《动物生理学》教学课件：09 血液循环

1、第九章 血液循环,第一节 心脏生理 第二节 血管生理 第三节 心血管系统的调节 第四节 器官循环,第九章 血液循环,心脏和血管组成机体的循环系统，血液在其中按一定方向流动，周而复始，称为 血液循环。,运输代谢原料、代谢产物使机体代谢能正常进行； 运输激素或其它体液因子实现机体的体液调节； 维持机体内环境相对稳定：理化成分、气体分压、温度等； 血液循环参与机体免疫调节等。,血液循环的主要功能,第一节 心脏生理,一、心肌的电活动 二、心脏的泵血功能 三、心输出量及其影响因素,心脏是一个由心肌组织构成的、具有瓣膜结构的空腔器官,1. 心肌细胞： 工作细胞：收缩（含有丰富的肌原纤维） 心房肌细胞 心室

2、肌细胞 自律细胞：特殊分化的心肌细胞，一般具有自动节律性 2. 特殊传导系统：,2. 特殊传导系统,窦房结sinoatrial node 房室交界atrioventricular node 房室束boundle of His 末梢浦肯野纤维网Purkinje fibers,心脏的特殊传导系统组成和分布,（一）、快反应心肌细胞电活动的离子基础,（二）、心肌的生理特性,（三）、心电图,一 心肌的电活动,动作电位时程长,静息电位稳定,有明显特征的平台期,1 快反应动作电位,2 慢反应动作电位,（一）快反应心肌细胞电活动的离子基础,1.静息电位： 约-90mV（K+外流所致） 2.快反应动作电位： 与

3、骨骼肌细胞明显不同，主要分为5个时相。,自律性除心室、心房和结区外的心肌细胞所有 传导性除心室、心房外的心肌细胞所有 兴奋性所有心肌细胞均有的 收缩性心室肌细胞和心房肌细胞所有,（二）、心肌的生理特性,1 自动节律性,自律细胞的特点：4期自动缓慢除极,心脏具有自动产生节律性兴奋的能力称为,自律组织,正常起搏点 窦房结自律性最高：100次/min 窦性心律 潜在起搏点 房室交界次之：50次/min 房室束和浦肯野纤维最低：25次/min,窦房结心房传导组织（结间束和房间束）房室瓣膜内的纤维房室交界（结区除外）心室传导组织（房室束和浦肯野纤维网）,（1）浦肯野细胞快反应自律细胞,浦肯野细胞跨膜电位

4、和心肌工作细胞的0、1、2、3期的形状、幅度及形成机制类似，但存在4期自动除极。（3期复极末膜电位的最大值称最大复极电位）,（2）窦房结P细胞慢反应自律细胞,窦房结细胞跨膜电位的特点,最大复极电位（-70mv）和阈电位(-40mv）较高,除极结束时，不出现明显的极化倒转(0mV左右),0期除极幅度和速度小,无明显的复极1期和平台期,与其他自律细胞相比，4期自动除极速度快（为正常起搏点）,窦房结细胞跨膜电位形成机制,0期：Ca2+内流,4期：4期自动除极 机制：ICa、IK、Tf三种电流,3期：Ca2+内流减少、K+外流增加。,2 心肌的传导性,P细胞自律细胞产生兴奋,过渡细胞非自律细胞-传导兴

5、奋至心房肌,心脏起搏点（正常起搏点和潜在起搏点）产生的兴奋，能够以局部电流形成传导，扩布到整个心脏，引起心脏不同部分依次产生兴奋和收缩。 由低电阻的缝隙连接完成传导速度快 使心房肌同步收缩、心室肌同步收缩,但在房室交界处传导慢房室延搁,房室延搁意义：保证了心室收缩稍后于心房收缩，有利于心室的充盈和泵血,3 心肌的兴奋动态变化,绝对不应期 有效不应期： -60mV） 相对不应期： -60mV 至 -80mV 超常期： -80mV 至 -90mV,3 心肌的兴奋,有效不应期（200-400ms）-不会强直收缩 绝对不应期兴奋性为零 0期去极化开始至3期复极化为-55mV左右时间内 给予第二次刺激，

