6心肌生理09.ppt

循环系统 脉管系统 心 静脉的辅助管道免疫功能 脉管系 人体内的密闭管道系统 脉管系的组成 心血管系统 血液循环 运输 淋巴系统 脉管学 淋巴液 心 肌性中空器官 动力泵 血管 动脉 A 毛细血管 静脉 V 体循环肺循环 血管吻合 侧支吻合 侧支循环 分支 属支 心血管系统的组成 脉管系统 心 体循环 肺循环 肺循环 左心室 右心房 主动脉及其各级分支 腔静脉及其各级属支心冠状窦 全身各处毛细血管 组织细胞 营养物质O2 代谢产物CO2 左心房 右心室 肺静脉 肺动脉干及其各级分支 体循环 重点掌握 心 心的位置 外形和毗邻心腔心的构造心传导系心的血管心的神经心包心的体表投影 心 heart 脉管系统 心 心的位置 外形和毗邻 位置 中纵隔 胸骨体及2 6肋软骨后方 3 2位于中线左侧 一 一尖一底 心尖 心底三缘 左缘 右缘 下缘两面 前 胸肋 面下 膈 面 心的外形 1 脉管系统 心 心的外形 2 冠状沟 前室间沟 后室间沟 脉管系统 心 脉管系统 心 以室上嵴为界 流入道 右房室口 纤维环三尖瓣腱索乳头肌 壁 肉柱 流出道 动脉圆锥 肺A口 纤维环肺A瓣 壁 光滑 三尖瓣复合体 隔缘肉柱 右心室 肺A 脉管系统 心 以二尖瓣前瓣为界 流入道 左房室口 纤维环二尖瓣腱索乳头肌 壁 肉柱 流出道 主A前庭 主A口 纤维环 壁 光滑 二尖瓣复合体 主A瓣主A窦 左心室 二尖瓣 乳头肌 脉管系统 心 心纤维性支架心壁心间隔 房间隔 由心内膜 心肌层和心外膜组成 心间隔 心壁 室间隔 肌部 膜部 心的构造 脉管系统 心 连接心肌和瓣膜的纤维性支架 二尖瓣环三尖瓣环主动脉瓣环肺动脉瓣环 左纤维三角右纤维三角 中央纤维体 圆锥韧带室间隔膜部瓣膜间隔 心纤维骨骼 心壁内 由特殊分化的心肌细胞组成的系统 其功能是产生和传导冲动 维持心脏节律性搏动 窦房结 心脏正常起搏点 房室结 房室 His 束 左右 束支 浦肯野纤维网 前 中 后结间束 三 心传导系 心的血管 前室间支 旋支 后室间支 窦房结支 房室结支 左室前壁右室前壁小部分室间隔前2 3 左室侧 后壁左心房 左室后支 窦房结 房室结右房 右室大部分室间隔后1 3 左冠状动脉 右冠状动脉 脉管系统 心 心包在心脏表面及进出心的大血管根部的纤维浆膜囊 心包 血管 种类 动脉 静脉 毛细血管肺循环血管体循环血管 动脉 大动脉 弹性动脉 中动脉 肌性动脉 小动脉 内 薄层结缔组织 中 弹性纤维平滑肌 少量 外 结缔组织 营养血管 神经 内 薄层结缔组织 中 弹性纤维平滑肌 主要 外 结缔组织 营养血管 神经 内 中 外 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 第六章循环系统生理 思考题 1 心肌电位的特点2 影响心肌兴奋性的因素3 名词解释心肌的有效不应期心肌的相对不应期心肌的代馈间歇及其临床表现4 影响心肌的自动节律性的因素5 窦房结控制心律性的因素6 心肌兴奋传导的特点7 房室延搁的生理意义8 影响心肌传导的因素9 心肌收缩的特点10 心房或心室同步收缩的生理意义 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 第六章循环系统生理 11 P153图6 10 心动周期各时相中 左心房与左心室的压力 容积和心电图的变化12 为什么室颤的危险性大于房颤 13 心肌纤维收缩的强度与速度14 何谓前负荷 何谓后负荷 15 为何大于或小于最适当的前负荷 心室收缩都会下降 16 体位改变时 心肌如何调节其收缩 17 情绪兴奋时 心肌如何调节其收缩 18 为什么心动过缓或心动过减少心输出量 19 标准心电图 双极导联的 导联 的读法 心肌有顺序的 进行节律性的收缩和舒张交替及瓣膜的活动 是心脏实现泵血功能 动态血液循环的必要条件 心肌的兴奋性和传导性是心肌收缩活动的基础 