人体生理学四血液循环(一)

人体生理学第四章血液循环第一节心脏的泵血功能

一、心动周期和心率心房或心室的收缩和舒张所构成的机械活动周期，称为心动周期(cardiaccycle)。

心房先收缩，心室后收缩；两心房同步收缩，两心室同步收缩；

舒张期时程长于收缩期时程；心率加快时心动周期缩短,以舒张期缩短为主。人体生理学第四章血液循环二、心脏泵血过程及其机制心肌的收缩或舒张→心腔内压力改变→瓣膜开放或关闭→血液沿一定的方向流动→心房和心室的容积改变。心室的射血和充盈过程可分为7个时期。人体生理学第四章血液循环心脏泵血的时相时相压力房室瓣动脉瓣血流方向容积室缩期室舒期心房收缩期房<室<A关关无进出不变等容收缩期房<室>A关开室→A↓↓快速射血期房<室≤A关开室→A(惯性)↓减慢射血期房<室<A关关无进出不变等容舒张期房>室<A开关V→房→室↑↑快速充盈期房>室<A开关V→房→室↑减慢充盈期房>室<A开关房→室房↓室↑人体生理学第四章血液循环三、心音

1．第一心音第一心音发生在心室收缩期初，标志着心室收缩的开始。其音调较低，持续时间较长。第一心音的产生主要是由于房室瓣关闭所引起。

2．第二心音第二心音发生在心室舒张期初，标志着心室舒张的开始。其音调较高，持续时间较短。第二心音的产生主要是由于动脉瓣关闭所引起。人体生理学第四章血液循环四、心脏泵血功能的评价（一）心脏的输出量

1．每搏输出量和每分输出量

一侧心室每次收缩时射出的血液量，称为每搏输出量，简称搏出量(strokevolume，SV)。正常成年人安静时约为60～80ml。一侧心室每分钟射出的血液量，称为每分输出量，简称心输出量(cardiacoutput，CO)。正常成年人安静时约为4.5～6L。人体生理学第四章血液循环（一）心脏的输出量

2．心指数以每平方米体表面积所算出的心输出量，称为心指数(cardiacindex)。

安静和空腹情况下的心指数，称为静息心指数。正常成年人约为3.0～3.5L/(min·m2)。（二）射血分数搏出量占心室舒张末期容积的百分比，称为射血分数(ejectionfraction)。正常成年人安静时为55％～65％。

（三）心脏作功量人体生理学第四章血液循环五、心脏泵血功能的调节心输出量＝搏出量×心率搏出量心肌收缩力←前负荷：心舒末期容积/压力后负荷：大动脉血压心肌收缩能力人体生理学第四章血液循环（一）搏出量的调节

1．心室前负荷对搏出量的影响心室肌前负荷：心室舒张末期容积或压力。前负荷增加→心肌收初长度增加→心肌收缩力增强→搏出量增加。心的定律：心室舒张末期容积在一定范围内增大可增强心室收缩力。心室功能曲线。异长调节

Frank-Starling定律，Frank-Starling曲线。人体生理学第四章血液循环1．心室前负荷对搏出量的影响在骨骼肌：前负荷增加→肌肉初长度增加→收缩力增加在最适前负荷时收缩力最大前负荷超过最适前负荷后，收缩力明显减弱在心肌：前负荷超过最适前负荷后，收缩力减弱不明显搏出量减少不明显,即心室功能曲线不出现降支原因：心肌有很强的抗伸展能力人体生理学第四章血液循环1．心室前负荷对搏出量的影响决定和影响心肌前负荷的因素：心室前负荷心室舒张末期充盈量静脉回心血量余血量人体生理学第四章血液循环1．心室前负荷对搏出量的影响

（1）静脉回心血量：

①心室舒张充盈期的长短：取决于心率的快慢。②静脉回流速度：取决于外周静脉压与心房压之差。③心包内压

④心室顺应性

（2）余血量人体生理学第四章血液循环1．心室前负荷对搏出量的影响

异长调节（Starling机制）的作用是对搏出量进行有限度的精细调节：

①

体位改变时；

②

动脉血压突然升高时；

③

左、右心室搏出量不平衡时。人体生理学第四章血液循环2．心肌收缩能力对搏出量的影响心肌不依赖于前负荷和后负荷而能改变其力学活动的内在特性，称为心肌收缩能力。通过改变心肌收缩能力的心脏泵血功能调节,称为等长调节。心肌收缩能力受多种因素的影响：儿茶酚胺(肾上腺素、去甲肾上腺素)强心甙、甲状腺激素。

