循环生理-课件

第六章循环系统的结构与功能循环系统血液循环淋巴循环组织液循环脑脊液循环主导血液循环结构基础：心血管系统循环:各种体液间不断流动、相互交换的过程循环生理循环生理心脏的位置循环生理心脏前面观循环生理心脏后面观循环生理心脏剖面循环生理心脏冠状面循环生理心肌循环生理第二节心脏的生物电活动一、心肌细胞的生物电现象工作细胞自律细胞心房肌心室肌收缩功能浦肯野细胞P细胞窦房结房室交界自动节律性兴奋心肌细胞特殊传导系：（自律性）窦房结、房室交界、房室束、浦肯野纤维网循环生理房室交界(0.02m/s)优势传导通路

窦房结（+）

左右束支房室束浦肯野纤维网

(4.0m/s)心房肌心室肌（内→外）房结区结区结希区房室交界循环生理循环生理循环生理（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制（心室肌为例）1.静息电位稳定，-90mV机制：K+外流循环生理神经纤维AP02.动作电位循环生理Ap具有上述特征的心肌细胞快反应C特点：复极缓慢而复杂；上升支和下降支不对称；分为0~4期。（1）去极化过程（0期）历时：电位变化：机制：-90mV+30mV1~2ms电压门控Na+通道开放Na+内流快通道快反应电位循环生理（2）复极化过程历时：电位变化：机制：+30mV0mV10msK+外流（主要）Ito电流

1期（快速复极初期）0期和1期锋电位循环生理

2期（平台期）历时：电位变化：机制：100ms~150msK+外流IK1和IK外向离子流：0mV，缓慢内向离子流：Ca2+内流慢通道+-+-外向（复极）内向（去极）主要特征循环生理

3期（快速复极末期）历时：电位变化：机制：0mV-90mV100~150msK+外流IK和IK1（+）循环生理

4期（静息期）

主动转运跨膜离子转运：Na+－K+泵Na+－Ca2+交换体Ca2+泵Na+K+Na+Ca2+Ca2+循环生理循环生理-90-700心室（房）肌细胞浦肯野细胞（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制特点：4期自动去极化自律性的基础1.浦肯野细胞快反应自律C最大复极电位静息电位循环生理机制：K+外流（Ik）逐渐4期：最大复极电位自动去极0~3期：同心室肌C（起搏电流）Na+内流（If）逐渐*（主导）循环生理-90-700心室（房）肌细胞浦肯野细胞窦房结细胞快反应细胞慢反应细胞2.窦房结细胞慢反应自律C循环生理-90-700心室（房）肌细胞浦肯野细胞窦房结细胞（1）最大复极电位、阈电位绝对值较小。（3）0期去极化速度慢，振幅低。（2）0期去极化仅达0mV。（4）复极无明显的1期和平台期。（5）4期自动去极较快。循环生理L型Ca2+通道激活机制：Ca2+内流（ICa-L）慢通道0340期：慢Ca2+通道逐渐失活K+通道激活K+外流（Ik）Ca2+内流1期：K+外流（Ik）进行性Na+内流（If）进行性外向电流：内向电流：T型Ca2+通道开放Ca2+内流最重要4期：-70-400循环生理心房肌心室肌P细胞工作细胞自律细胞浦肯野细胞窦房结房室交界慢反应细胞快反应细胞循环生理-90-700心室（房）肌细胞浦肯野细胞窦房结细胞快反应细胞慢反应细胞循环生理电生理特性快反应电位慢反应电位离子活动（去极）Na＋

