生理学 血液循环.ppt

CHAPTER4,血液循环CIRCULATION,WilliamHarvey1578-1657,CIRCULATION,BloodHeartBloodvessels,ClinicalInvestigation,Jasonisa19-year-oldcollegestudentwhogoestothedoctorcomplainingofchronicfatigue.ThedoctorpalpatesJasonsradialpulseanddiscoversthatitisfastandweak.Anechocardiogramandlatercoronaryarteriographrevealthathehasaventricularseptaldefectandmitralstenosis.Hiselectrocardiogram(ECG)indicatesthathehassinustrachycardia.Whenlaboratorytestresultsarereturned,theyindicatesthatJasonhasaveryhighplasmacholesterolconcentrationwithahighLDL/HDLratio.Whatcanbeconcludedfromthesefinding,andhowaretheyrelatedtoJasonscomplaintofchronicfatigue?,?,CIRCULATION,第一节心脏的泵血功能第二节心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导第三节血管生理第四节心血管活动的调节第五节器官循环,第一节心脏的泵血功能Pumpingfunctionofheart,Intercalateddiscs,第一节心脏的泵血功能,第一节心脏的泵血功能,心肌收缩的特点对细胞外液Ca2+的依赖性“全或无”收缩不发生完全强直收缩,第一节心脏的泵血功能,一、心动周期概念：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(cardiaccycle)。心率：心动周期与心跳频率如成人平均心率75次/分，心动周期0.8s。心率心动周期收缩期和舒张期均(舒张期缩短的比例大)心肌休息时间相对缩短心房心室例：冠心病：心率心肌易缺血,第一节心脏的泵血功能,一、心动周期二、心脏泵血过程心房的初级泵血功能心房大部分时间处于舒张状态，主要作为静脉回流的通道。血液从心房入心室，主要靠心室舒张，心房收缩可增加10%30%左右心室充盈，使心室舒张末期容积压力增加，有利于心室射血。(在心率加快/心室顺应性下降时更为重要)心动周期中，左心房压变化的幅度为212mmHg；右心房压变化的幅度为05mmHg。,心房收缩,第一节心脏的泵血功能,二、心脏泵血过程心房的初级泵血功能心室的射血和充盈过程以左心室为例，心动周期可分为心室收缩期和心室舒张期(心室内压力、容积、瓣膜、血流)：1.心室收缩期(ventricularsystole)：(1)等容收缩期(periodofisovolumiccontraction)：从房室瓣关闭至主动脉瓣开启的这段时间。,等容收缩期,第一节心脏的泵血功能,二、心脏泵血过程心室的射血和充盈过程1.心室收缩期(ventricularsystole)：(1)等容收缩期(periodofisovolumiccontraction)：(2)快速射血期(periodofrapidejection)：主动脉瓣开启，血液快速射入主动脉，约为总射血量的2/3，0.11s。(3)减慢射血期(periodofslowejection)：射血减慢，室内压射血量充盈压(舒张末期心室总充盈量)Starling机制(异长自身调节)搏出量持续、剧烈的循环机能变化（体力劳动等，需持久、大幅度提高搏出量）主要靠心肌收缩能力的变化调节,StarlingsLaw,第一节心脏的泵血功能,五、心泵功能的调节每搏输出量的调节：1.前负荷(心室舒张末期容积)2.心肌收缩能力的改变对搏出量的调节心肌收缩能力(cardiaccontractility)：心肌不依赖于前、后负荷而能改变其力学活动（包括收缩的强度和速度）的一种内在特性心肌的变力状态。,Contractility,心肌收缩能力心室功能曲线向左上方移位心肌收缩能力心室功能曲线向右下方移位,Contractility,2.心肌收缩能力的改变对搏出量的调节等长自身调节(homeometricautoregulation)：通过改变心肌收缩能力调节泵血功能的机制。血压搏出量等长自身调节(心肌初长度不变)心肌收缩能力搏出量,Contractility,2.心肌收缩能力的改变对搏出量的调节影响因素：主要受兴奋-收缩耦联和肌丝滑行过程中各个环节的影响(1)活化横桥的数目：活化横桥和最大横桥数目的比例，取决于a)兴奋后胞浆内Ca2+浓度(儿茶酚胺)b)肌钙蛋白对Ca2+的亲和力(钙增敏剂如茶碱)(2)肌凝蛋白头部ATP酶活性(甲状腺激素、体育锻炼使其活性）,第一节心脏的泵血功能,五、心泵功能的调节每搏输出量的调节：1.前负荷(心室舒张末期容积)2.心肌收缩能力的改变对搏出量的调节3.后负荷(afterload)对搏出量的影响：后负荷：肌肉开始收缩时才遇到的负荷心室肌后负荷：动脉血压后负荷肌肉收缩时不缩短(等长收缩)张力Max心室射血时必须克服大动脉压,Afterload,3.后负荷(afterload)对搏出量的影响：,Afterload,3.后负荷(afterload)对搏出量的影响：,Afterload,3.