生理第四章血液循环

1、chapter 4血液循环血液循环circulationwilliam harvey1578-1657circulation blood heart blood vesselscirculation第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能第二节第二节 心脏的生物电现象及节律性心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导兴奋的产生和传导第三节第三节 血管生理血管生理第四节第四节 心血管活动的调节心血管活动的调节第五节第五节 器官循环器官循环第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能 pumping function of heartintercalateddiscs第一节第一节 心脏的泵血功能心脏

2、的泵血功能第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能心肌收缩的特点心肌收缩的特点对细胞外液对细胞外液ca2+的依赖性的依赖性“全或无全或无” 收缩收缩不发生完全强直收缩不发生完全强直收缩第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能一、一、 心动周期心动周期 概念：概念：心脏一次收缩和舒张，构成一个机械活动心脏一次收缩和舒张，构成一个机械活动周期，称为心动周期周期，称为心动周期(cardiac cycle)。 心率：心率：心动周期与心跳频率心动周期与心跳频率 如成人平均心率如成人平均心率75次次/分，心动周期分，心动周期0.8s。 心率心率 心动周期心动周期 收缩期和舒张期均收缩期和舒张期均 (

3、(舒张期缩短的比例大舒张期缩短的比例大) ) 心肌休息时间相对缩短心肌休息时间相对缩短 心房心房 心室心室 例：冠心病：心率例：冠心病：心率 心肌易缺血心肌易缺血缩缩舒舒舒舒舒舒缩缩舒舒第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能一、一、 心动周期心动周期二、心脏泵血过程二、心脏泵血过程 心房的初级泵血功能心房的初级泵血功能 心房大部分时间处于舒张状态，主要作为静脉心房大部分时间处于舒张状态，主要作为静脉回流的通道。回流的通道。 血液从心房入心室，主要靠心室舒张，心房收血液从心房入心室，主要靠心室舒张，心房收缩可增加缩可增加10% 30%左右心室充盈，使心室舒张末左右心室充盈，使心室舒张末期容积

4、压力增加，有利于心室射血。期容积压力增加，有利于心室射血。(在心率加快在心率加快/心室顺应性下降时更为重要心室顺应性下降时更为重要) 心 动 周 期 中 ， 左 心 房 压 变 化 的 幅 度 为心 动 周 期 中 ， 左 心 房 压 变 化 的 幅 度 为2 12mmhg；右心房压变化的幅度为；右心房压变化的幅度为0 5mmhg 。心房收缩心房收缩第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能二、心脏泵血过程二、心脏泵血过程 心房的初级泵血功能心房的初级泵血功能 心室的射血和充盈过程心室的射血和充盈过程 以左心室为例，心动周期可分为心室收缩期和以左心室为例，心动周期可分为心室收缩期和心室舒张期心

5、室舒张期 (心室内压力、容积、瓣膜、血流心室内压力、容积、瓣膜、血流)： 1. 心室收缩期心室收缩期(ventricular systole)： (1) 等容收缩期等容收缩期(period of isovolumic contraction)：从房室瓣关闭至主动脉瓣开启的这段时间从房室瓣关闭至主动脉瓣开启的这段时间。 等容收缩期等容收缩期第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能二、心脏泵血过程二、心脏泵血过程 心室的射血和充盈过程心室的射血和充盈过程1. 心室收缩期心室收缩期(ventricular systole)： (1) 等容收缩期等容收缩期(period of isovolumic

6、contraction)： (2) 快速射血期快速射血期(period of rapid ejection)： 主动脉瓣开启，血液快速射入主动脉，约为总射主动脉瓣开启，血液快速射入主动脉，约为总射血量的血量的2/3，0.11s。 (3) 减慢射血期减慢射血期(period of slow ejection)： 射血减慢，室内压射血减慢，室内压 射血量射血量 充盈压充盈压( (舒张末期心室总充盈量舒张末期心室总充盈量) ) starling机制机制( (异长自身调节异长自身调节) ) 搏出量搏出量 持续、剧烈的循环机能变化（体力劳动等，需持久、持续、剧烈的循环机能变化（体力劳动等，需持久、大幅度

7、提高搏出量）主要靠大幅度提高搏出量）主要靠心肌收缩能力心肌收缩能力的变化调节的变化调节starlings law第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能五、心泵功能的调节五、心泵功能的调节 每搏输出量的调节：每搏输出量的调节： 1. 前负荷前负荷(心室舒张末期容积心室舒张末期容积) 2. 心肌收缩能力的改变对搏出量的调节心肌收缩能力的改变对搏出量的调节 心肌收缩能力心肌收缩能力(cardiac contractility)： 心肌不依赖于前、后负荷而能改变其力学活心肌不依赖于前、后负荷而能改变其力学活动（包括收缩的强度和速度）的一种内在特性动（包括收缩的强度和速度）的一种内在特性 心肌的变力