而细胞膜的生物电活动则是兴奋性 传导性的基础 一 心肌的生物电现象根据心肌细胞的组织学 电生理特性以及功能上的区别可分为两大类型 1 普通心肌细胞 包括心房肌和心室肌 含有丰富的肌原纤维 执行收缩功能 故又称为工作细胞 工作细胞不具有自动节律性 但它具有兴奋性 传导性 2 特殊分化心肌细胞 组成心脏的特殊传导系统 其中主要包括P细胞和哺肯耶细胞 它们除了具有兴奋性和传导性之外 还具有自动产生节律性兴奋的能力 故称为自律细胞 包括窦房结 房室结 房室束和末梢浦肯耶纤维网 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 重点掌握 一 心肌的静息电位及其形成机制1 心肌细胞和骨骼肌一样 在静息状态下膜内电位为负 膜外为正 2 人和哺乳动物心脏的非自律细胞的静息电位为 90mV 3 静息电位产生原理与神经 骨骼肌相似 静息时膜对K 通透性高 K 顺浓度梯度由膜内向膜外扩散所达到的平衡电位 是静息电位的主要来源 二 心肌的动作电位 特点 升降支不对称 持续时间长 按照心肌细胞电活动的特点 可分为快反应细胞和慢反应细胞 1 快反应细胞 包括心室肌 心房肌和普肯耶细胞 其动作电位的特点是去极化快 振幅大 复极缓慢 分期2 慢反应细胞 包括窦房结 房室结 其特点是去极化慢 振幅小 复极缓慢且无明显时相区分 第二节心脏的生物电活动 重点掌握 2 快反应细胞动作电位可分5期 1 除极 去极 过程 除极过程又称0期 膜内电位由静息状态下的 90mV迅速上升到 30mV左右 构成动作电位的升支 2 1期复极 快速复极化初期 膜内电位由 30mV迅速下降到0mV左右 3 2期复极 复极过程变得非常缓慢 膜内电位基本上停滞于0mV左右 细胞膜两侧呈等电位状态 故复极2期又称为平台期 是心肌细胞的主要特征4 3期复极 快速复极化末期 细胞膜复极速度加快 膜内电位由0mV较快地下降到 90mV 完成复极化过程 5 4期 静息期或自动除级期 4期是膜复极完毕 膜电位恢复后的时期 心室肌细胞或其它非自律细胞的4期膜电位稳定于静息电位水平 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 3 快反应细胞的动作电位形成机制 与骨骼肌类似 离子在细胞膜两侧不均匀分布所形成的浓度梯度细胞膜上存在特殊离子通道 是心肌细胞跨膜电位形成的主要基础 心肌细胞膜比骨骼肌要复杂得多 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 第二节心脏的生物电活动 心肌快反应细胞动作电位形成的离子基础 0期 肌膜钠通道的大量开放和膜两侧浓度梯度及电位梯度的驱动 从而出现Na 快速内流 是心室肌细胞0期去极形成的原因 河豚毒素可阻断此通道 1期 此时快钠通道已经失活 同时激活一种一过性外向电流 使膜迅速复极到平台期电位水平 K 是主要离子成分 因此K 的一过性外向电流是动作电位初期快速复极的主要原因 2期 内向离子流 Ca2 和外向离子流 K 相对平衡 平台早期 两种电流相对平衡 膜电位稳定于0电位水平 平台晚期 Ca2 通道逐渐失活 K 外流逐渐增加 膜内电位逐渐下降 3期 Ca2 通道完全失活 内向离子流终止 外向K 流进一步增强 复极越来越快 直至完成复极化过程 第二节心脏的生物电活动 重点掌握 心肌快反应细胞动作电位形成的离子基础4期 电位基本稳定于静息水平 但离子的跨膜转运仍然活跃进行 0 3期间有Na 和Ca2 进入细胞内 而K 外流出细胞 因此只有从细胞内排出多余的Na 和Ca2 并摄入K 才能恢复细胞内外离子正常浓度梯度 保持心肌细胞的正常兴奋性 这种离子转运是逆浓度梯度进行的主动转运过程 通过肌膜Na K 泵的作用 形成Na K 交换 Ca2 的逆浓度梯度外运是通过Ca 泵和Na Ca2 交换 快反应自律细胞普肯耶细胞4期自动除极主要是由随时间推移而渐增强的内向电流引起的 