第4章-血液循环-1

第四章血液循环（1）循环系统循环系统心血管系统淋巴管系统心脏动脉毛细血管静脉淋巴器官淋巴管道血液循环系统（circulatorysystem)的机能把外界吸收来的养料和氧气输送到体内各个组织和器官；把有机体生命活动所形成的代谢产物，如二氧化碳、尿素、尿酸等输送到有关器官；同时把内分泌器官所分泌的特殊代谢产物，如激素等通过血液循环输送到身体的其他部分，借以调节有机体的生长发育。身体各部分含水量和体温，也借血液循环而得到调节。血液也是重要的免疫系统，能抵抗侵入机体的病原微生物等异物，并能修复创伤。定义---血液在循环系统中按一定方向流动，周而

复始，这一过程，称为血液循环。

血液循环系统由心脏和血管组成。

§1

心脏的生物电活动

§

2

心脏的泵血功能

§

3

血管生理

§

4

心血管活动的调节

§

5

器官循环§1心脏的生物电活动兴奋传导的基础---心肌细胞膜的生物电。

一、心肌细胞的分类：

1、工作细胞---执行收缩功能的心肌细胞。

心房肌、心室肌，丰富的胶原纤维。

2、自律细胞---除有兴奋性和传导性外，具有自动产生节律

性兴奋能力的心肌细胞。

P细胞和Purkinjecell。肌原纤维少，收缩功能丢失。

3、非收缩非自律细胞---位于传导系统中，传导性很低，控

制心脏节律性活动的作用。心肌细胞类型

根据生物电特征---0除极速度

快反应和慢反应细胞快反应细胞非自律细胞---心房肌和心室肌细胞自律细胞---浦氏细胞慢反应细胞自律细胞---窦房结、房结区、结希区细胞非自律细胞---结区细胞(一）心脏特殊传导系统组成分布

1、窦房结---右心房和上腔静脉连接处，P细胞、过渡细胞。

2、P细胞--位于结中，自律细胞。过渡细胞(transitionalcell)--位于结周边，传导P细胞产生的兴奋。P细胞(苍白细胞，palecell,pacemakercell,起搏细胞)---比普通细胞小，直径5-10um卵圆形,胞质苍白，内少肌原纤维，线粒体，和肌管系统。

3、房室交界(房室结区)---房室间特殊传导组织。心房兴奋传入心室。

(1)房结区：心房和结区间，有传导性和自律性。

(2)结区：房室结。有传导性，无自律性。

(3)结希区：结区和希氏束之间，有传导性和自律性。4、房室束(希氏束，Hisbundle)---房室束走行于室间隔内--室间隔膜分为左右两支，右束支较细---分布于右心室，左束支呈带状，分支多，布于左心室。房室束由蒲氏细胞组成。

5、Purkinje氏纤维网---左右束支的最后分支，形成网状，布于心内膜至心外膜，与普通心肌细胞相连。将心房传来的兴奋迅速传至全心室。Purkinjecell比普通心肌细胞粗，传导兴奋速度快，4M/s：0.4M/s。

6、优势传导通路(preferentialpathway)---右心房卵圆窝前方等部位，肌纤维排列方向一致，结构整齐，传导较其它心房肌快，将窦房结兴奋快速传导房室交界处。一、心肌细胞生物电活动

（MyocardialBioelectricActivities）心肌细胞生物电产生的基础：心肌细胞跨膜电位取决于离子的跨膜电-化学梯度；膜对离子的选择性通透。（一）心室肌细胞跨膜电位及其产生机理：

1.