8、状态。心肌的变力状态。contractility心肌收缩能力心肌收缩能力心室功能曲线向左上方移位心室功能曲线向左上方移位心肌收缩能力心肌收缩能力心室功能曲线向右下方移位心室功能曲线向右下方移位contractility2. 心肌收缩能力的改变对搏出量的调节心肌收缩能力的改变对搏出量的调节 等长自身调节等长自身调节(homeometric autoregulation)： 通过改变心肌收缩能力调节泵血功能的机制。通过改变心肌收缩能力调节泵血功能的机制。 血压血压 搏出量搏出量 等长自身调节等长自身调节(心肌初长度不变心肌初长度不变) 心肌收缩能力心肌收缩能力 搏出量搏出量 contractili

9、ty2. 心肌收缩能力的改变对搏出量的调节心肌收缩能力的改变对搏出量的调节影响因素：影响因素：主要受兴奋主要受兴奋-收缩耦联和肌丝滑行过程收缩耦联和肌丝滑行过程中各个环节的影响中各个环节的影响 (1) 活化横桥的数目：活化横桥的数目：活化横桥和最大横桥数目活化横桥和最大横桥数目的比例，取决于的比例，取决于 a) 兴奋后胞浆内兴奋后胞浆内ca2+浓度浓度(儿茶酚胺儿茶酚胺) b) 肌钙蛋白对肌钙蛋白对ca2+的亲和力的亲和力(钙增敏剂如茶碱钙增敏剂如茶碱) (2) 肌凝蛋白头部肌凝蛋白头部atp 酶活性酶活性(甲状腺激素、体育甲状腺激素、体育锻炼使其活性锻炼使其活性 ）第一节第一节 心脏的泵血功

10、能心脏的泵血功能五、心泵功能的调节五、心泵功能的调节 每搏输出量的调节：每搏输出量的调节： 1. 前负荷前负荷(心室舒张末期容积心室舒张末期容积) 2. 心肌收缩能力的改变对搏出量的调节心肌收缩能力的改变对搏出量的调节 3. 后负荷后负荷(afterload)对搏出量的影响：对搏出量的影响： 后负荷：后负荷：肌肉开始收缩时才遇到的负荷肌肉开始收缩时才遇到的负荷 心室肌心室肌后负荷：后负荷：动脉血压动脉血压 后负荷后负荷 肌肉收缩时不缩短肌肉收缩时不缩短(等长收缩等长收缩) 张力张力max 心室射血时必须克服大动脉压心室射血时必须克服大动脉压afterload3. 后负荷后负荷(afterloa

11、d)对搏出量的影响：对搏出量的影响：在在hrhr、心肌初长度、心肌收缩力不变的情况下、心肌初长度、心肌收缩力不变的情况下( (应为离体条件应为离体条件) )：动脉压动脉压等容收缩相室内压峰值等容收缩相室内压峰值 (室内压要升得较高才能超过室内压要升得较高才能超过主主a压引起射血压引起射血) 等容收缩相延长等容收缩相延长(射血相缩短射血相缩短)搏出量减少搏出量减少射血相心室肌射血相心室肌纤维缩短程度纤维缩短程度和速度均减小，和速度均减小，射血速度减慢射血速度减慢( (张力速度曲线张力速度曲线) )afterload 3. 后负荷后负荷(afterload)对搏出量的影响：对搏出量的影响：在整体：

12、在整体：动脉压动脉压（可能）神经、体液调节（可能）神经、体液调节心肌收缩力心肌收缩力搏出量搏出量心室剩余血量心室剩余血量 搏出量回升搏出量回升(使肌体在动脉压高时仍使肌体在动脉压高时仍维持适当的心输出量维持适当的心输出量)afterload 3. 后负荷后负荷(afterload)对搏出量的影响：对搏出量的影响： 心室舒张末期容积心室舒张末期容积(前负荷前负荷) 心室肌的初长度心室肌的初长度 starling机制机制 动脉血压动脉血压(后负荷后负荷) 心肌收缩心肌收缩 在生理范围内：在生理范围内：前负荷前负荷 (心室舒张末期容积心室舒张末期容积) 心肌收缩能力心肌收缩能力 后负荷后负荷(动脉血

13、压动脉血压) 动脉血压持续动脉血压持续心肌长期收缩加强心肌长期收缩加强心肌肥厚心肌肥厚(病理型病理型) 泵血功能减退泵血功能减退(高血压性心脏病高血压性心脏病)第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能五、心泵功能的调节五、心泵功能的调节 每搏输出量的调节：每搏输出量的调节： 前负荷前负荷(心室舒张末期容积心室舒张末期容积) 心肌收缩能力心肌收缩能力 后负荷后负荷(动脉血压动脉血压)心率对心泵功能的影响：心率对心泵功能的影响： 心率增加使心输出量增加心率增加使心输出量增加(在一定范围内在一定范围内)heart rate 心率：心率： 正常成年人：正常成年人：60 100次次/分分 心输出量心输

