解剖生理学第6章循环系统PPT优秀课件

1、1 2 第六章 循环系统生理 第一节 心脏的解剖 循环系统：血液、组织液、淋巴液、循环系统：血液、组织液、淋巴液、 脑脊液循环脑脊液循环 血液循环：血液在心血管闭合的管血液循环：血液在心血管闭合的管 道系统内按一定方向周而复始不道系统内按一定方向周而复始不 停的流动。停的流动。 u体循环体循环(system circulation) u肺循环肺循环(pulmonary circulation) 3 第六章 循环系统生理 第一节 心脏的解剖 一、心脏的形态结构一、心脏的形态结构 1、心脏的形态位置心脏的形态位置 2、心腔的结构心腔的结构 3、心壁、心壁: 心内膜心内膜 、心肌层、心外膜、心肌层、

2、心外膜. 心包：脏层和纤维层心包：脏层和纤维层 4、传导系统传导系统 窦房结窦房结(sinatrial node)、 房室结（房室交界房室结（房室交界,atrioventricular junction）、）、 房室束房室束(atrioventricular bundle) 、普肯耶纤维、普肯耶纤维 4 第二节 心脏的生物电活动 一、一、心肌细胞的生物电现象心肌细胞的生物电现象 u工作细胞工作细胞working cardiac cell：心房肌、心室肌：心房肌、心室肌 兴奋性兴奋性excitability、传导性、传导性conductivity、收缩、收缩 性性contractivity u自

3、律细胞自律细胞rhythmic cell：P细胞和普肯耶细胞，细胞和普肯耶细胞， 兴奋性、传导性、自律性兴奋性、传导性、自律性autorhythmicity 5 （一）（一）静息电位及其形成机制静息电位及其形成机制 1、定义定义：细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧 电电 位差位差 非自律细胞：静息电位稳定非自律细胞：静息电位稳定 自律细胞：静息电位不稳定自律细胞：静息电位不稳定-舒张电位舒张电位 2、静息电位产生的、静息电位产生的机制机制 K+顺浓度梯度由膜内向膜外扩散顺浓度梯度由膜内向膜外扩散 6 （二）（二）动作电位动作电位AP u特点特点 ： AP升支和

4、降支不对称，复极过程比较复杂，升支和降支不对称，复极过程比较复杂， 持续时间较长持续时间较长 u快反应细胞快反应细胞:去极化速度快、振幅大、复极过程缓慢，去极化速度快、振幅大、复极过程缓慢， 分为几个时相分为几个时相,兴奋传导快。兴奋传导快。 快反应自律细胞：普肯耶细胞快反应自律细胞：普肯耶细胞 快反应非自律细胞：心房肌、心室肌快反应非自律细胞：心房肌、心室肌 u慢反应细胞：去极化速度慢、振幅小、复极缓慢且无慢反应细胞：去极化速度慢、振幅小、复极缓慢且无 明显时相区分，传导速度慢。明显时相区分，传导速度慢。 慢反应细胞：窦房结、房室结慢反应细胞：窦房结、房室结 7 1、 、快反应细胞动作电位的

5、特点快反应细胞动作电位的特点 0期：去极化，期：去极化，-90mv+30mv ，构成上升支，构成上升支，12ms 1期：快速复极初期期：快速复极初期+300mv, 10ms， 0期和期和1期形成锋电位期形成锋电位 2期：平台期期：平台期-心肌细胞动作电位的主要特征心肌细胞动作电位的主要特征 复极速度极为缓慢，膜两侧呈等电位状态复极速度极为缓慢，膜两侧呈等电位状态 心室肌心室肌100ms 普肯耶细胞普肯耶细胞200300ms 8 3期：快速复极末期，期：快速复极末期， 100150ms 膜内电位下降至静息电位或舒张电位水平膜内电位下降至静息电位或舒张电位水平 4期：静息期或期：静息期或4期自动去

