血液循环心脏泵血功能心肌的生物电现象和生理PPT课件.ppt

一 心脏泵血功能 一 心动周期 二 心脏射血与充盈过程 三 心音 四 心泵功能评定的指标 五 影响心排出量的因素 六 心力贮备 2019 12 30 1 一 心动周期 一 概念 心房或心室每收缩和舒张一次称心动周期 二 时程 T 60s 75 0 8s 房缩0 1s房舒0 7s 室缩0 3s室舒0 5s 2019 12 30 2 三 特点 舒张期时间 收缩期时间 全心舒张期0 4s 利心肌休息和室充盈 心率快慢主要影响舒张期 心率心动周期室缩期室舒期 0 35 1 15 1 50 81500 4 0 30 0 50 0 25 0 15 心缩 舒 期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标 2019 12 30 3 四 心率 概念 单位时间内心脏舒缩的次数称心率 正常变异 年龄 初生儿 130次 分 成人 60 90次 分 性别 女 男体质 弱 强兴奋状态 运动 情绪激动 安静 休息体温每 1 心率 10次 分 2019 12 30 4 二 心脏射血与充盈过程 1 心室收缩期 1 等容收缩期 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 快速射血期 该期特点 心室内压力急剧上升 房室瓣关闭产生第一心音 2019 12 30 5 2 快速射血期 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60 80 心室容积迅速 减慢射血期 特点 快速射血期末室内压上升到顶点 用时少 射血量大 2019 12 30 6 3 减慢射血期 迅速射血入动脉后 心室容积继续 室内压略 动脉压 血液依靠惯性继续射血入动脉 占射血量30 心室容积继续 心室舒张前期 特点 用时长 射血量少 2019 12 30 7 2 心室舒张期 1 等容舒张期 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 室内压仍 房内压 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 2019 12 30 8 2 快速充盈期 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内的血液快速入心室 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 2019 12 30 9 3 减慢充盈期 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 其前半期为大V的血液经心房流入心室 后半期为心房收缩期的挤血入心室 2019 12 30 10 3 心房收缩期 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8 30 心房舒张 75 由V经心房流入心室 在心动周期中 心房收缩对心脏充盈起辅助作用 临床意义 房颤使心室充盈量稍有减少 室颤使心脏泵血功能立刻停止 要争分夺秒抢救 2019 12 30 11 心动周期中压力 容积等变化1 主A内压2 左心室内压3 左心房内压4 心音5 心室容积 心房收缩期 等容收缩期 快速射血期 缓慢射血期 等容舒张期 快速充盈期 减慢充盈期 2019 12 30 12 三 心音 2019 12 30 13 四 心泵功能评定的指标 一 每搏输出量及射血分数每搏输出量 一侧心室每次搏动所射出的血量 射血分数 每搏输出量 心舒张末期容积 60 80ml 120 140ml 55 65 意义 心缩力 每搏输出量 射血分数 心室扩大 心功能下降 每搏输出量可不变 心舒张末期容积 射血分数 2019 12 30 14 二 每分输出量与心指数每分输出量 一侧心室每分钟射出的血量 心排出量 每搏输出量 心率 5 6L min变异 随机体代谢和活动情况而变化 运动 情绪激动 怀孕时 女子较相同体重男子的心输出量约低10 心指数 空腹和安静状态下 每平方米体表面积的每分心输出量 3 0 3 5L min m2 2019 12 30 15 三 心脏作功量因心脏收缩不仅射出一定量的血液 而且使这部分血液具有较高的压强能和较快的流速 在动脉血压不同的个体 心脏要射出等量的血液 动脉血压高者的心脏就必须加强收缩 