14、出量 = 搏出量搏出量心率心率 hr 心输出量心输出量 (在一定的范围内在一定的范围内) hr170180次次/分（分（hr过快）过快） 心室耗能心室耗能 心室充盈时间明显心室充盈时间明显 充盈量充盈量 搏搏 出出 量量 减减 少少 心输出量心输出量 heart rate 心率：心率： 正常成年人：正常成年人：60 100次次/分分 hr170180次次/分（分（hr过快）过快） hr40次次/分（分（hr过慢）过慢） 心舒期过长心舒期过长 心室充盈达极限心室充盈达极限 搏出量无法再增加搏出量无法再增加 心输出量心输出量 heart rate 心率心率 交感神经活动交感神经活动 血中肾上腺素血

15、中肾上腺素 、去甲肾上腺素、去甲肾上腺素 甲状腺素甲状腺素 （甲亢）（甲亢） 体温体温 (1 1218次次/min） 迷走神经迷走神经 hr hr 第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能六、心泵功能的贮备六、心泵功能的贮备 健康人心脏泵血功能有一定的贮备，在机体需健康人心脏泵血功能有一定的贮备，在机体需要时成倍增长。要时成倍增长。 心泵功能贮备心泵功能贮备/心力贮备心力贮备(cardiac reserve)1. 心率贮备：心率贮备：可为静息时的可为静息时的2倍多。在一定范围内心倍多。在一定范围内心率增加使心输出量增加率增加使心输出量增加(180次次/分钟分钟)。2. 搏出量的贮备：搏出量的

16、贮备：心室舒张末期容积和收缩末期容积心室舒张末期容积和收缩末期容积之差。舒张期贮备之差。舒张期贮备15ml；收缩期贮备；收缩期贮备55 60ml。收收缩期贮备是心力贮备的主要组成之一。缩期贮备是心力贮备的主要组成之一。circulation第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能第二节第二节 心脏的生物电现象及节律性心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导兴奋的产生和传导第三节第三节 血管生理血管生理第四节第四节 心血管活动的调节心血管活动的调节第五节第五节 器官循环器官循环第二节第二节 心脏的生物电现象及心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导节律性兴奋的产生和传导心脏心脏(heart)：

17、 four chambers: two atria, two ventricles. pumps blood to the lungs and to the entire body.心肌组织心肌组织： 兴奋性兴奋性(excitability) 自律性自律性(autorhythmicity) 传导性传导性(conductivity) 收缩性收缩性(contractivity) 机械特性机械特性电生理特性电生理特性第二节第二节 心脏的生物电现象及心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导节律性兴奋的产生和传导 心肌细胞心肌细胞(myocardial cell)： 工作细胞工作细胞(working c

18、ardiac cell)： 心房肌和心室肌心房肌和心室肌 收缩性，兴奋性，传导性，无自律性。收缩性，兴奋性，传导性，无自律性。 自律细胞：自律细胞：( (特殊传导系统特殊传导系统) )： 窦房结窦房结p细胞细胞(pacemaker cell) 浦肯野细胞浦肯野细胞(purkinje cell) 有兴奋性、传导性，自律性，收缩功能基本丧失有兴奋性、传导性，自律性，收缩功能基本丧失 窦房结窦房结房室交界房室交界房室束房室束末梢末梢浦肯野细胞浦肯野细胞心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(一一)心室肌的静息电位和动作电位心室肌的静息

19、电位和动作电位心肌细胞的跨膜电位心肌细胞的跨膜电位(transmembrane potential) 静息电位：静息电位：正常心室肌细胞的正常心室肌细胞的rp为为-90mv，其形成机制与骨骼肌和神经纤维相似。其形成机制与骨骼肌和神经纤维相似。 动作电位：动作电位：心室肌细胞的心室肌细胞的ap与骨骼肌和神经与骨骼肌和神经纤维明显不同，其复极过程复杂，持续时间长，纤维明显不同，其复极过程复杂，持续时间长，ap的升枝与降枝不对称，整个过程分为的升枝与降枝不对称，整个过程分为0、1、2、3、4五个时相。五个时相。myocardial cell心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(一一)

20、心室肌的静息电位和动作电位心室肌的静息电位和动作电位1.1.静息电位静息电位(resting potential)：-90mv2. 动作电位动作电位(action potential)： (1) 除极过程：除极过程：0 期期(phase 0) 跨膜电位：跨膜电位：-90mv +20 +30mv (超射超射) 开放时间：开放时间：仅仅1 2ms。 除极幅度：除极幅度：120mv 最大速率：最大速率：200 400v/s心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(一一)心室肌的静息电位和动作电位心室肌的静息电位和动作电位2. 动作电位动作电位(action potential)： (1)

