生理学第四章 血液循环

1、.,Circulation,血液在循环系统中按一定方向、周而复始地流动，称为血液循环。,.,血液循环,淋巴系统,心血管系统,淋巴管,血管：,心脏：,淋巴器官,为血液循环提供动力,引导和分配血流到全身各处,.,血液循环的功能, 物质运输功能；, 实现机体的体液调节；, 维持机体内环境稳态；, 实现血液防御功能；, 内分泌功能。,.,第一节 心 脏 的 泵 血 功 能,第三节 血 管 生 理,第四节 心 血 管 活 动 的 调 节,第二节 心脏的生物电活动和生理特性,第五节 器 官 循 环,.,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、心脏泵血的过程和机制 (一)

2、心动周期,2. 时程：T1/f60 s/750.8 s,1. 概念：,心脏的一次收缩和舒张,构成一个机械活动周期,在一个心动周期中分为收缩期和舒张期。,.,3. 特点:, 舒张期时间 收缩期时间,全心舒张期 0.4 s 利于心肌休息和心室充盈,心房收缩在先，心室收缩在后,.,3. 特点:, 心动周期时程的长短与心率有关，心动周期与心率呈互为倒数的关系；心率快慢主要影响舒张期。, 心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。,心率 心动 室缩期 室舒期 周期,0.562,0.938,1.5 0.8 150 0.4,0.30,0.50,0.25,0.15,.,（二）心率,1. 概念:,单位时间

3、内心脏搏动的次数称为心跳频率，简称心率。,2. 正常值：,60 100 次/分,3. 正常变异:,年龄: 初生儿 (140 次/分)，随着年龄增长而心率逐渐减慢, 青春期接近成年人的心率。,性别: 女男,运动、情绪激动安静、休息,.,(三) 心脏泵血过程,心脏泵血功能的完成，主要取决于两个因素：, 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；, 心脏内 4 套瓣膜的启闭控制着血流的方向。,.,两侧心脏的活动是相同的，但心脏泵血主要是依靠心室完成。包括两个方面：,心室收缩 心室舒张, 完成射血过程；, 完成充盈过程。,.,(1) 等容收缩期：,1. 心室收缩期

4、射血过程,心室开始收缩 ,室内压急剧 (左室内压近 80 mmHg) ,房室瓣关闭 (动脉瓣仍处于关闭状态) （容积不变、血液不流） ,继续收缩 ,快速射血期,.,等容收缩期的特点：,其时程长短与肌缩力、后负荷有关： 肌缩力等容收缩期 后负荷等容收缩期,房室瓣、动脉瓣处关闭状态；,等容收缩末的动脉压最低；,室内压上升速最快.,.,(2) 射血期：,特点：,心室继续收缩 ,室内压 动脉压 （左室 80 mmHg） （右室 8 mmHg） ,动脉瓣开放 (房室瓣仍处于关闭状态) ,迅速射血入动脉 （占射血量70%） ,心室容积迅速 ,减慢射血期, 快速射血期末室内压与主动脉压最高；, 用时少 (0

5、.1s), 射血量大, 快速射血期：,., 减慢射血期：,特点： 用时长 (0.15s), 射血量少 因外周血管的阻力作用，血液的动能在主动脉转变为压强能，使动脉压略室内压,迅速射血入动脉后 ,心室容积继续 ,室内压略动脉压 ,射血能=血液的动能 继续射血入动脉 （占射血量30%） ,心室容积继续 ,心室舒张前期,.,(1) 等容舒张期：,特点： 动脉瓣、房室瓣都处于关闭状态； 动脉瓣关闭产生第二心音.,2. 心室舒张期充盈过程,心室开始舒张 ,室内压迅速 （室内压=动脉压） ,动脉瓣关闭 ,心室继续舒张 ,室内压急剧迅速 ( 室内压仍房内压 房室瓣仍处于关闭状态) （容积不变、血液不流） ,

6、快速充盈期,.,(2) 充盈期：,等容舒张期末 ,室内压 （室内压房内压） ,房室瓣开放 ,心室继续舒张 ,室内压 (室内压/房内压 = 负压) ,心房和大V内的血液快速入室（占总充盈量2/3） ,心室容积迅速, 快速充盈期：,特点：,快速充盈期末的室内压最低,用时少充盈量大(0.11s,约2/3),., 减慢充盈期：,随着心室内血液的充盈,心室与心房、大静脉间的压力差减小, 血液流入心室的速度减慢。 其前半期为大静脉的血液经心房流入心室；后半期为心房收缩期的挤血入心室。,特点：,用时长充盈量少(0.22s，约1/3 ),.,3. 心房收缩期,心房收缩 ,心房容积 ,房内压 ,房室瓣开放 （动

7、脉瓣处关闭状态） ,挤血入心室 （占心室充盈量25%） ,心房舒张 (75%由V 经心房流入心室),.,初级泵的作用：心房的收缩可使心室充盈量增加1/4，使心室舒张末期容积增大，心室肌收缩的初长度增加，从而提高心室的泵血功能。 心房收缩缺失，心室泵血功能将下降，同时将导致心房内压增加，不利于静脉回流。 1.使心室进一步充盈； 2.降低房内压，有利于静脉回流。 心室的充盈主要靠心室舒张的抽吸作用。 心房颤动 心室颤动,心房在心脏泵血活动中的作用,.,心动周期中压力、容积等变化 1=主A内压 2=左心房内压 3=左心室内压 4=心音 5=心室容积 =心房收缩期 =等容收缩期 =快速射血期 =缓慢射