6、心肌细胞不会产生兴奋和收缩 -55mV- -60mV给予强的刺激，心肌细胞局部去极化，但不产生引起心肌收缩的动作电位 有效不应期-0期去极化到3期复极化达-60mV（钠通道完全失活，或刚刚开始复活）,3 心肌的兴奋,相对不应期： -60mV- -80mV 但给予一个高于阈强度的刺激可引起扩布性兴奋 钠离子通道已逐渐复活，但尚未恢复到正常水平 超常期： 从-80mV 复极化-90mV（静息电位） 钠离子通道已恢复到正常水平 心肌细胞兴奋性高于正常,插入图34-9，P1140,4 心肌的收缩性,心肌细胞发生兴奋后，通过兴奋-收缩偶联机制，引起心肌细胞粗细肌丝滑行，造成心肌细胞张力增加和长度的缩短，

7、这种能力称为心肌的收缩性。 心肌收缩钙离子是关键 心肌收缩所需90%的钙离子来自于胞内钙库 心肌细胞收缩但必须来自细胞外少量钙离子的诱导 平台期：胞外的钙离子缓慢流入胞内 胞外的钙离子易受化学药物的影响（地高辛等）,5 神经递质对心肌活动的调节,心迷走神经Ach 心率减慢 传导减慢 收缩减弱 交感神经儿茶酚胺类如NA,6 化学因子对心肌收缩力的影响,Ca2+ K+ Na+ Adr Ach,1.任氏液：正常对照 2. 3%CaCl2灌流：,3. 1%KCl灌流：,4. 1:10000 E灌流,4期 If 、I CaT通道,4期自动去极速度,自律性,心率,与心肌1受体结合,Ca2+内流 肌浆网释放

8、Ca2+,兴奋-收缩耦联,收缩力,cAMP,4. 1:10000 E灌流,5. 1:10000 Ach灌流,与心肌M受体结合,K+外流, Ca2+内流,E-C耦联,收缩力,最大复极电位 4期K+外流,自律性,心率,Ca2+i,5. 1:10000 Ach灌流,（三）心电图,心电图(electrocardiogram,ECG):反映了心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化,定义：用置于体表一定部位的引导电极测记带心电变化的波形即心电图。 组成：一般有一个P波、一个QRS波群和T波、有时在T波之后还出现一个小的U波。,P波：反映左右心房的兴奋过程即心房去极化过程的电位变化， QRS波群：代表

9、左右心室先后兴奋时的去极化过程， T波反映心室复极化过程的电位变化 P-R间期：代表心房开始兴奋到心室开始兴奋所需时间（房室传导时间） P-R间期：延长表示房室传导阻滞 S-T段正常时它与基线平齐，因为这时心室肌已全部兴奋，处于去极化状态，各部之间无电位差。,二、心脏的泵血功能,心脏泵血作用,由心肌电活动、机械收缩和瓣膜活动三者相互联系配合而实现。,（一）、心动周期,心动周期:心脏一次收缩和舒张，构成一个机械活动周期，称为心动周期。 正常成年人心率平均每分钟75次，每个心动周期持续0.8s。,二）、 心脏泵血过程,（一）心房的初级泵血功能 （二）心室的射血和充盈过程,三、心输出量及其影响因素,

10、1 每搏输出量,2 每分输出量,3 心指数,（一）心输出量,（二）搏出量的调节,（1）异常自身调节-心肌初长度(前负荷 （2）等长自身调节通过兴奋收缩-偶联过程 NE 增加等长收缩所产生的张力 洋地黄促Ca2+内流,第二节 血管生理,体循环和肺循环,一、各类血管的功能,（一）动脉 主动脉-大动脉-小动脉-微动脉 大动脉在心脏收缩时贮存血液的功能称为弹性贮器血管。 大动脉称为弹性贮器血管。（意义？） 缓解血压，使SBP不致过高，DBP不致过低 使左心室间断射血变成动脉内连续血流 微动脉：毛细血管前阻力血管,动脉毛细血管静脉,动静脉短路：直接连接微动脉和微静脉的血管 手指、足趾、耳郭等与调节体温有