21、 除极过程：除极过程：0 期期(phase 0) (2) 复极化过程：复极化过程：1，2，3期期 (200 300 ms) phase 1 (快速复极初期快速复极初期)： 跨膜电位：跨膜电位： +20 +30mv 0mv 开放时间：开放时间：10ms phase 2 (平台期平台期)： 跨膜电位：跨膜电位：0 mv 等电位等电位(心室肌主要特征心室肌主要特征) 开放时间：开放时间：100 150 ms心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性2. 动作电位动作电位(action potential)： (1) 除极过程：除极过程：0 期期(phase 0) (2) 复极化过程：复极化

22、过程：1，2，3期期 (200 300 ms) phase 1 (快速复极初期快速复极初期)： phase 2 (平台期平台期)： phase 3 (快速复极末期快速复极末期) 跨膜电位：跨膜电位： 0mv-90mv 开放时间：开放时间：100 150ms 心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性2. 动作电位动作电位(action potential)： (1) 除极过程：除极过程：0 期期(phase 0) (2) 复极化过程：复极化过程：1，2，3期期 (200 300 ms) phase 1 (快速复极初期快速复极初期)： phase 2 (平台期平台期)： phase 3

23、 (快速复极末期快速复极末期) (3) 静息期：静息期：(phase4)：恢复期。：恢复期。 -90mv，活，活跃的离子转运跃的离子转运 心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(一一) 心室肌的静息电位和动作电位心室肌的静息电位和动作电位(二二) 形成机制形成机制 心肌细胞动作电位：细胞在兴奋过程中膜内外电心肌细胞动作电位：细胞在兴奋过程中膜内外电位差变化的过程。位差变化的过程。产生机制：产生机制：多种离子通道，波形复杂。多种离子通道，波形复杂。电流方向：电流方向：以正离子流动的方向来命名。以正离子流动的方向来命名。内向电流：内向电流：膜外正离子内流膜外正离子内流/膜内负离子外流

24、膜内负离子外流膜内电膜内电位正性转化位正性转化去极化去极化(depolarization)。外向电流：外向电流：膜内正离子外流膜内正离子外流/膜外负离子内流膜外负离子内流膜内电膜内电位负性转化位负性转化复极化复极化(repolarization)/超级化超级化(hyperpolarization)。心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(一一) 心室肌的静息电位和动作电位心室肌的静息电位和动作电位(二二) 形成机制形成机制 心室肌细胞静息电位的形成心室肌细胞静息电位的形成 心室肌细胞的心室肌细胞的rp为为-90mv，其形成机制与骨骼，其形成机制与骨骼肌和神经纤维相似。肌和神经纤维

25、相似。 静息时：膜对静息时：膜对k+的通透性较高的通透性较高 k+平衡电位平衡电位 膜对膜对na+的通透性很小的通透性很小 rp k+平衡电位平衡电位 k+通道通道(potassium ion channel) 平衡电位：平衡电位：浓度梯度浓度梯度/电压梯度电压梯度 心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(二二) 形成机制形成机制 心室肌细胞静息电位的形成心室肌细胞静息电位的形成 心室肌细胞动作电位的形成心室肌细胞动作电位的形成 (1) 0期：期：-90mv +30mv。 电压门控式电压门控式na+通道通道(sodium ion channel)部分开放部分开放少量少量na+内流

26、内流膜轻度去极化膜轻度去极化阈电位阈电位(-70mv)na+通通道大量开放道大量开放再生性再生性na+内流内流 na+平衡电位平衡电位 na+通道是通道是快通道快通道(fast channel)，开放时间仅，开放时间仅12ms。 快反应细胞：快反应细胞： 以以na+通道为通道为0 期去极的心肌细胞。期去极的心肌细胞。 快反应动作电位：快反应细胞所形成的动作电位。快反应动作电位：快反应细胞所形成的动作电位。 na+通道阻断：通道阻断：河豚毒河豚毒(ttx)心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(二二) 形成机制形成机制 心室肌细胞静息电位的形成心室肌细胞静息电位的形成 心室肌细胞动

27、作电位的形成心室肌细胞动作电位的形成 (1) 0期期：-90mv +30mv。 (2) 1期：期：+20 +30mv 0mv。快。快na+通道关闭，瞬时性外通道关闭，瞬时性外向向k+通道激活通道激活(ito) k+快速外流快速外流 (3) 2期：期：0 mv 等电位。等电位。ca2+内流内流和和na+内流内流(少量少量)，k+外流外流互相平衡状态互相平衡状态 ca2+通道通道(calcium ion channel)是是慢通道，慢通道，电压依赖性电压依赖性 钙通道钙通道阻断：阻断：mn+, verapamil心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性 心室肌细胞动作电位的形成心室肌细