Ca2＋离子活动（复极）K＋、Ca2＋K＋静息电位-80~-95mV-40~-70mV阈电位-60~-70mV-30~-40mV去极化去极快、振幅大去极慢、振幅小复极化有时相区分缓慢、无时相区分传导速度快慢心肌细胞快、慢反应电位比较表循环生理神经/骨骼肌细胞心肌快反应细胞心室/心房肌浦肯野细胞心肌慢反应细胞静息电位动作电位K＋平衡电位-70/-90mvK＋平衡电位-90mv最大复极电位-90mv最大复极电位-70mv去极化复极化静息期Na＋内流K＋外流Na＋-K＋交换去极化复极化静息期0期Na＋内流1期K＋外流、2期K＋外流Ca2＋内流、3期K＋外流Na＋-K＋泵、Ca2+泵、Na＋-Ca2＋交换4期自动去极*Na+IfK+IK去极化0期Ca2＋内流复极化3期K＋外流自动去极*1种外向电流，2种内向电流循环生理二、心肌的电生理特性兴奋性自动节律性（自律性）传导性收缩性 电生理特性机械活动特性循环生理（一）心肌的兴奋性（Excitability）概念：心肌细胞接受刺激产生兴奋的能力衡量指标：阈值（1）静息电位（最大复极电位）水平（2）阈电位水平静息电位阈电位1.决定和影响兴奋性的因素循环生理慢反应CCa2+通道备用状态（3）0期去极化通道的状态快反应CNa+通道循环生理2.一次兴奋过程中兴奋性的周期变化分期时程兴奋性机制有效不应期绝对不应期0期~3期(-55mv)无Na+通道完全失活局部反应期-55mv~-60mv局部反应Na+通道刚刚恢复相对不应期-60mv~-80mv低于正常Na+通道尚未恢复超常期-80mv~-90mv高于正常Na+通道完全恢复膜电位距阈电位近以心室肌为例循环生理有效不应期长，相当于整个收缩期加舒张早期。意义：心肌不发生强直收缩，保证充盈和泵血。循环生理心肌兴奋性的特点心肌的有效不应期长

3.收缩期舒张早期收缩与舒张交替活动

期前收缩代偿间歇

有效不应期循环生理循环生理循环生理（二）心肌的自动节律性（autorhythmicity）概念：在没有外来刺激的条件下，组织细胞能够自动地发生节律性兴奋的特性。1.心肌的自动节律性和各级自律细胞的相互关系窦房结房室交界左右束支浦肯野纤维（100次/分）（50次/分）（25次/分）正常起搏点窦性心律潜在起搏点（异位起搏点）异位节律（病理）指标：自动兴奋的频率循环生理窦房结是主导整个心脏兴奋和收缩的正常起搏点窦房结控制潜在起搏点的机制：抢先占领：窦房结自律性高，首先兴奋超速驱动压抑：潜在起搏点长期处于“超速”兴奋状态循环生理2.影响自律性的因素（2）4期自动去极化速度（1）最大复极电位与阈电位之间的差距阈电位水平自律性最大复极电位自律性4循环生理循环生理特点：闰盘机能合胞体特殊传导系有序的传导几乎同一时间传导至心肌的各个部位（三）心肌的传导性指标：Ap沿细胞膜的传播速度缝隙连接循环生理1.心脏内兴奋传播的途径和特点途径：窦房结房室交界区（延搁）左右房室束浦肯野纤维网心房优势传导通路房室束心室循环生理循环生理传导性特点（1）心房（心室）内传导较快肌C同步兴奋（2）房室延搁（0.45~0.1s）机制：房室交界传导速度很慢，其中结区最慢房室交界是兴奋由心房入心室的唯一通道意义：保证心房收缩完毕后心室才开始收缩循环生理循环生理循环生理2.影响传导性的因素（1）结构因素心肌纤维的直径传导速度（2）生理因素主要因素已兴奋部位Ap0期去极化速度和幅度传导速度邻近未兴奋部位膜的兴奋性奎尼丁苯妥英钠去极化速度静息电位水平循环生理三、体表心电图（ECG）1.概念：由窦房结发出的兴奋按一定途径和时程依次传向心房和心室，心脏各部分在兴奋过程中出现的生物电活动，可以通过心脏周围的导电组织和体液传导到身体表面。如果将测量电极放置在人体表面的一定部位，可以记录到心脏兴奋过程中发生的电变化，所记录的图形。2.测量：细胞外记录法，即膜外两点电位差。3.电极放置位置不同，记录的心电图曲线也不同。循环生理

循环生理（一）心电图中各波的意义P波：两心房除极伴随的电变化QRS波群：两心室除极的电变化T波：两心室复极的电位变化U波：意义不清标准II导联循环生理循环生理心肌动作电位与心电图的关系循环生理第三节心脏的泵血功能原理与骨骼肌相同，不同之处：