6、极期自动去极膜电位恢复后时期膜电位恢复后时期 非自律细胞：膜电位稳定于静息水平非自律细胞：膜电位稳定于静息水平-静息期静息期 自律细胞：膜电位不稳定，开始自动缓慢去极化自律细胞：膜电位不稳定，开始自动缓慢去极化-4期自期自 动除极动除极 9 2、快反应细胞动作电位快反应细胞动作电位的产生机制的产生机制 u0期：自动去极化与期：自动去极化与Na+快速内流有关快速内流有关 外来刺激，外来刺激，Na+通道部分开放通道部分开放 ，少量，少量Na+内流内流 ，膜部分去极，膜部分去极 化，达阈电位化，达阈电位-70mv ，Na+通道开放明显通道开放明显，Na+快速内流，膜快速内流，膜 内电位急剧上升。内电

7、位急剧上升。 Na+通道通道-快钠通道，被河豚毒素阻断快钠通道，被河豚毒素阻断 负值减少至负值减少至-55mV-55mV以上，以上， NaNa+ +通道开始失活通道开始失活 u1期：期： 快快Na+通道失活，一过性外向电流通道失活，一过性外向电流Ito 激活（激活（ K +外流外流) 10 u2期：期： 内向电流（主要内向电流（主要Ca2+缓慢内流）与外向电流（缓慢内流）与外向电流（K + 外流）处于相对平衡状态平台早期外流）处于相对平衡状态平台早期 平台晚期：平台晚期： Ca2+通道失活，通道失活， K +外流逐渐增加外流逐渐增加 u3期：期：Ca2+通道失活，通道失活，K +外流（外流（I

8、k）随时间递增）随时间递增 内向电流：推动正电荷由膜外流入膜内的离子电流内向电流：推动正电荷由膜外流入膜内的离子电流.如如:Na+内内 流流,Ca2+内流内流 外向电流：推动正电荷由膜内流出膜外的离子电流外向电流：推动正电荷由膜内流出膜外的离子电流.如如:K+外外 流流,Cl-内流内流 11 u4期： 期： 1）工作细胞：排出）工作细胞：排出Ca2+和和 Na+ ，摄回，摄回K+，恢复细胞内外离，恢复细胞内外离 子浓度。子浓度。 Na+泵、泵、Na+-Ca2+交换体、交换体、Ca2+泵泵 Na+-Ca2+交换体：交换体：3个个Na+转运入细胞内，同时将转运入细胞内，同时将1个个Ca2+ 转运出

9、细胞。转运出细胞。 2）自律细胞：）自律细胞：4期自动除极，随时间而逐渐增强的内向电流期自动除极，随时间而逐渐增强的内向电流 If和逐渐衰减的的外向和逐渐衰减的的外向K+电流（电流（Ik）所致。）所致。 If更重要更重要 If（起博电流）：主要是钠流，（起博电流）：主要是钠流， 可被可被Cs阻断。阻断。 If通道通道-非快钠通道非快钠通道 60mV激活开放，激活开放， 100mV完全激活开放。完全激活开放。 l4期自动除极速率：窦房结期自动除极速率：窦房结普肯耶细胞普肯耶细胞 12 3、 、慢反应细胞动作电位慢反应细胞动作电位特点及形成机制特点及形成机制 （2）0期去极化使膜电位达期去极化使膜

10、电位达0mV左右，左右， 不出现明显的极性倒转，去极化速不出现明显的极性倒转，去极化速 度慢，振幅低。度慢，振幅低。 机制：机制：自动去极化达阈电位，激活钙自动去极化达阈电位，激活钙 L型通道，型通道， Ca2+内流内流. 钙通道：钙通道： L型：阈电位型：阈电位-30 -40mv， 维拉帕米阻断维拉帕米阻断 T型：阈电位型：阈电位-50 -60mv，镍阻断，镍阻断 （1）慢反应细胞最大复极电位和阀电位水平比快反应细胞低慢反应细胞最大复极电位和阀电位水平比快反应细胞低 快反应细胞：快反应细胞：RP 90mv, 阈电位阈电位-70mv 慢反应细胞：舒张电位慢反应细胞：舒张电位-60-70mv，

