生理学教学课件：第四章 血液循环

1、第四章第四章 血液循环血液循环 (Blood circulation) 心脏的重要性：心脏的重要性： 80岁岁的一生中：的一生中： 心脏跳动心脏跳动30亿次亿次之多！之多！ 输送的血液达输送的血液达3亿多升亿多升， 可装满可装满1600架四引擎波音架四引擎波音 747客机的全部油箱！客机的全部油箱！ 所作的功，相当于将所作的功，相当于将3万万 公斤物体举到喜马拉雅公斤物体举到喜马拉雅 山顶峰所作的功！山顶峰所作的功！ 肺静脉 肺动脉 第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能 一、心脏泵血的过程和机制一、心脏泵血的过程和机制 （一）心动周期（一）心动周期（cardiac cycle) l收缩舒

2、张交替进行；收缩舒张交替进行； l舒张时间长于收缩时舒张时间长于收缩时 间，利于心脏休息；间，利于心脏休息； l存在全心舒张期，有存在全心舒张期，有 利于心室充盈；利于心室充盈； l心率快慢主要影响舒心率快慢主要影响舒 张期。张期。 心率心率 心动周期心动周期 室缩期室缩期 室舒期室舒期 0.351.15 40 1.5 75 0.8 150 0.4 0.300.50 0.250.15 （二）心脏泵血过程（二）心脏泵血过程 心动周期中压力、容积等变化心动周期中压力、容积等变化 心房的泵血心房的泵血 心房收缩心房收缩 心房容积心房容积 房内压房内压 ( (右房右房4-6mmHg)4-6mmHg)

3、( (左房左房6-7mmHg)6-7mmHg) 房室瓣开放房室瓣开放 （动脉瓣处关闭状态）（动脉瓣处关闭状态） 挤血入心室挤血入心室 （占心室充盈量（占心室充盈量25%25%） 心房舒张心房舒张 （75%75%由由V V经心房流入心室）经心房流入心室） 特点：特点： a.心房的接纳作用心房的接纳作用接纳和贮存静脉回流的接纳和贮存静脉回流的 血液；血液； b.心房的启动泵作用心房的启动泵作用心室舒张最后心室舒张最后 0.1s 心房收缩，使心室充盈量再增加心房收缩，使心室充盈量再增加10%30%。 心室的泵血心室的泵血 1.1.心室收缩期心室收缩期 ( (1)1)等容收缩期等容收缩期： 心室开始收

4、缩心室开始收缩 室内压急剧室内压急剧 （左室内压（左室内压近近80mmHg80mmHg） 房室瓣关闭房室瓣关闭 ( (动脉瓣仍处于关闭状态动脉瓣仍处于关闭状态) ) （容积不变、血液不流容积不变、血液不流） 继续收缩继续收缩 快速射血期快速射血期 等容收缩期的等容收缩期的特点：特点： 其时程长短与与肌其时程长短与与肌 缩力、后负荷有关：缩力、后负荷有关： 肌缩力肌缩力等容收缩期等容收缩期 后负荷后负荷等容收缩期等容收缩期 房室瓣、动脉瓣处房室瓣、动脉瓣处 关闭状态；关闭状态； 等容收缩末的动脉等容收缩末的动脉 压最低；压最低； 室内压上升速最快。室内压上升速最快。 （2 2）快速射血期）快速射

5、血期： 心室继续收缩心室继续收缩 室内压动脉压室内压动脉压 （左室（左室80mmHg80mmHg） （右室（右室8mmHg8mmHg） 动脉瓣开放动脉瓣开放 （房室瓣仍处于关闭状态）房室瓣仍处于关闭状态） 迅速射血入动脉迅速射血入动脉 （占射血量（占射血量70%70%） 心室容积迅速心室容积迅速 减慢射血期减慢射血期 特点特点：快速射血期末室内快速射血期末室内 压与主动脉压最高；压与主动脉压最高； 用时少用时少(收缩期收缩期 1/3)1/3)，射血量大。，射血量大。 (3)(3)减慢射血期减慢射血期： 迅速射血入动脉后迅速射血入动脉后 心室容积继续心室容积继续 室内压略动脉压室内压略动脉压 射

6、血能射血能= =血液的动能血液的动能 继续射血入动脉继续射血入动脉 （占射血量（占射血量30%30%） 心室容积继续心室容积继续 心室舒张前期心室舒张前期 特点特点：用时长（用时长（收缩期收缩期 2/32/3），射血量少；因外周血），射血量少；因外周血 管的阻力作用，血液的动能在管的阻力作用，血液的动能在 主动脉转变为压强能，使动脉主动脉转变为压强能，使动脉 压略压略室内压。室内压。 2.2.心室舒张期心室舒张期 (1)(1)等容舒张期：等容舒张期： 心室开始舒张心室开始舒张 室内压迅速室内压迅速 （室内压（室内压= =动脉压）动脉压） 动脉瓣关闭动脉瓣关闭 心室继续舒张心室继续舒张 室内压急

7、剧迅速室内压急剧迅速 ( ( 室内压仍房内压室内压仍房内压 房室瓣仍处于关闭状态房室瓣仍处于关闭状态) ) （容积不变容积不变、血液不流血液不流） 快速充盈期快速充盈期 特点特点：动脉瓣、动脉瓣、房室房室瓣瓣 都处于关闭状态；都处于关闭状态； 动脉瓣关闭产生动脉瓣关闭产生 第二心音。第二心音。 (2)(2)快速充盈期：快速充盈期： 等容舒张期末等容舒张期末 室内压室内压 （室内压房内压）（室内压房内压） 房室瓣开放房室瓣开放 心室继续舒张心室继续舒张 室内压室内压 ( (室内压室内压- -房内压房内压= =负压负压) ) 心房和大心房和大V V内的血液快速入室内的血液快速入室 （占总充盈量（占