8、血期 =等容舒张期 =快速充盈期 =减慢充盈期,P91,.,心动周期 持续时间(s) 压力比较 房室瓣 半月瓣 血流方向 心室容积 心房收缩期 心室收缩期 等容收缩期 快速射血期 减慢射血期 心室舒张期 等容舒张期 快速充盈期 减慢充盈期,心动周期中压力、容积、血流变化和瓣膜的开闭,0.1,房室动,开,关,房室,0.3,0.05,房室动,关,关, ,0.11,房室动,关,开,室动,0.15,房室动,关,开,室动惯性、慢,0.5,0.07,房室动,关,关, ,0.11,房室动,开,关,房室,0.22,房室动,开,关,房室慢,.,(四) 心音的产生,略,.,二、心脏泵血功能的评价,（一）心脏的输出

9、量,1. 每搏输出量和射血分数 每搏输出量： 射血分数：,一侧心室每次收缩搏出的血量(70 ml),搏出量占心室舒张末期容积的百分比,(= 搏出量/心室舒张末期容积100%); 健康成年人: 60,射血分数愈大，说明射血后残留在心室内的血液愈少,.,二、心脏泵血功能的评价,（一）心脏的输出量,射血分数,意义：, 心舒张末期容积 (心肌初长度) 与心缩力有关, 心收缩力 每搏输出量 射血分数, 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,射血分数是评定心功能的重要指标。,.,2. 每分输出量和心指数,每分输出量(心输出量):,一侧心室每分钟射出的血液量 搏出量心率 约4

10、.56.0L,心输出量与机体新陈代谢的水平相适应，剧烈运动时可高达 2535 Lmin, 女性比男性约低 10。,人体静息状态下的心输出量与体表面积成正比。,.,心指数:,每平方米体表面积的每分心输出量 每分输出量/体表面积 约 3.03.5 L(minm2),在安静和空腹情况下测定的心指数称为静息心指数，是分析比较不同个体心功能的常用指标。,10岁左右的少年静息心指数最高，可达4 L/(minm2)以上。随年龄的增长而逐渐下降，到80岁时接近于2 L/(minm2),2. 每分输出量和心指数,.,(二）心脏作功量,心脏作功,内功,外功,离子跨膜主动转运,动能：,压强能：,产生兴奋和收缩,推动

11、血液流动,维持一定室内压,产生和维持心壁张力,对抗粘滞阻力,略,.,心输出量搏出量心率,三、影响心输出量的因素,搏出量：,前负荷、后负荷、心肌收缩能力,(一) 前负荷,心室舒张末期的容积或心室舒张末期压力,心室舒张末期的充盈程度决定心肌收缩前被拉长的程度，即心肌收缩的初长度。,., 心室功能曲线:,心室舒张末期压或容积与搏出量或搏功的关系曲线,左室舒张末期压,左室搏功,在一定范围内，前负荷(心室舒张末期压力)搏出量,前负荷过大搏出量不再继续,慢性心脏病患者，当心脏过度扩张时，心室功能曲线可出现降支，表明此时的收缩功能已严重受损。,生理意义： 使心脏在前负荷明显增加时一般不会发生搏出量和做功能力

12、下降,.,前负荷,心的定律(Frank-Starling定律)：心脏不依赖神经-体液因素，自身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现象。,心肌初长度,肌缩力,搏出量, 异长调节,不需要神经和体液因素参与，只是通过心肌细胞本身初长的变化而引起心肌细胞收缩强度的变化过程。,.,维持心室射血量与静脉回心血量之间的平衡。,异长调节生理意义:,异长调节特点：,当某一时刻静脉回流量增加时，心室的充盈量也增加，通过异长调节，搏出量也会增加。使心输出量始终与静脉回流量相一致。,调节范围小（心肌初长度2.252.30um）。,.,(二) 后负荷,大动脉BP,等容收缩期、射血期射血速度与力量,搏出量 （暂时）,

13、心室内余血、充盈量,搏出量接近原来水平,临床：A Bp 持续 心室肌长期处于加强收缩状态 导致心肌肥厚、心室扩大等 泵血功能,大动脉血压,半月瓣开放延迟,心肌初长(异长调节),神经-体液因素,心肌收缩能力(等长调节),.,(三) 心肌收缩能力,概念：指心肌在前、后负荷不变，而改变肌缩程度、速度和张力等方面的内在特性，又称为心肌的变力状态。,意义：能对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。,这种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。,.,收缩能力:,NE受体cAMP Ca2+通道开放几率 +开放时间Ca2+i 心肌收缩力,收缩能力:,ACh M 受体抑 制Ca2+通道+激活K+

14、通道AP 的2、3 期缩短Ca2+内流 心肌收缩力,.,在一定范围内(40160次/分), 心率心输出量 心率过快或过慢，心输出量都会减少。,(四) 心率, 160180次/分 心动周期缩短 (尤其心舒期) 充盈量 每搏出量 每分心输出量, 心率过快 心肌工作时间相对 过度消耗供能物质 心肌收缩能力, 40 次/分 心动周期延长 (尤其心舒期) 充盈量达极限 无法再增加充盈量和搏出量 每分心输出量,.,一般成年人心率超过 180 次/min时，每搏输出量和每分输出量均减少。,久经体育锻炼者，在运动状态下，交感神经兴奋，心室充盈过程加快，往往心率达到 200 次/min，每搏输出量才开始降低。,