2.“全”或“无”式收缩肌质网不很发达钙贮备量较少左右心房同步左右心室同步原因：功能合胞体1.对细胞外液中Ca2+的依赖性一、心肌收缩的特点钙触发的钙释放：少量钙内流内钙大量释放循环生理循环生理二、心脏的泵血过程历时：概念：心脏收缩和舒张一次，构成一个机械活动周期。心房和心室均包括收缩期和舒张期。心率75次/分1个心动周期为0.8s心房心室全心舒张期（一）心动周期的概念（cardiaccycle）循环生理三尖瓣肺动脉瓣循环生理瓣膜示意图循环生理瓣膜示意图循环生理血液循环方向示意图循环生理心脏泵血过程示意图循环生理（二）心脏的泵血过程动力：基本原理：心脏节律性舒缩活动压力梯度血流方向：瓣膜的开放和关闭以左心室为例：循环生理等容收缩期射血期快速射血期减慢射血期心室舒张期心室收缩期等容舒张期充盈期减慢充盈期快速充盈期心房收缩期循环生理循环生理1、心室收缩期（0.3s）（1）等容收缩期（0.05s）心房肌收缩（0.1s）心房压>心室压房室瓣开放血液由心房入心室心室肌收缩心室压>心房压心室压<主动脉压等容收缩期特点：室内压大幅度升高，且升高速率快房室瓣关闭动脉瓣关闭循环生理（2）射血期（0.25s）缓慢射血期（0.15s）：快速射血期（0.1s）：心室收缩心室压>动脉压动脉瓣开放由心室入动脉心室肌强烈收缩室内压达峰值射血快、多心室肌收缩减弱室内压、主动脉压均下降射血减慢循环生理2、心室舒张期（1）等容舒张期（0.06~0.08s）心室肌舒张心室压>心房压心室压<主动脉压等容舒张期室内压以极快的速度大幅度下降房室瓣关闭动脉瓣关闭特点：循环生理（2）心室充盈期（0.43s）快速充盈期（0.11s）：心室肌舒张室内压<房内压房室瓣开放由房入室血流迅速由房入室血流缓慢由房入室减慢充盈期（0.22s）：血液进入心室主要靠心室舒张时室内压下降所形成的“抽吸”作用心房收缩期（0.1s）：心室充盈量进一步在心的射血过程中，心室的活动处于主导地位循环生理循环生理左室容积（ml）左室压（mmHg）1243搏出量搏出量心动周期中压力—容积的变化（左心室）循环生理三、心脏泵功能的评定（一）心脏的输出量1.每搏输出量（搏出量）和射血分数搏出量：一次心跳，一侧心室射出的血量。射血分数=舒张末期容积收缩末期容积之差：搏出量搏出量舒张末期容积×100％健康成年人：55％～60％循环生理以每一平方米体表面积计算的心输出量（L/min·m2）心输出量（cardiacoutput）：静息心指数：安静和空腹情况下的心指数一般身材的成年人：3.0~3.5L/min.m270ml×75＝5L/min2.每分输出量（心输出量）和心指数每分钟一侧心室射出的血量＝搏出量×心率健康成年男性安静时心指数（cardiacindex）：循环生理（二）心脏作功量搏功：心室一次收缩所做的功。压力－容积功血液的压强能（主要）动力功血液的动能搏出量×（射血期左心室内压-左心室舒张末期内压）=搏出量×（平均动脉压-心房压）左室每搏功=平均动脉压=[舒张压+（收缩压-舒张压）×1/3]循环生理四、心脏泵功能的调节以心输出量作为泵血功能的评定指标。心输出量由搏出量和心率两个因素决定。（一）前负荷对搏出量的影响——异长自身调节定义：通过改变心肌初长度而引起心肌收缩强度改变的调节。循环生理

Starling机制：初长度心室舒张末期压力（心室舒张末期容积）心肌收缩前负荷在一定范围内左室舒张末期压左室搏功正常心室功能曲线循环生理对抗过度延伸的特性肌小节不超过2.25~2.3µm心搏出量不明显意义：使心室充盈量与搏出量相平衡。正常情况下主要对搏出量进行精细调节。前负荷=心室舒张末期充盈量静脉回心血量心室射血剩余量