28、胞动作电位的形成 (1) 0期：期： na+通道通道 (2) 1期：期： k+通道通道 (ito) (3) 2期：期： ca2+ ， na+和和 k+通道通道 (4) 3期：期： 0mv-90mv。快速复极末期。快速复极末期。 通过通过ik通道通道k+外流外流 (5) 4期：期：活跃的离子转运：活跃的离子转运：na+-k+泵泵 na+- ca2+交换交换 心室肌ap的分期ap动画参与心室肌ap的主要三种通道1期-k外流2期-k外流，ca内流3期-k外流4期-na-k，na-ca交换ap动画心室肌纤维心室肌纤维(快反应细胞快反应细胞)的的ap的离子机制总结的离子机制总结0 期期 na+内流内流

29、(快快na+通道通道)1 期期 k+ 外流外流 (ito通道通道)2 期期 ca2+内流内流 (慢慢ca2+通道通道) k+ 外流外流 (ik , ik1通道通道)3 期期 k+ 外流外流 (ik , ik1通道通道)4 期期 na+- k+ 交换交换 (na+- k+ 泵泵) na - ca2+ 交换交换 (na - ca2+交换体交换体)心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(一一) 心室肌的静息电位和动作电位心室肌的静息电位和动作电位(二二) 形成机制形成机制(三三) 影响兴奋性的因素影响兴奋性的因素 可兴奋细胞可兴奋细胞受刺激时产生动作电位。兴奋性的高低可用受刺激时产生动

30、作电位。兴奋性的高低可用刺激阈值来表示，阈值高表示兴奋性低，反之相反。刺激阈值来表示，阈值高表示兴奋性低，反之相反。 1. 静息电位水平静息电位水平 2. 阈电位水平阈电位水平 3. na+通道的状态：通道的状态：备用、激活、失活备用、激活、失活三种功能状态三种功能状态rp & threshold静息电位水平静息电位水平 (变化较多见变化较多见)tp-900距离阈电位距离阈电位 距离大距离大引起兴奋所需的刺激大引起兴奋所需的刺激大兴奋性降低兴奋性降低阈电位水平阈电位水平(变化少变化少)绝对值增大绝对值增大心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(一一) 心室肌的静息电位和动

31、作电位心室肌的静息电位和动作电位(二二) 形成机制形成机制(三三) 影响兴奋性的因素影响兴奋性的因素(四四) 兴奋性的周期性变化与收缩的关系兴奋性的周期性变化与收缩的关系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 兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化 跨膜电位的变化跨膜电位的变化 离子通道的状态离子通道的状态excitability(四四) 兴奋性的周期性变化与收缩的关系兴奋性的周期性变化与收缩的关系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(1)(1) 绝对不应期和有效不应期绝对不应期和有效不应期 (absolute/effecti

32、ve refractory period) 绝对不应期：绝对不应期：0 期到期到-55mv，na+通道完全失活，此时通道完全失活，此时 兴奋性为零。兴奋性为零。 -55mv到到-60mv，na+通道刚刚开始复活，兴奋性极通道刚刚开始复活，兴奋性极低，给予强刺激低，给予强刺激膜部分除极或局部兴奋，膜部分除极或局部兴奋，无无ap。 有效不应期有效不应期(erp)：从除极开始至复极从除极开始至复极-60mv，这段时，这段时间内任何刺激均不能产生动作电位。间内任何刺激均不能产生动作电位。excitability(四四) 兴奋性的周期性变化与收缩的关系兴奋性的周期性变化与收缩的关系1.1.一次兴奋过程中

33、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 (1) 绝对不应期和有效不应期绝对不应期和有效不应期 (2) 相对不应期相对不应期 (relative refractory period, rrp) 从复极化从复极化 60mv至至 80mv的时期。此时须高于的时期。此时须高于阈值的强刺激才能引起动作电位，这是因为此时大部阈值的强刺激才能引起动作电位，这是因为此时大部分分na+通道已经复活，兴奋性已逐渐恢复，但仍低于通道已经复活，兴奋性已逐渐恢复，但仍低于正常。正常。 excitability1.1.一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 (2) 相对不应期相对不应

34、期 (3) 超常期超常期(supranormal period, snp) 从复极达从复极达 80mv到到 90 mv的时期。低于阈刺激强的时期。低于阈刺激强度的刺激即能引起动作电位，表明兴奋性超过正常。度的刺激即能引起动作电位，表明兴奋性超过正常。 因为此时大部分因为此时大部分na+通道已复活，回到备用状态；通道已复活，回到备用状态；且膜电位正处于静息电位与阈电位之间，到达阈电位且膜电位正处于静息电位与阈电位之间，到达阈电位的差距较小，所以较易兴奋。的差距较小，所以较易兴奋。 excitability1.1.一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 (1) 绝对不应期