15、肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺激素 心率,体温升高 1 心率增加 1218 次/分,.,心输出量随机体代谢的需求而增加的能力心泵功能的储备 (心力储备，cardiac reserve),四、心脏泵血功能的储备,静息状态下心率为75 次/min，搏出量70 ml。心输出量为5 L 左右。强体力劳动时，心率可达 180-200 次/min，搏出量可增加到 150 ml 左右，心输出量可达 30L,是静息状态下的 56 倍。 训练有素的运动员：8 倍以上。,.,心力储备,心率储备 （2-2.5倍）,搏出量储备,收缩期储备 收缩末期容积的储备量（约为55ml）,舒张期储备 心室舒张末期容积的储备量（约

16、为15ml）,心力储备,., 影响心输出量的因素：,大动脉BP,等容收缩期、射血期 射血速度与力量,搏出量,心室内余血、充盈量,搏出量接近原来水平,3. 心肌收缩能力：取决于心肌细胞内部因素,总 结,1. 前负荷：心室舒张末期的容积或压力 在一定范围内，前负荷 搏出量,2. 后负荷：大动脉血压,半月瓣开放延迟,心肌初长(异长调节）,神经-体液因素,心肌收缩能力（等长调节）,交感神经兴奋、儿茶酚胺 心肌收缩能力,ACh、缺氧、酸中毒 心肌收缩能力,4. 心率：,在一定范围内，心率 心输出量 心率过快或过慢 心输出量,.,复习思考题 名词解释: 1.射血分数 2.心指数 3.等长调节 4.异长调节

17、 问答题： 1. 何谓心动周期？以心脏的缩舒、压力的升降、瓣膜开关的变化为基础说明心脏的射血和充盈的过程及特点。 2. 何谓每搏输出量、心输出量？影响心输出量的因素有哪些？ 3. 评定泵血功能的指标及生理意义。,.,心肌生物电现象,第二节 心脏的生物电活动和生理特性,.,心肌细胞,普通心肌细胞 (工作细胞) 特殊传导系统,窦房结 房室交界 结区 房室束 浦肯野纤维网,心房肌 心室肌,.,(一)工作细胞（非自律细胞）,一、心肌细胞的分类,生理特性：兴奋性、传导性、收缩性,功能：实现心脏的泵血功能,包括心房肌和心室肌细胞，其胞浆内含有丰富的肌原纤维，具有较强的收缩性，是心脏泵血功能的动力。,.,(

18、二) 特殊分化的心肌细胞（自律细胞）,生理特性：兴奋性、传导性、自律性,功能：产生和传导心脏自动节律性兴奋,包括窦房结、房室交界、房室束及左、右束支、浦肯野纤维。基本不含肌原纤维，无收缩能力，仍具有兴奋性和传导性。除结区细胞外，它们还具有自律性，故通常称为自律细胞。,结区无自律性和收缩性，只保留了较低的兴奋性和传导性，是特殊传导系统中的非自律细胞。,.,（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,1静息电位 (RP),(1) 定义：,(2) 幅度: 以心室肌细胞为例，人和哺乳类动物的心室肌细胞，其静息电位约为 -80 -90 mV。在无外来刺激时，此静息电位能持续

19、维持于稳定水平。,.,（3）形成机制：K+平衡电位,条件： 细胞膜两侧存在浓度差：, 细胞膜通透性具选择性：K+/Na+ 100/1,结果：K+ 顺浓度梯度由膜内向膜外扩散，是形成 RP 的离子基础。 与神经、骨骼肌细胞相似,.,2动作电位 (AP),心肌细胞的动作电位与神经和骨骼肌的明显不同。, 复极过程复杂; 持续时间长; 升降支不对称。 一般将工作肌细胞 动作电位的去极化和复 极化。可分为5个时期。,心肌细胞AP的特点：,.,（1）去极化过程 (0 期):,动作电位: 0、1、2、3、4 五个时期, 平台期 (2 期)：,与骨骼肌相比，心肌细胞动作电位持续时间长，复极化缓慢，有平台期。,

20、-90 mV+30 mV (120 mV), 12 ms,（2）复极化过程:, 快速复极初期 (1期):,30 mV 0 mV，10 ms。0 期和1 期合称为锋电位。,0 mV，100150 ms，是动作电位持续时间长的主要原因。, 快速复极末期(3期)：,0 mV -90 mV，100150 ms。, 静息期 (4 期):,-90 mV,200300 ms,.,动作电位产生的机制,相互抵消,(1) 0期(去极化期)：,快通道(Na+)：70mV激活开放, 0mV 失活关闭, 持续 1 ms (激活开放的速度和失活关闭的速度都很快) , 特异性强(只对 Na+ 通透, 对TTX敏感低) 。,

21、按任意键显示动画2,刺激 ,细胞膜电位 ,阈电位 ,激活Na+通道 ,Na+再生式内流 ,Na+平衡电位 （0 期）,0期,快反应细胞,.,(2) 1期(快速复极初期):,Ito(一过性外向电流)：在膜电位去极化到30 mV被激活，约开放510 ms, 可被 K+通道阻断剂 (四乙基胺、4-氨基吡啶) 阻断，Ito 的离子成分为 K+,按任意键显示动画2,1期,快Na+通道失活 + 激活Ito通道 ,K+一过性外流 ,快速复极化 （1 期）,.,(3) 2 期 (平台期)：,按任意键显示动画2,2期,0 期去极达40 mV 时 已激活L型钙通道 + 激活IK 通道 (延迟整流钾通道), Ca2

