心血管系统课件：第二章 　心 脏 生 理

1、第二章 心 脏 生 理,循环系统,心血管系统,心脏,血管,血液,淋巴系统,淋巴管,淋巴器官,体循环,肺循环,血液循环的功能,物质运输,维持内环境稳态,调节体温,实现机体的体液调节,血液的防卫功能,心脏的功能,泵血功能,内分泌功能,3001 掌握心肌收缩的特点；掌握心动周期的概念。 3002 掌握一个心动周期中心室的射血和充盈过程（压力、容积的变化；血流的方向；瓣膜的关、闭）。 3003 掌握每搏输出量、射血分数、每分输出量、心指数、心脏作功量。熟悉心脏的效率的概念。掌握每搏输出量的调节及心率对心泵功能的影响。熟悉心室肌抗过度延伸的特性。掌握异长自身调节的意义；掌握影响前负荷的因素。掌握影响心肌

2、收缩能力的因素。 3004 掌握心室舒缩在心脏泵血活动中的作用。熟悉心房和瓣膜在心脏泵血活动中的作用。 3005了解一个心动周期中心房内压力的变化。 3006掌握心音的概念及第一、二心音的产生；熟悉第三、四心音的产生。掌握心泵功能的储备。,教学要求,Left heart,Atrium,Ventricle,Two pumps,Each pump,Right heart,第一节 心脏的泵血功能,Cardiac valves open passively when upstream pressure exceeds downstream pressure. They close passively

3、when downstream pressure exceeds upstream pressure.,AV（atrioventricular）valves,Tricuspid valve,Mitral valve,Semilunar valves,Aortic valve,Pulmonary valve,一、心动周期（cardiac cycle）,收缩期 systole,舒张期 diastole,全心舒张期,以心率75次min为例,*房室瓣和动脉瓣关闭，使心室成为密闭腔；,1.心室收缩期 period of ventricular systole,（1）等容收缩期（period of iso

4、volumic contraction）,二、心脏的泵血过程(左心室为例）,*心室肌强烈收缩使室内压急剧升高；,*收缩过程中心室容积不变；,mitral valve aortic valve,0.05s,1）快速射血期（period of rapid ejection ）,室内压超过动脉压时，动脉瓣（aortic valve）被推开 血液射入动脉内，心室容积迅速缩小，室内压升高至最高值 射血量约2/3,（2）射血期（period of ventricular ejection ）,2）减慢射血期(period of reduced ejection),心室肌收缩力减弱，射血速度减慢 室内压低于

5、动脉压，血液还能继续射入主动脉,0.1s,0.15s,射血量约1/3,2.心室舒张期 period of ventricular diastole,心室肌舒张，动脉瓣关闭， 心室又成为封闭的腔,（1）等容舒张期（period of isovolumic relaxation ）,室内压迅速下降而容积不变,0.06s0.08s,1）快速充盈期 period of rapid filling,（2）心室充盈期 ventricular filling phase,2）减慢充盈期 period of reduced filling,3）心房收缩期 period of atrial systole,0.

6、11s,0.22s,0.1s,相当于心室舒张的最后时期 泵入心室的血量约占心动周期回心血量的25%,充盈量约占2/3,（三）心室、心房和瓣膜在心脏泵血活动中的作用,静脉血回流,心 房 收 缩,心室的充盈量,心室舒张末期容积,心 室 射 血,心室：主要泵器官,心房：初级泵,瓣膜：,帮助建立与维持压力梯度,（四）心动周期中房内压的变化,a波，c波，v波,思考题：,室颤与房颤相比较，哪个危害性更大？为什么？,三、心音（heart sound）的产生,1.第一心音（S1） 收缩期 主要成分：左右房室瓣突然关闭、心室 收缩时血流冲击房室瓣及心室 射血撞击动脉壁引起的振动,2. 第二心音（S2） 舒张期

7、主要成分：主动脉瓣和肺动脉瓣关闭、血 流冲击大动脉根部引起血液、管壁及心室 内壁振动而形成,3. 第三心音 （S3） 舒张早期,4. 第四心音（S4） 舒张晚期 心房音,Phonocardiogram,四、心泵功能的评定,每搏输出量（stroke volume SV）：,（一）每搏输出量和射血分数,收缩末期容量：55ml,舒张末期容量：125ml,-一次心搏中由一侧心室射出的血液量,简称搏出量 70ml,End diastolic volume EDV,End systolic volume ESV,SV=EDV-ESV,射血分数(ejection fraction EF)：5565% -搏出

