心脏生理功能

心脏生理功能第1页/共77页心脏生理功能第2页/共77页学习目标掌握

心脏泵血功能评定及影响因素

熟悉心脏泵血过程、心肌细胞的生理特性、心肌细胞的生物电现象。第3页/共77页学习目标了解第一、第二心音的特点及产生原因.能应用血液循环的基本知识，解释相关的生命活动现象。能在教师指导下进行蛙心搏动观察及起源分析、期前收缩与代偿间隙实验、正常人体动脉血压测定和心音听诊。能观察和分析一些神经体液因素对哺乳动物动脉血压的调节

第4页/共77页

心底朝向右后上方，心尖朝向左前下方，故心长轴是倾斜的，与身体正中矢状面呈45°。

第5页/共77页一、心脏生理功能（一）心脏的泵血功能（二）心肌细胞的生物电现象（三）心肌的生理特性及影响因素第6页/共77页㈠体循环：左心室→主动脉…→右心房㈡肺循环：右心室→肺动脉干…→左心房左半心——动脉心；右半心——静脉心

二、血液循环的途径第7页/共77页问题探讨

心脏是血液循环的“泵”，能将压力很低的静脉血泵到压力很高的动脉系统中，心脏是如何进行泵血的呢？第8页/共77页（一）心脏的泵血功能心率与心动周期心脏的泵血过程心脏泵血功能的评定影响心输出量的因素心脏泵血功能储备心音第9页/共77页心率

概念:每分钟心脏跳动的次数称心率。正常值：成人安静时60～100次/分，平均75次/分。生理变异:

年龄:初生儿(130次/分)

性别:女＞男生理功能状态:运动、情绪激动＞安静、休息

心率与心动周期第10页/共77页

心动周期

概念：心脏每收缩和舒张一次，构成一个机械活动周期，称为心动周期。

与心率关系：呈反变

时程：T∝1/f＝60s/75＝0.8s

*

房缩0.1s房舒0.7s

室缩0.3s室舒0.5s第11页/共77页特点:舒张期时间＞收缩期时间

心脏有全心舒张期0.4s→利心肌休息和室充盈，但无全心收缩期心动周期与心率呈反变关系，但心率过快时主要影响舒张期：心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。心率↑→心舒期↓→充盈↓＋休息↓心率心动周期室缩期室舒期0.351.151.50.81500.40.300.500.250.15第12页/共77页心室0.10.70.300.50收缩期舒张期心房0.1全心舒张期第13页/共77页（一）心脏的泵血功能心率与心动周期心脏的泵血过程第14页/共77页静脉心房心室动脉心脏的泵血过程瓣膜开闭压力高低血流方向心肌舒缩第15页/共77页第16页/共77页心脏的泵血过程心室的收缩和射血过程心室舒张与充盈血过程等容收缩期射血期等容舒张期充盈期第17页/共77页

等容收缩期:

心室肌开始收缩,室内压↑

压力：房内压＜室内压↑＜主动脉压

瓣膜：房室瓣关闭，半月瓣关闭

血流：不进不出

容积：不变心室肌进一步收缩,室内压↑↑进入射血期

心室的收缩和射血过程第18页/共77页射血期

压力：房内压＜室内压↑↑＞主动脉压

瓣膜：房室瓣关闭，半月瓣开放

血流：心室→主动脉

容积：减小特点:先快后慢射血开始时,血流量大,速度快然后射血速度逐渐减慢,心室收缩和射血过程第19页/共77页

等容舒张期心室肌开始舒张,室内压↓

压力；房内压＜室内压↓＜主动脉内压

瓣膜：房室瓣关闭，半月瓣关闭

血流：不进不出

容积：不变心室肌开始舒张,室内压↓

↓进入充盈期:

心室舒张与充盈血过程第20页/共77页充盈期:

压力：房内压＞室内压↓↓＜主动脉内压瓣膜：房室瓣开放，半月瓣关闭

血流：心房→心室

容积：增大特点:先快后慢心室的充盈主要由于心室内低压的抽吸作用心房收缩的挤压作用只占充盈量的1/3

心室舒张与充盈血过程第21页/共77页（一）心脏的泵血功能心率与心动周期心脏的泵血过程心脏泵血功能的评定第22页/共77页

3.心脏泵血功能的评定每搏输出量和射血分数每分输出量和心指数心脏做功量

第23页/共77页

每搏输出量和射血分数

（1）每搏输出量（strokevolume，图4-3）

一侧心室每收缩一次所射出的血量

（2）射血分数

搏出量占心室舒张末期容积的百分比第24页/共77页

心脏做功量：心脏射血压力与每搏输出量的乘积每分输出量和心指数

每分输出量（cardiacoutput）

概念:每分钟一侧心室射出的血量

=每搏输出量心率正常值：5-6L/min

（2）心指数：以每平方米体表面积计算的心输出量正常值:3.0～3.5L/min.m2第25页/共77页4.影响心输出量的因素每分输出量＝每搏输出量

×心率每搏输出量

前负荷后负荷心肌收缩能力第26页/共77页前负荷:即心室舒张末期充盈量

=V回心血量

+剩余血量在一定范围内,前负荷与心输出量呈正变.当V回心血量↑→前负荷↑→心肌收缩力↑→搏出量↑.反之,搏出量↓但当V回流量超过一定范围时,心肌收缩力↓→搏出量↓主第27页/共77页

后负荷即动脉血压

后负荷与心输出量呈反变.

前负荷和心肌收缩能力不变，后负荷增加→等容收缩期延长→射血期缩短→博出量减少.

第28页/共77页心肌收缩能力心肌收缩能力与心输出量呈正变心肌能不依赖于前后负荷而改变其收缩功能的内在特性，是决定每搏输出量的主要因素.

心肌收缩能力增强→搏出量增加

心肌收缩力的大小主要受神经和体液因素调节第29页/共77页心率在一定范围内,心率与心输出量呈正变关系.

心率↑→心输出量↑但心率过快（超过160-180次/分），心舒期缩短，心室充盈不足，使搏出量减少，心输出量随之而减少心率过慢（低于40次/分），即使博出量增加，由于心率过慢，心输出量随也减少第30页/共77页请同学说出为什么临床上静脉补液时应严格控制补液的量和速度?第31页/共77页心脏泵血功能的储备

心力贮备：心输出量随人体代谢需要而增长的能力安静时：5L/min

运动时：30L/min

贮备可达25L/min第32页/共77页心音

在一个心动周期中，由于心肌的舒缩，瓣膜的启闭，血流的对心血管壁的撞击等机械振动产生的声音，通过周围组织传到胸壁，用听诊器在胸壁的某些部位，可听到该声音，称心音。第一心音第二心音特点音调低沉持续较长音调高清持续较短成因心室肌收缩和房室瓣关闭的振动；射血大A扩张及产生旋涡。动脉瓣关闭；射血突停导致大A和心室壁振动。标志心室开始收缩心室开始舒张意义心室收缩力与房室瓣功能状态动脉瓣功能状态第33页/共77页

(二)心肌细胞的生物电现象请学生说说学习心肌细胞的生物电现象有何意义?第34页/共77页心肌细胞的类型

工作细胞：普通心肌细胞，无自律性

自律细胞：特殊分化的心肌细胞，但收缩功能基本丧失

特殊传导系统：窦房结

房室交界

房室束

浦肯野纤维第35页/共77页1.工作细胞的生物电现象

2.自律细胞的生物电现象

第36页/共77页膜电位(mv)+450-70-90-45极化超极化去极化膜电位的变化复极化第37页/共77页Na+A-K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Cl-静息电位产生的机制Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-A-A-A-A-A-K+Na+Na+膜外膜内K+K+K+K+K+K+K+K+A-K+K+K+K+K+K+K+K+第38页/共77页动作电位的组成第39页/共77页