22、+缓慢内流与K+ 外流处于平衡状态,.,(4) 3期 (快速复极末期):,(5) 4期 (静息期)：,3期,按任意键显示动画2,泵,3期,4期,慢Ca2+通道失活 + IK 通道通透性 ,K+再生式外流 ,快速复极化 至 RP 水平,膜内Na+和Ca2+ 升高, 膜外K+ 升高 激活离子泵 泵出 Na+ 和Ca2+, 泵入 K+ 恢复正常离子分布。,.,小结：工作细胞的跨膜电位及其产生机制,.,（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制,自律性：心脏在离体和脱离神经支配下，仍能自动地产生节律性兴奋和收缩的特性。,自律细胞生物电特点是 4 期自动去极化，达阈电位时，即爆发新的动作电位。,.,0期,1窦

23、房结 P 细胞,(1) 0 期去极化缓慢：,幅度小(70 mV), 时程长 (7 ms), 当4期自动去极化达到阈电位(-40 mV) 激活(慢)钙通道（ICa-L型） Ca2+ 内流。,自律细胞的跨膜电位,Ca2+ 缓慢内流(慢通道), 慢反应细胞,.,复极化时1、2期不明显。,3期,3期复极化：,(慢)钙通道 (ICa) 渐失活 + 激活钾通道(IK) Ca2+内流+ K+外流 , 形成 3 期复极化,.,4期:,窦房结有两种Ca2+通道：L (long lasting) 型(ICa-L): 0 期开放; T (transient) 型(ICa-T): 4 期后半期开放 心室肌平台期开放的

24、Ca2+ 通道为 ICa-L,4期,K+递减性外流( IK) + Na+递增性内流 (If) + Ca2+内流 (ICa-T 型钙通道激活) 缓慢自动去极化,小结,.,2. 浦肯野细胞,AP与心室肌细胞相似，但 4 期自动去极化。,4 期: 内向电流 If (Na+ 内流) 逐渐增强，K+ 外向电流逐渐衰减。,自律性较窦房结低。,.,快反应自律细胞：0 期去极速率快，4 期有自动去极化,根据各类心肌细胞 AP 的 0 期去极化速度和 4 期有无自动去极化将心肌分为:,心肌细胞的类型,？ ？ ？,快反应非自律细胞：0 期去极速率快，4 期无自动去极化,慢反应自律细胞：0 期去极速率慢, 4 期有

25、自动去极化,慢反应非自律细胞：0 期去极速率慢, 其 4 期无自动去极化,.,三、心肌的生理特性,心脏的主要功能是泵血，70岁一生泵血160000 m3。心脏不断地有秩序的、协调的收缩与舒张，是实现泵血功能的必要条件，而心脏的这种功能是依赖于心肌细胞的生理特性：兴奋性、传导性、收缩性和自律性。,.,三、心肌的生理特性,其中自律性、兴奋性、传导性是以心肌细胞膜的生物电活动为基础的，故属心肌的电生理特性；,收缩性则属心肌细胞的机械特性。心肌细胞的这些特性共同决定着心脏的活动规律，实现心脏的泵血功能。,.,（一）兴奋性,兴奋性: 指细胞在受到刺激时产生兴奋的能力 指 标：阈强度（阈值）,心肌属于可兴

26、奋组织，具有兴奋性。其兴奋性高低也可用阈值来衡量。,1影响兴奋性的因素,心肌细胞的兴奋包括两个过程：,当刺激心肌时 从静息电位去极化达到阈电位; 激活Na+ 通道 从而产生 0 期去极化 发生动作电位。,.,（1） 静息电位水平或最大复极化水平,0,3,4,1,2,RP距阈电位远需刺激阈值兴奋性,RP距阈电位近需刺激阈值兴奋性,.,（2）阈电位水平 （少见）,上移 RP 距阈电位远 需刺激阈值 兴奋性,下移 RP 距阈电位近 需刺激阈值 兴奋性,.,（3）Na+通道的性状 Na+通道所处的机能状态, 是决定兴奋性正常、低下和丧失的主要因素, 而通道处于何种状态则取决于当时的膜电位以及有关的时间

27、进程。,以快反应心肌细胞为例：Na+ 通道有以下三种状态： (关) 备用 失活 激活 (关) (开),.,周期变化 对应位置 机 制 新AP产生能力,有效不应期,绝对不应期： Na+ 通道处于 -55 mV 完全失活状态,局部反应期： Na+ 通道 -60 mV 刚开始复活,相对不应期 Na+ 通道 能产生 (但 0 期幅 -80 mV 大部复活 度、传导、时程等 较正常小),超 常 期 Na+ 通道基本 同相对不应期 -90 mV 恢复到备用状态,2、兴奋性的周期性变化,去极相复极相,不能产生,.,心肌兴奋时兴奋性周期变化的特点：,有效不应期特别长(平均 250 ms), 相当于心肌整个收缩

28、期和舒张早期。,.,心肌兴奋时兴奋性周期变化的特点：,有效不应期特别长(平均 250 ms), 相当于心肌整个收缩期和舒张早期。,意义： 这一特性是保证心肌能收缩和舒张交替进行, 是不出现完全强直收缩的生理学基础（有效不应期的长短主要取决2期即平台期）。 当刺激频率多数刺激落在有效不应期内，最多引起期前收缩，不会发生完全强直性收缩。,但在离体蛙心灌流实验中，当Ca2+o过高时钙僵(Ca2+利于收缩不利于舒张，出现持续收缩状态),.,3. 期前收缩与代偿间歇,期前收缩: 心脏受到窦性节律之外的刺激，产生的收缩在窦性节律收缩之前,代偿间歇: 一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期,.,（二）自动