8、总充盈量2/32/3） 心室容积迅速心室容积迅速 特点特点：快速充盈期末的快速充盈期末的 室内压最低。室内压最低。 (3)(3)减慢充盈期：减慢充盈期： 随着心室内血随着心室内血 液的充盈，心室与液的充盈，心室与 心房、大心房、大V V间的压力间的压力 差减小，血液流入差减小，血液流入 心室的速度减慢。心室的速度减慢。 其前半期为大其前半期为大V V 的血液经心房流入的血液经心房流入 心室；后半期为心心室；后半期为心 房收缩期的挤血入房收缩期的挤血入 心室。心室。 心动周期中的压力变化：心动周期中的压力变化： 最高：室内压：快速射血期末最高：室内压：快速射血期末 动脉压：快速射血期末动脉压：快

9、速射血期末 最低：室内压：快速充盈期末最低：室内压：快速充盈期末 动脉压：等容收缩期末动脉压：等容收缩期末 心动周期中的心动周期中的4 4对矛盾：对矛盾： 心脏缩与舒（主要矛盾）心脏缩与舒（主要矛盾） 压力升与降压力升与降 瓣膜开与关瓣膜开与关 血液进与出血液进与出 心动周期中的瓣膜变化：心动周期中的瓣膜变化： 房室瓣关：等容收缩期初房室瓣关：等容收缩期初 房室瓣开：快速充盈期初房室瓣开：快速充盈期初 动脉瓣关：等容舒张期初动脉瓣关：等容舒张期初 动脉瓣开：快速射血期初动脉瓣开：快速射血期初 小结小结： 结结 论论 心室肌的收缩和舒张是引起心脏泵 血的根本动力； 心室内压与其相邻心房和动脉的压

10、 力差是心脏泵血的直接动力; 瓣膜的开启与关闭决定着血流的方 向. 房 室开 关房室A减慢充盈期 房 室开 关房室A快速充盈期 不变关 关房室A等容舒张期 室 关 开房室A减慢射血期 室 关 开房室A快速射血期 不变 存于心室关 关房室A等容收缩期 开 关房室A心房收缩期 容积血流方向房室瓣压力变化 时 相A瓣 存于心室 房 室 各时期压力、瓣膜、血流、容积的变化各时期压力、瓣膜、血流、容积的变化 心室充盈主要依赖心室本身舒张所致的心室充盈主要依赖心室本身舒张所致的 低压抽吸作用，心房收缩虽可使心室的充盈低压抽吸作用，心房收缩虽可使心室的充盈 量有所增加，但不起主要作用。故当发生心量有所增加，

11、但不起主要作用。故当发生心 房纤维性颤动（房颤）时并不像心室纤维颤房纤维性颤动（房颤）时并不像心室纤维颤 动（室颤）那样危险。动（室颤）那样危险。 （三）心音（三）心音 在心动周期中，在心动周期中，心肌收缩心肌收缩、瓣膜启闭瓣膜启闭、 血液流速改变形成的涡流和血液撞击心室壁血液流速改变形成的涡流和血液撞击心室壁 及大动脉壁及大动脉壁引起的振动引起的振动，可通过周围组织传，可通过周围组织传 递到胸壁，用听诊器便可在胸部某些部位听递到胸壁，用听诊器便可在胸部某些部位听 到，到，这就是这就是心音心音(heart sound)。 第一心音第一心音第二心音第二心音第三心音第三心音第四心音第四心音 特特

12、点点 音调低沉（勒）音调低沉（勒） 持续较长持续较长 音调高清（哒）音调高清（哒） 持续较短持续较短 音调低浊音调低浊 持续短持续短 音调低沉音调低沉 持续较长持续较长 成成 因因 心室肌收缩和心室肌收缩和 房室瓣关闭的房室瓣关闭的 振动；射血大振动；射血大 A A扩张及产生扩张及产生 旋涡。旋涡。 动脉瓣关闭；动脉瓣关闭； 射血突停导致射血突停导致 大大A A和心室壁和心室壁 振动。振动。 心室充盈减心室充盈减 慢，流速突慢，流速突 变导致室壁变导致室壁 及瓣膜振动。及瓣膜振动。 心房强烈心房强烈 收缩，挤收缩，挤 血击撞室血击撞室 壁。壁。 标标 志志 心室开始收缩心室开始收缩 （心尖区）

13、（心尖区） 心室开始舒张心室开始舒张 （动脉瓣区）（动脉瓣区） 快速充盈期快速充盈期 末（心尖）末（心尖） 房缩强烈房缩强烈 意意 义义 心室收缩力与心室收缩力与 房室瓣功能状房室瓣功能状 态态 动脉瓣功能状动脉瓣功能状 态态 部分健康青部分健康青 年年 部分老年部分老年 和心舒末和心舒末 期压力高期压力高 二、心输出量与心脏做功二、心输出量与心脏做功 1.1.每搏输出量（每搏输出量（stroke volume)stroke volume)及射血分数及射血分数 每搏输出量每搏输出量：一侧心室每次搏出的血量（：一侧心室每次搏出的血量（70ml70ml）。）。 射血分数射血分数= =每搏输出量心舒

14、张末期容积每搏输出量心舒张末期容积 606080ml80ml120120130ml130ml 50506060 临床意义临床意义：评价心功能：评价心功能 （二）每分输出量与心指数（二）每分输出量与心指数 每分输出量每分输出量：一侧心室每分钟射出的血量：一侧心室每分钟射出的血量 每搏输出量每搏输出量心率心率5 56L/min6L/min 变变 异异：随机体代谢和活动情况而变化（运动、：随机体代谢和活动情况而变化（运动、 情绪激动、怀孕时）；女子较相同体重男子的心输情绪激动、怀孕时）；女子较相同体重男子的心输 出量约低出量约低1010。 心心 指指 数数：空腹和安静状态下：空腹和安静状态下, ,