11、阈电位阈电位-30-40mv 13 （3）不出现明显的复极）不出现明显的复极1期和期和2期期 机制机制：复极钙离子内流逐渐减少，：复极钙离子内流逐渐减少， IK通道激活，通道激活， K+外流。外流。 （4）4期去极发生机制期去极发生机制: a. IK: IK通道时间依从性关闭，通道时间依从性关闭，K+外流随时间而衰外流随时间而衰 减减最重要离子最重要离子 b. If： ： If激活十分缓慢，电流小 激活十分缓慢，电流小作用不强作用不强 c. ICa-T，少量的，少量的Ca2+内流内流 。 去极化到去极化到-50mV， ICa-T激活激活 14 二、二、心肌的生理特性心肌的生理特性 （一）（一）

12、心肌细胞兴奋性心肌细胞兴奋性excitability 1、一次兴奋过程中兴奋的周期性变化一次兴奋过程中兴奋的周期性变化 有效不应期有效不应期Effective refractory period 绝对不应期绝对不应期Absolute refractory period 相对不应期相对不应期Relative refractory period 超常期超常期 Supranormal period 15 2、兴奋性周期性变化与收缩活动关系 、兴奋性周期性变化与收缩活动关系 期 前 收 缩期 前 收 缩 p r e m a t u r e systole:舒张的中晚期舒张的中晚期 内给予心肌一次阈上刺

13、内给予心肌一次阈上刺 激所引起的收缩。激所引起的收缩。 代偿间隙代偿间隙：期前收缩后出：期前收缩后出 现较长的心室舒张期。现较长的心室舒张期。 原因原因：窦房结传来的兴奋：窦房结传来的兴奋 落在期前收缩的绝对不落在期前收缩的绝对不 应期内，不引起心肌收应期内，不引起心肌收 缩。缩。 16 3、 、兴奋性的影响因素兴奋性的影响因素 兴奋的产生包括静息电位除极到阈电位及钠通道的兴奋的产生包括静息电位除极到阈电位及钠通道的 激活激活 a. 0期去极化离子期去极化离子通道性状：通道性状： 备用状态，才有兴奋性备用状态，才有兴奋性 b.阈电位水平：上移，兴奋性下降阈电位水平：上移，兴奋性下降 c.静息电

14、位水平：绝对值增大，兴奋性下降静息电位水平：绝对值增大，兴奋性下降 17 （二）自动节律性（二）自动节律性 自律性自律性 ：没有外来的刺激下，组织细胞能自动地发：没有外来的刺激下，组织细胞能自动地发 生节律性兴奋生节律性兴奋 1、窦房结（、窦房结（正常起搏点正常起搏点normal pacemaker）在心在心 脏活动中作用脏活动中作用 自律性：窦房结约自律性：窦房结约100次次/分，房室交界约分，房室交界约50次次/分，普肯耶纤分，普肯耶纤 维约维约25次次/分，房室束约分，房室束约50次次/分分 潜在起搏点潜在起搏点：正常情况下，心脏其他部位的自律组织并不表：正常情况下，心脏其他部位的自律组

15、织并不表 现出它们自身的自律性，只起着传导兴奋的作用。现出它们自身的自律性，只起着传导兴奋的作用。 窦性心律窦性心律：由窦房结控制的心律：由窦房结控制的心律 异位起搏点异位起搏点：窦房结以外：窦房结以外 自律组织主导心脏兴奋和跳动自律组织主导心脏兴奋和跳动 异位节律异位节律：异位起搏点兴奋所致的心脏节律性跳动：异位起搏点兴奋所致的心脏节律性跳动 18 2、窦房结控制潜在起搏点的机制 窦房结控制潜在起搏点的机制 1）抢先占领）抢先占领preocuppation 或夺获或夺获capture 2）超速驱动压抑）超速驱动压抑overdrive suppression 超速驱动超速驱动:当自律细胞在受到