29、节律性,概念：心肌细胞在无外来刺激的情况下, 能自动发生节律性兴奋的能力或特性, 简称自律性。,起源：心内特殊传导系统（房室结的结区除外），其自律性：窦房结 房室交界 心室内传导组织。,.,1. 心脏的起搏点,窦房结 P 细胞的自律性最高， 100 次/分 房室交界和房室束及其分支次之，50 次/分 浦肯野细胞的自律性最低, 25 次/分,窦房结最先发出节律兴奋，依次激动心房肌、房室交界、房室束、心室内传导组织和心室肌,引起整个心脏兴奋和收缩。 窦房结主导整个心脏兴奋, 故称为正常起搏点。,正常起搏点：窦房结 窦性心律,.,窦房结为心脏正常起搏点的关键在于其自律性最高，以抢先占领 (抢先达到阈

30、电位产生AP) 和超速驱动压抑 (抢先夺获压抑节律低者的“被动”节律性兴奋) 两种机制控制全心。,抢先占领和超速驱动压抑,.,(1) 最大复极 电位与阈电位之间的差距,最大舒张电位水平小 距阈电位近 自动去极化达到阈电位的时间短 自律性高。,最大舒张电位水平大 距阈电位远 自动去极化达到阈电位的时间长 自律性低。,2. 影响自律性的因素,.,(2)4期自动去极化速度, 自动去极化速快 达到阈电位的时间短自律性高, 自动去极化速慢 达到阈电位的时间长自律性低,.,(3) 阈电位水平,在上述因素不变的前提下： 阈电位水平 下移(图TP1) ,最大舒张电位阈电位 距离近 ,自动去极化达到阈电位 时间

31、短 ,自律性高,上移(图TP2) ,距离远 ,时间长 ,自律性低,.,（三）传导性,1. 概念: 心肌细胞兴奋时所产生的动作电位能够沿着细胞膜传播的特性,传导性指标：动作电位的传导速度,传导原理: 局部电流闰盘（缝隙连接）,心肌细胞间相接触的闰盘部分存在着电阻较小的缝隙连接，很有利于细胞间的兴奋传播，故心肌细胞在功能上如同一个细胞，即心肌是功能性合胞体。,.,2. 传导过程,窦 房 结 ,结间束 房间束 (优势传导通路) ,房室交界 心房肌 ,房室束 ,左、右束支 ,浦肯野纤维 ,心室肌,.,3. 传导速度,心房肌 (0.4 m/s) 束支 (2 m/s) 浦氏纤维 (4 m/s) 结区 (0

32、.02 m/s) 心室肌 (1 m/s),.,窦性节律兴奋通过房室交界区时，传导速度显著减慢房室延搁。,意义：使心室在心房收缩完毕之后才开始收缩，而不致于产生房室收缩重叠的现象。心脏内兴奋传播途径的特点和传导速度的不一致性，对于保证心脏各部分有次序地、协调地进行收缩活动，以确保心脏泵血功能的实现具有十分重要的意义。,4. 传导时间,心房内-房室交界-心室内 (0.06s) (0.1s) (0.06s),.,5传导特点:, 浦氏纤维最快心室内快速传递同步收缩，利射血, 房室交界最慢房室延搁利房排空、室充盈, 房室交界是传导必经之路，易出现传导阻滞(房室阻滞)。,.,6. 影响传导性的因素,(1)

33、 细胞的直径:,但在同一心肌细胞,兴奋传导快慢主要受局部电流形成和邻近部位膜兴奋性的影响,(2) 0期去极化的速度和幅度,0期速度 与邻旁间 产生局 新AP 传导 0期幅度 的电位差 部电流 产生 速度,快高,大,大,易,快,慢低,小,小,不易,慢,与神经纤维一样，心肌细胞兴奋传导速度与细胞直径大小有关,.,(3) 邻近未兴奋部位细胞膜的兴奋性,(0期慢、小),处相对不应期,处绝对不应期,邻近部位膜兴奋性 Na+通道状态 传导性,失活状态,阻滞,部分失活状态,减慢,.,（四）收缩性,1. 同步收缩(全或无式收缩),同步收缩效果好，力量大，有利于心脏射血。由于同步收缩的特性，使心脏或不发生收缩，

34、或一旦产生收缩，则全部心房肌或心室肌都参与收缩，称为全或无式收缩,2. 不发生完全强直收缩,心肌细胞兴奋时兴奋性变化的特点是:有效不应期特别长，相当于整个收缩期和舒张早期,3. 对 Ca2+o 有明显的依赖性, 心肌细胞的肌质网很不发达，容积较小, 贮 Ca2+ 量比骨骼肌少; 心肌细胞收缩所需 Ca2+ 除从终池释放外, 还需由细胞外液Ca2+ 内流补充。,Ca2+oCa2+内流肌缩力 Ca2+oCa2+内流肌缩力 Ca2+oCa2+内流无兴奋收缩脱耦联,.,4. 影响心肌收缩的因素,前负荷 后负荷 心肌收缩能力 细胞外钙离子浓度,.,四、心电图(electrocardiogram, ECG

35、),心脏的节律性活动是一种周期性活动，其周期性变化表现在两个方面：,一是心肌收缩和舒张构成的机械活动周期，即心动周期。,另一是兴奋的产生和传导而形成的电活动周期。,二者活动的某些表现都可以在体表得以反映，可用特定的仪器和方法观测和记录，其中心音和心电图就是心肌的机械活动和电活动的表现。,.,体表心电图：,用心电图机在机体体表记录到的反映心脏电变化的波形，反映了心脏兴奋的产生、传导及恢复过程中的生物电变化。,.,.,P,Q,R,S,T,P-R(Q) interval,QRS complex,ST segment,Q-T interval,（一）正常心电图的波形,.,名 称 时间（S） 幅度（mV