15、每平方米体表面每平方米体表面 积的每分心输出量。积的每分心输出量。 3.03.03.5L/min.m3.5L/min.m2 2 变变 异异：1010岁心指数最大（岁心指数最大（4L/min.m4L/min.m2 2以上）；以以上）；以 后随年龄增长而渐降后随年龄增长而渐降, ,到到8080岁时接近岁时接近2L/min.m2L/min.m2 2。 意意 义义：评定不同个体心功能。：评定不同个体心功能。 三、心脏泵血功能的储备三、心脏泵血功能的储备 心力储备心力储备概念概念：心输出量能随机体代谢的心输出量能随机体代谢的 需要而增加的能力。需要而增加的能力。 意义意义：反映心脏的健康程度反映心脏的健

16、康程度、心脏泵血功能。心脏泵血功能。 组成组成 心率贮备心率贮备 搏出量贮备：搏出量贮备： 安静：心率安静：心率75次次/分，心分，心 输出量输出量56L/分分 运动：心率运动：心率100200次次/分，分， 心输出量心输出量2530L/分分 收缩期贮备量：收缩期贮备量：555560ml(60ml(射血分数射血分数) ) 舒张期贮备量舒张期贮备量：15ml(15ml(不能无限扩张不能无限扩张) ) 1.1.搏出量储备：搏出量储备： 2.2.心率储备：心率储备： 一定范围内一定范围内(40150次次/分分)，心率，心率心输出量心输出量 150次次/分，心搏出量分，心搏出量每分心输出量每分心输出量

17、。原因：心原因：心 室舒张期缩短室舒张期缩短心室充盈量心室充盈量 搏出量搏出量 40次次/分，每分心输出量分，每分心输出量。原因：心室舒张期过长，原因：心室舒张期过长， 心室充盈早已接近最大限度，心室舒张期的延长不能进一步增心室充盈早已接近最大限度，心室舒张期的延长不能进一步增 加充盈量和搏出量。加充盈量和搏出量。 四、影响心输出量的因素四、影响心输出量的因素 每分输出量每分输出量 每搏输出量每搏输出量 心率心率 （StarlingStarling定律定律） 等长自身调节等长自身调节异长自身调节异长自身调节 前负荷前负荷、 后负荷、后负荷、 心缩力心缩力 （一）心室收缩的前负荷（一）心室收缩的

18、前负荷 1. 1.前负荷前负荷: : 心室肌收缩前所承受的负荷，它决定心肌心室肌收缩前所承受的负荷，它决定心肌 的初长度。的初长度。 前负荷取决于心室舒张末期容积（压力）。前负荷取决于心室舒张末期容积（压力）。 2. 心肌的异常自身调节机制心肌的异常自身调节机制 左段左段：较陡。心功正较陡。心功正 常工作段：表明初长度常工作段：表明初长度 在未达到最适前负荷时，在未达到最适前负荷时， 搏功随初长度搏功随初长度而而。 中段中段：稍平。说明前稍平。说明前 负荷负荷- -初长度达上限，但初长度达上限，但 对搏出量影响不大。对搏出量影响不大。 右段右段：平坦或略降。平坦或略降。 说明心肌有抵抗过度延说

19、明心肌有抵抗过度延 伸的特性，保持搏功基伸的特性，保持搏功基 本不变。本不变。 5-15 mmHg 15-20 mmHg 20 mmHg (1)最适初长度：最适初长度：2.0-2.2 m (2)心肌的抗伸展性心肌的抗伸展性 异长自身调节异长自身调节：心肌收缩力能随心肌初心肌收缩力能随心肌初 长度的改变而改变的现象。长度的改变而改变的现象。 特 点 ：特 点 ： 调 节 范 围 小 （调 节 范 围 小 （ 心 肌 初 长 度心 肌 初 长 度 2.252.252.30um2.30um）。）。 意义意义: :能精细调节每搏输出量，使心室射能精细调节每搏输出量，使心室射 血量和静脉回心血量保持平衡

20、。血量和静脉回心血量保持平衡。 StarlingStarling定律定律：心室舒张末期容积在一心室舒张末期容积在一 定范围内增大可增强心肌收缩力的现象。定范围内增大可增强心肌收缩力的现象。 3. 影响前负荷的因素影响前负荷的因素 （1）静脉回心血量）静脉回心血量 心室充盈时间心室充盈时间 静脉回流速度静脉回流速度 心室舒张功能心室舒张功能 心室顺应性心室顺应性 心包腔内压力心包腔内压力 （2）射血后心室内剩余血量）射血后心室内剩余血量 （二）心肌收缩的后负荷（二）心肌收缩的后负荷 临床：临床：A AB B持续持续心心 肌肥厚肌肥厚泵血功能泵血功能 搏出量恢复正常搏出量恢复正常 异长自身调节异长

21、自身调节 等长自身调节等长自身调节（体液）（体液） 前负荷前负荷 剩余量剩余量回流量不变回流量不变 搏出量搏出量 射血期射血期射血速射血速 等容收缩期等容收缩期心肌缩速心肌缩速 后负荷后负荷（一定范围内）（一定范围内） （三）心肌收缩能力（三）心肌收缩能力 1. 1.心肌收缩能力心肌收缩能力 概念概念：指心肌在前、后负荷不变（心肌初长度：指心肌在前、后负荷不变（心肌初长度 不变）不变）, ,而改变肌缩程度、速度和张力等方面而改变肌缩程度、速度和张力等方面, ,实现实现 调节每搏输出量的内在特性。调节每搏输出量的内在特性。 2. 2.等长自身调节：等长自身调节： 收缩能力收缩能力：NENE受体受

22、体cAMPCacAMPCa2 2+ +通道开放通道开放 几率几率+ +开放时间开放时间 CaCa2 2+ + i i 心缩力心缩力。 收缩能力收缩能力：AChMAChM受体受体抑抑CaCa2 2+ +通道通道+ +激活激活K K+ +通道通道 APAP的的2 2、3 3期缩短期缩短CaCa2 2+ +内流内流心缩力心缩力。 ( (四四) ) 心率心率 4040150150次次/ /分分: :每分心输出量每分心输出量 150150次次/ /分分 心动周期缩短（尤其心舒期）心动周期缩短（尤其心舒期） 充盈量充盈量每搏出量每搏出量每分心输出量每分心输出量。 4040次次/ /分分 心动周期延长（尤其