静息电位（restingpotential）：心室肌细胞在静息状态下，细胞膜处于内负外正的极化状态，静息电位约为-90mV，主要由K+向细胞外扩散产生的电-化学平衡电位形成。2.动作电位（actionpotential）：心室肌动作电位的全过程包括除极过程的0期和复极过程的1、2、3、4等四个时期。0期：心室肌细胞兴奋时，膜内电位由静息状态时的-90mV上升到+30mV左右，构成了动作电位的上升支，称为除极过程（0期）。它主要由Na+内流形成。1期：在复极初期，心室肌细胞内电位由+30mV迅速下降到0mV左右，主要由K+外流形成。

2期：0mV左右开始，此时的膜电位下降非常缓慢，它主要由Ca2+内流和K+外流共同形成。3期：此期心室肌细胞膜复极速度加快，膜电位由0mV左右快速下降到-90mV，历时约100-150ms。主要由K+的外

向离子流形成。4期：4期是3期复极完毕，膜电位基本上稳定于静息电位水平，心肌细胞已处于静息状态，故又称静息期。Na+、Ca2+、K+的转运主要与Na+-K+泵和Ca2+泵活动有关。关于Ca2+的主动转运形式目前多数学者认为：Ca2+的逆浓度梯度的外运与Na+顺浓度的内流相耦合进行的，形成Na+-Ca2+交换。

生物电示意图01234Na+K+Ca++阈电位膜电位锋电位---0除极和1复极组成的尖锋状电位图。

外向电流，内向电流---以正流动方向来表示电的变化。

阈电位(快通道Na+-70mv，慢通道Ca++-50--35mv)---动作电位起动的最低电位。

膜电位---膜两侧正负电荷分布不同所产生的电位差。

自动除极---3期末最大复位电极后，4期膜电位并不稳定在此一水平，立即自动除极，达到阈电位后，出现另一动作电位。

离子通道开放时间：

0期---快Na+通道开放

1期---K+通道开放，快Na+通道关闭

2期---慢Ca++通道，K+通道开放

3期---K+通道开放，Ca++通道关闭

4期---慢Na+通道开放,K+通道开放，Na-K泵，恢复静息

膜电位。FigMyocardiaccellbioelectricity,heartcontractionandiontrans图心肌细胞生物电现象

（二）窦房结P细胞跨膜电位及产生机理

1.P细胞动作电位的主要特征4期膜电位不稳定，可发生自动除极，这是自律细胞（autorhythmiccell）动作电位最显著的特点。

043图心肌细胞生物电现象

此外，（1）除极0期的峰值较小，除极速度较慢，约为10V/s，0期除极只到0mV左右。

（2）复极由3期完成，基本没有1期和2期。

（3）复极3期完毕后进入4期，这时可达到的最大膜电位值，称为最大舒张电位（或称最大复极电位），约为-70mV。0430432.P细胞动作电位的形成及离子流的活动（1）0期除极的形成：0期除极的内向电流主要是由钙离子

内流形成的。（2）3期复极的形成：0期除极后，慢钙离子通道逐渐失活。3期是由钙离子内流和钾离子外流共同作用的结果。（3）4期自动除极的形成：目前研究与三种离子流有关。043A：钾离子外流的进行性衰减；（IK离子通道的激活和逐渐增强的K+外流是窦房结细胞复极的原因。IK通道在膜复极达到-40mV时便开始逐渐失活，K+外流因此逐渐减少，导致膜内正电荷逐渐增加而形成4期除极。）043B：钠离子内流的进行性增强；（If是一种进行性增强的内向离子（主要为Na+）流，在浦肯野细胞起搏活动中起重要作用，而IK衰减的作用很小。与此相反，窦房结细胞4期中虽也可记录到If，但它对起搏活动所起的作用不如IK衰减。）C：生电性Na+-Ca2+离子交换。（窦房结细胞4期中还存在一种非特异性的缓慢内向电流，在膜除极达-60mV被激活，可见它在自动除极的后1/3期间起作用。这种缓慢内向电流是生电性Na+-Ca2+离子交换的结果。）（三）浦肯野细胞（Purkinjecell）的跨膜电位及产生机理

