麻醉生理学课件03麻醉与循环

麻醉与循环麻醉与循环 中山大学附属第一医院中山大学附属第一医院 冯冯 霞霞 安全 有效 人权 麻醉三要素？！ (一)、心肌的生理特性： 心脏节律性地收缩和舒张心脏节律性地收缩和舒张 第一节第一节 心脏的电活动心脏的电活动 心肌具有：心肌具有： 兴奋性兴奋性 自律性自律性 传导性传导性 收缩性收缩性 心肌细胞按其结构和功能心肌细胞按其结构和功能 特点，可分为两大类：特点，可分为两大类： 一类：一类： 收缩和舒张功能的收缩和舒张功能的 普通心肌细胞（非自律细胞）普通心肌细胞（非自律细胞） 另一类：另一类： 是特殊分化了的心肌细胞是特殊分化了的心肌细胞 ，构成心脏内特殊传导系统，包括窦，构成心脏内特殊传导系统，包括窦 房结、房室交界、房室束及其分支和房结、房室交界、房室束及其分支和 浦肯野纤维，大多数具有自律性，称浦肯野纤维，大多数具有自律性，称 为自律细胞。为自律细胞。 (1). (1). 心肌细胞的跨膜电位：心肌细胞的跨膜电位： 包括包括 静息跨膜电位（静息电位）静息跨膜电位（静息电位） 动作电位。动作电位。 1 1、心肌细胞的生物电活动、心肌细胞的生物电活动 和电生理特性和电生理特性： 静息电位：静息电位： 心肌细胞在静息状心肌细胞在静息状 态下，存在于细胞态下，存在于细胞 膜内外两侧的电位膜内外两侧的电位 差，称静息电位。差，称静息电位。 正常人体心室肌细正常人体心室肌细 胞的静息电位约为胞的静息电位约为 - 90 mV- 90 mV。 心肌细胞兴奋过程中，产心肌细胞兴奋过程中，产 生的并能传布出去的电位生的并能传布出去的电位 变化，称为动作电位变化，称为动作电位 动作电位动作电位 心肌细胞动作心肌细胞动作 电位，可分为电位，可分为 五个时期：五个时期： 0 0期、期、1 1期、期、2 2期期 、3 3期、期、4 4期期 兴奋性兴奋性 自律性自律性 传导性传导性 2 2、心肌细胞的电生理特性、心肌细胞的电生理特性 自主神经平衡失调 电解质紊乱 麻醉药物 3 3、麻醉与心律失常、麻醉与心律失常 心肌细胞的收缩特点： 对细胞外液对细胞外液 CaCa2+ 2+ 的依赖性 的依赖性 “ “全或无全或无” ”式收缩式收缩 不发生强直收缩不发生强直收缩 第二节第二节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能 1 1、心输出量、心输出量(CO)(CO)： 一侧心室每分钟射出的血一侧心室每分钟射出的血 液量，称为每分输出量或液量，称为每分输出量或 简称心输出量。简称心输出量。 心输出量及其影响因素心输出量及其影响因素 正常成人在安静状态下正常成人在安静状态下, , 约为约为5 L . min5 L . min-1 -1 以每平方米体表面积计以每平方米体表面积计 算心输出量来衡量心脏算心输出量来衡量心脏 功能更为确切，称为心功能更为确切，称为心 指数指数(CI)(CI) 取决于每次一侧心室射取决于每次一侧心室射 出的血量出的血量, ,每搏输出量每搏输出量 (SV)(SV)与心率与心率(HR)(HR)的乘积的乘积 。 CO = SV HR 影响心输出量的因素：影响心输出量的因素： 前负荷前负荷 后负荷后负荷 心肌收缩能力心肌收缩能力 心率心率 心室收缩同步性心室收缩同步性 心排出量心排出量 前负荷前负荷 后负荷后负荷 心肌收缩能力心肌收缩能力 心率心率 心室收缩同步性心室收缩同步性 心肌收缩前所负载的负荷，心肌收缩前所负载的负荷， 称为前负荷。称为前负荷。 它决定心肌收缩前的长度它决定心肌收缩前的长度 （初长）。（初长）。 心室舒张末期容积是反映心室舒张末期容积是反映 心室前负荷的良好指标，心室前负荷的良好指标， 还受心室顺应性的影响还受心室顺应性的影响。 