第四章.血液循环

第四章血液循环第一节心脏的泵血功能第五节血管生理第六节心血管活动的调节第二节心肌的生物电现象第七节冠脉循环第三节心肌的生理特性第四节心音和体表心电图循环系统：心脏——推动血液流动的动力器官

血管——血液流动的管道（运输、分配血液，物质交换）血液循环：血液在循环系统中按一定方向，周而复始地循环流动。其生理功能：１运输体内物质，维持新陈代谢。２实现机体的体液调节。３维持机体内环境稳态

4实现血液防卫功能。

5内分泌功能（心房钠尿肽、血管紧张素等）第一节心脏的泵血功能

右心：泵血入肺循环；左心：泵血入体循环。一、心动周期与心率(一)心动周期定义：心房或心室每收缩和舒张一次，构成一个心脏的机械活动周期。心缩期：心室的收缩心舒期：心室的舒张

以正常成年人心率平均为75次/分计算，每个心动周期历时0.8秒（二）心率

定义：每分钟心动周期的次数，即心跳频率。

正常心率:60～100次/分个体差异及生理变动：

年龄:初生儿(140次/分)＞成人(60～100次/分)

性别:女＞男体质:弱＞强兴奋状态:运动、情绪激动＞安静、休息状态体温每升高1℃→心率增加12～18次/分

一般情况下，成年人安静时心率超过100次∕分，为窦性心动过速,如低于60次∕分,则为窦性心动过缓。

一、心动周期与心率

特点:①房室交替收缩②舒张期时间＞收缩期时间③全心舒张期长→利于心肌休息和心室充盈④心动周期时程的长短与心率有关，心率快慢主要影响舒张期

二、心脏泵血射血与充盈过程心脏泵血功能的完成，主要取决于两个因素：

①心脏节律性收缩和舒张而造成心室和心房及动脉之间的压力差，形成推动血液流动的动力；②心脏内4套瓣膜的启闭控制着血流的方向。等容收缩期射血期等容舒张期充盈期压力比较心房：心室：动脉心室容积房室瓣动脉瓣血流方向时间0.80s1.等容收缩期2.射血期3.等容舒张期4.充盈期房缩期心房〈心室〈动脉心房〈心室〉动脉心房〈心室〈动脉心房>心室〈动脉心房〉心室〈动脉不变缩小不变增大增大关闭关闭关闭开放开放关闭开放关闭关闭关闭无射入动脉无流入心室流入心室0.05s0.25s0.08s0.32s0.1s心室收缩期和舒张期的心腔内压力、容积、瓣膜开闭和血流方向

心动周期中压力、容积等变化三、心脏泵血功能的评定及其影响因素 （一）心泵血功能的评定

1.每搏输出量及射血分数

每搏输出量：一侧心室一次收缩所射出的血液量。生理意义：心功能的基础参数。

射血分数：搏出量占心室舒张末期容量的百分比。即：＝每搏输出量／心舒张末期容积×100%

＝60～80ml／125ml×100%

＝55～65％生理意义：评价心脏射血能力。

心舒张末期容积与心缩力有关（心肌初长度）。如：①心缩力↑→每搏输出量↑→射血分数↑；②心室扩大、心功能下降（每搏输出量可不变）→心舒张末期容积↑→射血分数↓2.每分输出量与心排血指数

每分输出量：每分钟由一侧心室射入动脉的血液总量。即：心输出量＝每搏输出量×心率＝5～6L/min

生理意义：评价不同状态下的心功能

心指数：安静和空腹状态下,每平方米体表面

积的心输出量。即：＝心输出量/分/体表面积（1.6-1.7m2）＝3.0～3.5L/min/m2

变异：10岁心指数最大（4L/min/m2以上）；以后随年龄增长而渐降,到80岁时接近2L/min/m2。生理意义：用于评定不同个体的心功能。

每分输出量＝每搏输出量

×心率等长自身调节异长自身调节‖‖前负荷、后负荷、心缩能力↓（二）、影响心泵血功能的因素1.影响每搏输出量的因素（1）前负荷

(异长自身调节)