浦肯野细胞的动作电位及其产生机理与心室肌细胞基本相似，但其有4期自动除极化。4期自动除极化是膜对Na+通透性随时间进行性增强（If内向电流）的结果。

If通道与快Na+通道的主要区别是：

①If的通道对离子的选择性不强，虽然主要选择的是Na+，但还有K+参与。而快Na+通道的选择性强，主要允许Na+通透。

②If的通道在复极达-60mV左右被激活，而快Na+通道在膜内电除极达-70mV左右被激活。

③If的通道可被铯（Cs）所阻断，而快Na+通道可被河豚毒TTX阻断。

图心肌细胞生物电现象

①内向电流的逐渐增强②外向电流的逐渐减弱③两者兼有

++递增递减递增性净内向电流(If)的可能原因（四）心肌细胞的电生理学分类

心肌细胞除了根据解剖生理特点分为工作细胞workingcell（非自律细胞）和自律细胞autorhythmiccell外，还可根据心肌细胞动作电位的电生理特征（特别是0期除极速率），把心肌细胞所产生的动作电位分为两类：快反应电位和慢反应电位，而把具有这两种不同电位的细胞分别称为快反应细胞（fastresponsecell）和慢反应细胞（slowresponsecell）。

快反应细胞包括心房肌、心室肌和浦肯野细胞，其动作电位特点是：除极快、波幅大、时程长。

慢反应细胞包括窦房结（S-Anode）和房室交界区细胞，其动作电位特点是：除极慢、波幅小、时程短。

图细胞AP及其机制的比较

图心肌细胞分类

二、心肌电生理特性

（MyocardialElectrophysiologicProperties）心肌具有：自律性（autorhythmicity）兴奋性（excitability）传导性（conductivity）收缩性（contractility）前三者为心肌的电生理特性，收缩性是心肌的一种机械特性。它们共同决定着心脏的活动。

（一）心肌的自动节律性

1.窦性节律和异位节律

正常情况下，窦房结的自律性最高，它自动产生的兴奋依次激动心房肌、房室交界、房室束及其分支和心室肌，引起整个心脏兴奋和收缩。由于窦房结是正常心脏兴奋的发源地，又是统一整个心脏兴奋和收缩节律的中心，故称为心脏的正常起搏点。由窦房结控制的心跳节律，称为窦性节律。而正常情况下，窦房结以外的心脏自律组织因受窦房结兴奋的控制，不表现其自律性，故称为潜在起搏点。窦房结对其它潜在起搏点的控制作用，一般是通过抢先占领和超速抑制两种方式实现的。

抢先占领：由于窦房结的自律性最高，4期自动除极的速度最快，所以在潜在起搏点4期自动除极到达阈电位水平之前，窦房结传导来的兴奋已促使整个心脏兴奋和收缩，故正常时潜在起博点自律性无法表现出来。超速抑制：窦房结对于潜在起博点还可以产生一种直接的抑制，潜在起博点受到其自身固有自律性更高的节律性所激动时，其自身的节律性就受到抑制。这就是超速驱动抑制，简称超速抑制。这种抑制的程度与两个起搏点之间自动兴奋的频率差呈平行关系，频率差越大，抑制效应越强；频率差越小，抑制效应越弱。2.决定和影响自律性的因素4期自动除极是自律性形成的基础。因此，自律性的高低取决于4期自动除极的速度和最大舒张电位和阈电位（thresholdpotential）的差距。影响自律性的因素

（1）4期自动除极的速度：如果4期自动除极速度快，从最大舒张电位到阈电位所需的时间缩短，单位时间内产生兴奋的次数增多，自律性增高；反之，4期自动除极速度慢，从最大舒张电位到阈电位的时间延长，单位时间内产生兴奋的次数减少，则自律性降低。

（2）最大舒张电位大小：最大舒张电位绝对值小，离阈电位近，自动除极达阈电位的时间缩短，自律性增高；反之，最大舒张电位绝对值大，离阈电位远，自动除极达阈电位的时间延长，自律性降低。

（3）阈电位水平：阈电位水平下移（绝对值增大），与最大舒张电位的差距减小，自动除极达阈电位的时间缩短，自律性增高；反之阈电位水平上移（绝对值减小），与最大舒张电位的差距加大，自动除极达阈电位的时间延长，则自律性降低。