这种4期内向电流称为起搏电流 其主要成分是Na 也有K 参与 这种Na 内流的膜通道在3期复极电流达 60mv左右开始激活 至 100mv时充分激活 河豚毒素不能阻断此通道 自律性的基础 第六章循环系统生理 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 3 慢反应细胞 窦房节细胞动作电位特征 慢反应细胞的静息电位和閾电位绝对值比快反应细胞低 慢反应细胞的0期去极化慢 幅度低 慢反应细胞动作电位不出现明显的1期和平台期 2期 引起慢反应细胞0期的内向电流与快反应细胞不同 慢反应细胞0期去极化主要与Ca2 内流有关 4期自动去极化速度比浦肯野细胞快 第二节心脏的生物电活动 重点掌握 自律性起搏的基础 第六章循环系统生理 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 3 慢反应细胞动作电位形成的离子基础 慢反应细胞的4期缓慢除极的机制与快反应细胞不同 引起窦房结细胞4期自动除极的电流包括 1 一种外向电流 K 2 两种内向电流 Na Ca 其中由于K通道的逐渐失活所造成的K 外流的进行性衰减 或内向电流增强 是窦房结4期除极最重要的离子基础 第二节心脏的生物电活动 重点掌握 心肌细胞快慢反应电位比较 电生理特性快反应电位慢反应电位激活与失活快慢除极的离子活动钠钙除极幅度100 130mV35 75mV传导速度0 5 30m s0 01 0 1m s静息电位 80 95mV 40 70mV阈电位 60 70mV 30 40mV 第六章循环系统生理 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 二 心肌的生理特性 心肌组织具有兴奋性 自律性 传导性和收缩性四种生理特性 一 心肌的兴奋性所有心肌细胞都具有兴奋性 即具有在受到刺激时产生兴奋的能力 衡量心肌的兴奋性 可以采用刺激的阈值作指标 阈值大表示兴奋性低 阈值小表示兴奋性高 第二节心脏的生物电活动 1 决定和影响兴奋性的因素兴奋的产生 静息电位除极 域电位水平 Na 通道激活 第二节心脏的生物电活动 2 一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化心肌细胞每产生一次兴奋 其膜电位将发生一系列有规律的变化膜通道由备用状态经历激活 失活和复活等过程 兴奋性也随之发生相应的周期性改变 有效不应期 相对不应期 超常期 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 有效不应期 由0期开始到3期 膜内电位恢复到 60mV这一段不能再产生动作电位的时期 称为有效不应期 分为2阶段 心肌细胞发生一次兴奋后 由动作电位的去极相开始到复极3期 膜内电位达到约 55mV 这段时期内 不论刺激有多强 肌膜都不会进一步发生任何程度的去极化 称为绝对不应期 这是因为心肌膜电位处于 30 55mv时 Na 通道完全失活 故任何刺激都不能引起Na 内流而产生动作电位 第二节心脏的生物电活动 膜内电位由 55mV 60mV这段时间内 如果给予的刺激有足够强度 肌膜可发生局部的部分去极化 但不引起扩播性兴奋 这是因为绝对不应期后 心肌膜电位处于 55 60mv Na 通道刚刚复活 远没有恢复到备用状态 仅能对刺激产生局部反应 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 相对不应期 从有效不应期完毕 膜内电位约 60mV 到复极化 约 80mV 的这段期间 为相对不应期 在相对不应期中 膜电位处于 60 80mv Na 通道逐渐恢复 但开放能力未完全恢复 兴奋性仍低于正常 超常期 膜内电位由 80mV恢复到 90mV这段时期内 