23、心舒期）心动周期延长（尤其心舒期） 充盈量达极限而心率太慢充盈量达极限而心率太慢每分心输出量每分心输出量。 注：注： 每搏输出量在恒定的条件下每搏输出量在恒定的条件下,心率是调节心率是调节 心输出量的主要因素。心输出量的主要因素。 心率和心缩力是影响心输出量的主要因素。心率和心缩力是影响心输出量的主要因素。 一定范围内一定范围内, ,心率心率可使心输出量可使心输出量。 每分输出量每分输出量 血压血压 心率心率 心肌收缩性心肌收缩性前负荷前负荷 每搏出量每搏出量 充盈时程充盈时程 静脉血回流速静脉血回流速 剩余量剩余量 后负荷后负荷 神神 经经 体体 液液 调调 节节 等长自身调节等长自身调节

24、异长自身调节异长自身调节 第二节第二节 心脏的电生理学及生理特性心脏的电生理学及生理特性 根据组织学、电生理学特性及功能特点根据组织学、电生理学特性及功能特点 将心肌细胞分成两类：将心肌细胞分成两类： 兴奋性兴奋性(excitability) 传导性传导性(conductivity) 自律性自律性(autorhythmicity) 收缩性收缩性(contractility) 电生理电生理 特性特性 心肌细胞心肌细胞 生理特性生理特性 v心肌细胞的分类心肌细胞的分类 工作细胞：构成心房 和心室壁的普通心肌， 含丰富的肌原纤维， 具有收缩泵血功能 。 起搏细胞 ：构成心脏 的特殊传导系统，包 括窦

25、房结、结间心房 组织、房室交界和心 室传导组织 ，具有自 动节律性兴奋能力 。 心肌细胞的分类心肌细胞的分类 心室心室 Ventricles 窦房结窦房结 Sinoatrial (SA) Node 房室结房室结 Atrioventricular (AV) Node 心房心房 Atria 房室结房室结 Atrioventricular (AV) Node 房室结房室结 Atrioventricular (AV) Node 左右束枝左右束枝 Bundle branches 一、心肌细胞的跨膜电位一、心肌细胞的跨膜电位 及其形成机制及其形成机制 根据各类心肌细胞根据各类心肌细胞 APAP的的O O期

26、去极化速率和期去极化速率和4 4 期有无自动去极化期有无自动去极化, ,将心将心 肌分为肌分为: : 快反应自律细胞快反应自律细胞： 0 0期去极速率快，期去极速率快，4 4期有期有 自动去极化。自动去极化。 快反应非自律细胞快反应非自律细胞： 0 0期去极速率快，期去极速率快，4 4期无期无 自动去极化。自动去极化。 慢反应自律细胞慢反应自律细胞： O O期去极速率慢期去极速率慢, 4, 4期有期有 自动去极化。自动去极化。 慢反应非自律细胞慢反应非自律细胞： O O期去极速率慢期去极速率慢, ,其其4 4期无期无 自动去极化。自动去极化。 心心 室室 肌肌 的的 RPRP 和和 APAP

27、（一） ( (二二) )心室肌心室肌RPRP和和APAP的形成机制的形成机制 1 1心室肌心室肌细胞细胞RPRP形成机制形成机制 （1 1）幅度：）幅度：-80 -80 -90mV(-90mV(较骨骼肌细胞、神经细胞较骨骼肌细胞、神经细胞 大大) )。 （2 2）机制：）机制： 内向整流钾通道内向整流钾通道 钠背景电流钠背景电流 泵电流泵电流 2.2.心室肌细胞心室肌细胞APAP的形成机制：的形成机制： 0 0期：期： 刺激刺激 RPRP 阈电位阈电位 激活快激活快NaNa+ +通道通道 NaNa+ +再生式内流再生式内流 NaNa+ +平衡电位平衡电位 （0 0期）期） 快快NaNa+ +通

28、道通道：-70mV-70mV激活，激活，-55mV-55mV 失活，持续失活，持续1-1-msms，特异性强，特异性强 ( (只对只对NaNa+ +通透通透) )，阻断剂阻断剂(TTX)(TTX)， 激活剂激活剂( (苯妥因钠苯妥因钠) )。 0 0期期 按任意键显示动画2 1 1期：期： 快快NaNa+ +通道失活通道失活 + + 激活激活I Itoto通道通道 K K+ +一过性外流一过性外流 快速复极化快速复极化 （1 1期）期） I Itoto通道通道：7070年代认为年代认为ItoIto的离子的离子 成分为成分为ClCl- -，现在的研究发现，现在的研究发现ItoIto 可被可被K

29、K+ +通道阻断剂通道阻断剂（四乙基胺、四乙基胺、 4-4-氨基吡啶）阻断，氨基吡啶）阻断，ItoIto的离子成的离子成 分为分为K K+ +。 。 1 1期期 NaNa+ + K K+ + 按任意键显示动画2 2 2期：期： O O期去极达期去极达-40mV-40mV时时 已激活慢已激活慢CaCa2+ 2+通道 通道 + + 激活激活I IK K 通道 通道 CaCa2+ 2+缓慢内流 缓慢内流 与与K K+ + 外流处于平衡状态外流处于平衡状态 缓慢复极化缓慢复极化 （2 2期期= =平台期）平台期） 慢慢CaCa2+ 2+通道 通道：激活与失活比：激活与失活比NaNa+ + 通道慢，特异

30、性不高：通道慢，特异性不高：CaCa 2 + 2 + （53%53%）、）、NaNa + + （27%27%）、）、K K + + （20%20%）都通透，阻断剂：）都通透，阻断剂：MnMn2+ 2+ 和多种和多种CaCa2+ 2+阻断剂（异搏定）。 阻断剂（异搏定）。 2 2期期 NaNa+ + K K+ + CaCa2+ 2+ K K+ + 按任意键显示动画2 内向电流内向电流 外向电流外向电流 L-type Ca2+ 慢失活钠电流慢失活钠电流 钠钙交换电流钠钙交换电流 内向整流钾电流内向整流钾电流 延迟整流钾电流延迟整流钾电流 泵电流泵电流 3 3期：期： 慢慢CaCa2+ 2+通道失活