(二)心肌细胞的生物电现象问题探究:观察下图所示神经细胞及心肌细胞的生物电波形,比较二者有何不同?第40页/共77页工作细胞的生物电现象

静息电位（RP）电位值：-80－90mV

形成机制：主要是K+的外流，与神经纤维RP相似

动作电位（AP，图）特点

①复极过程复杂②持续时间长

③升降支不对称第41页/共77页心室肌细胞动作电位的分期

0期：膜去极化,刺激RP阈电位AP上升支

1期——快速复极初期

2期——缓慢复极期（平台期，主要特征）

3期——快速复极末期

4期——静息期（膜电位稳定于RP水平)第42页/共77页+K+Na+K+Ca2+钠泵K+心室肌细胞动作电位的产生机制第43页/共77页心室肌细胞动作电位的产生机制离子恢复第44页/共77页

自律细胞的生物电现象

自律细胞的特点-4期自动去极化窦房结自律细胞的：

RP不稳定,能自动去极化,有最大舒张电位生物电现象.AP分成三期,0期,3期,4期,无1期和2期.

0期：当4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙通道→Ca2+内流

3期：K外流

4期:

4期自动去极化

K+外流的逐渐减少,Na+

和Ca2+少量内流第45页/共77页特点：（1）0期去极缓慢，幅度小（2）没有明显的1期和平台期（3）最大复极电位小（4）AP的超射值较小（5）4期自动去极化速度最快第46页/共77页浦肯野细胞的生物电

形成机制：

0、1、2、3期：心室肌细胞基本相似。

4期电位不稳定,机制：为递增性Na+为主的内流+递减性K+外流.第47页/共77页第48页/共77页(三)心脏的生理特性及其影响因素心肌的生理特性自律性兴奋性传导性收缩性理化因素对心肌生理特性的影响

第49页/共77页自律性概念：离体或脱离神经支配的心脏，在适宜的环境中仍能自动地产生节律性兴奋和收缩的特性.

基础:4期自动去极化起源:心脏内特殊传导组织.

高低：窦房结最高（100次/分）房室交界其次（约50

次/分),浦肯野纤维最低（约25次/分）正常起搏点:窦房结

潜在起搏点:

窦房结以外的自律组织,正常时不表现出来异位起搏点:窦房结以外的自律组织,特殊时表现出来.

窦性节律:以窦房结为起搏点的心脏活动节律.

异位节律:由异位起搏点引起的心脏活动.第50页/共77页第51页/共77页兴奋性概念:心肌细胞对刺激发生反应的能力称为兴奋性.

兴奋性的周期性变化(图)

有效不应期：0期开始复极－60mV

绝对不应期局部反应期

相对不应期：－

60mV

－

80mV

超常期：－

80mV

－

90mV

不能爆发动作电位兴奋性低于正常兴奋性高于正常第52页/共77页第53页/共77页特点:

有效不应期特别长，相当整个心肌的收缩期和舒张早期。其生理意义是使心肌不会产生强直收缩，始终保持收缩和舒张交替进行第54页/共77页

期前收缩和代偿间隙（图）

*在有效不应期后、下一次窦房结产生的兴奋下传到达之前，由于异常刺激（人工或病理性刺激）作用于心肌，使心肌产生一次额外的兴奋和收缩，称为期前收缩，又称早搏*在期前收缩之后，由窦房结下传的兴奋往往落在期前收缩的有效不应期内，不能引起心室兴奋和收缩，使期前收缩之后往往出现一段较长时间的舒张期称为代偿间歇第55页/共77页第56页/共77页

传导性

传导原理

:局部电流

传导途径（图）

第57页/共77页

房室延搁

*概念：房室交界是正常兴奋由心房传入心室的惟一通路，但其速度缓慢，这种现象称房室延搁

*意义：使心室在房缩完成后（心室充分充盈）才开始收缩以确保射血传导时间心房内---房室交界---心室内(0.06s)(0.1s)(0.06s)