前负荷=心舒末期充盈血量（容积）

心室肌收缩前所承受的负荷，它决定了心肌的初长度(initiallength)，而心室肌的初长度又取决于心室舒张末期充盈血量或充盈压。

前负荷↑（心舒末期容积↑）↓心肌初长度↑↓心肌收缩力↑↓心搏出量↑

异长自身调节：

这种不需要神经和体液因素参与，只是通过心肌细胞本身初长变化而引起心肌细胞收缩强度的变化过程。即心肌收缩力能随心肌初长度的改变而改变的现象。生理意义:能精细调节每搏输出量。（2）后负荷

(异长自身调节)临床：动脉血压持续升高→心肌收缩↑→心肌肥厚（失代偿）→泵血功能↓→左心衰竭心室剩余血量↑搏出量↓射血期缩短，射血速度↓等容收缩期延长，心肌收缩速度↓后负荷↑（一定范围内）后负荷：

心肌收缩开始时所遇到的负荷，即动脉血压。（3）心肌收缩能力

(等长自身调节)

概念：指心肌不依赖于前、后负荷,而能改变心肌收缩程度、速度和张力等力学活动的一种内

在特性，实现调节每搏输出量。与心肌初长度无关的调节方式称等长自身调节★心肌收缩能力受神经、体液及药物的影响如：收缩能力↑：搏出量↑心交感神经兴奋、儿茶酚胺和甲状腺激素浓度增加、某些强心药及体育锻炼

收缩能力↓：搏出量↓

心迷走神经兴奋、乙酰胆碱浓度增加及缺氧、酸中毒、甲状腺功能减退或心力衰竭

2.心率的调节

心率×每搏输出量＝每分输出量

RH:40～180次/分

随着心率↑心输出量↑

RH＞180次/分

心动周期缩短（尤其心舒期）→充盈量↓→每搏输出量↓→心输出量↓

RH＜40次/分

心动周期延长（尤其心舒期）→心率太慢而充盈量达极限→心输出量↓心率受自主神经控制:

交感神经活动增强时，心率加快；

迷走神经活动增强时，心率减慢。心率受体液影响因素:

Ad、NE和T3、T4，均可使心率加快。心率还受体温的影响:

体温升高1℃，心率可增加12～18次。四、心音

心动周期中，由于心肌收缩和舒张、瓣膜启闭、血流冲击心室壁和大动脉壁等因素引起的机械振动所产生的声音称为心音(heartsound)。

心音图；心音的组成和特点

第一心音

第二心音

发生时间等容收缩期初等容舒张期初标志心室收缩开始心室舒张开始主要成分房室瓣关闭音主动脉瓣关闭音最佳听诊部位心尖部心底部特点音调低音调高持续时间长持续时间短

第二节心肌的生物电现象

一、心肌细胞的分类根据心肌细胞的组织学、功能和电生理特性，可将心肌细胞分为两类：（一）工作细胞与特殊分化的心肌细胞①工作细胞（非自律细胞）：心房肌、心室肌

特点：有收缩性，兴奋性、传导性，无自律性②特殊传导系统（自律细胞）有窦房结、房室交界（房结区、结区、结希区）、

房室束（希氏束）及左右束支、浦肯野纤维组成。特点：有自律性（结区除外）、兴奋性、传导性、

无收缩性。（一）工作细胞的跨膜电位及其离子基础1.心室肌细胞静息电位（RP）

其RP约为–90mV，

离子基础：同神经和骨骼肌一样，是Ｋ+的平衡电位。2.心室肌细胞的动作电位（AP）心室肌细胞动作电位的幅度、波形、持续时间

与神经、骨骼肌明显不同。将其分为5个时期。心室肌的RP和AP小结：◄

0期（去极化期）：占时1~2mS

形成机制：Na+快速内流（快Na+通道，可被TTX阻断）◄

1期（快速复极初期）：占时10mS

形成机制：Na+内流迅速停止，Ｋ+外流

◄

2期（缓慢复极期、平台期）：占时100~150mS

平台期是区别于神经和骨骼肌细胞动作电位的主要特征。◄2期的形成机制：Ca2+缓慢内流、Ｋ+缓慢外流（慢Ca2+通道，可被Mn2+、维拉帕米等钙拮抗药阻断）◄

3期（快速复极末期）：占时100~150mS

形成机制：Ca2+内流停止，Ｋ+外流加快◄

4期（静息期）形成机制：

Na+—Ｋ+泵、Na+—Ca2+交换体，

3：23：１使离子分布恢复原态（二）自律细胞的跨膜电位及其离子基础最大复极电位：自律细胞复极化达最大值的电位。

4期自动去极化：是心肌自律细胞自动产生节律性兴奋的基础，是能够自动产生兴奋的原因

不同类型的自律细胞，4期自动去极化的离子本质并不完全相同。1.浦肯野细胞：其动作电位的形态和各期形成的离子基础与工作细胞基本相同。所不同的是浦肯野细胞4期膜电位不稳定，能自动去极化，产生另一个动作电位。故属于自律细胞。形成机制：形成4期的自动去极化是随时间而逐渐增加的Na+内流和随时间而逐渐减少的K+外流，以前者为主

2.窦房结P细胞

P细胞是窦房结的起搏细胞，与浦肯野细胞相比，其动作电位的特点：◄分期为0、3、4期，无明显的1、2期。◄最大复极电位-70mV，Ｋ+外流增加所致，阈电位-40mV◄0期去极化幅度小、速度慢，时程较长，Ca2+缓慢持久内流◄

4期自动去极化速度快，Na+内流进行性增强第三节心肌的生理特性

生理特性自律性传导性兴奋性电生理特性机械特性——收缩性一、心肌细胞的电生理特性（一）自动节律性，简称自律性定义：心肌细胞在无外来刺激的情况下，能自动发生节律性兴奋和收缩的特性。衡量自律性高低的指标：频率（次/分）1.心脏的起搏点窦房结＞房室交界＞房室束及左右束支＞浦肯野纤维

100次/分50次/分40次/分25次/分

窦房结是心脏的正常起搏点，称窦性心律。2.潜在起搏点：安全因素（备用）

↓异常危险因素（异常节律）异位起搏点：（异位心律）

（二）兴奋性

心肌的兴奋性是指心肌细胞对适宜刺激能够产生兴奋的能力或特性。

其兴奋性高低同样也可用刺激的阈值来衡量，阈值大表示兴奋性低；阈值小表示兴奋性高。

2.心肌兴奋时兴奋性的周期变化

一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化：

心肌细胞每次兴奋,其兴奋性也随之发生相应的周期性改变。

心室肌兴奋性的周期性变化周期变化对应膜电位兴奋性产生新AP的能力有效不应期

去极任意强大的刺激

绝对不应期：↓

零不能产生动作电位复极-55mV

局部反应期：↓

极低强刺激下产生

-60mV

很小的局部去极化

相对不应期↓低于正常阈上刺激能产生

-80mV

动作电位

超常期↓高于正常

稍低于阈值的刺激

-90mV

能产生动作电位心肌兴奋性变化的主要特点：

◆有效不应期长(平均200～300ms),相当于心肌整个收缩期和舒张早期。是骨骼肌与神经纤维的100倍和200倍。心肌有效不应期的长短主要取决于2期（平台期）。生理意义：