16、高于其固有频率的刺激当自律细胞在受到高于其固有频率的刺激 时，按外加的频率发生兴奋。时，按外加的频率发生兴奋。 overdrive suppression：外来超速：外来超速驱动刺激停止后，驱动刺激停止后， 自律细胞不能立即呈现其固有的自律性，需经过自律细胞不能立即呈现其固有的自律性，需经过 一段静止期后才逐渐恢复其自律性。一段静止期后才逐渐恢复其自律性。 19 2、 、自动节律性产生原因及影响因素自动节律性产生原因及影响因素 （1）自律性产生）自律性产生原因原因 4期自动去极化使膜电位由最大复极电位去期自动去极化使膜电位由最大复极电位去 极化到阀电位而引起极化到阀电位而引起 （2）影响因素影

17、响因素 1） 4期自动去极化速度快，自律性升高期自动去极化速度快，自律性升高 2）最大复极电位与阈电位之间的差距）最大复极电位与阈电位之间的差距 最大复极电位的绝对值减少或阀电位水平下移，最大复极电位的绝对值减少或阀电位水平下移， 自律性升高自律性升高 20 （三）（三）传导性传导性 (2)窦房结窦房结优势传导通路（优势传导通路（1.01.2 m/s） 房室交界房室交界 0.02 m/s 房室束房室束左右束左右束支支 普肯耶纤维普肯耶纤维4m/s 心室肌心室肌1m/s u房室交界是正常时兴奋由心房进入心室的惟一通道房室交界是正常时兴奋由心房进入心室的惟一通道 u房室延搁：兴奋由心房传至心室要经

18、过一段延搁的现象。房室延搁：兴奋由心房传至心室要经过一段延搁的现象。 0.45-0.1s u 意义：心房收缩后，心室才开始收缩意义：心房收缩后，心室才开始收缩 1、心脏内兴奋传播的途径、心脏内兴奋传播的途径 和特点和特点 (1)窦房结窦房结 心房肌心房肌0.4 m/s 左右心房收缩左右心房收缩 21 2、决定和影响传导性的因素 、决定和影响传导性的因素 （1）结构结构因素：心肌纤维直径有关，小，传导慢因素：心肌纤维直径有关，小，传导慢 （2）生理生理因素：因素：心肌细胞兴奋的传播是通过形成局部电流心肌细胞兴奋的传播是通过形成局部电流 实现的。实现的。 A、已兴奋部位、已兴奋部位0期去极化速度和

19、幅度期去极化速度和幅度 0期去极化速度快，幅度大，传导快期去极化速度快，幅度大，传导快 B、邻近未兴奋膜的兴奋性、邻近未兴奋膜的兴奋性 有效不应期，传导阻滞；相对不应期，传导慢有效不应期，传导阻滞；相对不应期，传导慢 22 （四）（四）收缩性（与收缩性（与Ca2+有关）有关） 1、对细胞外液、对细胞外液Ca2+的依赖性的依赖性 心肌收缩强度因细胞外心肌收缩强度因细胞外Ca2+内流量而变化内流量而变化 Ca2+浓度升高，收缩性增强浓度升高，收缩性增强 2、“全或无全或无 ”收缩收缩 纤颤：左右心房心室不能产生同步收缩，而纤颤：左右心房心室不能产生同步收缩，而 各自收缩和舒张。各自收缩和舒张。 心

20、房纤颤心房纤颤 心室纤颤心室纤颤 23 三、体表心电图三、体表心电图 （一）心电图（一）心电图（ECG,electrocardiogram 反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程,与心脏的机与心脏的机 械收缩活动无直接的关系械收缩活动无直接的关系 ECG：（1）细胞外记录细胞外记录 （2）已兴奋部位与未兴奋部位膜外两点之间的）已兴奋部位与未兴奋部位膜外两点之间的 电位差电位差 （3）许多心肌细胞综合效应）许多心肌细胞综合效应 （4）电极放置不同，心电图曲线也不同。）电极放置不同，心电图曲线也不同。 24 单个心肌细胞电变化：单个心肌细胞电变化： （1）细胞内记录细