（二）心肌的兴奋性

心肌与其它可兴奋的组织一样，具有兴奋性，其兴奋性的高低通常采用阈值作为衡量指标。

1.兴奋性的周期性变化

心肌细胞与神经细胞相似，当受到刺激产生一次兴奋时，兴奋性也随之发生一系列变化，这些变化与膜电位的改变、通道功能状态有密切联系。兴奋性的变化可分为以下几个时期：（1）绝对不应期（absoluterefractoryperiod，ARP）与有效不应期（effectiverefractoryperiod，ERP）：绝对不应期相当于心肌发生一次兴奋时，从动作电位的0期除极开始至复极3期膜内电位约-55mV这段时间内，如果再给它刺激，则无论刺激多强，心肌细胞都不会再次兴奋。因此，这一时期称为绝对不应期。此期，Na+通道处于失活状态，心肌细胞兴奋性下降到零。从膜内电位-55mV到-60mV这段复极期间，如果给予阈上刺激，肌膜可发生局部除极化（局部兴奋），但仍然不能产生动作电位，从动作电位除极开始到-60mV这段时间内，称有效不应期。局部除极化的原因是Na+通道刚刚开始复活。（2）相对不应期（relativerefractoryperiod，RRP）：有效不应期完毕，从3期膜电位-60mV开始到-80mV这段时期内，用阈上刺激才能引起动作电位，称为相对不应期。此期说明心肌的兴奋性已逐渐恢复，但仍低于正常，原因是Na+通道部分恢复活性。（3）超常期（supernormalperiod，SNP）：从复极3期膜内电位-80mV开始至复极-90mV这段时期内，用阈下刺激就能引起心肌产生动作电位，说明心肌的兴奋性超过了正常，故称为超常期。在此期间，心肌细胞的膜电位已基本恢复，Na+通道也已基本复活到可以再被激活的备用状态；而此时膜电位绝对值尚低于静息电位，距阈电位的差距较小，故兴奋性高于正常水平。

2.影响兴奋性的因素

心肌兴奋性的高低除了可以用阈值作为衡量指标外，静息电位和阈电位之间的差距以及离子通道的性状也可影响兴奋性。

（1）静息电位（restingpotential）：静息电位绝对值增大时，距阈电位的差距就加大，引起兴奋所需的刺激阈值也增大，兴奋性降低；反之，静息电位绝对值减小时，则兴奋性增高。

（2）阈电位（thresholdpotential）：阈电位水平上移，与静息电位之间差距加大，可使心肌兴奋性降低；反之阈电位水平下移，则兴奋性增高。

（3）Na+通道的性状：是指Na+通道所处的状态，心肌细胞产生兴奋，都是以Na+通道能被激活为前提的。Na+通道具有三种机能状态，即激活、失活和备用。Na+通道处于哪种状态，取决于当时的膜电位水平和时间进程，亦即Na+通道的激活、失活和复活是电压依从性和时间依从性的。

目前设想构成Na+通道的蛋白质内部有某些带电基团起着闸门作用，因此提出了通道三态双重闸门控机制的理论模型。此模型解释通道存在有激活、失活、备用三种功能状态。快Na+通道是由3个m激活微粒和1个h抑制微粒作为闸门来控制通道开闭的。静息时，激活微粒位于通道内，使通道处于关闭状态，即为备用状态；兴奋时，在除极作用下m激活微粒首先被激活移出通道外，使通道开放，即为激活状态；但在除极作用下，原来位于通道外的h抑制微粒也被激活，而以稍慢的速度转移到通道内部，从而使通道开放瞬间后又失活而关闭，即为失活状态；然后在膜电位复极的作用下，m和h微粒又逐渐移到原来位置，即m和h微粒运动到备用状态的过程（时间依从性），直到m微粒位于通道内，h微粒位于通道外，即又进入备用状态，此时兴奋性恢复正常。关于慢Ca2+通道的功能状态，基本上与快Na+通道相似，也有激活、失活、备用三种状态。慢Ca2+通道的开闭是d激活微粒和f失活微粒控制。

3．心肌兴奋性变化与收缩活动的关系

（1）有效不应期长：心肌的有效不