8、量占心室舒张末期容积的百分比,*EF对早期发现心脏泵血功能异常具有 重要意义,*左心室射血分数（LVEF）,收缩性心力衰竭 LVEF 降低,舒张性心力衰竭 LVEF可保持或接近正常,每分输出量(minute volume)：4.56L/min -一侧心室每分钟射出的血液量 *又可称为心输出量（cardiac output CO） CO=SV*HR *受性别、年龄、身材大小、生理情况不同 而影响 *左、右两侧心室的心输出量相等,（二） 每分输出量和心指数,心指数(cardiac index)：3.03.5L/minm2 -单位体表面积计算的心输出量,可作为比较身材不同个体的心功能的评价 指标,静

9、息心指数,每搏动（stroke work） 搏功=压力-容积功+动能 搏功搏出量(射血相左心室内压 左心室舒张末期压力)动能（忽略） 搏功搏出量(平均动脉压-左心房平均压）,（三）心脏做功量,每分功（minute work） 搏功心率 右心室作功量只有左心室的1/6 心脏作功的意义：维持血压和推动血液流动,心脏做功量评定心脏泵血功能更为全面,外功：,内功：,产生和维持一定的压力并推动血液的流动,用于完成离子跨膜主动转运、兴奋-收缩、产生和维持心壁张力、克服心肌组织内部的黏滞阻力等,心脏的效率,正常 20%25%,心脏的做功效率,完成心脏外功所消耗的能量占心脏活动消耗的总能量的百分比。,五、影响

10、心输出量的因素,CO=SV*HR,心肌收缩的特点,1. 心肌收缩依赖于细胞外的Ca2+,2. “全或无”式收缩 功能性合胞体,3. 不发生完全强直收缩,SV,前负荷,后负荷,肌肉收缩能力,初长度(initial length) 心室舒张末期容积 前负荷(preload) 心室舒张末期压力,（一）前负荷,前负荷对搏出量的影响 （1）心室功能曲线(ventricular function curve) 心室舒张末期压(end-diastolic pressure) *515mmHg （720cmH2O）：曲线为升支 1215mmHg (1620cmH2O) 最适前负荷 *1520mmHg (202

11、7cmH2O): 曲线趋于平坦 *27cmH2O（20mmHg）： 曲线平坦或仅 轻度下降,Ventricular function curve （Frank-Starling曲线）,（2）异长自身调节（heterometric autoregulation） -通过心肌细胞本身初长度的改变而引起 心肌收缩力的变化. 机制：心肌初长度粗细肌丝重叠程度 横桥联结数目心肌收缩力 搏出量,Frank-Starling定律 心定律law of the heart,（3）心肌的初长度和收缩功能的特殊性 *心室有较大的初长度贮备(平时心室舒张末期 压力56mmHg左右） *心肌细胞具有较强的抗过度延伸的特

12、性,连接蛋白（具有黏弹性）,大量的胶原纤维和多层肌纤维呈交叉方向排列,（4）异长自身调节的生理意义 *对搏出量微小变化进行精细的调节,2. 影响前负荷的因素,静脉回心血量,心室顺应性(compliance)（V/P),心包内压,静脉回流速度（外周静脉压和心房压差）,心室充盈时间,心室舒张功能,心室射血后剩余血量,心室的硬度 ventricular stiffness，Sv1/C,动脉压等容收缩期延长，射血速度减慢 搏出量舒张末期容积 异长调节搏出量恢复 动脉压持续心肌收缩能力(神经体液调节) 维持搏出量,（二）后负荷(afterload),*后负荷-动脉血压,*后负荷改变对搏出量的影响,动脉压

13、过高（大于170mmHg），心输出量明显减少。,1.心肌收缩能力(myocardial contractility),2.等长调节（homometric regulation）,（三）心肌收缩能力,-不依赖于负荷而能改变其力学活动(包括收缩强度和速度)的特性。又称为心肌的变力状态（inotropic state）,-通过收缩能力这个与初长度无关的心肌内在功能状态的改变而实现对心脏泵血功能的调节,3.影响心肌收缩能力的因素 *横桥联结数(活化横桥数):兴奋后胞质内 Ca2+浓度升高的程度和肌钙蛋 白对Ca2+的亲和力 *肌球蛋白横桥ATP酶活性 神经体液因素能增加心肌收缩能力,4. 心肌收缩能力的评定,-dV/dt, dD/dt, dP/dt,（四）心率(heart rate）,.心率在一定范围内（不超过160180次/min） 心输出量随心率增加而增加 正性阶梯现象 positive staircase .心率超过180次