36、),P波,0.08 0.11,0.05 0.25,QRS波,0.06 0.10,0.5 2.0,T波,0.05 0.25,0.1 0.8,PR间期,0.12 0.20,ST段,0.05 0.15,QT间期, 0.4,.,（二）心肌细胞动作电位与心电图关系,P波： 心房肌的AP,QRS： 心室肌AP的0期,S-T段： 心室肌AP的2期,T波： 心室肌AP的复极化过程，因先后不一，故 T 波较宽。,.,P波：心房去极化,（四）ECG波形的意义,QRS波：心室去极化,T波：心室复极化,P-R间期(房室传导时间)：兴奋由心房传到心室所需时间。0.120.20 s。房室传导阻滞时，P-R间期延长。,S-

37、T段：与基线平齐，心室各部均已进入去极化状态，彼此之间无电位差存在。心肌损伤,或缺血时（心肌炎、心绞痛），出现ST段抬高或压低。,.,复习思考题 心室肌细胞、窦房结细胞及浦肯野细胞的动作电位有何特征？各时相产生的离子机制是什么？并说明窦房结和浦肯野细胞自律性的发生机制。 试述心肌自律性、兴奋性、传导性和收缩性的特点及影响因素。 试述正常兴奋传导的顺序、特点及房室延搁的意义。 说明心肌细胞在一次兴奋过程中，兴奋性的周期性变化有何意义？ 简述快、慢反应细胞的异同。 心电图各波和间期的意义是什么？,.,第三节 血管生理,血管的作用 运送血液 分配血流 物质交换 血管的分类 动脉 毛细血管 静脉,.,

38、一、各类血管的功能特点,各类血管结构,.,一、各类血管的功能特点,1. 弹性贮器血管:,（1）缓冲血压波动；（2）使血管内血流连续,主动脉与肺动脉主干及其发出的大量分支。,功能特点：管口粗,管壁厚,富含弹性纤维,有明显的扩张性与弹性。,.,2. 分配血管：,指中动脉及器官动脉。管壁平滑肌较多，弹性强。,功能特点：其收缩和舒张可以调节分配到全身各部和各器官的血流量。,3. 毛细血管前阻力血管:,指小动脉、微动脉，其管径小，对血流的阻力大。,4. 毛细血管前括约肌:,在真毛细血管的起始部，其收缩和舒张可控制其后毛细血管的开及关。,功能特点：管壁富含平滑肌，其舒缩活动可调节血流阻力及局部血流量，从而

39、改变所在器官、组织的血流量。,功能特点：决定某一时间内毛细血管开放的数量。,.,真毛细血管，其管壁薄，通透性高。,功能特点：血液与组织液进行物质交换的地方。,6. 毛细血管后阻力血管:,5. 交换血管：,指微静脉，对血流也产生一定的阻力，其舒缩可影响毛细血管的前、后阻力的比值。,功能特点：改变毛细血管内压力及体液在血管内和组织间隙内的分配情况,7. 容量血管:,指静脉血管，其口径较粗，管壁较薄，容量较大。,功能特点：体内血液的贮存库。,8. 短路血管:,指小动脉和小静脉之间的直接联系。,功能特点：使小动脉内的血液不经过毛细血管而直接流入小静脉。在功能上与体温调节有关。,.,二、血流量、血流阻力

40、及血压,血管 血液, 有弹性，非硬质管道, 多种成分，非理想液体,.,（一）血流量和血流速度,1. 血流量：指单位时间内流经某一血管截面积的血量(容积速度）,Q,R,A P V,公式： Q P/R (P1-P2)r4/8L,单位：ml/min 或 L/min 注： Q：单位时间的液体流量 P：两端的压力差 R：管道内的阻力 r：血管半径 L：血管长度（常数，不变） ：与 血细胞比容 血流切率 血管口径 温度 血浆蛋白成分和浓度有关。,略,.,2、血流速度:,各类血管中的血流速度与同类血管的总截面积成反比,因此血流速度在主动脉中最快，在毛细血管中最慢。,血液在血管内流动的直线速度,即一质点(例如

41、一个红细胞)在血液前进的速度。,.,3. 血流方式,(1) 层流 ：,各质点流动方向一致，与长轴平行。越靠近管壁，流速越慢（抛物线）,(2) 湍流 ：,各质点流动方向不一致，出现旋涡。,.,(二）血流阻力：,血液在血管内流动所遇到的阻力.,阻力来源: 血液内部分子之间的摩擦力； 血液与血管间的摩擦力。,Poiseuilles law (泊肃叶公式）： 8L 血流阻力： R= r4 血流阻力(R)与血管长度(L)和血液粘滞性()成正比，与血管半径(r)4次方成反比。 血管半径 血流阻力 血流量 缩小一半 增加16倍,.,在整个体循环总外周阻力中： 大、中动脉阻力约占 19; 小动脉及微动脉约占

42、47; 毛细血管约占 27，静脉约占 7. 可见小动脉及微动脉是产生外周阻力的主要部位,.,（三）血压,2. 血压形成的基本因素：,血压降落： 主大A 小A 微A, 血管内血液的充盈度 推血流动,1.概念: 流动着的血液对单位面积血管壁的侧压力,不流动时的侧压力称体循环平均压（充盈压）； 流动时的侧压力称血压（分动、静脉血压）。, 血流的动力 心射血力 对管壁侧压力; 扩张管壁(势能), 血流的阻力 能量的消耗，血压逐渐下降,.,三、动脉血压 (arterial blood pressure),1. 基本概念,（一）基本概念及其正常值,动脉血压主动脉或大动脉内血液的压强,一个心动周期中，心室收