循环生理（二）后负荷对搏出量的影响后负荷：

心室收缩开始后所遇到的负荷大动脉血压动脉血压↑→后负荷↑→搏出量↓→余血量↑心舒末期容积↑继发异长调节机制搏出量维持正常静脉回流不变长期血压高心肌肥厚，发生病理改变心力衰竭循环生理定义：（三）心肌收缩能力对搏出量的影响－

等长自身调节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的调节。决定因素：

心肌的收缩能力左室舒张末期压左室搏功正常收缩能力收缩能力活化横桥数肌球蛋白的ATP酶活性循环生理（四）心率在一定范围内，心率心输出量心率＞170~180次/min→心输出量↓

（舒张期过短）心率＜40次/min→心输出量↓（心室充盈已达极限）循环生理心泵功能储备，或心力储备：心输出量随机体代谢需要而增加的能力。五、心脏泵功能的储备六、心音和心音图（自学）循环生理心动周期中伴随的心音变化第一心音第二心音

心音：心的射血过程中，心肌收缩和瓣膜关闭等机械振动所发生的声音。音调低而长心室肌收缩和房室瓣关闭标志心室开始收缩音调高而短动脉瓣关闭标志心室开始舒张循环生理心音心脏瓣膜关闭和血液撞击心室壁引起的振动所产生S1，S2循环生理特点产生原因产生时间听诊部位意义第一心音 第二心音低而长高而短房室瓣关闭动脉瓣关闭心室收缩初标志心室收缩开始心室舒张初标志心室舒张开始心尖部心底部反映心肌收缩力和房室瓣功能反映动脉压力高低和动脉瓣功能循环生理第四节血管生理一、血流量、血流阻力和血压二、动脉血压和动脉脉搏三、静脉血压和静脉回心血量四、微循环五、组织液的生成六、淋巴液的生成与回流循环生理各类血管的功能特点（1）按结构走行方式分类结构简单，管壁只有一层上皮细胞。动脉分4层，内膜、内膜下层、肌层、浆膜层。动脉平滑肌较发达，大动脉含有丰富的弹性纤维，管壁收缩舒张的幅度较大。静脉壁薄，也分4层。平滑肌不发达，缺少弹力纤维，故管壁松弛，管腔较大，常叫容量血管。毛细血管是血流分配、物质交换的场所。循环生理血管及血流走向动脉外层中层内层静脉瓣静脉毛细血管微动脉微静脉循环生理循环生理（2）按生理功能分类弹性贮器血管：大动脉分配血管：中、小动脉，微动脉毛细血管前阻力血管：小动脉、微动脉毛细血管前括约肌交换血管：真毛细血管毛细血管后阻力血管：微静脉容量血管：大静脉贮血库短路血管：动静脉短路循环生理弹性贮器血管分配血管Cap前阻力血管交换血管Cap后阻力血管容量血管循环生理

血管按生理功能分类循环生理一、血流量、血流阻力和血压血流量Q=ΔPR血管两端压力差血流阻力QP1P2R（一）血流量和血流速度血流量：单位时间内血液通过血管某一截面积的血量（L/min）