ACh、缺氧、酸中毒。人体生理学第四章血液循环3．后负荷对搏出量的影响心室肌的后负荷：大动脉血压。大动脉血压升高→等容收缩期延长，射血期缩短，射血速度减慢→搏出量减少；搏出量减少→余血量增加→心室充盈量增加→前负荷增加→心肌收初长度增加→心肌收缩力增强→搏出量恢复正常。长期持续的大动脉血压升高→心肌肥厚→心肌缺血→高血压性心脏病。人体生理学第四章血液循环（二）心率对心输出量的影响心输出量＝搏出量×心率心率在40～180次/分的范围内变动时,心输出量随心率的加快而增加。交感神经兴奋、肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺激素、体温升高→心率加快。人体生理学第四章血液循环（三）心脏泵血功能的贮备(心力贮备)心输出量随机体代谢需要而增加的能力，称为心力贮备(cardiacreserve)。收缩期贮备舒张期贮备搏出量贮备心率贮备心力贮备60～100次/分→150～180次/分50ml→10ml

(射血分数增加)120ml→180ml(前负荷增加)人体生理学第四章血液循环第二节心肌的生物电活动和生理特性

心肌细胞的分类：收缩性兴奋性传导性自律性

工作细胞（+）（+）（+）（-）

自律细胞

（-）（+）（+）（+）基本概念：阳离子内流→形成内向电流→膜电位去极化阳离子外流→形成外向电流→膜电位复极化内向电流＝外向电流→膜电位不变人体生理学第四章血液循环一、心肌细胞的生物电活动（一）工作细胞的跨膜电位及其形成原理

1．静息电位：-90mV形成机制：K+外流达到平衡(同神经纤维)。

2．动作电位：分0、1、2、3、4共五个时期。

（1）去极化过程（0期）

-90mV→+30mV，历时1～2ms。机制：电压门控Na+通道开放→Na+迅速内流。快(Na+)通道。快反应细胞、快反应动作电位。人体生理学第四章血液循环（2）复极化过程慢，历时200～300ms，分三个时期：

①

1期(快速复极初期)：30mV→0mV，与0期合称锋电位。机制：0期去极化到-40mV时激活了膜上的一种K+通道，在Na+内流停止后，K+外流形成的一过性外向电流(Ito)使膜电位迅速复极化到0电位附近。人体生理学第四章血液循环②2期（平台期）

0电位附近停留100～150ms,平台期是心肌细胞动作电位的特征所在,是心室肌细胞动作电位持续时间较长的主要原因,是心室肌细胞动作电位区别于神经细胞和骨骼肌细胞动作电位的主要特征。平衡机制：Ca2+内流(内向电流)K+外流(外向电流)→膜电位复极化内向电流(即Ca2+内流)逐渐减弱外向电流(即K+外流)逐渐增强人体生理学第四章血液循环③3期（快速复极末期）

0mV→-90mV，历时100～150ms。机制：L-型Ca2+通道关闭→Ca2+内流停止；膜对K+的通透性增加→K+外流增加。

3期复极时存在再生性复极。从0期去极化开始到3期复极化完毕的这段时间，称为动作电位时程。人体生理学第四章血液循环（3）静息期（4期）恢复膜两侧的离子分布：

①Na+-K+泵：每分解1分子ATP，泵出3个Na+，同时泵入2个K+→膜超极化。

②Na+-Ca2+交换：每进入3个Na+，换出1个Ca2+→膜去极化。人体生理学第四章血液循环（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制快反应自律细胞：浦肯野细胞。慢反应自律细胞：窦房结和房室结细胞。膜电位的特点：3期复极化到达的最低点,称为最大复极电位；4期电位不稳定,可发生自动去极化，称为4期自动去极化。其可能原因是：

①内向电流逐渐增强；

②外向电流逐渐减弱；

③二者兼有。人体生理学第四章血液循环1．窦房结细胞

（1）去极化过程（0期）

L-型Ca2+通道开放→Ca2+内流。

0期去极化速度慢，幅度低，超射不明显。

L-型Ca2+通道开放慢,关闭慢,开放持续时间长。慢通道，慢反应细胞，慢反应动作电位。

（2）复极化过程

0mV时K+通道激活→K+外流→最大复极电位。从0期直接进入3期，无明显的1期和2期。人体生理学第四章血液循环1．窦房结细胞

（3）4期自动去极化机制：

①

外向电流Ik逐渐↓：K+外流渐↓(主要机制);

②

内向电流If逐渐↑：Na+内流渐↑；

③

内向电流ICa-T：Ca2+经T-型Ca2+通道内流。

Ik：在3期末起作用(其作用最主要)；

If：在4期初起作用；

ICa-T：在4期中后段起作用。人体生理学第四章血液循环2．浦肯野细胞浦肯野细胞属于快反应自律细胞：动作电位0、1、2、3期同心室肌细胞，4期可发生自动去极化，其机制为：