后负荷(afterload)对搏出量的影响：心室舒张末期容积(前负荷)心室肌的初长度Starling机制动脉血压(后负荷)心肌收缩在生理范围内：前负荷(心室舒张末期容积)心肌收缩能力后负荷(动脉血压)动脉血压持续心肌长期收缩加强心肌肥厚(病理型)泵血功能减退(高血压性心脏病),第一节心脏的泵血功能,五、心泵功能的调节每搏输出量的调节：前负荷(心室舒张末期容积)心肌收缩能力后负荷(动脉血压)心率对心泵功能的影响：心率增加使心输出量增加(在一定范围内),HeartRate,心率：正常成年人：60100次/分心输出量=搏出量心率HR心输出量(在一定的范围内)HR170180次/分（HR过快）心室耗能心室充盈时间明显充盈量搏出量减少心输出量,HeartRate,心率：正常成年人：60100次/分HR170180次/分（HR过快）HR40次/分（HR过慢）心舒期过长心室充盈达极限搏出量无法再增加心输出量,HeartRate,心率交感神经活动血中肾上腺素、去甲肾上腺素甲状腺素（甲亢）体温(11218次/min）迷走神经HR,HR,第一节心脏的泵血功能,六、心泵功能的贮备健康人心脏泵血功能有一定的贮备，在机体需要时成倍增长。心泵功能贮备/心力贮备(cardiacreserve)1.心率贮备：可为静息时的2倍多。在一定范围内心率增加使心输出量增加(90mmHg低血压：收缩压90mmHg；舒张压舒张压脉压(外周阻力和心率不变)收缩压主要反映SV。心率(HR)：HR收缩压非搏动性变化兔有独立的减压神经,BaroreceptorReflex,不同动脉血压时窦神经纤维和主动脉弓神经纤维的放电,BaroreceptorReflex,BaroreceptorReflex,BaroreceptorReflex,(三)心血管反射1.压力感受性反射(BaroreceptorReflex)降压反射的生理意义负反馈(negativefeedback)压力感受器的敏感范围调定点(setpoint)和重调定(reset)思考:从卧位到站位，人体的血压有何变化，为什么？,血压突然颈动脉窦、主动脉弓兴奋性孤束核交感缩血管心交感中枢心迷走中枢下丘脑视上核、中枢紧张性紧张性紧张性视旁核(-)交感缩血管神经(-)心交感神经(-)心迷走神经(+)血管升压素阻力血管舒张容量血管舒张心脏活动血管舒张外周阻力静脉回流量心输出量外周阻力血压,、,BaroreceptorReflex,BaroreceptorReflex,BaroreceptorReflex,BaroreceptorReflex,BaroreceptorReflex,BaroreceptorResetting,Chemoreceptorreflex,(三)心血管反射2.化学感受性反射(chemoreceptorreflex)反射弧感受器颈动脉体(carotidbody)主动脉体(aorticbody)传入神经窦神经(加入舌咽神经)迷走神经中枢延髓孤束核传出神经躯体运动神经等效应器呼吸肌、气道肌,化学感受器呼吸中枢（延髓孤束核）呼吸运动神经元阻力运动神经元（脊髓）（延髓）呼吸肌气道肌（膈肌、肋间肌、腹肌）（气道平滑肌、咽喉肌、舌肌）肺通气PaO2、PaCO2、pHa,心血管活动,PO2,BP,pH,Chemoreceptorreflex,(三)心血管反射2.化学感受性反射(chemoreceptorreflex)化学感受性反射的生理效应实验条件下在自然呼吸条件下在完整机体内生理意义主要调节呼吸运动在病理情况下起作用，血量的重新分配,CardiovascularReflexes,CardiopulmonaryReceptor,(三)心血管反射3.心肺感受器引起的心血管反射感受器：心房心室肺循环大血管壁,CardiopulmonaryReceptor,(三)心血管反射3.心肺感受器引起的心血管反射反射弧感受器心房、心室和肺循环大血管壁传入神经迷走神经(大部分)交感神经(少数)中枢心血管延髓？传出神经心迷走神经、交感神经(肾神经)效应器骨骼肌、肾素、血管升压素,CardiopulmonaryReceptor,(三)心血管反射3.心肺感受器引起的心血管反射特征适宜刺激：机械牵张：BP/V牵张感受器化学物质：前列腺素、缓激肽等低压力感受器，容量感受器生理意义平时有紧张性冲动，对心血管中枢起抑制作用，使血压和肾素水平不致过高；部分引起心率加快。调节循环血量和体液的量和成分。,CardiopulmonaryReceptorReflex,心肺感受器,血压/容量,前列腺素、缓激肽,交感紧张性迷走紧张性,肾素血管升压素,交感紧张性,HR,BP,肾血流,尿量,尿钠,HR,CardiovascularReflex,(三)心血管反射4.躯体感受器引起的心血管反射刺激躯体传入神经(刺激的强度和频率)心血管反射5.其它内脏感受器引起的心血管反射扩张内脏器官心血管反射6.眼-心反射与高尔兹反射(Goltzreflex)压迫眼球、挤压腹部心血管反射7.脑缺血反应(brainischemiaresponse)脑血流心血管神经元心血管反射,CardiovascularReflex,(一)心脏和血管的神经支配(二)心血管中枢(三)心血管反射(四)心血管反射的中枢整合型式整合型式的反应血流分配能适应机体当时功能活动的需要。防御反应(defencereaction)运动睡眠,CardiovascularReflex,心迷走神经心交感神经心交感缩血管神经,延髓心血管中枢,高级中枢,外周感受器,局部环境,Regulationofcardiovascularactivity,神经调节体液调节自身调节,HumoralRegulation,二、体液调节血液和组织液中化学物质对心肌和血管平滑肌活动的调节作用。(一)肾素-血管紧张素系统Renin-AngiotensinAldosteroneSystem1.