。血流速度：血液中的一个质点在血管内移动的线速度。循环生理R=Lη/r4

血管半径（三）血压（kPa）血液对血管壁的侧压力（压强）（二）血流阻力血液与血管壁之间的摩擦阻力血液内部的摩擦阻力动脉压毛细血管压静脉压循环生理二、动脉血压和动脉脉搏1.动脉血压的形成足够的血液充盈（1）前提：循环系统平均充盈压=0.9kPa（7mmHg）（一）动脉血压（arterialbloodpressure）定义：主动脉压力循环生理（2）心脏射血－基本因素（4）主动脉、大动脉的弹性贮器作用能量动能：推动血液前进势能（压强能）：形成侧压血管壁扩张（3）外周阻力缓冲动脉血压的波动小动脉和微动脉对血流的阻力（阻力血管）循环生理主动脉壁弹性对血压及血流的作用循环生理心脏收缩心脏舒张循环生理心室射血：2/3血量贮存在弹性贮器血管收缩压能量以势能形式贮存于拉长的弹性纤维上心室舒张：弹性纤维回缩势能转化为动能舒张压扩张减弱扩张形成过程：外周阻力1/3血量流向外周循环生理收缩压（100~120mmHg）舒张压（60~80mmHg）（30~40mmHg）之差：脉搏压2.动脉血压的正常值循环生理（1）每搏输出量血压心输出量外周阻力不变大动脉内血量射血收缩压大动脉扩张贮存的势能舒张期血流加快舒张压改变不明显主要影响收缩压反映每搏输出量的多少3.影响动脉血压的因素循环生理（2）心率脉压心率心舒期缩短心舒末期残留的血液心输出量不变舒张压动脉血压血流速度收缩压轻度脉压收缩期循环生理外周阻力血压外周阻力心输出量不变血流速度动脉内残留血量舒张压动脉血压血流速度收缩压轻度脉压舒张期期末收缩期主要影响舒张压反映外周阻力大小循环生理循环血量和血管系统容量的比例主动脉和大动脉的弹性贮器作用大动脉弹性对动脉压缓冲作用收缩压舒张压脉压失血循环系统平均充盈压血压不变血管系统容量血压（二）动脉脉搏（自学）循环生理收缩压舒张压脉压↑↑* ↑ ↑↑ ↑↑* ↓↑↓ ↑↓↓ ↓↓*搏出量↑心率↑*外周阻力↑大A弹性↓血量/血管容量↓影响因素↑ ↑↑* ↓循环生理三、静脉血压与静脉回心血量（一）静脉血压 1.中心静脉压：4~12cmH2O2.外周静脉压 意义：反映心血管功能的一个指标

心射血能力 —反变静脉回心血量—正变

定义：右心房和胸腔内大静脉的血压。

取决于 各器官静脉的血压。循环生理2.心脏收缩力量 3.体位改变 平卧位变直立回心血量 4.骨骼肌的挤压作用 静脉瓣辅助 5.呼吸运动 “泵”吸气 胸膜腔负压 中心静脉压 1.体循环平均充盈压 静脉回心血量 静脉回心血量 回心血量 心输出量 （二）静脉回心血量及其影响因素 外周静脉压-中心静脉压取决于静脉对血流的阻力循环生理循环生理四、微循环（一）微循环的组成概念：微动脉与微静脉之间的血液循环微动脉后微动脉毛细血管前括约肌真毛细血管通血毛细血管动静脉吻合支微静脉控制真毛细血管血量循环生理Cap前括约肌通血Cap真Cap微动脉后微动脉微静脉动-静脉吻合支循环生理循环生理（二）微循环的血流通路直捷通路：微A后微A通血毛细血管微V经常开放，骨骼肌中较多意义：使动脉血迅速回流至静脉之中迂回通路：微A后微A毛细血管前括约肌真毛细血管微V意义：物质交换又称营养通路动-静脉短路：微A动静脉吻合支微V关闭，皮肤中较多意义：调节体温循环生理迂回通路直捷通路动-静脉短路循环生理（三）微循环的血流动力学毛细血管前阻力毛细血管后阻力＝5:1毛细血管血压：20mmHg微循环血流量∝微动脉血压-微静脉血压微循环血流阻力微动脉阻力（主要）循环生理体液分布示意图循环生理五、组织液的生成（一）组织液的生成毛细血管压组织液胶体渗透压血浆胶体渗透压组织液静水压生成：经毛细血管壁过滤回流：重吸收入血液过滤重吸收++组织液生成压组织液回流压=有效滤过压毛细血管压动脉端静脉端有效滤过压4.0kPa1.6kPa1.33kPa-1.07kPa生成回流（90%）循环生理循环生理组织液的生成循环生理组织液的生成与回流循环生理（二）影响组织液生成的因素1.毛细血管压或通透性如肝、肾疾病，营养不良如炎症生成水肿2.淋巴回流回流水肿3.血浆胶体渗透压受阻如丝虫病生成回流水肿循环生理六、淋巴液的生成与回流淋巴液的生成1.回收蛋白，运输营养物质，调节体内液体平衡。毛细淋巴管→大小淋巴管→→静脉胸导管右淋巴管淋巴结分布组织液淋巴液生理功能：2.消除组织中的RBC、细菌、异物功能。3.参与免疫反应，防御功能。淋巴液的回流及影响因素循环生理毛细淋巴管淋巴结循环生理循环生理循环生理循环生理第五节心血管活动的调节一、神经调节（一）心脏和血管的神经支配（自主神经）通过心血管反射完成的。1.心脏的神经支配（1）心交感神经（2）心迷走神经（3）支配心脏的肽能神经元循环生理心脏的神经支配交感神经迷走神经颈动脉窦主动脉弓循环生理循环生理心脏的神经支配循环生理自主神经节后纤维支配部位释放递质受体生理作用机制（1）心交感N窦房结房室交界房室束心房肌心室肌左右分工不同NAβ1正性变时正性变传导正性变力使慢通道(Ca2+)通透性Ca2+内流（2）心迷走N同上，不同处：1.少许纤维分布到心室肌2.右侧主为窦房结；左侧主为房室交界AChM负性变时负性变传导、负性变力（心房肌）1.促进K+外流2.直接抑制Ca2+通道循环生理（3）支配心脏的肽能N元（自学）（1）和（2）的作用是拮抗的。同时兴奋时，多数情况表现为迷走N兴奋效应。原因：突触前调制作用交感N末梢迷走N末梢心肌C循环生理2.血管的神经支配血管运动神经（自主N）缩血管神经舒血管神经（1）缩血管神经纤维交感缩血管神经纤维节后纤维末梢释放：NANA+