左心室舒张末期压力大于左心室舒张末期压力大于 1.62.0 kPa (1215 mmHg)1.62.0 kPa (1215 mmHg) 右心室舒张末期压力大于右心室舒张末期压力大于 1.3 kPa(10 mmHg)1.3 kPa(10 mmHg) 应视为异常应视为异常 Swan-GanzSwan-Ganz导管插入肺动脉分支导管插入肺动脉分支 末端，所测得的压力，称肺毛细末端，所测得的压力，称肺毛细 血管楔压血管楔压 ( Pulmonary capillary ( Pulmonary capillary wedge pressure, PCWP ) wedge pressure, PCWP ) 由于肺静脉和左心房间没有由于肺静脉和左心房间没有 瓣膜，插入的导管通过肺毛瓣膜，插入的导管通过肺毛 细血管、肺静脉与左心房相细血管、肺静脉与左心房相 通，测得的通，测得的PCWPPCWP可间接了可间接了 解左心房压力。解左心房压力。 左房室瓣正常，当左房室瓣开左房室瓣正常，当左房室瓣开 放时，测量放时，测量PCWPPCWP可较好地反可较好地反 映左室舒张末期压力。右心室映左室舒张末期压力。右心室 舒张末期压力可通过测中心静舒张末期压力可通过测中心静 脉压来估计。脉压来估计。 心室舒张末期容量是静脉回心血心室舒张末期容量是静脉回心血 量和心室射血后剩余血的总和量和心室射血后剩余血的总和 。 其中回心血量是决定前负荷的重其中回心血量是决定前负荷的重 要因素。要因素。 Swan-Ganz Swan-Ganz 19701970年进入临年进入临 床床 Swan-ganz Swan-ganz漂浮导管漂浮导管 前负荷前负荷 后负荷后负荷 心肌收缩能力心肌收缩能力 心率心率 心室收缩同步性心室收缩同步性 心肌开始收缩时才遇到的心肌开始收缩时才遇到的 负荷或阻力，称后负荷。负荷或阻力，称后负荷。 主动脉血压和肺动脉血压主动脉血压和肺动脉血压 相当于左、右心室的后负荷。相当于左、右心室的后负荷。 健康人体内，动脉血压主动健康人体内，动脉血压主动 10.722.7 kPa (80170 mmHg)10.722.7 kPa (80170 mmHg) 范围内变化时，心输出量并无明范围内变化时，心输出量并无明 显改变。只有当动脉血压升高到显改变。只有当动脉血压升高到 22.7 kPa ( 170 mmHg ) 22.7 kPa ( 170 mmHg ) 以上时，以上时， 心输出量才开始下降。心输出量才开始下降。 前负荷前负荷 后负荷后负荷 心肌收缩能力心肌收缩能力 心率心率 心室收缩同步性心室收缩同步性 心肌收缩能力是指心肌心肌收缩能力是指心肌 不依赖于前、后负荷改不依赖于前、后负荷改 变其力学活动的一种内变其力学活动的一种内 在特性。在特性。 前负荷前负荷 后负荷后负荷 心肌收缩能力心肌收缩能力 心率心率 心室收缩同步性心室收缩同步性 整体内心率的加快是整体内心率的加快是 提高心输出量的有效提高心输出量的有效 因素。因素。 HR 60 - 100 bpmHR 60 - 100 bpm 1 1、心交感神经：、心交感神经： 心交感神经起自脊髓胸段心交感神经起自脊髓胸段 1 51 5节灰质侧角。节灰质侧角。 2 2、心迷走神经：、心迷走神经： 心迷走神经起自延髓迷走心迷走神经起自延髓迷走 神经背核和疑核。神经背核和疑核。 心泵功能的神经调节心泵功能的神经调节 两侧心迷走神经对心脏两侧心迷走神经对心脏 的支配也有差异。的支配也有差异。 右心迷走神经主要支配右心迷走神经主要支配 窦房结。窦房结。 左心迷走神经主要支配左心迷走神经主要支配 房室交界。房室交界。 心迷走紧张占优势的现象心迷走紧张占优势的现象 随年龄的增长而减弱，故阿随年龄的增长而减弱，故阿 托品阻滞心脏托品阻滞心脏MM受体而加快受体而加快 心率的作用在青年人比老年心率的作用在青年人比老年 人明显。人明显。 心力衰竭是指在有适当静心力衰竭是指在有适当静 脉回流的情况下，心输出脉回流的情况下，心输出 量不能满足机体日常代谢量不能满足机体日常代谢 需要需要 心功能不全和心力衰竭心功能不全和心力衰竭 (1). (1). 原发性心肌舒缩性能减弱原发性心肌舒缩性能减弱 (2). (2). 心脏前、后负荷过大心脏前、后负荷过大 (3). (3). 心室舒张充盈受限心室舒张充盈受限 心力衰竭的原因心力衰竭的原因 ： 麻醉对心输出量的影响：麻醉对心输出量的影响： 几乎所有的近代吸入麻醉药物，几乎所有的近代吸入麻醉药物， 对心肌对心肌 功能都有直接抑制作用。功能都有直接抑制作用。 