31、 通道失活 + + I IK K 通道通透性 通道通透性 K K+ +再生式外流再生式外流 快速复极化快速复极化 至至RPRP水平水平 （3 3期）期） 4 4期期: :因膜内因膜内NaNa+ + 和和CaCa2+ 2+ 升升 高高, ,而膜外而膜外KK+ + 升高升高激活离子泵激活离子泵 泵出泵出Na+Na+和和CaCa2+ 2+, ,泵入 泵入K K+ +恢复正恢复正 常离子分布。常离子分布。 3 3期期 NaNa+ + K K+ + CaCa2+ 2+ K K+ +K K+ + 泵泵 按任意键显示动画2 泵泵 3 3期期 （二）自律细胞跨膜电位及其形成机制（二）自律细胞跨膜电位及其形成机

32、制 1. 1.窦房结细胞窦房结细胞( (慢反应自律细胞慢反应自律细胞) )的电位的电位 (1)(1)电位特征电位特征： RPRP：不稳定，能自动去极化。：不稳定，能自动去极化。 APAP：分：分0,3,40,3,4三个时期，三个时期， 无无1 1期和期和2 2期。期。 （2 2）电位形成机制电位形成机制 0 0期期：当：当4 4期自动去极化达到阈电位期自动去极化达到阈电位激活慢钙激活慢钙 通道（通道（I Ica-ca-L L型）型）CaCa2 2+ +内流内流 Ca2+Ca2+ 0 0期期 阈电位阈电位 零电位零电位 按任意键显示动画1、2 3 3期期：慢钙通道（：慢钙通道（I Ica-ca-

33、L L型）渐失活型）渐失活 + + 激活钾激活钾 通道（通道（I IK K） CaCa2 2+ +内流内流+ + K+递减性递减性外流外流 （因钾通道的失活（因钾通道的失活K+呈呈递减性外流）递减性外流） K+ Ca2+ 3 3期期按任意键显示动画1、2 4 4期期：K+递减性外流递减性外流 + + NaNa+ +递增性内流递增性内流（I If f）+ Ca+ Ca2 2+ + 内流（内流（I Ica-T ca-T型钙通道激活） 型钙通道激活）缓慢自动去极化缓慢自动去极化 K+ 具具“自我自我”启动启动 “自我自我”发展发展 “自我自我”终止的离子流终止的离子流 现象。现象。 Na+Ca2+

34、4 4期期 按任意键显示动画1、2 小结：慢反应自律细胞的电位形成机制小结：慢反应自律细胞的电位形成机制 复极化至复极化至-60mV-60mV时时 I If f 通道递增性激活 通道递增性激活 3 3期末期末I Ik k通道通道 递增性失活递增性失活 自动去极后自动去极后1/31/3期期 CaCa2+ 2+通道（ 通道（T T型）开放型）开放 K K+ +递减性外流递减性外流NaNa+ +递增性内流递增性内流CaCa2+ 2+内流 内流 自自 动动 去去 极极 达达 阈阈 电电 位（位（-40mV-40mV） 慢慢 CaCa2+ 2+ 通 通 道（道（L L型）开型）开 放放 CaCa2+ 2

35、+ 内 内 流流 产产 生生 AP AP 的的 0 0 期期 注：注：I Ik k 失活 失活I If f 激活 激活6161，故，故4 4期自动去极期自动去极I If f作用不大；作用不大； 但若在超极化时，但若在超极化时，4 4期自动去极期自动去极I If f的作用为主要离子流成分。的作用为主要离子流成分。 自我启动自我启动 自我发展自我发展 自我终止自我终止 2.浦肯野细胞浦肯野细胞( (快反应自律细胞快反应自律细胞) )的电位的电位 1.1.形成机制：形成机制： 0 0、1 1、2 2、3 3期：心期：心 室肌细胞基本相似。室肌细胞基本相似。 4 4期：为递增性期：为递增性NaNa+

36、+ 为主的内向离子流为主的内向离子流 （I If f）+ + 递减性外向递减性外向 K K+ +电流电流所引起的自动所引起的自动 去极化。去极化。 2.2.特点：特点： （1 1）0 0期去极化速期去极化速 快，幅度大。快，幅度大。 （2 2）4 4期自动去极期自动去极 化速度比窦房结化速度比窦房结 细胞的慢，故自细胞的慢，故自 律性低。律性低。 注：注：I If f通道通道：复极化的复极化的3 3期期-60mV-60mV开始激活、开始激活、-100mV-100mV充充 分激活，去极化的分激活，去极化的0 0期期-50mV-50mV失活。是超极化激活失活。是超极化激活、 具有时间依从性的非特异

37、性通道，不是快具有时间依从性的非特异性通道，不是快NaNa+ +通道，通道， TTXTTX不能阻断。不能阻断。 小结：快反应自律细胞的电位形成机制小结：快反应自律细胞的电位形成机制断断 3 3 期期 末末 K K+ + 通 通 道道 的的 递递 增增 性性 失失 活活 电电 位位 复复 极极 至至 -60mV -60mV 时时 I If f 通 通 道道 的的 递递 增增 性性 激激 活活 K K+ + 递 递 减减 性性 外外 流流NaNa+ + 递 递 增增 性性 内内 流流 自自 动动 去去 极极 达达 阈阈 电电 位位 快快 N N+ + 通 通 道道 开开 放放 NaNa+ + 再

38、再 生生 式式 内内 流流 去去 极极 化化产产 生生 AP AP 的的 0 0 期期 当去极化电位至当去极化电位至-50mV-50mV时时I If f 通道失活，自动去极化终止 通道失活，自动去极化终止 自我启动自我启动 自我发展自我发展 自我终止自我终止 快、慢反应心肌细胞快、慢反应心肌细胞APAP的特征比较的特征比较 快反应快反应AP AP 慢反应慢反应APAP APAP波形分波形分5 5个期：个期： APAP波形分波形分3 3个期：个期： 0 0、1 1、2 2、3 3、4 4期期 0 0、3 3、4 4期期 电位幅度高电位幅度高 电位幅度低电位幅度低 0 0期去极速度快期去极速度快