用以引起该细胞发生兴奋所需的刺激阈值比正常要低 表明兴奋性高于正常 故称为超常期 超常期膜内电位由 80mv恢复到 90mv Na 通道恢复到备用状态而膜内电位绝对值低于静息电位 距离閾电位水平的差距小 反而易于兴奋 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 3 兴奋性周期性变化与收缩活动的关系心肌细胞的有效不应期特别长 一直延续到机械反应的舒张期开始之后 因此 只有到舒张早期之后 兴奋性变化进入相对不应期 才有可能在受到强刺激作用时产生兴奋和收缩 从收缩开始 舒张早期之间 心肌细胞不会产生第二个兴奋和收缩 这个特点使得心肌不会像骨骼肌那样产生完全强直收缩 而始终作收缩舒张相交替的活动 从而使心脏有血液回心充盈的时期 这样才可能实现其泵血功能 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 期前收缩 在心肌舒张早期 给予较强的刺激所引起的收缩称为期前收缩 代偿间歇 心肌出现期前收缩后往往出现一段较长的舒张期 称为代偿间歇 代偿间歇产生原因 从窦房结传来的兴奋刚好落在心肌期前收缩的绝对不应期内 因而不引起心肌收缩 从而减少一次搏动 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 二 自动节律性 1 心肌的自动节律性 细胞能够在没有外来刺激的条件下 自动地发生节律性兴奋的特性 称为自动节律性 简称自律性 心肌的自动节律性来自特殊传导系统内某些自律细胞 2 窦房结在心脏活动中的作用窦房结细胞的自律性最高 窦房结是主导整个心脏兴奋和收缩的部位 称为正常起搏点 由窦房结所控制的心律称为窦性心律 其它部位自律组织并不表现出它们自身的自动节律性 只是起着兴奋传导作用 故称为潜在起搏点 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 窦房结对于潜在起搏点的控制 通过两种方式实现 抢先占领 窦房结的自律性高于其它潜在起搏点 当潜在起搏点4期自动去极尚未达到阈电位水平之前 它们已经受到窦房结发出并依次传布而来的兴奋的刺激而产生了动作电位 潜在起搏点自身的自动兴奋就不可能出现 超速压抑或超速驱动压抑 窦房结对潜在起搏点还可产生一种直接抑制作用 潜在起搏点处于被动兴奋状态 被压抑 恢复需要时间 第二节心脏的生物电活动 重点掌握 第六章循环系统生理 3 自律性产生的原因自律细胞的自动兴奋是 4期膜自动去极化 使膜电位从最大复极电位达到阈电位水平而引起 自律性增高的影响因素 4期自动除极速度 若除极速度增快 达阈电位水平所需时间缩短 单位时间内发生兴奋的次数增多 自律性增高 最大复极电位 最大复极电位绝对值减少 则与阈电位之间差距减少 自动去极化达到阈电位水平所需时间缩短 自律性增高 阈电位水平 阈电位下移 则与最大复极电位之间的差距减少 自动去极化达到阈电位水平所需时间缩短 自律性增高 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 三 传导性 心肌在功能上是一种合胞体 心肌细胞膜的任何部位产生的兴奋 不但可以沿整个细胞膜传播 并且可以通过闰盘传递到另一个心肌细胞 从而引起整块心肌的兴奋和收缩 1 心脏内兴奋传播的途径和特点 传播途径 窦房结发出的兴奋通过心房肌传播到整个右心房和左心房 通过房室束经其左右束支传到浦肯野纤维网 引起整个心室肌兴奋 房室延搁 正常时兴奋由心房进入心室的唯一通道是房室结 房室交界的传导速度最慢 故兴奋通过房室交界时延搁一段时间 称为房室延搁 房室延搁的意义 保证心房收缩完毕后心室才开始收缩 利于心房 心室各自完成功能 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 2 决定和影响传导性的因素 结构因素 直径小的细胞 