因此 用心脏作功量要比单纯用心输出量评定心泵血功能更全面 2019 12 30 16 五 影响心排出量的因素每分输出量 每搏输出量 心率 一 每搏输出量的调节1 前负荷 心舒末期容量 异长自身调节在一定范围内前负荷 心肌初长度 肌缩力 搏出量 2019 12 30 17 心泵功能的自身调节机制 可通过心室功能曲线进步说明 左段 较陡 心功正常工作段 表明初长度在未达到最适前负荷时 搏功随初长度 而 中段 稍平 说明前负荷 初长度达上限 但对搏出量影响不大 右段 平坦或略降 说明心肌有抵抗过度延伸的特性 保持搏功基本不变 2019 12 30 18 2 心肌收缩能力 等长自身调节 收缩能力 NE 受体 cAMP Ca2 通道开放几率 开放时间 Ca2 i 心缩力 收缩能力 ACh M受体 抑Ca2 通道 激活K 通道 AP的2 3期缩短 Ca2 内流 心缩力 2019 12 30 19 3 后负荷 动脉血压 临床 动脉血压持续 心肌肥厚 泵血功能 搏出量恢复正常 异长自身调节 等长自身调节 体液 前负荷 剩余量 回流量不变 搏出量 射血期 射血速 等容收缩期 心肌缩速 后负荷 一定范围内 2019 12 30 20 二 心率一定范围内 心率 可使心输出量 40 180次 分 每分心输出量 180次 分 心动周期缩短 尤其心舒期 充盈量 每搏出量 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 运动员的心率 180次 分时 每搏量和心排出量还能增加 200次 分心排出量才 2019 12 30 21 每分输出量 血压 心率 心肌收缩性 前负荷 每搏出量 充盈时程静脉血回流速剩余量 后负荷 神经体液调节 等长自身调节异长自身调节 2019 12 30 22 六 心力贮备概念 心输出量能随机体代谢的需要而增加的能力 意义 反映心脏的健康程度 心脏泵血功能 组成 心率贮备 搏出量贮备 2019 12 30 23 二 心肌的生物电现象和生理特性一 心肌细胞的分类根据心肌细胞的组织学 功能和电生理特性 可将心肌细胞分为两类 一 工作细胞与特殊分化的心肌细胞 工作细胞 非自律细胞 心房肌 心室肌有收缩性 兴奋性 传导性 无自律性 特殊传导系统 自律细胞 窦房结 房室交界 房结区 结区 结希区 房室束 希氏束 左右束支 浦肯野纤维组成 有自律性 结区除外 兴奋性 传导性 无收缩性 2019 12 30 24 心肌细胞的分类 2019 12 30 25 一 工作细胞的跨膜电位及其离子基础1 心室肌细胞静息电位 RestingPotential RP 其RP约为 80mV 90mV离子基础 同神经和骨骼肌一样 接近 的平衡电位 K电流Na Cl Ca背景电流泵电流 3Na 出 2K 入 2019 12 30 26 2 心室肌细胞的动作电位 ActionPotential AP 心室肌细胞动作电位的幅度 波形 持续时间与神经 骨骼肌明显不同 有平台 升降支不对称 持续时间长 复极缓慢 250 400ms 有慢通道 多种离子参与复极 2019 12 30 27 分期和形成机制 去极化到阈电位 70mV 快Na 通道开放 出现再生性Na 内流 Na 顺电 化学梯度进入细胞内 去极化 从 90mV 30mV 约1ms 快通道 fastchannel 快反应细胞 fastresponsecell 快反应动作电位 fastresponseactionpotential 去极化过程0期 phase0 2019 12 30 28 复极化过程1 2 3期 phase1 2 3 Phase1快速复极初期 30mV 0mV10ms外向Ito 钾电流transientoutwardcurrent Phase2平台期0mV左右100 150ms内向ICa L外向IKPhase3快速复极末期0mv 90mV100 150ms外向IK 2019 12 30 29 静息期4期 phase4 恢复细胞内外各种离子的正常浓度 Na 泵Na Ca2 交换体3Na 入1Ca2 出钙泵 2019 12 30 30 小结 0期 去极化期 占时1 2mS形成机制 Na 快速内流 快Na 通道 可被TTX阻断 1期 快速复极初期 占时10ms形成机制 Na 内流迅速停止 外流 通道可被TEA 4 AP阻断 2期 缓慢复极期 平台期 占时100 150mS平台期是区别于神经和骨骼肌细胞动作电位的主要特征 2019 