39、0 0期去极速度慢期去极速度慢 0 0期主要与期主要与NaNa+ +内流有关内流有关 0 0期主要与期主要与CaCa2+ 2+内流有关 内流有关 具有快、慢通道具有快、慢通道 只有慢通道只有慢通道 （以快通道为主）（以快通道为主） RPRP：-85mv-85mv-90mv -90mv RPRP：-50mv-50mv-60mv-60mv RPRP稳定（普通心肌细胞）稳定（普通心肌细胞）RPRP不稳定（自律细胞）不稳定（自律细胞） 不稳定（自律细胞）不稳定（自律细胞） 通道阻断剂：河豚毒通道阻断剂：河豚毒 通道阻断剂：通道阻断剂：MnMn2+ 2+、异搏定 、异搏定 二、心肌的生理特性二、心肌的生

40、理特性 （一）兴奋性（一）兴奋性 1.1.一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化：一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化： 心肌细胞每次兴奋心肌细胞每次兴奋, ,其膜通道存在备用状态、其膜通道存在备用状态、 激活、失活和复活过程；其兴奋性也随之发生相应激活、失活和复活过程；其兴奋性也随之发生相应 的周期性改变。的周期性改变。 心室肌兴奋性的周期性变化心室肌兴奋性的周期性变化程程 因因 周期变化周期变化 对应位置对应位置 机机 制制 新新APAP产生能力产生能力 有效不应期有效不应期 去极相去极相复极相复极相-60mV -60mV 不能产生不能产生 绝对不应期绝对不应期： Na+Na+通道处于通道处于 -5

41、5mV-55mV 完全失活状态完全失活状态 局部反应期局部反应期： Na+Na+通道通道 -60mV-60mV 刚开始复活刚开始复活 相对不应期相对不应期 Na+Na+通道通道 能产生能产生( (但但0 0期期 -80mV -80mV 大部复活大部复活 幅度、传导、时程幅度、传导、时程 超超 常常 期期 Na+Na+通道基本通道基本 等较正常小等较正常小) ) -90mV -90mV 恢复到备用状态恢复到备用状态 与相对不应期同与相对不应期同 局部反应期局部反应期 相对不应期相对不应期 超超 常常 期期 2.2.影响兴奋性因素影响兴奋性因素 （1 1）静息电位水平）静息电位水平 RPRP距阈电

42、位远距阈电位远需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性 RPRP距阈电位近距阈电位近需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性 （2 2）阈电位水平）阈电位水平 （为少见的原因）（为少见的原因） 上移上移RPRP距阈电位远距阈电位远需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性 下移下移RPRP距阈电位近距阈电位近需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性 （3 3）NaNa+ +通道的性状通道的性状 NaNa+ +通道所处的机能状态通道所处的机能状态, ,是决定兴奋性正是决定兴奋性正 常、低下和丧失的主要因素常、低下和丧失的主要因素, ,而通道处于何种而通道处于何种 状态则取决于当时的膜电位以及有关的时间状态则取决于当时的膜电位以及

43、有关的时间 进程。进程。 完全备用完全备用 失失 活活 刚复活刚复活 渐复活渐复活 基本备用基本备用 产生产生AP AP 绝对不应期绝对不应期 局部反应期局部反应期 相对不应期相对不应期 超常期超常期 兴奋性正常兴奋性正常 兴奋性无兴奋性无 兴奋性低兴奋性低 兴奋性高兴奋性高 3.3.期前收缩与代偿间歇期前收缩与代偿间歇 期前收缩期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生：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的收缩在窦性节律收缩之前, ,称为期前收缩。称为期前收缩。 代偿间歇代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长：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

44、歇。的舒张期称为代偿性间歇。 因窦性节律的兴奋是规律下传的，当窦性兴奋落因窦性节律的兴奋是规律下传的，当窦性兴奋落 在期前收缩的有效不应期内在期前收缩的有效不应期内, ,就不能引起心室的兴奋就不能引起心室的兴奋 和收缩和收缩, ,而出现一次窦律而出现一次窦律“脱失脱失”，需等待下次窦律，需等待下次窦律 刺激引起兴奋才产生收缩，此等待期间为代偿性间歇。刺激引起兴奋才产生收缩，此等待期间为代偿性间歇。 （2 2）期前收缩与代偿性间歇）期前收缩与代偿性间歇 期前收缩 代偿间歇 心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点 是有效不应期特别长是有效不应期特别长( (平均平均250ms)

45、,250ms),相当相当 于心肌整个收缩期和舒张早期。它是骨于心肌整个收缩期和舒张早期。它是骨 骼肌与神经纤维有效不应期的骼肌与神经纤维有效不应期的100100倍和倍和 200200倍。这一特性是保证心肌能收缩和舒倍。这一特性是保证心肌能收缩和舒 张交替进行张交替进行, ,不出现强直收缩的生理学基不出现强直收缩的生理学基 础。础。 有效不应期的长短主要取决有效不应期的长短主要取决2 2期（平期（平 台期）。台期）。 （二）收缩性收缩性 心肌收缩是在肌膜心肌收缩是在肌膜APAP触发下触发下, ,发生兴奋发生兴奋- -收缩耦收缩耦 联联, ,引起肌丝滑行实现的。引起肌丝滑行实现的。 1.1.同步收

46、缩同步收缩 2.2.不发生强直收缩：不发生强直收缩： 心肌的有效不应期特别长心肌的有效不应期特别长, ,相当于整个相当于整个 收缩期加舒张早期，任何刺激落在此期内，收缩期加舒张早期，任何刺激落在此期内， 心肌都不会发生兴奋反应。心肌都不会发生兴奋反应。 当刺激频率当刺激频率多数刺激落在有效不应多数刺激落在有效不应 期内期内，最多引起期前收缩最多引起期前收缩，不会发生强直收缩。不会发生强直收缩。 但在离体蛙心灌流实验中，当但在离体蛙心灌流实验中，当CaCa2+ 2+ o o过高时 过高时钙僵（钙僵（CaCa2+ 2+利于收缩不利 利于收缩不利 于舒张，出现持续收缩状态）。于舒张，出现持续收缩状态