传导特点

心肌细胞间的直接电传递。兴奋通过房室交界区有一房室延搁心脏内各部位兴奋的传导速度有所不同。第58页/共77页收缩性*特点对细胞外液Ca2+依赖性大,在一定范围内细胞外液Ca2+

浓度↑↓→收缩力↑↓同步收缩(全或无式收缩）不发生强直收缩第59页/共77页生理特性

特点意义

自律性

各部不一

保证心脏以窦性节律活动

窦房结最高

兴奋性

有效不应期

保证心脏舒缩交替进行

特别长

有利于心室充盈

传导性

各部传导

保证房室交替收缩、左右心

速度不一

室同时收缩，利于心脏射血

收缩性

全或无

保证心房（心室）同时收缩

有利于心脏射血小结第60页/共77页理化因素对心肌生理特性的影响温度和酸碱度的影响体温的影响

*体温升高，心率加快

*体温降低，心率减慢pH的影响

*pH偏低（酸中毒），心肌收缩力降低*pH偏高（碱中毒），心肌收缩力增强第61页/共77页

离子对心肌的影响

K+的影响

*高血钾：心肌兴奋性、自律性、传导性和收缩性

都下降，心收缩力减弱，心动过缓和传

导阻滞，严重心脏停于舒张状态

*低血钾：心肌兴奋性、自律性和收缩性都增高，

传导性降低，易产生期前收缩和异位节律Ca2+的影响

*高血钙：心肌兴奋性、自律性增高,收缩力增强

*低血钙：心肌兴奋性、自律性降低,收缩力减弱

Na+的影响：是维持心肌兴奋性必需的离子。第62页/共77页1.在心脏的特殊传导系统中自律性最高的部位是

A.房室交界B.心房肌C.窦房结D.房室柬

E.浦肯野纤维2.房室延搁的意义是

A.使心室肌不产生强直收缩

B.有利于心室肌几乎同步收缩

C.使心室肌有效不应期延长

D.使心房、心室不发生同时收缩

E.使心室肌收缩力增强本章测验第63页/共77页3.心脏不会发生强直收缩的原因是

A.心肌具有自动节律性

B.兴奋后的有效不应期特别长

C.不受躯体运动神经的支配

D.心肌收缩形式是“全或无”式

E.细胞内钙离子储存量少4.正常成年人安静状态下每搏输出量约为

A.7mlB.10mlC.35mlD.70mlE.120ml第64页/共77页5.期前收缩之后出现代偿间歇的原因是由于

A.窦房结的节律性兴奋少发放了一次

B.窦房结的节律性兴奋延迟发放

C.期前兴奋所引起的有效不应期较长

D.窦房结的一次节律性兴奋落在期前兴奋的有效不应期中

E.以上都不是6.下列因素变化中主要影响收缩压的是

A.搏出量B.心率C.外周阻力D.循环血量

E.大动脉管壁弹性第65页/共77页7.第一心音标志着

A.心房收缩的开始B.心室收缩的开始

C.心房舒张的开始D.心室舒张的开始

E.全心舒张的开始8.心肌收缩的前负荷是指

A.心室舒张末期充盈量B.大动脉血压

C.平均动脉压D.外周阻力E.每搏输出量第66页/共77页9.在射血时，心腔内压力变化是

A.房内压>室内压>动脉压B.房内压>室内压<动脉

C.房内压<室内压<动脉压D.房内压<室内压>动脉压

E.房内压>室内压>动脉压10.每搏输出量不变的前提下，决定心输出量的因素是

A.前负荷B.后负荷C.外周阻力D.心率

E.动脉血压第67页/共77页11.第二心音的产生主要是由于

A.心室收缩时，血液冲击半月瓣的震动

B.心室收缩时，半月瓣突然开放时的震动

C.心室收缩时，血液射入主动脉和肺动脉冲击管壁震动

D.心室舒张时，半月瓣迅速关闭，血液冲击主动脉和肺动脉