11、关 （二）毛细血管交换血管 毛细血管起始部位存在毛细血管前括约肌 （三）静脉容量血管 安静状态下循环血量的60-70%容纳在静脉中 毛细血管后阻力血管微静脉,血压指血管内的血液对血管壁的侧压力 正常成人在安静状态下： 收缩压（SBP）：100-120 mmHg 舒张压（DBP）：60-80 mmHg 脉压（差）：30-40 mmHg 60 mmHg为脉压增大：动脉硬化、甲亢、严重贫血等 20 mmHg为脉压减小：肥胖、血液粘稠度增高,二 血压(blood pressure),（一）定义及数值范围,年龄 性别 体位 生理：睡眠否？进食否？怀孕否？ 行为：吸烟否？饮酒否？运动否？,二 血压(blo

12、od pressure),（二）动脉血压有个体差异,（三）血压的测量,1动脉血压的形成因素 重要因素之一：循环血量 重要因素之二：心脏射血 重要因素之三：外周阻力 小动脉和微动脉对血流的阻力 在血液充盈的前提下，动脉血压的形成是心脏射血和外周阻力相互作用的结果,（四）动脉血压,2 影响动脉血压的因素,（1）每搏输出量：外周阻力和心率不变，每搏输出量 -血压，故收缩压主要反映每搏输出量 （2）心率：每搏输出量和外周阻力不变 HR 回心血量舒张压 （3）外周阻力：外周阻力增大-舒张压升高； 外周阻力减小脉压加大 （4）主动脉和大动脉的弹性贮器作用：该作用主动脉顺应性脉压 （5）循环血量,各单因素的

13、改变使动脉血压的变化如下： 血量减少使动脉血压 。 心输出量增加使动脉血压 ，反之血压 ； 每搏输出量增加时，收缩压增高的幅度大于舒张压增高的幅度，脉压增大。 当心率增快时，收缩压的升高不如舒张压的升高显著，脉压比心率增加前减小；心率减慢时，舒张压降低的幅度比收缩压降低的幅度大，脉压增大。 外周阻力的增加对舒张的影响更大，脉压减小；当外周阻力减小时，舒张压的降低比收缩压的降低明显，因而脉压加大。 大动脉的弹性贮器作用减弱使脉压增大。,中心静脉压: 右心房或胸腔内大静脉的血压，接近于0 过高心功能不全、回流量过高、输液输血过快过多 过低血容量不足、回流障碍、输液量不足 外周静脉压：各器官静脉内的

14、血压,三、静脉血压和静脉回心血量,静脉回心血量影响因素 （1）体循环平均充盈血 （2）心脏的舒缩活动 右心衰竭肝充血而肿大、下肢浮肿等 左心衰竭肺淤血和肺水肿等 （3）重力与体位 （4）骨骼肌的挤压作用 （5）呼吸运动（吸气时？呼气时？）,三、静脉血压和静脉回心血量,四 微循环和组织液的生成,(一)微循环的组成,（二）毛细血管结构及通透性,单层内皮细胞，外包基膜 内皮细胞相互连接处存在细微裂隙,（三）毛细血管数量和交换面积,人体全身约400亿根 总有效交换面积约1000平方米 心脑肝肾密度高 骨、脂肪、结缔组织密度低,（四）血液和组织液间物质交换方式,扩散：该物质管壁两侧的浓度差为驱动力 与浓