47、）。 3.3.对对CaCa2+ 2+ o o有明显的依赖性 有明显的依赖性 CaCa2+ 2+是肌细胞兴奋收缩耦联的媒介。但 是肌细胞兴奋收缩耦联的媒介。但 心肌细胞的肌质网很不发达心肌细胞的肌质网很不发达, ,容积较小容积较小, ,贮贮CaCa2+ 2+ 量比骨骼肌少。量比骨骼肌少。 心肌细胞收缩所需心肌细胞收缩所需CaCa2+ 2+除从终池释放外 除从终池释放外, , 还需由细胞外液还需由细胞外液CaCa2+ 2+内流补充，故心肌收缩对 内流补充，故心肌收缩对 CaCa2+ 2+ o o依赖性较大。在一定范围内 依赖性较大。在一定范围内: : CaCa2+ 2+ o oCa Ca2+ 2+

48、内流 内流肌缩力肌缩力 CaCa2+ 2+ o oCa Ca2+ 2+内流 内流肌缩力肌缩力 CaCa2+ 2+ o o CaCa2+ 2+内流无 内流无兴奋收缩脱耦联兴奋收缩脱耦联 影响收缩的因素影响收缩的因素 a.a.前负荷的影响前负荷的影响 前负荷前负荷肌节初长度肌节初长度横桥联结数横桥联结数收缩力收缩力 V V回流量回流量（其它因素不变）（其它因素不变）前负荷前负荷收缩力收缩力 b.b.后负荷的影响后负荷的影响 大大A A压压肌缩短的程度和速度肌缩短的程度和速度 如离体心脏实验：在前负荷固定的条件下如离体心脏实验：在前负荷固定的条件下, ,逐渐逐渐 增加后负荷增加后负荷,则心肌收缩力越

49、来越小。则心肌收缩力越来越小。 最适初长时最适初长时收缩力最大收缩力最大 （超过一定限度）（超过一定限度）前负荷前负荷收缩力收缩力 c.c.缺氧和酸中毒缺氧和酸中毒 缺氧和酸中毒缺氧和酸中毒HH+ +HH+ +与与CaCa2 2+ +竟争性地与肌竟争性地与肌 钙蛋白结合钙蛋白结合心缩力心缩力 d.d.交感神经或儿茶酚胺交感神经或儿茶酚胺 交感神经或儿茶酚胺能激活心肌细胞膜上的交感神经或儿茶酚胺能激活心肌细胞膜上的 型肾上腺素能受体型肾上腺素能受体, ,促进膜的钙通道开放促进膜的钙通道开放, ,加速加速CaCa2 2+ + 内流内流, ,并促进肌质网终末池释放贮存的并促进肌质网终末池释放贮存的C

50、aCa2 2+ +和促进和促进 ATPATP释放供能释放供能, ,兴奋兴奋- -收缩耦联加强，心缩力增强。收缩耦联加强，心缩力增强。 e.e.迷走神经或乙酰胆碱迷走神经或乙酰胆碱 迷走神经或乙酰胆碱能激活心肌细胞膜上的迷走神经或乙酰胆碱能激活心肌细胞膜上的M M型型 胆碱能受体胆碱能受体, ,增加膜对增加膜对K K+ +的通透性和抑制钙通道开放的通透性和抑制钙通道开放, , CaCa2 2+ +内流减少，心缩力减弱。内流减少，心缩力减弱。 （三）心肌的自动节律性（三）心肌的自动节律性 概念概念：心脏在离体和脱离神经支配下，仍能自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

51、。动地产生节律性兴奋和收缩的特性。 起源起源：心内特殊传导系统（房室结的结区除心内特殊传导系统（房室结的结区除 外），其自律性窦房结外），其自律性窦房结 房室交界房室交界 心室内传导组织。心室内传导组织。 窦房结为正常起搏点，其它组织为潜在起搏点窦房结为正常起搏点，其它组织为潜在起搏点。 心肌心肌自律性与心率的关系自律性与心率的关系 自律细胞自律细胞4 4期的缓慢自动去极速率的不同，期的缓慢自动去极速率的不同， 各部位的自律细胞的自律性高低不一：各部位的自律细胞的自律性高低不一： 窦房结窦房结-房室结房室结-浦氏纤维浦氏纤维 （90-10090-100次次/ /分）（分）（40-6040-60

52、次次/ /分）分） （20-4020-40次次/ /分）分） 心肌自律性与心律的关系是：节律高者控制节心肌自律性与心律的关系是：节律高者控制节 律低者：律低者：节律高者具有节律高者具有抢先夺获抢先夺获（抢先达到阈电（抢先达到阈电 位产生位产生AP)AP)和和超速驱动压抑超速驱动压抑（抢先夺获压抑节律低（抢先夺获压抑节律低 者的者的“被动被动”节律性兴奋节律性兴奋 ）的机制。）的机制。 注注 ：窦房结为正常起搏点窦房结为正常起搏点, ,其它自律组织为潜在其它自律组织为潜在 起搏点或异位起搏点。起搏点或异位起搏点。 以窦房结为起搏点的心跳为窦性节律，以以窦房结为起搏点的心跳为窦性节律，以 窦外为起

53、搏点的心跳为异位节律（结性心律、室性窦外为起搏点的心跳为异位节律（结性心律、室性 心律）。心律）。 1.1.4 4期自动去极化速度期自动去极化速度 a.a.自动去极化速快自动去极化速快 达到阈电位的时间短达到阈电位的时间短自自 律性高。律性高。 b.b.自动去极化速慢自动去极化速慢 达到阈电位的时间长达到阈电位的时间长自自 律性低。律性低。 影响自律性的因素影响自律性的因素 2.2.最大舒张电位水平最大舒张电位水平 最大舒张电位水平小最大舒张电位水平小距阈电位近距阈电位近自动去极化自动去极化 达到阈电位的时间短达到阈电位的时间短自律性高。自律性高。 最大舒张电位水平大最大舒张电位水平大距阈电位