氧化亚氮氧化亚氮 乙醚乙醚 氟烯醚氟烯醚 甲氧氟烷甲氧氟烷 环丙烷环丙烷 异氟醚异氟醚 安氟醚安氟醚 氟烷氟烷 血压是指血管内的血血压是指血管内的血 液对血管壁的侧压强，液对血管壁的侧压强， 通常所说的血压，一般通常所说的血压，一般 指动脉血压。指动脉血压。 第三节第三节 血压血压 研究血液在心血管系统内流研究血液在心血管系统内流 动的力学，称为血流动力学动的力学，称为血流动力学 (hemodynamics)(hemodynamics)。 血流动力学的基本概念血流动力学的基本概念 1 1、血流量、血流量 2 2、血流阻力、血流阻力 3 3、血液粘滞性、血液粘滞性 在一个心动周期中心室射血在一个心动周期中心室射血 时，主动脉压升高，所能达到的时，主动脉压升高，所能达到的 最高值，称为收缩压。最高值，称为收缩压。 心室舒张时动脉血压下降，所心室舒张时动脉血压下降，所 达到的最低值，称为舒张压。达到的最低值，称为舒张压。 动脉血压动脉血压 收缩压和舒张压的差值，称收缩压和舒张压的差值，称 为脉搏压（脉压）。为脉搏压（脉压）。 平均值，称为平均动脉压，平均值，称为平均动脉压， 约等于舒张压约等于舒张压+1/3 +1/3 脉压。脉压。 MAP = DBP + (SBP-DBP)/3MAP = DBP + (SBP-DBP)/3 1 1、神经调节：、神经调节： (1). (1). 压力感觉器反射：压力感觉器反射： 在临床工作中，可根据压力感觉在临床工作中，可根据压力感觉 器反射的调节机制，采用按压颈动脉器反射的调节机制，采用按压颈动脉 窦来刺激颈动脉窦压力感觉器，反射窦来刺激颈动脉窦压力感觉器，反射 性地兴奋迷走神经，以治疗阵发性、性地兴奋迷走神经，以治疗阵发性、 室上性心动过速。在某些病理情况下，室上性心动过速。在某些病理情况下， 出现出现“ “颈动脉窦综合征颈动脉窦综合征” ”。 动脉血压的调节动脉血压的调节 (2). (2). 化学感觉器反射：化学感觉器反射： 化学感觉器反射，主要来自于颈化学感觉器反射，主要来自于颈 动脉体和主动脉体内的化学感觉动脉体和主动脉体内的化学感觉 器。器。 当血液氧分压降低或二氧化碳分当血液氧分压降低或二氧化碳分 压、压、 HH+ + 浓度增高时， 浓度增高时， 均可刺激均可刺激 颈动脉体、主动脉体外周化学感颈动脉体、主动脉体外周化学感 觉器。觉器。 (3).(3).脑缺血反应：脑缺血反应： 当脑血流量减少时，可因脑内当脑血流量减少时，可因脑内 代谢产物直接兴奋交感缩血管代谢产物直接兴奋交感缩血管 中枢，使外周血管强烈收缩而中枢，使外周血管强烈收缩而 致动脉血压升高。致动脉血压升高。 2 2、体液调节：、体液调节： (1).(1).肾上腺素与去甲肾上腺素：肾上腺素与去甲肾上腺素： 肾上腺素、去甲肾上腺素，肾上腺素、去甲肾上腺素， 主要来源于肾上腺髓质。主要来源于肾上腺髓质。 (2). (2). 肾素、血管肾素、血管 紧张素系统紧张素系统 (3). (3). 血管升压素血管升压素 (4). (4). 甲状腺激素甲状腺激素 测量动脉血压的方法，可分为：测量动脉血压的方法，可分为： 直接法和间接法。直接法和间接法。 直接法：将动脉插管直接插入直接法：将动脉插管直接插入 动脉内测压。动脉内测压。 间接法：最常用的是听诊法间接法：最常用的是听诊法。 动脉血压的测定动脉血压的测定 心输出量心输出量 外周阻力外周阻力 血容量血容量 主动脉弹性主动脉弹性 影响动脉血压的因素影响动脉血压的因素 静脉不仅是血液回流入心脏静脉不仅是血液回流入心脏 的通道，而且因其容量大，易被的通道，而且因其容量大，易被 扩张，在功能上起着储血库作用。扩张，在功能上起着储血库作用。 循环血量的循环血量的60% 70% 60% 70% 容纳容纳 在静脉内。在静脉内。 静脉压和静脉回心血量静脉压和静脉回心血量 体循环平均充盈压体循环平均充盈压 心脏收缩力量心脏收缩力量 体位改变体位改变 肌肉活动和静脉瓣的作用肌肉活动和静脉瓣的作用 呼吸运动呼吸运动 静脉回心血量及其影响因素静脉回心血量及其影响因素 通常将右心房和胸腔内大静脉通常将右心房和胸腔内大静脉 的血压，称为中心静脉压。的血压，称为中心静脉压。 各器官静脉的血压，称为外周各器官静脉的血压，称为外周 静脉压。