43、缩动脉压升高，所达到的最高值称为收缩压 (systolic pressure, Sp),心室舒张动脉压下降到的最低值称为舒张压(diastolic pressure, Dp),收缩压和舒张压的差值称为脉搏压(脉压, pulse pressure),一个心动周期中每一瞬间动脉血压的平均值，称为平均动脉压(mean arterial pressure) 平均动脉压 = 舒张压 + 1/3脉压,.,2. 动脉血压的正常值,一般指主动脉压。因为在大动脉中血压降落很小，故通常将在上臂测得的肱动脉压代表主动脉压。,收缩压：13.3 16.0 kPa (100120 mmHg),我国健康青年人安静时血压正常

44、值,舒张压： 8.0 10.6 kPa (6080 mmHg),脉搏压：4.0 5.3 kPa (30 40 mmHg),18.6/12.0 KPa (140/90 mmHg) 高血压, 12.0/8.0 KPa (90/60 mmHg) 低血压,1 mmHg=0.133kPa,.,3. 生理变异:, 年龄：新生儿 Bp 40 mmHg 左右。出生后第 1 个月内 Bp 很快升高，到第 1 月末升高 80 mmHg，以后收缩压继续升高，到 12 岁时约为 100 mmHg, 17岁达到成人水平。, 活动 安静, 站位 卧位,日周期 (2 3 时最低，6 8 时和1618时出现高峰 ), 男性

45、女性,.,前提：足够的血液充盈于心血管系统,（二）动脉血压的形成,基本因素：心室射血(心输出量)和外周阻力,辅助因素：大动脉弹性贮器作用 (1) 缓冲血压波动 (2) 使血管内血流连续,.,形成机制,心室舒张,心室收缩,射血入主A 外周阻力,大A回弹 （势能释放）,推血继续流动,血液对动脉壁的侧压 降低到最小值=舒张压,血液对动脉壁的侧压 上升到最大值=收缩压,推血流动(1/3) 大A扩张(2/3) (动能消耗) (势能贮存+缓冲力),主动脉管壁的弹性对血流和血压的作用,心室舒张弹性贮器血管回缩,心室收缩 1/3流向外周,.,每搏输出量,（三）影响动脉血压的因素 , 搏出量, 由于收缩压,BP

46、(收缩压为主), 脉压,收缩压主要反映每搏输出量大小,心缩期射入主动脉血量,收缩压明显,血流速度,心舒期大动脉内血量稍, 舒张压轻微,.,（三）影响动脉血压的因素 ,2. 心率,心输出量, 心率,心舒期,心舒期流到外周的血液减少,心舒期末留在动脉内的血量增多,舒张压，收缩压稍,BP(舒张压为主),脉压,.,3. 外周阻力, 外周阻力 , 在心缩期，由于血压 ,BP(舒张压为主），脉压,舒张压的高低主要反映外周阻力的大小,心舒期血液流到外周速度 ,心舒期留在主动脉内的血量,舒张压,血流加快，收缩期动脉内血量轻度 ,收缩压轻度,（三）影响动脉血压的因素 ,.,4. 主动脉和大动脉的弹性贮器作用：,

47、 大动脉弹性(单纯性大动脉硬化) 收缩压，舒张压，脉压,5. 循环血量与血管容积: 正常时循环血量与血管容积相适应, 循环血量（大失血） 血压（失血量超过20%）, 大动脉、小动脉均硬化（老年人） 收缩压, 舒张压, 脉压, 血管容积（过敏、中毒性休克）血压, 循环血量或血管容积 血压（输血和缩血管药物）,.,四、静脉血压和静脉回心血量,静脉系统位于毛细血管网与有右心房之间。 因此，静脉压既能影响毛细血管的功能，又能影响心脏的功能。,血液回流入心脏的通道 血液贮存库的作用 低压、低阻、高容量系统,.,1. 外周静脉压:, 易受重力影响，测量位取平卧位,(被测部与心水平),(一)静脉血压,指各器

48、官的静脉血压,当心脏射血功能降低，静脉回流降低时，血液将留滞在外周静脉，静脉压升高。,特点:, 近心端低，远心端高;,., 正常值：为 4 12 cmH2O。,2中心静脉压(CVP):,指胸腔内大静脉或右心房的压力, 中心静脉压的高低取决：, 心脏射血能力：如心脏功能良好，则中心静脉压较低。如心脏射血功能减弱，则中心静脉压升高;, 静脉血回流速和量：静脉回流速度快，则中心静脉压升高；反之，中心静脉压下降。,.,2中心静脉压(CVP)：,临床： CVP 偏低: CVP 升高:, 意义:, 反映心功和静脉回流量, 控制补液速度和量的指标,输液量不足,输液过快、过多或心脏功能不全,.,（二）重力对静

49、脉压的影响,重力作用,血管内有静水压,平卧：身体各部分与心脏水平 差别不大，静脉压大致相等,直立：心脏以上部位静脉压较低，矢状窦 1.33 kPa (10 mmHg)；心脏以下部位静脉压较高，足部静脉 12 kPa (90 mmHg),.,1. 体循环平均压,（三）影响静脉回流的因素,抽吸,中心V 压,心缩力,（心衰）, 静脉回流量,如：循环血量、血管容量 静脉回流量,2. 心缩力, 射血分数,心室舒张期室内压,静脉回流量,射血分数,心室舒张期室内压,V 回流量,颈 V 怒张、肝大、下肢肿 ,.,3. 骨骼肌的挤压作用：,肌缩挤压静脉 静脉血回流 + 静脉瓣膜的防倒流。,例： 长期站立 + 静