54、远距阈电位远自动去极化自动去极化 达到阈电位的时间长达到阈电位的时间长自律性低。自律性低。 3.3.阈电位水平阈电位水平 在上述因素不变的前提下：在上述因素不变的前提下： 阈电位水平阈电位水平 下移下移（图中（图中TP1TP1） 上移上移（图中（图中TP2TP2） 最大舒张电位最大舒张电位阈电位阈电位 距离近距离近 距离远距离远 自动去极化达到阈电位自动去极化达到阈电位 时间短时间短 时间长时间长 自律性高自律性高 自律性低自律性低 （四）心肌的传导性及兴奋的传导心肌的传导性及兴奋的传导 ( (一一) )心肌细胞的传导性心肌细胞的传导性 1 1传导原理传导原理：局部电流。：局部电流。 闰盘闰盘

55、( (缝隙连接缝隙连接) )为低电阻区为低电阻区, ,局部电流很局部电流很 容易通过特殊传导系统。容易通过特殊传导系统。 2 2传导特点传导特点: : 浦氏纤维最快浦氏纤维最快房房、室内快室内快同步收缩同步收缩， 利射血。利射血。 房室交界最慢房室交界最慢房室延搁房室延搁利房排空、室利房排空、室 充盈。充盈。 房室交界是传导必经之路房室交界是传导必经之路，易出现传导阻易出现传导阻 滞（房室阻滞）。滞（房室阻滞）。 3.3.传导过程传导过程 窦窦 房房 结结 结间束结间束 房间束房间束 （优势传导通路）（优势传导通路） 房室交界房室交界 心房肌心房肌 房室束房室束 左左、右束支右束支 浦肯野纤维

56、浦肯野纤维 心室肌心室肌 4.4.传导速度传导速度 浦氏纤维浦氏纤维 (4m/s)(4m/s) 束支束支 (2m/s)(2m/s) 心室肌心室肌 (1m/s)(1m/s) 心房肌心房肌 (0.4m/s)(0.4m/s) 结区结区 (0.02m/s)(0.02m/s) 传导时间传导时间 心房内心房内-房室交界房室交界-心室内心室内 (0.06s) (0.1s) (0.06s) (0.06s) (0.1s) (0.06s) ( (二二) )影响传导的因素影响传导的因素 1.1.细胞的直径细胞的直径 直径粗大直径粗大胞内电阻小胞内电阻小传导速度快传导速度快 直径细小直径细小胞内电阻大胞内电阻大传导速

57、度慢传导速度慢 （但在同一心肌细胞（但在同一心肌细胞,兴奋传导快慢主要受局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）部电流形成和邻近部位膜兴奋性的影响） 2.2.0 0期去极化的速度和幅度期去极化的速度和幅度 0 0期速度期速度 与邻旁间与邻旁间 产生局产生局 RPRP距距 新新AP AP 传导传导 0 0期幅度期幅度的电位差的电位差部电流部电流阈电位阈电位产生产生速速 快快 高高 大大 大大 近近 易易 快快 慢慢 低低 小小 小小 远远 不易不易 慢慢 3. 3.邻旁部位细胞膜的兴奋性邻旁部位细胞膜的兴奋性 心肌细胞的兴奋传导是沿着细胞膜的兴奋扩散心肌细胞的兴奋传导是沿着细

58、胞膜的兴奋扩散 的过程的过程, ,只有邻近未兴奋部位膜的兴奋性正常只有邻近未兴奋部位膜的兴奋性正常, ,兴奋兴奋 才能正常地传导通过。才能正常地传导通过。 （0 0期慢、小）期慢、小） 减慢减慢 处相对不应期处相对不应期 部分失活状态部分失活状态 处绝对不应期处绝对不应期 失活状态失活状态 阻滞阻滞 邻近部位膜兴奋性邻近部位膜兴奋性NaNa+ +通道状态通道状态 传导性传导性 4. 4.静息电位或舒张期电位的水平静息电位或舒张期电位的水平 在一定范围内：在一定范围内： RPRP绝对值大绝对值大0 0期去极的速快期去极的速快、幅高幅高传导快传导快 RPRP绝对值小绝对值小0 0期去极的速慢期去极

59、的速慢、幅低幅低传导慢传导慢 5.5.阈电位水平阈电位水平 邻旁部位邻旁部位 RPRP与与 邻旁部位邻旁部位 传导传导 阈电位水平阈电位水平 阈电位差阈电位差 兴奋性兴奋性 速度速度 下移下移 小小 易产生易产生AP AP 快快 上移上移 大大 难产生难产生AP AP 慢慢 三、体表心电图三、体表心电图 ECG： 将引导电将引导电 极置于身极置于身 体一定部体一定部 位，记录位，记录 整个心动整个心动 周期中心周期中心 电变化电变化 （各细胞（各细胞 的综合心的综合心 电向量）电向量） 的波形图。的波形图。 （一）正常心电图的（一）正常心电图的 波形及生理意义波形及生理意义 名名 称称 时间（

60、时间（S S） 幅度（幅度（mV) mV) 意意 义义 P P波波 0.060.060.11 0.050.11 0.050.25 0.25 两心房兴奋两心房兴奋 Q Q波波 室中隔兴奋室中隔兴奋 R R波波 0.060.060.11 0.50.11 0.52.0 2.0 心尖心尖+ +侧壁肌兴奋侧壁肌兴奋 S S波波 心室后基底部兴奋心室后基底部兴奋 T T波波 0.050.050.25 0.10.25 0.11.5 1.5 两心室复极化过程两心室复极化过程 P-RP-R间期间期0.120.120.20 0.20 兴奋：房兴奋：房室的时间室的时间 S-TS-T段段 0.050.050.15 0