12 30 31 2期的形成机制 Ca2 缓慢内流 缓慢外流 L型钙通道 可被Mn2 维拉帕米等钙拮抗药阻断 3期 快速复极末期 占时100 150mS形成机制 Ca2 内流停止 外流加快 4期 静息期 形成机制 Na 泵 Na Ca2 交换体 3 23 使离子分布恢复原态 2019 12 30 32 动作电位小结 恢复Na K Ca2 的分布 2019 12 30 33 二 自律细胞的跨膜电位及其离子基础最大复极电位 Maximaldiastolicpotential MDP 自律细胞复极化达最大值的电位 4期自动去极化 是心肌自律细胞自动产生节律性兴奋的基础 是能够自动产生兴奋的原因 不同类型的自律细胞 4期自动去极化的离子本质并不完全相同 2019 12 30 34 1 窦房结P细胞P细胞是窦房结的起搏细胞 与心室肌细胞相比 其动作电位的特点 分期为0 3 4期 无明显的1 2期 最大舒张电位 70mV 阈电位 40mV 0期去极化速度慢 幅度小 时程较长 4期自动去极化速度快 2019 12 30 35 形成机制 0期去极化 Ca2 内流 L型钙通道 3期复极化 Ca2 内流停止 k 外流4期自动去极化 机制较复杂 是多种离子流共同作用的结果 目前认为主要有两种离子流 1 k 外流进行性衰减 形成背景内向电流2 T型钙通道激活 Ca2 内流 激活L型钙通道 又产生一次动作电位 2019 12 30 36 2 浦肯野细胞 其动作电位的形态和各期形成的离子基础与工作细胞基本相同 所不同的是浦肯野细胞4期膜电位不稳定 能自动去极化 产生另一个动作电位 故属于自律细胞 形成机制 形成4期的自动去极化是随时间而逐渐增加的内向离子流 称为If内向离子流 又称起搏电流 If通道也是Na 通道 2019 12 30 37 2019 12 30 38 If通道与膜电位的关系 3期 膜电位达 60mV If通道被激活而开放 达 100mV If通道超极化激活 4期 自动去极化 0期 膜电位达 50mV 阈电位 产生一次动作电位的同时If通道失活而关闭 2019 12 30 39 2019 12 30 40 2019 12 30 41 2019 12 30 42 二 心肌细胞的生理特性 生理特性 自律性兴奋性传导性 电生理特性 机械特性 收缩性 2019 12 30 43 一 自动节律性 简称自律性定义 心肌细胞在无外来刺激的情况下 能自动发生节律性兴奋的特性 衡量自律性高低的指标 频率 次 分 1 心脏的起搏点窦房结 房室交界 房室束及左右束支 浦肯野纤维100次 分50次 分40次 分25次 分窦房结是心脏的正常起搏点 称窦性心律 50 90次 分 2019 12 30 44 潜在起搏点 安全因素 备用 危险因素 异常节律 异位起搏点 交界性节律 40 60次 分 为次级起搏点 室性节律 15 40次 分 为三级起搏点 2 窦房结对潜在起搏点的控制方式 抢先占领 capture 超速抑制 overdrivesuppression 被动兴奋 固有兴奋具有频率依从性 2019 12 30 45 抢先占领 超速抑制 2019 12 30 46 3 决定和影响自律性的因素 4期自动去极化速度儿茶酚胺 NE E 加速窦房结细胞4期自动去极化速度 提高自律性 使心率加快 最大舒张 复极 电位与阈电位之间的差距迷走神经兴奋时释放Ach可使窦房结自律降低细胞K 外流增加 最大舒张电位绝对值增大 故自律性降低 心率减慢 2019 12 30 47 2019 12 30 48 NA可促进窦房结细胞If通道和Ca2 通道的开放 使If和ICa增大 4期自动去极化速度和自律性增高 Ach提高膜对K 的通透性 使4期膜对K 的通透性 K 外流衰减 Ach抑制If和L型Ca2 通道的开放 使4期自动去极化速度 自律性 2019 12 30 49 二 兴奋性 excitability 心肌的兴奋性是指心肌细胞对适宜刺激能够产生兴奋的能力或特性 其兴奋性高低用刺激的阈值来衡量 阈值大表示兴奋性低 阈值小表示兴奋性高 心肌兴奋时兴奋性的周期变化 2019 12 30 50 心肌细胞动作电位与兴奋性的变化 2019 12 30 51 1 决定和影响兴奋性的因素心肌细胞的兴奋包括两个过程 即从静息电位去极化达到阈电位 激活Na 通道或Ca2 通道从而产生产生动作电位凡能影响这两个过程的因素 都可影响心肌的兴奋性 2019 12 30 52 1 静息电位 最大舒张电位 