受体

2受体血管平滑肌收缩舒张血管收缩皮肤血管>骨骼肌和内脏血管>冠状血管和脑血管

几乎所有血管都受交感缩血管神经支配。动脉（微动脉密度最高）>静脉许多血管仅受交感缩血管神经支配（单神经支配）循环生理副交感舒血管N纤维：（2）舒血管神经纤维交感舒血管N纤维：节后纤维分布：骨骼肌血管释放：ACh

+

M受体血管舒张节后纤维分布：脑、唾液腺、胃肠道腺体、外生殖器等血管。释放：ACh

+

M受体血管舒张循环生理（二）心血管中枢1.延髓的心血管中枢 2.延髓以上的心血管中枢延髓是心血管活动的基本中枢所在正常下降N元心迷走N元控制心交感N活动的N元控制交感缩血管N活动的N元下丘脑、边缘系统、小脑等部位：功能：使心血管活动与机体各种行为的改变相协调。循环生理1、颈动脉窦、主动脉弓压力感受性反射反射弧组成感受器：颈动脉窦、主动脉弓压力感受器传入神经纤维：反射中枢：延髓传出神经纤维：交感缩血管神经心交感神经心迷走神经效应器：心脏和血管窦神经→舌咽神经迷走神经（三）心血管反射循环生理颈动脉窦主动脉弓主动脉颈总动脉颈动脉窦区与主动脉弓区的压力感受器与化学感受器循环生理心脏的神经支配交感神经迷走神经颈动脉窦主动脉弓循环生理1.颈动脉窦、主动脉弓压力感受性反射过程血压血管壁扩张压力感受器（+）颈动脉窦主动脉弓N冲动传入N窦N舌咽N迷走N延髓（反射中枢）缩血管区心交感区心抑制区交感缩血管N心交感N心迷走N血管舒张心脏心率收缩力外周阻力心输出量血压恢复正常（-）（-）（+）传出N循环生理意义：负反馈调节，对动脉血压进行快速调节，使动脉血压保持相对稳定。压力感受性反射的重调定循环生理颈动脉窦反射循环生理2.颈动脉体、主动脉体化学感受性反射循环生理反射过程：PO2颈动脉体主动脉体化学感受器（+）传入神经窦神经迷走神经呼吸中枢（孤束核）缩血管区正常时占次要地位，当缺氧、窒息、酸中毒等时发挥作用。延髓血压血管收缩PCO2pH呼吸加快加深（+）（+）意义：循环生理心房、心室、肺血管压力血容量心、肺血管壁牵拉心肺感受器（+）传入神经交感N张力下降迷走N张力升高血压3.心肺感受器引起的心血管反射心血管中枢化学物质，如前列腺素、缓激肽等循环生理二、体液调节肾素（肾近球细胞分泌）血管紧张素原血管紧