35、和有效不应期绝对不应期和有效不应期 (2) 相对不应期相对不应期 (3) 超常期超常期 在相对不应期和超常期内引出的动作电位，在相对不应期和超常期内引出的动作电位，0期的期的去极幅度、上升速率和兴奋的传导速度均低于正常，这去极幅度、上升速率和兴奋的传导速度均低于正常，这主要是由于部分主要是由于部分na+通道仍处于失活状态之故。通道仍处于失活状态之故。 临床：因这样的动作电位传播速度慢，易形成心律临床：因这样的动作电位传播速度慢，易形成心律失常和折返。失常和折返。心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性(四四) 兴奋性的周期性变化与收缩的关系兴奋性的周期性变化与收缩的关系1.1.一次

36、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2.2.兴奋性的周期变化与心肌收缩活动的关系兴奋性的周期变化与心肌收缩活动的关系 (1) 不发生强直收缩：不发生强直收缩：由于心肌细胞的有效不由于心肌细胞的有效不应期特别长，从收缩期一直延伸到舒张早期，应期特别长，从收缩期一直延伸到舒张早期，所以心肌始终作收缩与舒张交替性活动而不会所以心肌始终作收缩与舒张交替性活动而不会发生完全强直收缩。发生完全强直收缩。(与骨骼肌不同，没有复合与骨骼肌不同，没有复合收缩现象收缩现象)excitability心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性2.2.兴奋性的周期变化与心肌收缩活动的关

37、系兴奋性的周期变化与心肌收缩活动的关系 (1) 不发生强直收缩：不发生强直收缩： (2) 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(premature systole)：心室在有效不应期之后：心室在有效不应期之后受到人为或病理性刺激，可产生正常节律以外的兴奋，引受到人为或病理性刺激，可产生正常节律以外的兴奋，引起额外收缩。因发生在下一次正常收缩之前起额外收缩。因发生在下一次正常收缩之前期前收缩。期前收缩。 代偿间歇代偿间歇(compensatory pause)：期前兴奋也有自己的：期前兴奋也有自己的不应期，紧接期前兴奋之后的一次窦房结传来的兴奋带落不应期，紧接期前兴奋之后的

38、一次窦房结传来的兴奋带落在其有效不应期而在其有效不应期而“脱失脱失”，则不能引起心室兴奋和收缩，则不能引起心室兴奋和收缩，必须等到再下一次窦房结的兴奋传来时，才发生收缩。所必须等到再下一次窦房结的兴奋传来时，才发生收缩。所以在一次期前收缩之后，往往有一段较长的心脏舒张期，以在一次期前收缩之后，往往有一段较长的心脏舒张期，称为代偿间歇称为代偿间歇。excitability第二节第二节 心脏的生物电现象及心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导节律性兴奋的产生和传导 心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性 心肌的自动节律性心肌的自动节律性工作细胞：工作细胞：无刺激，无刺激，4期稳定，

39、在两次动作电位期稳定，在两次动作电位之间膜电位稳定不变，不能自动产生动作电位。之间膜电位稳定不变，不能自动产生动作电位。自律细胞：自律细胞：其动作电位在其动作电位在3期复极末达到最大值期复极末达到最大值之后，在之后，在4期开始自动除极期开始自动除极阈电位阈电位ap 机制：机制：在在4期中出现一种期中出现一种进行性净内向离子进行性净内向离子电流。电流。pacemaker cell第二节第二节 心脏的生物电现象及节律心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导性兴奋的产生和传导 心肌的自动节律性心肌的自动节律性(一一)自律细胞的跨膜电位及形成机制自律细胞的跨膜电位及形成机制1. 窦房结细胞的动作电位及

40、其形成机制：窦房结细胞的动作电位及其形成机制： 最大复极电位为最大复极电位为-60-65mv，净内向电流引起净内向电流引起自动除极自动除极阈电位阈电位(-40mv) 0 期：期：- 40mv时钙通道激活时钙通道激活(l型型ca +通道通道) 钙内流。钙内流。 钙通道是慢钙通道。钙通道是慢钙通道。窦房结细胞是慢反应自律窦房结细胞是慢反应自律细胞。受细胞外细胞。受细胞外ca+浓度的影响浓度的影响第二节第二节 心脏的生物电现象及节律心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导性兴奋的产生和传导 心肌的自动节律性心肌的自动节律性(一一)自律细胞的跨膜电位及形成机制自律细胞的跨膜电位及形成机制1. 窦房结细