15、度差、管壁通透性、有效交换面积成正比 与毛细血管壁厚度成反比 滤过和重吸收：水分子从渗透压低向渗透压高处移动 胞饮或胞吞：,（五）、组织液的生成,（1）组织液的生成,取决于：有效滤过压=（毛细血管血压+组织液胶渗压）-（血浆胶渗压+组织液静水压） 单位时间内通过毛细血管滤过的液体量=有效滤过压滤过系数Kf 滤过系数kf取决于毛细血管壁对液体的通透性和滤过面积,（2）影响组织液生成的因素,毛细血管血压 组织液胶渗压 血浆胶渗压 组织液静水压 毛细血管壁的通透性 滤过面积 淋巴回流,（六） 淋巴循环,1、淋巴液的生成 2、淋巴液的回流及意义,1、淋巴液的生成：,在血液和组织液的交换过程中，从毛细血

16、管滤出的液体量与重吸收回毛细血管的液体是不完全相等的 正常情况下，滤出的液体量中大约90%被重吸收回毛细血管，其余大约10%则进入毛细淋巴管成为淋巴液。,2、淋巴液的回流及意义,当组织液毛细淋巴管较大的淋巴管100ml胸导管+20ml右淋巴管（ 腔静脉） 淋巴液回流的意义 平衡、回收组织液蛋白质 运输脂肪 防御屏障作用,第三节 心血管活动的调节,意义： 1. 维持血压、血流量的相对稳定 2满足机体各器官在不同状态下的血液需求,一、神经调节 二、体液调节 三、局部血流调节 四、动脉血压的长期调节,一.神经调节,（一）心脏和血管的神经支配 1. 心脏的神经支配 心交感神经、心迷走神经,心肌和血管平

17、滑肌接受自主神经支配。机体对心血管活动的神经调节主要通过各种心血管反射实现的,迷走神经（副交感神经）（）,2血管的神经支配,除毛细血管外，多数血管平滑肌受自主神经支配 （1）缩血管神经纤维 （2）舒血管神经纤维,（1）缩血管神经纤维,皆为交感神经纤维，故又称为交感缩血管神经纤维 效应：交感缩血管纤维兴奋降低器官血流量,（2）舒血管神经纤维,交感舒血管神经纤维 副交感舒血管神经纤维 脊髓背根舒血管神经纤维,（二）心血管中枢,指控制心血管活动的有关神经元集中的部位 分布在从脊髓到大脑的各级水平 脊髓心血管运动神经元 延髓心血管中枢 皮质-下丘脑通路,（三）心血管反射调节,1.颈动脉窦和主动脉弓压力

18、感受器反射,2心肺感受器（容量感受器）,3. 颈动脉体及主动脉体化学感受器反射,（三）心血管反射调节,1.颈动脉窦和主动脉弓压力感受器反射,减压反射,减压反射的生理意义,“缓冲”血压变化，维持血压相对恒定。尤其对保证脑、心等重要器官的供血起重要作用。 对快速出现的血压变化起调节作用。,2心肺感受器（容量感受器）,回心血量 （+）容量感受器 心率 、肾血管阻力肾小球滤过 尿量 抗利尿激素（ADH） 尿量 使血容量,血液中O2分压 CO2分压 H+,颈动脉体 主动脉体,延髓孤束核 呼吸神经元 心血管活动神经元,控制呼吸不变情况下: 心脏抑制 外周阻力血压,呼吸加深加快,自然呼吸条件下： 心率，心输出量，脏器血流量，外周阻力血压,主动脉N 窦N（舌咽N）,化学感受器,3 颈动脉体及主动脉体化学感受器反射,二、体液调节,肾素-血管紧张素系统 肾上腺素（强心剂）和去甲肾上腺素（升压剂） 抗利尿激素 前列腺素 组织胺 等,三、局部血液调节（自身调节）,器官的血流量取决于其代谢活动，主要通过灌注该器官的阻力血管的口径进行调节。,四、动脉血压的长期调节,直立性低血压：长期卧床使中心血量增多,第四节 器官循环,器官的血流量取决于： 主动脉压与中心静脉压之差 该器官阻力血管的舒缩状态,一、冠脉循环（coronary circulation）,冠脉血流