不发生强直收缩，实现心脏泵血功能。

（3）期前收缩与代偿间歇代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。在下一次窦房结传来的兴奋到达之前，受到一次人工的刺激或异位节律点发放的冲动的作用,则心房肌和心室肌而可产生一次期前兴奋，引起一次提前出现的收缩，称期前收缩或早搏◆期前收缩：指心肌比正常情况时提前发生的收缩，也称早搏，为心律不齐的表现。产生原因：足够大的额外阈上刺激恰好落于心室兴奋的有效不应期之后。◆代偿间歇：因期前收缩而紧随出现的一个较长的心室舒张期。产生原因：正常传来的窦房结冲动又恰好落于期前收缩的有效不应期之内。

（三）传导性

心肌具有传导兴奋的能力，称传导性。

心肌的兴奋(动作电位)沿着心肌细胞膜向外扩布的特性。

传导方式：局部电流。

1.心脏内兴奋传播的途径和特点1.心脏内兴奋传播的途径0.06s0.10s0.06s（2）心脏内兴奋传导的特点及生理意义

传导时间

心房内---房室交界---心室内(0.06s)(0.10s)(0.06s)特点：

1.

心房、心室传导速度快：

保证心房或心室同步收缩，使心脏高效泵血。2.房-室延搁：利于心室的充盈和射血。

二、心肌细胞的机械特性——收缩性

心肌工作细胞兴奋时首先产生动作电位，然后再由电变化引起机械性收缩，这一特性，称为收缩性。由心肌细胞的电变化诱发机械收缩的过程称为兴奋—收缩耦联。这一过程包括下列三个步骤：①心肌细胞兴奋产生的动作电位沿肌膜由横管扩布到细胞内部。②动作电位引起复极2期Ca2＋内流以及细胞内肌浆网Ca2＋的释放。③胞浆内增多的Ca2＋与心肌收缩蛋白的Ca2＋受体结合引起收缩反应。心肌收缩的特点（一）同步收缩（全或无式收缩）同步收缩，力量大，有利于心脏射血。（二）不发生强直收缩保持收缩后必有舒张的节律性活动，保证心脏射血和充盈过程的正常进行。（三）对细胞外Ca2+的依赖性细胞外液Ca2+浓度高，内流增多，收缩力增强，反之Ca2+浓度若过低，则出现兴奋－收缩脱耦联。二、体表心电图

每个心动周期中，由窦房结产生的兴奋依次向心房和心室传布。这种兴奋的产生和传布所出现的生物电变化，其传播方向、途径、顺序和时间均有一定规律，是反映心脏各部分电生理活动的良好指标，可作为临床诊断心脏某些疾病的依据。这种电位变化可传播到全身各处，用仪器把这种电位变化曲线记录在图纸上，就称为心电图(ECG)。（一）心电图的导联描记心电图时，在肢体或躯干一定部位安放电极（称为引导电极），并用导线与心电图机联成电路，其导线的连接方法称为导联（lead）。目前，国际上通用导联有标准导联Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，单极胸导联V1、V2、V3、V4、V5、V6和加压单极肢体导联aVR、aVL、aVF共12个导联。1.标准导联（双极导联）

Ⅰ导联右臂左臂标准导联Ⅱ导联右臂左足

Ⅲ导联左臂左足

2.加压单极肢体导联

aVR、aVL、aVFV1V2V3V4V5（二）正常典型体表心电图的波形及其意义

名称时间（S）幅度（mV)意义

P波＜0.11

＜0.25

两心房去极过程

QRS波0.06～0.100.5～2.0两心室去极过程

T波0.05～0.25＞同导联主波1/10

两心室复极化过程P-R间期0.12～0.20兴奋由心房→心室的时间S-T段0.05～0.15

心室全部去极化Q-T间期0.32～0.44心室去极化+复极化的时间正常心电图小结第四节血管生理一、各类血管的结构和功能特点弹性贮器血管（弹性）——大动脉

缓冲心缩压和维持心舒压分配血管（收缩）——中动脉（大动脉~小动脉）

运输血液、分配血流的功能阻力血管（管径）——小(微)动脉、小(微)静脉

改变管径从而改变血流阻力（约占总的外周阻力47%）交换血管（通透性）——真毛细血管

血液与组织液进行物质交换的场所容量血管（易扩张）——静脉（微静脉~大静脉）

起贮血库作用（容纳循环血量60-70%）二、血管系统中的血流动力学（一）血流量：压力差（正比）、血流阻力（反比）（二）血流阻力：血管口径（外周阻力）、长度、血液黏滞度（三）血压（BP）