41、胞的动作电位及其形成机制：窦房结细胞的动作电位及其形成机制： 最大复极电位为最大复极电位为-60-65mv，净内向电流引起净内向电流引起自动自动除极除极阈电位阈电位(-40mv)0 期：期：钙通道激活钙通道激活(l型型ca +通道通道) 钙内流钙内流3 期：期：ik通道开放，通道开放，k +外流增加，导致外流增加，导致3期复极。期复极。4 期：期：机制复杂，净内向离子电流引起机制复杂，净内向离子电流引起4 期自动去极化期自动去极化(if , ica-t)。窦房结细胞的窦房结细胞的ap及其离子机制及其离子机制0期期窦房结细胞的窦房结细胞的ap及其离子机制及其离子机制3期期窦房结细胞的窦房结细胞的

42、ap及其离子机制及其离子机制4期期ca+内流内流pacemaker cellca+内流pacemaker cell心肌的自动节律心肌的自动节律性性(一一)自律细胞的跨膜电位及形成机制自律细胞的跨膜电位及形成机制1. 窦房结细胞的动作电位及其形成机制：窦房结细胞的动作电位及其形成机制：2. 浦肯野细胞的动作电位浦肯野细胞的动作电位 属快反应自律细胞，其动作电位形态及离子基属快反应自律细胞，其动作电位形态及离子基础与心室肌细胞相似。础与心室肌细胞相似。 4 期自动除极的离子基础：期自动除极的离子基础： (1)内向电流内向电流if逐渐增强逐渐增强，形成，形成4期期进行性净内向进行性净内向离子电流，导

43、致离子电流，导致自动去极化。其主要离子成分为自动去极化。其主要离子成分为na+，但与快，但与快na+通道不同，可被铯所阻断通道不同，可被铯所阻断。 (2) ik的逐渐衰减的逐渐衰减purkinje cellpurkinje cell心肌的自动节律性心肌的自动节律性 慢反应自律细胞的慢反应自律细胞的窦房结细胞窦房结细胞与快反应与快反应自律细胞的自律细胞的浦肯野细胞浦肯野细胞相比相比: (1) 最大复极电位和阈电位均高于最大复极电位和阈电位均高于浦肯野细胞；浦肯野细胞；(2) 0 期去极化幅度低，速度慢，时程长，不陡峭；期去极化幅度低，速度慢，时程长，不陡峭；(3) 无明显的复极无明显的复极1期和

44、期和2期；期；(4) 4 期自动去极化速度明显快于期自动去极化速度明显快于浦肯野细胞。浦肯野细胞。 三种细胞ap及其机制的比较（1，2期）三种细胞ap及其机制的比较（3，4期）第二节第二节 心脏的生物电现象及节律心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导性兴奋的产生和传导 心肌的自动节律性心肌的自动节律性(一一) 自律细胞的跨膜电位及形成机制自律细胞的跨膜电位及形成机制(二二) 心脏传导系统各部位的自律性及影响自心脏传导系统各部位的自律性及影响自律性的因素律性的因素 组织、细胞能够在没有外来刺激的条件下，组织、细胞能够在没有外来刺激的条件下，自动地发生节律性兴奋的特性，称为自动节律性自动地发生节

45、律性兴奋的特性，称为自动节律性(autorhythmicity)，简称，简称自律性自律性。自律性的高低。自律性的高低可用自动兴奋的频率来表示。可用自动兴奋的频率来表示。autorhythmicity(二二) 心脏传导系统各部位的自律性及影响心脏传导系统各部位的自律性及影响自律性的因素自律性的因素1. 心脏的起搏点心脏的起搏点 窦房结窦房结90100次次/min，房室交界，房室交界(4060次次/min)、末梢浦肯野纤维网、末梢浦肯野纤维网(1540次次/min)。 正常起搏点：正常起搏点： 窦性心律：窦性心律： 潜在起搏点：潜在起搏点： 异位起搏点。异位起搏点。autorhythmicity窦

46、房结通过两种方式控制潜在起搏点：窦房结通过两种方式控制潜在起搏点：抢先占领抢先占领(preoccupation)：潜在起搏点潜在起搏点4 4期自动去极化期自动去极化尚未到阈电位水平之前，已被窦房结传来的冲动所尚未到阈电位水平之前，已被窦房结传来的冲动所激动而产生动作电位，其自身的自律性就不可能出激动而产生动作电位，其自身的自律性就不可能出现。现。超速驱动压抑超速驱动压抑(overdrive suppression)：在自律性很高在自律性很高的窦房结兴奋驱动下，潜在起搏点以远远超过它们的窦房结兴奋驱动下，潜在起搏点以远远超过它们自身自动兴奋的频率自身自动兴奋的频率“被动被动”兴奋兴奋超速驱动。较

47、超速驱动。较长时间后出现了本身自律活动被抑制效应；一旦窦长时间后出现了本身自律活动被抑制效应；一旦窦房结的驱动中断，潜在起搏点需要一定的时间才能房结的驱动中断，潜在起搏点需要一定的时间才能从被压抑状态中恢复其自律性的现象从被压抑状态中恢复其自律性的现象超速驱动压超速驱动压抑。频率差别越大，抑制效应越抑。频率差别越大，抑制效应越强。强。autorhythmicity2. 决定和影响自律性的因素决定和影响自律性的因素(1) 4期自动除极的速度期自动除极的速度(2) 最大舒张电位的水平最大舒张电位的水平(3) 阈电位水平阈电位水平第二节第二节 心脏的生物电现象及节律心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生