如窦房结细胞 内电阻大 产生的局部电流小于粗大的细胞 兴奋传导速度也缓慢 生理因素 0期去极化速度快 则兴奋传导速度快 0期去极的速度愈快 局部电流的形成也就愈快 很快就促使邻近未兴奋部位膜去极达到阈电位水平 故兴奋传导愈快 0期去极幅度大 则兴奋传导速度快 0期去极幅度愈大 兴奋和未兴奋部位之间的电位差愈大 形成的局部电流愈强 兴奋传导也愈快 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 心肌在肌膜动作电位的触发下 发生收缩反应的特称为心肌的收缩性 1 细胞外钙浓度对心肌收缩力影响较大 细胞外钙浓度高 则兴奋时钙内流多 心肌收缩力增高2 左右心室 左右心房收缩是同步的 心肌纤维的同步收缩对心脏完成泵血功能非常重要 若心肌纤维不能同步收缩而各自收缩与舒张 将形成心房纤颤或心室纤颤 特别是心室纤颤 能使心室丧失泵血功能 四 收缩性 第二节心脏的生物电活动 第六章循环系统生理 心动周期1定义 心脏一次收缩和舒张 构成一个机械活动周期 称为心动周期 心房与心室的心动周期均包括收缩期和舒张期 2 心动周期持续的时间与心跳频率有关 成年人心率平均每分钟75次 每个心动周期持续0 8s 一个心动周期中 两心房首先收缩 持续0 1s 继而心房舒张0 7s 心房进入舒张期后不久 心室开始收缩持续0 3s 随后心室进入舒张期 占时0 5s 心室舒张前0 4s 心房也处于舒张期 这一时期称为全心舒张期 第三节心脏的泵血功能 第六章循环系统生理 二 心的射血过程1 心房收缩期 心房开始收缩之前 心脏正处于全心舒张期 心房和心室内压都比较低 静脉血不断流入心房 心房压相对高于心室压 房室瓣处于开启状态 心室内压远比主动脉压为低 故半月瓣 aorticvalve 是关闭的 心房开始收缩 心房容积缩小 内压升高 将血液挤入心室 心房收缩持续约0 1s 随后进入舒张期 第三节心脏的泵血功能 2 心室收缩期包括等容收缩相以及快速和减慢射血相等容收缩相 心房进入舒张期后不久 心室开始收缩 心室内压力开始升高 当超过房内压时推动房室瓣 使之关闭 室内压尚低于主动脉压 半月瓣仍然处于关闭状态 心室成为一个封闭腔 心室肌的强烈收缩导致室内压急剧升高 而心室容积不变 称为等容收缩相 射血相 等容收缩相期间室内压升高超过主动脉压时 半月瓣被打开 进入射血相 可分为早期的快速射血向和以后的缓慢射血相 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 第六章循环系统生理 第三节心脏的泵血功能 Sec 2 Sec 1 Sec 4 Sec 3 Sec 5 第六章循环系统生理 3 心室舒张期 包括等容舒张相和心室充盈相 后者又再细分为快速充盈 减慢充盈和心房收缩充盈三个时相 等容舒张相 心室肌开始舒张后 室内压下降 主动脉内血液向心室方向返流 推动半月瓣关闭 这时室内压仍明显高于心房压 房室瓣仍然处于关闭状态 心室又成为封闭腔 此时 心室肌舒张 室心压极快的速度大幅度下降 但容积并不改变 称为等容舒张相 持续约0 06 0 08s 心室充盈相 当室内压下降到低于心房压时 房室瓣打开 心房中血液流入心室 可分为快速充盈相 0 11s 和缓慢充盈相 0 22 此后进入下一个心动周期 第三节心脏的泵血功能 第六章循环系统生理 三 心脏泵功能的评定 常用以下几个指标来评定心功能 1 心输出量 一次心跳一侧心室射出的血液量 称每搏输出量 简称搏出量 每分钟射出的血液量 称每分输出量 简称心输出量 等于心率与搏出量的乘积2 射血分数 每一次心跳 心室内血液并没有全部射出 搏出量占心室舒张末期容积的百分比 称为射血分数 健康成年人射血分数为55 65 3 心作功量 血液在心血管内流动过程中所消耗的能量 是由心脏作功所提供 第三节心脏的泵血功能 四 心脏泵功能的调节心输出量取决于心率和搏出量 机体通过