概念：血管内流动的血液对单位面积血管壁的侧压力。

血压的单位：1mmHg=0.133kPa=1.36cmH2O

1cmH2O=0.098kPa若：循环血量＞血管容量，则平均充盈压＞大气压

↑或↓

（血管充盈）循环血量＜血管容量，则平均充盈压＜大气压

↓或↑（血管塌陷）

各段血管的压力梯度：主A:100mmHg

小A:85mmHgCap:30mmHgV始:10mmHg

心房(大V):≈0三、动脉血压和动脉脉搏（一）动脉血压

1.动脉血压的概念及正常值（以肱动脉血压为准）

正常值：BP=收缩压/舒张压

=90~139/60~89mmHg

脉搏压

=收缩压－舒张压

正常值：

4.0～5.3kPa（30～40mmHg）

平均动脉压

=舒张压+1/3脉搏压

正常值：

13.3kPa（100mmHg）

通常将在上臂测得的肱动脉压代表动脉压。BP的记录方法：收缩压（SP）/舒张压（DP）kPa或mmHg。

血压测量示意图高血压：收缩压（Sp）高于18.7kPa（140mmHg）；舒张压（Dp）高于12.0kPa（90mmHg）。低血压：收缩压（Sp）低于12.0kPa（90mmHg）；舒张压（Dp）低于6.7kPa（60mmHg）。

2.动脉血压的形成

前提条件：足够的血液充盈闭合的血流环路决定因素：心室射血对血流产生的动力;

外周血管口径变化对血流产生的阻力心室舒张心室收缩射血入主A大A弹性回缩（势能释放）推动血液继续流动舒张压(DP)收缩压(SP)↓推血（1/3）流动＋大A扩张（2/3）

(动能消耗)（势能贮存）↓↓

动脉血压的形成：①血管内有足够量的血液充盈（物质基础）②心脏射血（条件）1/3动能、2/3势能③外周阻力动力＞阻力④大动脉弹性贮器作用

1.使心室间断的射血变为动脉内持续的血液流动

2.缓冲血压波动：缓冲收缩压SP（势能贮存）；维持舒张压DP（势能释放）(1)每搏输出量↑→心缩期射入A血量↑→血压↑

(2)心率↑→心舒期缩短→心舒末期A血量↑→血压↑

3.动脉血压的影响因素心舒末期A血量↑（不明显）→DP↑（不明显）收缩压↑(明显)↓血流速度↑

↓舒张压↑(明显)搏出量↓→收缩压↑（不明显）↓回心血量↓↓(3)外周阻力↑→心舒期血流速度↓→心舒期A血量↑

SP↑（不明显）(4)大动脉管壁弹性↓→缓冲SP↓；维持DP↓

(5)循环血量/血管容积的比例改变

如：失血性休克→循环血量↓→血压↓（显著）

过敏性休克→血管容积↑→回心血量↓→血压↓舒张压↑（明显）↓血压↑↓导致SP↑（明显）DP↓→脉压↑↑体循环平均压↓

→血压(Bp)下降↓↓↓↓小结：动脉血压的影响因素SpDP脉压Bp搏出量（明显）心率（明显）外周阻力（明显）大A弹性（明显）有效血量（明显）（二）动脉脉搏

随着心脏的舒缩，大动脉内的压力发生周期性的波动，这种压力变化可引起动脉管壁起伏搏动，称之为动脉脉搏。动脉脉搏所反映的压力变化能以波的形式由主动脉开始沿动脉管壁向末梢血管传播出去，是能量传递的表现而非血流速度，其传播速度大于血流速度。将压力换能器放在浅表动脉外表的皮肤上，应用脉搏描记仪可以记录下浅表动脉脉搏的波形，称为脉搏图。（1）动脉脉搏的波形（视描记的方法和部位不同而异）一般包括两个组成部分：(1)上升支:

影响上升支的斜率和速度因素：心输出量、射血速度、外周阻力、大动脉的可扩张性（弹性）(2)下降支：分为前段、降中波（降中峡）、后段下降支的形态可大致反映外周阻力的高低六、静脉血压和静脉回心血量静脉的舒缩可有效地调节回心血量和心输出量。（一）静脉血压静脉系统位于毛细血管网与右心房之间，能较早反映出循环功能的异常。1）外周静脉压：各器官或肢体的静脉血压2）中心静脉压：胸腔大静脉或右心房的压力正常值：0.4~1.2kPa（4~12cmH2O）中心静脉压高低取决于两个因素：

心脏射血能力↑中心静脉压↓

静脉回心血量↑中心静脉压↑

测量中心静脉压意义：

1.反映静脉回心血量和心脏功能状态

2.控制补液量与补液速度（二)静脉回流及其影响因素

1．静脉回流

单位时间内的静脉回心血量取决于：

外周静脉压和中心静脉压之差

静脉对血流的阻力。

（1）循环系统平均充盈压循环系统平均充盈压↑→静脉回流血量↑循环系统平均充盈压↓→静脉回流血量↓（2）心肌收缩力心缩力↑→射血分数↑→心室舒张期室内压↓2．影响静脉回流的因素静脉回流量↑←抽吸力↑←静脉回流量↓←中心静脉压↑

心缩力↓→射血分数↓→心室舒张期室内压↑

（心衰时）颈静脉怒张、肝淤血肿大、下肢水肿（3）骨骼肌的挤压：

肌肉收缩挤压静脉→静脉血向心脏方向回流+静脉瓣膜的防止倒流=肌肉泵。

例如：①长期站立+静脉瓣膜的损伤→下肢静脉曲张。②立正久站→下肢静脉回心量↓+精神紧张→虚脱。

（4）呼吸运动：静脉回心血量↑↓心房与静脉压差↑↓心房+大静脉扩张↓胸内负压↑↓胸廓扩大↑↓吸气

（5）体位：直立→下肢静脉回心血量↓(约多容纳500ml)

卧位时下肢静脉回心血量＞直立卧位迅速转为立位→静脉回心血量↓

例如：

①患肢抬高→有利于静脉回流，防止水肿②心衰取半卧位→下肢静脉回心血量↓（∵平卧回心血量↑→前负荷↑→肺淤血↑→呼吸困难）③久蹲突然站立→血滞留下肢→静脉回心血量减少→心输量↓→血压↓→脑、视网膜供血不足→暂时的头晕、昏厥，视物不清。

总结：影响因素静脉回心血量循环系统平均充盈压↑↑心肌收缩力↑↑骨骼肌的挤压作用收缩时↑，舒张时↓呼吸运动吸气时↑，呼气时↓重力和体位的影响立→卧↑，卧→立↓

四、微循环定义：指微动脉和微静脉之间的血液循环。微A：总闸门后微A：分闸门毛细血管前括约肌：分闸门真毛细血管：通血毛细血管：动-静脉吻合支：微静脉：后闸门（一）微循环的组成及血流通路微循环的三条途径：1）直捷通路（骨骼肌）微动脉→后微动脉→通血毛细血管→微静脉血流特点：途径短、血流快、常呈开放状态生理意义：利于血液快速回流入心。2）动静脉短路（皮肤）微动脉→动静脉吻合支→微静脉血流特点：管壁厚、途径最短、血流快、常呈

关闭状态，血流量随环境温度而异。生理意义：调节体温3）迂回通路微动脉→后微动脉→毛细血管前括约肌→

真毛细血管网→微静脉血流特点：管壁薄、通透性好、途径长、