①

由K+外流形成的外向电流Ik逐渐减弱；

②

由Na+内流形成的内向电流(起搏电流If)逐渐增强，以If的逐渐增强为主。

3．快反应动作电位和慢反应动作电位人体生理学第四章血液循环二、心肌的生理特性

（一）心肌的兴奋性

1．决定和影响兴奋性的因素

（1）静息电位水平：

①

细胞外[K+]；

②

细胞膜对K+的通透性。

（2）阈电位水平：一般不变。（3）Na+通道的状态人体生理学第四章血液循环2．心肌兴奋性的周期性变化（1）有效不应期(ERP)从0期到3期复极化至-55mV为绝对不应期，从-55mV至-60mV为局部反应期，两者合称为有效不应期(effectiverefractoryperiod，ERP)。无论多强的刺激均不能产生动作电位。人体生理学第四章血液循环2．兴奋性的周期性变化（2）相对不应期(RRP)从-60mV至-80mV为相对不应期（relativerefractoryperiod，RRP)。用高于阈强度的刺激可使心肌细胞产生动作电位。但动作电位的时程短，0期的速度慢、幅度低，所以传导速度慢。人体生理学第四章血液循环2．兴奋性的周期性变化（3）超常期(SNP)从-80mV至-90mV为超常期（supranormalperiod，SNP)。用低于阈强度的刺激也可使心肌细胞产生动作电位。但动作电位的时程短，0期的速度慢、幅度低，所以传导速度慢。人体生理学第四章血液循环3．期前收缩与代偿间歇心肌的有效不应期特别长，一直延续到舒张早期。因此,心肌不会发生完全强直收缩,总是收缩与舒张交替出现,以保证心脏的泵血功能。期前收缩(prematuresystole)代偿性间歇(compensatorypause)人体生理学第四章血液循环（二）自动节律性心肌组织在没有外来刺激的情况下,能自动地产生节律性兴奋和收缩的特性,称为自动节律性(autorhythmicity),简称自律性。自律性的高低用心肌细胞自动兴奋频率的高低来衡量。人体生理学第四章血液循环1．心脏的正常起搏点和潜在起搏点心脏传导系统各部分的自律性窦房结房室交界房室束浦肯野纤维

100次/分

50次/分40次/分25次/分窦房结：正常起搏点、窦性心律。潜在起搏点、异位起搏点、异位心律。窦房结对潜在起搏点控制的方式：

①

抢先占领；②超速驱动压抑。

2．决定和影响自律性的因素（1）4期自动去极化速度(主要影响因素)（2）最大复极电位与阈电位的之间的差距人体生理学第四章血液循环（三）心肌的传导性心肌细胞具有传导兴奋的能力或特性，称为传导性(conductivity)。传导性的高低用兴奋传播的速度来衡量。

1．兴奋在心脏中传播的途径和特点（1）兴奋在心脏内传播的途径人体生理学第四章血液循环（2）心脏中兴奋传播的特点和意义

①

局部电流可迅速通过闰盘→同步收缩。②

优势传导通路的传播较快(1.0～1.2m/s),以保证兴奋能较快地传到房室交界区。

③

房室交界区兴奋传导速度慢，所需要的时间较长，称为房-室延搁。意义：保证心房收缩结束后心室才收缩。

④

心室内较快(4.0m/s)，以保证左、右心室能同步收缩。人体生理学第四章血液循环2．决定和影响传导性的因素

（1）结构因素

（2）生理因素①

动作电位0期去极化的速度和幅度与静息电位水平有关：静息电位处于正常的极化状态时,Na+通道效率高→0期去极化速度快、幅度高→传导速度快。静息电位处于处于去极化状态时,Na+通道效率低→0期去极化速度慢、幅度低→传导速度慢。②

邻旁未兴奋部位膜的兴奋性兴奋性高,则传导快；兴奋性低,则传导慢。人体生理学第四章血液循环（四）心肌细胞的收缩特性

1．对细胞外液的Ca2+浓度有明显的依赖性。

2．同步收缩。

3．不发生强直收缩。人体生理学第四章血液循环三、体表心电图将测量电极置于体表面的一定部位记录到的心脏兴奋过程中所发生的电变化的图形，称为心电图(electrocardiogram，ECG)。

（一）正常心电图的波形及其意义

1．P波：代表两心房去极化的电变化。

2．QRS复合波：代表两心室去极化的电变化。

3．T波：代表两心室复极化的电变化。人体生理学第四章血液循环（一）正常心电图各波和间期的形态及意义

4．P-R间期：代表兴奋从心房传到心室所用的时间(即房室传导时间)。

5．Q-T间期：代表两心室从开始去极化到完全复极化所经历的时间。

6．S-T段：代表两心室全部去极化，尚未复极化(处在平台期),心脏各部分之间无电位差。人体生理学第四章血液循环离子通道的性状对心肌兴奋性的影响-90mV-70mV(TP)时开放,1ms后失活。10ms内完全失活,即关闭。复极至-50mV开始,-80mV基本完成,-90mV全部复活。正常兴奋性兴奋,产生动作电位兴奋性为0兴奋性逐渐恢复备用激活失活复活过程人体生理学第四章血液循环人体生理学第四章血液循环第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保