静脉压。 测压计零点，测压计零点， 放在右心房水平。放在右心房水平。 静脉压静脉压 中心静脉压正常变化于中心静脉压正常变化于 0.39 1.180.39 1.18 kPa (4 12 cmH kPa (4 12 cmH 2 2 O) O) 范围内。范围内。 压力的高低压力的高低, , 取决于心脏射血能力取决于心脏射血能力 和静脉回心血量之间的相互关系。和静脉回心血量之间的相互关系。 1 1、麻醉药物的影响、麻醉药物的影响 2 2、神经阻滞的影响、神经阻滞的影响 3 3、人工通气的影响、人工通气的影响 4 4、体位的影响、体位的影响 5 5 、失血、失血 6 6 、温度的影响、温度的影响 麻醉对动脉血压的影响麻醉对动脉血压的影响 ( (一一) )、冠状循环：、冠状循环： (1)(1)、冠状循环的、冠状循环的 解剖生理特点解剖生理特点 第四节第四节 冠脉循环与脑循环冠脉循环与脑循环 (2)(2)、冠状血流的特点：、冠状血流的特点： 冠脉血流非常丰富，冠脉血流非常丰富， 安静状安静状 态下，态下， 正常人冠脉血流量为正常人冠脉血流量为 60 80 ml /( 100g. Min)60 80 ml /( 100g. Min) 物理因素物理因素 心肌代谢因素心肌代谢因素 神经因素神经因素 冠脉血流的调节冠脉血流的调节 (1).(1).心肌代谢特点：心肌代谢特点： 心肌代谢几乎全是有氧代谢，心肌代谢几乎全是有氧代谢， 供能多，耗能也多。供能多，耗能也多。 心肌氧储备及能量储备均少。心肌氧储备及能量储备均少。 (2).(2).心肌缺血对心功能的影响。心肌缺血对心功能的影响。 2 2、心肌缺血与心功能、心肌缺血与心功能 3 3、 心肌保护：心肌保护： (1).(1).增加能量供应。增加能量供应。 (2).(2).减少心肌能量消耗：减少心肌能量消耗： 低温低温 心脏停跳心脏停跳 体温系数体温系数Q Q10 10 Temperature coefficientTemperature coefficient Q10 used to describe the relationship between temperature and CMRO2 is the ratio of two CMRO2 values separated by 10 0C. For most biological reactions, the Q10 is approximately 2.0 (a 50% decrease in CMRO2 for every 10 0C decrease). Thus if the normathermic brain (37 0C) can tolerate 5 minutes of complete ischemia, then at 27 0C the brain should tolerate 10 minutes of ischemia. The Q10 is approximately 5.0 between 270C and 170C . 4 4、麻醉与冠状循环。、麻醉与冠状循环。 1 1、脑的血液供给及脑循环的一、脑的血液供给及脑循环的一 般特征：般特征： (1).(1).脑的血液供给。脑的血液供给。 脑由颈内动脉和椎动脉供血，脑由颈内动脉和椎动脉供血， 它们进入颅内后，在脑基底部形它们进入颅内后，在脑基底部形 成动脉环（成动脉环（Willis)Willis)，其分支分别，其分支分别 分布于脑的各部分分布于脑的各部分。 ( (二二) )、脑循环、脑循环 (2)(2)、脑循环特点：、脑循环特点： 脑是体内代谢最活跃的器官之一脑是体内代谢最活跃的器官之一 。 脑组织所消耗的能量几乎全部来脑组织所消耗的能量几乎全部来 自糖的有氧分解。自糖的有氧分解。 成人大脑重量成人大脑重量1350g 1350g ( (占全身体重占全身体重2%)2%) 脑的平均耗氧脑的平均耗氧 3.5 mL/(100g.min)3.5 mL/(100g.min) 13.5 13.5 3.5 = 47mL/min 3.5 = 47mL/min 占全身氧耗占全身氧耗20% 20% (200mL/min)(200mL/min) 温故知