50、脉瓣膜的损伤 下肢静脉曲张, 立正久站 下肢静脉回心量+ 精神紧张 虚脱。,.,心输出量,V 回心量,心房与V 压差,心房 + 大V 扩张,胸 内 负 压 ,胸 廓 ,吸 气,4. 呼吸运动：,.,5. 体位改变：,卧位 下肢静脉 回心血量,直立 下肢静脉 回心血量(约多容纳 500 ml),例： 患肢抬高 利静脉回流，防水肿, 心衰取半卧位 下肢静脉回心量 （平卧回心量 前负荷 肺郁血 呼吸困难）, 久蹲突站 血滞留下肢 静脉回心量 心输出量 Bp 脑、视网膜供血不足 暂时的头晕、昏厥，视物不清,.,微循环,五、微循环 (microcirculation) ：, 微动脉与微静脉之间的血液循环

51、,主要功能, 进行血液和组织液之间的物质交换,略,.,(一)组织液的生成与回流,六、组织液 (interstitial fluid) 的生成,组织液是血浆滤过毛细血管壁而形成的。 毛细血管中血浆的水和营养物质透过毛细血管壁进入组织间隙的过程，称为组织液生成。,组织液中的水和代谢产物透过毛细血管壁进入毛细血管血液的过程，称 组织液回流。,略,.,（一）淋巴液的生成：,七、淋巴液的生成与回流,动力-组织液与毛细淋巴管间的压力差。,每小时生成120 m1的淋巴液，其中约100 ml由胸导管，20m1由右淋巴导管进入血液。,（二）淋巴液的回流 淋巴管壁平滑肌的收缩活动和瓣膜共同构成“淋巴管泵”。,略,

52、.,复习思考题 何谓血压、收缩压与舒张压? 简述动脉血压形成原理及影响因素。 简述影响静脉回心血量的因素。,.,1、神经调节 2、体液调节 3、自身调节,第四节 心血管活动的调节,.,一神 经 调 节 (一）心血管的神经支配,.,（1）心脏的N支配,1. 心脏的N支配和作用,心交感N 心迷走N 起源 脊髓胸段T1T5 延髓的迷走神经 侧角神经元 背核和疑核 分布 右:窦房结,房室肌前壁 右:窦房结 左:房室交界,束支, 左:房室交界 房室肌后壁 房室肌少量 递质 NA Ach 受体 1 阻断剂 心得安 阿托品,.,心交感节前神经元为胆碱能神经元，其末梢释放的递质乙酰胆碱与节后神经元细胞膜上的胆

53、碱能神经受体结合，引起节后神经元兴奋。,心交感节后纤维属肾上腺素能纤维，其末梢释放的递质为去甲肾上腺素，与心肌细胞膜上的肾上腺素能受体（1型受体）结合。,., 心率加快 (正性变时作用)： 去甲肾上腺素可促进细胞膜对 Ca2+ 通透性。Ca2+ 内流增加, 窦房结细胞 4 期自动去极化速度加快, 自律性增高, 心缩力加强 (正性变力作用)： 细胞膜和肌浆网对 Ca2+ 通透性增加 心肌动作电位 2 期 Ca2+ 内流量及肌浆网 Ca2+ 的释放量增加使细胞内 Ca2+ 的浓度升高 心肌兴奋-收缩耦联作用加强 心肌收缩力增加, 房室交界处传导性加强 (正性变传导作用)： Ca2+ 内流加快，使房

54、室交界细胞的动作电位 0 期上升速度和幅度增加，故兴奋传导加快。心缩力加强，心率加快，故心输出量增加,.,迷走神经节后纤维末梢释放ACh , 其机制主要是: 细胞膜对 K+ 的通透性增高、对 Ca2+ 通透性降低有关., 心率减慢 (负性变时作用)： 乙酰胆碱与 M 型受体结合使细胞膜对 K+ 通透性增加，窦房结细胞复极 3 期 K+ 外流增加，导致最大舒张电位加大，使膜超极化；另一方面抑制 4 期内向电流 If ，使自动去极化速率变慢。, 房室传导速度减慢 (负性变传导作用)： 房室交界慢反应细胞膜 Ca2+ 通道受抑制，动作电位的 0 期 Ca2+ 内流减少，0 期去极化速度和幅度均降低，

55、因而传导速度减慢。,(2) 心迷走N及其作用,., 心房肌收缩力减弱 (负性变力作用)： K+ 外流增加导致心房肌复极化加速，动作电位平台期缩短，则每一动作电位期间进入细胞内的 Ca2+ 量也相应减少，兴奋-收缩偶联作用减弱。,一般而言，心迷走神经和心交感神经对心脏的作用相对抗的：但当两者同时对心脏发生作用时，其最终效果并不等于两者分别作用时效果的代数和。,.,（3）支配心脏的肽能神经元,用免疫细胞化学方法证明，心脏中存在多种肽能神经纤维，如神经肽Y、血管活性肠肽、降钙素基因相关肽、阿片肽等。现已知一些肽类递质可与其它递质，如单胺和乙酰胆碱，共存于同一神经元内，并共同释放。目前对于分布在心脏的肽神经元的生理功能还不完全清楚，但心脏内肽能神经纤维的存在说明这些肽类递质也可能参与对心肌和冠状血管作用，降钙素基因相关肽有加快心率的作用等。,略,.,2. 血管的神经支配 支配血管平滑肌的神经纤维称为血管运动神经纤维，分为缩血管神经纤维和舒血管神经纤维两类：,（1）缩血管神经纤维 节前纤维起自胸腰段脊髓 (T1L23) 灰质侧角的神经元, 其末梢释放的递质是ACh，节后神经元位于椎旁和椎前神经节内