产生：肾近球细胞合成和分泌Renin，水解由肝脏合成和释放的AngiotensinogenAngiotensinI，ACE水解AngiotensinIAngiotensinII，血管紧张素酶A水解AngiotensinIIAngiotensinIII,Renin-AngiotensinSystem,ACE,Renin-AngiotensinSystem,Renin-AngiotensinSystem,2.生理作用：AngiotensinI(十肽):不明显AngiotensinII:微动脉微静脉收缩(八肽)中枢交感缩血管紧张性交感神经末梢释放NA血管升压素/促肾上腺皮质激素抑制压力感受性反射肾上腺皮质球状带释放醛固酮AngiotensinIII:缩血管作用ANGII,血管收缩,BP,Renin-AngiotensinSystem,HumoralRegulation,(一)肾素-血管紧张素-醛固酮系统Renin-AngiotensinSystem(二)肾上腺素和去甲肾上腺素肾上腺素(epinephrine,adrenaline)去甲肾上腺素(norepinephrine,noradrenaline)同属儿茶酚胺类(catecholamine,CA)来源(肾上腺，少量交感神经末梢)生理作用比较,HumoralRegulation,HumoralRegulation,心率,HumoralRegulation,(三)血管升压素(Vasopressin)1.产生下丘脑视上核、室旁核神经垂体贮存释放入血,HumoralRegulation,(三)血管升压素(Vasopressin)1.产生2.释放体液渗透压改变血压改变低氧、伤害性刺激3.作用血管平滑肌收缩(正常时不起VP作用)抗利尿作用(抗利尿激素，ADH),HumoralRegulation,HumoralRegulation,(四)其他体液因素血管内皮生成的血管活性物质激肽释放酶-激肽系统心房钠尿肽前列腺素阿片肽组胺,Otherhumoralsubstances,（心房钠尿肽）,Regulationofcardiovascularactivity,神经调节体液调节局部血流调节,Autoregulation,三、局部血流调节各器官组织的血流量一般取决于器官组织的代谢活动，无外来神经和体液因素影响，各器官组织的血流量受到局部血管的舒缩活动的调节自身调节。代谢性自身调节机制：肌源性自身调节机制：,Autoregulation,代谢性自身调节机制,Autoregulation,肌源性自身调节机制,Regulationofcardiovascularactivity,神经调节体液调节局部血流调节动脉血压的长期调节,Regulationofcardiovascularactivity,CIRCULATION,第一节心脏的泵血功能第二节心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导第三节血管生理第四节心血管活动的调节第五节器官循环,器官循环,冠脉循环(coronarycirculation)肺循环(pulmonarycirculation)脑循环(cerebralcirculation),coronarycirculation,coronarycirculation,coronarycirculation,coronarycirculation,冠脉循环的特点,冠脉循环的特点（续）,Cerebralcirculation,脑循环的特点血流量大，耗氧量多血流量的变动范围小局部化学因素对血管舒缩活动的影响大神经因素对脑血管活动的调节作用小血-脑脊液屏障和血-脑屏障,Cerebralcirculation,Cerebralcirculation,Cerebralcirculation,Cerebralcirculation,Cerebralcirculation,血-脑脊液屏障和血-脑屏障,Circulation,?,ThedifferenceofApbetweenatriumandventricle,ClinicalInvestigation,Jasonisa19-year-oldcollegestudentwhogoestothedoctorcomplainingofchronicfatigue?.ThedoctorpalpatesJasonsradialpulse?anddiscoversthatitisfastandweak?.Anechocardiogramandlatercoronaryarteriographrevealthathehasaventricularseptaldefectandmitralstenosis.Hiselectrocardiogram(ECG)indicatesthathehassinustrachycardia?.Whenlaboratorytestresultsarereturned,theyindicatesthatJasonhasaveryhighplasmacholesterolconcentration?withahighLDL/HDLratio?.Whatcanbeconcludedfromthesefinding,andhowaretheyrelatedtoJasonscomplaintofchronicfatigue?,?,ClinicalInvestigation?,Jasonhasaheartmurmurduetotheventricularseptaldefectandmitralstenosis.Whichwereprobablycongenital.Theseconditionscouldreducetheamountofbloodpumpedbytheleftventriclethroughthesystemicarteries,andthusweakenhispulse.Thereducedbloodflowa