21、胞内记录 （2）同一细胞的膜内外电位差）同一细胞的膜内外电位差 （3）电变化曲线是单个细胞在静息时或兴奋时膜）电变化曲线是单个细胞在静息时或兴奋时膜 内外电位变化内外电位变化 25 (二） 二）心电图的波形及心电图的波形及 意义意义 uP波：波形小而圆钝，波：波形小而圆钝，反映左右心房去极化过程产生的电变反映左右心房去极化过程产生的电变 化。化。 振幅增大，心房（右心房）肥大的表现振幅增大，心房（右心房）肥大的表现 uQRS波群：波群：左右心室去极化过程的电位变化左右心室去极化过程的电位变化 QRS波时限延长，则反映心室内传导阻滞波时限延长，则反映心室内传导阻滞 uT波：不低于波：不低于R波的

22、波的1/10，左右心室复极化过程的电位变化左右心室复极化过程的电位变化 T波波形平坦，双向或倒置，心肌缺血、炎症或心肌损伤波波形平坦，双向或倒置，心肌缺血、炎症或心肌损伤 uU波：波： T波后可能出现的一个低而宽的波。波后可能出现的一个低而宽的波。 PR segment 26 uPR间期间期（房室传导时间）（房室传导时间） ：P波起点到波起点到QRS波起点之间波起点之间 时程。时程。代表代表兴奋从心房至心室所需的时间。兴奋从心房至心室所需的时间。 uPR段段： P波终点到波终点到QRS波起点之间曲线。波起点之间曲线。代表代表兴奋通过兴奋通过 房室交界和房室束传导形成的电位变化。房室交界和房室束

23、传导形成的电位变化。 uQT间期间期： QRS波起点到波起点到T波终点之间时程。波终点之间时程。代表代表心室开心室开 始兴奋去极化到完全复极到静息状态的时间。始兴奋去极化到完全复极到静息状态的时间。 uST段段： QRS波终点到波终点到T波起点之间时段。与基线平齐，波起点之间时段。与基线平齐， 若偏离，表示心肌损伤、缺血等病变。若偏离，表示心肌损伤、缺血等病变。 代表代表心室各部分心肌细胞均处于心室各部分心肌细胞均处于AP的平台期，各部的平台期，各部 分之间没有电位差存在。分之间没有电位差存在。 27 第三节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能 一、一、心动周期及心动周期及心脏的泵血功能心脏的泵血功

24、能 （一）（一）心动周期心动周期cardiac cyclecardiac cycle ：心脏一次收缩和舒张，构成：心脏一次收缩和舒张，构成 一个机械活动周期。一个机械活动周期。 1、心动周期的持续时间与心率有关。心动周期的持续时间与心率有关。 2 2、房室不同时收缩，心室收缩紧跟在心房收缩完毕后进行。、房室不同时收缩，心室收缩紧跟在心房收缩完毕后进行。 左右心房、左右心室同步收缩左右心房、左右心室同步收缩 。 3 3、有一个全心舒张期，舒张期长于收缩期。、有一个全心舒张期，舒张期长于收缩期。 28 （二）（二）心脏泵血过程心脏泵血过程 u心室心室的收缩和舒张的收缩和舒张引起引起心室内压力的变化

25、并导心室内压力的变化并导 致心房和心室之间以及心室和主动脉之间的压致心房和心室之间以及心室和主动脉之间的压 力梯度力梯度是推动血液流动的动力。是推动血液流动的动力。 u血液的单方向流动需要瓣膜的配合血液的单方向流动需要瓣膜的配合 1、心房收缩期、心房收缩期(systole) 0.1s 心房内压心房内压心室内压，房室瓣开放心室内压，房室瓣开放 心室内压心室内压心房内压，房室瓣关闭心房内压，房室瓣关闭 心室内压心室内压动脉压，主动脉瓣开放动脉压，主动脉瓣开放 快速射血相快速射血相0.1s，period of rapid ejection 缓慢射血相缓慢射血相0.15s，period of slow ejection 30 3、心室舒张期 、心室舒张期(diastole)0.5s （1） 等容舒张相等容舒张相period of isovolumic relaxation 0.06-0.08s l心室内压心室内压心房内压，房室瓣关闭心房内压，房室瓣关闭 l此期室内压急剧下降此期室内压急剧下降 （2）心室充盈相）心室充盈相period of rapid filling