与阈电位之间的差值RP绝对值 距阈电位远 需刺激阈值 兴奋性 RP绝对值 距阈电位近 需刺激阈值 兴奋性 2019 12 30 53 阈电位水平上移 RP距阈电位远 需刺激阈值 兴奋性 阈电位水平下移 RP距阈电位近 需刺激阈值 兴奋性 2019 12 30 54 2 Na 通道的性状Na 通道所处的机能状态 是决定兴奋性正常 低下和丧失的主要因素 以快反应细胞为例 Na 通道具有备用 或静息 resting 激活 activation 和失活 inactivation 三种状态 备用激活 失活 刚复活 渐复活 基本备用 产生AP绝对不应期局部反应期相对不应期超常期 兴奋性正常兴奋性无兴奋性低兴奋性高 2019 12 30 55 心肌兴奋性变化的主要特点 有效不应期长 平均200 250ms 相当于心肌整个收缩期和舒张早期 是骨骼肌与神经纤维的100倍和200倍 心肌有效不应期的长短主要取决于2期 平台期 生理意义 不发生强直收缩 实现心脏泵血功能 2019 12 30 56 3 期前收缩与代偿间歇 代偿间歇 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 在下一次窦房结传来的兴奋到达之前 受到一次人工的刺激或异位节律点发放的冲动的作用 则心房肌和心室肌而可产生一次期前兴奋 引起一次提前出现的收缩 称期前收缩或早搏 2019 12 30 57 期前收缩 指心肌比正常情况时提前发生的收缩 也称早搏 为心律不齐的表现 产生原因 足够大的额外阈上刺激恰好落于心室兴奋的有效不应期之后 代偿间歇 因期前收缩而紧随出现的一个较长的心室舒张期 产生原因 正常传来的窦房结冲动又恰好落于期前收缩的有效不应期之内 生理意义 防止心脏发生强直收缩 维持正常节律 2019 12 30 58 三 传导性 心肌具有传导兴奋的能力 称传导性 心肌的兴奋 动作电位 沿着心肌细胞膜向外扩布的特性 传导方式 局部电流 传导特点 闰盘 缝隙连接 心脏特殊传导系统心脏特殊传导系统具有起搏和传导兴奋的功能 兴奋在心脏内的传播是通过心脏特殊传导系统完成的 2019 12 30 59 1 心脏内兴奋传播的途径和特点 1 心脏内兴奋传播的途径 2019 12 30 60 2 心脏内兴奋传导的特点及生理意义 传导时间心房内 房室交界 心室内 0 06s 0 10s 0 06s 特点 房 室延搁 利于心室的充盈和射血 2019 12 30 61 3 决定和影响心肌传导性的因素不同心肌细胞之间比较 兴奋传导的速度与细胞直径的粗细有关 直径粗大 胞内电阻小 传导速度快直径细小 胞内电阻大 传导速度慢在同一心肌细胞 兴奋传导快慢主要受局部电流形成和邻近部位膜兴奋性的影响 1 动作电位0期去极化的速度和幅度0期速度与邻旁间产生局传导新AP0期幅度 的电位差 部电流 速度 产生快高大大快易慢低小小慢不易 2019 12 30 62 2 邻近未兴奋部位膜的兴奋性心肌细胞的兴奋传导是沿着细胞膜的兴奋扩散的过程 只有邻近未兴奋部位膜的兴奋性正常 兴奋才能正常地传导通过 0期慢 小 减慢 处于相对不应期部分失活状态 处于绝对不应期失活状态阻滞 邻近部位膜兴奋性Na 通道状态传导性 2019 12 30 63 二 心肌细胞的机械特性 收缩性心肌工作细胞兴奋时首先产生动作电位 然后再由电变化引起机械性收缩 这一特性 称为收缩性 由心肌细胞的电变化诱发机械收缩的过程称为兴奋 收缩耦联 这一过程包括下列三个步骤 心肌细胞兴奋产生的动作电位沿肌膜由横管扩布到细胞内部 动作电位引起复极2期Ca2 内流以及细胞内肌浆网Ca2 的释放 胞浆内增多的Ca2 与心肌收缩蛋白的Ca2 受体结合引起收缩反应 2019 12 30 64 心肌收缩的特点 一 同步收缩 全或无式收缩 同步收缩 力量大 有利于心脏射血 二 不发生强直收缩保持收缩后必有舒张的节律性活动 保证心脏射血和充盈过程的正常进行 三 对细胞外Ca2 的依赖性细胞外液Ca2 浓度高 内流增多 收缩力增强 反之Ca2 浓度若过低 则出现兴奋 收缩脱耦联 2019 12 30 65 影响心肌收缩性的因素 1 血浆中的钙浓度2 神经和体液因素3 低氧和酸中毒 2019 12 30 66 体表心电图每个心动周期中 由窦房结产生的兴奋依次向心房和心室传布 这种兴奋的产生和传布所出现的生物电变化 其传播方向 途径 顺序和时间均有一定规律 是反映心脏各部分电生理活动的良好指标 可作为临床诊断心脏某