纤维） 沿迷走神经径路，进入脑干。 60 节前神经元轴突（节前纤维）末梢 乙酰胆碱 节后神经元膜上的 N型胆碱能受体 节后神经元轴突（节后纤维）末梢 去甲肾上腺素 冠状动脉、心传导系、心房肌和心室肌 （ 冠状动脉扩张、心跳加快、心收缩力增强 ） 6. 心的神经调节 A. 交感神经的作用 61 交感神经对心功能调节的侧别化 在动物实验中观察到，两侧心交感神经对心的调节作用有所不同 右侧 心交感神经 窦房结 左侧 心交感神经 房室交界 引起心率加快 的效应为主 以增强心肌收缩 能力的效应为主 62 u心交感神经节后纤维末梢释放的递质为去甲肾上腺素，该递质与 心肌细胞膜上的 型肾上腺素能受体结合，可导致心率加快，房 室交界的传导加快，心房肌和心室肌的收缩能力加强。这些效应 分别称为 正性变时作用 、 正性变传导作用 和 正性变力作用 。 u心交感神经对心肌的效应，主要是通过 肾上腺素能受体实现的。 但心肌也有 肾上腺素能受体，激活心肌的 肾上腺素能受体主 要引起正性变力效应，而心率的变化则不显著。 甲肾上腺素 肾上腺素能受体 腺苷酸环化酶 细胞内 cAMP的浓度 蛋白激酶和细胞内蛋白质的磷酸化过程 膜上的钙通道 动作电位平台期 Ca2+的内流 细胞内肌浆网释放的 Ca2+ 心肌收缩能力 ，每搏做功 激活 激活 激活 63 副交感节前神经元轴突（节前纤维）末梢 乙酰胆碱 心神经节内副交感节后神经元胞膜上的 N型胆碱能受体 心神经节内副交感节后神经元轴突（节后纤维）末梢 乙酰胆碱 冠状动脉、心传导系、心房肌， 心室肌也有副交感神经支配， 但心室肌中副交感节后纤维末梢的数量远较心房肌中为少 （ 冠状动脉收缩、心跳减慢、心收缩力减弱 ） B. 副交感神经的作用 64 副交感神经对心功能调节的侧别化 动物实验表明，两侧心迷走神经中副交感纤维对心的调节也有差 别，但这种差别没有两侧心交感神经对心功能调节的差别显著。 右侧 迷走神经 窦房结 左侧 迷走神经 房室交界 引起心率减慢为主的效应 引起心肌收缩力减弱为主的效应 65 迷走神经中的副交感节后纤维末梢释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞 膜上的 M型胆碱能受体，可导致心率减慢，心房肌收缩能力减弱， 心房肌不应期缩短，房室传导速度减慢，即具有 负性变时 、 变力 和 变 传导 作用。 乙酰胆碱 M胆碱能受体 腺苷酸环化酶 细胞内 cAMP浓度 肌浆网释放 Ca2+ 抑制 66 u一般说来，心迷走神经和心