48、和传导性兴奋的产生和传导心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌的自动节律性心肌的自动节律性心肌的传导性和兴奋在心脏的传导心肌的传导性和兴奋在心脏的传导(一一) 心肌细胞的传导性心肌细胞的传导性(conductivity)传导性：传导性：心肌细胞具有传导兴奋的能心肌细胞具有传导兴奋的能力。传导性的高低可用兴奋的传播速力。传导性的高低可用兴奋的传播速度来表示。度来表示。conductivity(一一) 心肌细胞的传导性心肌细胞的传导性(conductivity)(二二) 兴奋在心脏内的传导过程和特点兴奋在心脏内的传导过程和特点1. 心脏起搏点：心脏起搏点：窦房结窦房结p 细胞为自

49、律细胞，是心脏起细胞为自律细胞，是心脏起搏点。窦房结过渡细胞将搏点。窦房结过渡细胞将p 细胞的自律性兴奋传细胞的自律性兴奋传播到心房肌。播到心房肌。2. 结间束及兴奋在心房内的传播：结间束及兴奋在心房内的传播：心房肌的传导速心房肌的传导速度为度为0.3m/s。左右心房内的左右心房内的优势传导通路优势传导通路(1m/s)。3. 房室结的单向传导和延搁作用：房室结的单向传导和延搁作用： 房室结联系心房和心室房室结联系心房和心室 单向传导单向传导 结区传导仅结区传导仅0.020.05m/s 房房-室延搁室延搁 生理意义：生理意义： 心房收缩后心室收缩心房收缩后心室收缩充分充盈充分充盈 临床：房室交界

50、传导速度慢临床：房室交界传导速度慢传导阻滞传导阻滞conductivity(二二) 兴奋在心脏内的传导过程和特点兴奋在心脏内的传导过程和特点1. 心脏起搏点：心脏起搏点：2. 结间束及兴奋在心房内的传播：结间束及兴奋在心房内的传播：3. 房室结的单向传导和延搁作用：房室结的单向传导和延搁作用：4. 浦肯野系统兴奋的传导：浦肯野系统兴奋的传导：浦肯野细胞间的传导浦肯野细胞间的传导速度速度1.54m/s，兴奋在浦肯野系统中传导仅，兴奋在浦肯野系统中传导仅0.03s，可几乎同时到达心室各处的内壁。，可几乎同时到达心室各处的内壁。 5. 兴奋在心室肌的传导：兴奋在心室肌的传导：心室肌传导速度心室肌传导

51、速度0.5m/s。兴奋由心内膜传导到心外膜约兴奋由心内膜传导到心外膜约0.03s。conductivity(二二) 兴奋在心脏内的传导过程和特点兴奋在心脏内的传导过程和特点6. 兴奋在心脏各部位出现的时间：兴奋在心脏各部位出现的时间：p.96 图图4-14窦房结窦房结左右心房左右心房(优势传导通路优势传导通路) 房室交界区房室交界区房室房室束束末梢末梢浦肯野细浦肯野细胞胞心室肌心室肌(内膜内膜侧侧外膜侧外膜侧)。conductivity(二二) 兴奋在心脏内的传导过程和特点兴奋在心脏内的传导过程和特点7. 影响心肌传导性的因素影响心肌传导性的因素(1)结构因素：结构因素： 心肌细胞的直径：心肌

52、细胞的直径：细胞直径与细胞内电阻细胞直径与细胞内电阻呈反比，呈反比，末梢末梢浦肯野细胞的直径最大，传导速浦肯野细胞的直径最大，传导速度最快；结区细胞直径最小，传导速度最慢。度最快；结区细胞直径最小，传导速度最慢。 细胞间缝隙连接的数量和开放状态有关：细胞间缝隙连接的数量和开放状态有关： 房室交界区细胞间房室交界区细胞间缝隙连接缝隙连接的的数量较少，则传数量较少，则传导速度慢。导速度慢。conductivity(二二) 兴奋在心脏内的传导过程和特点兴奋在心脏内的传导过程和特点7. 影响心肌传导性的因素影响心肌传导性的因素(1) 结构因素：结构因素：(2) 生理因素：生理因素： 动作电位动作电位0

53、期除极速度和幅度期除极速度和幅度 邻近部位膜的兴奋性邻近部位膜的兴奋性 rp与阈电位的差距与阈电位的差距 0期除极的离子通道的状态期除极的离子通道的状态 0 期除极速度快期除极速度快临近未兴奋膜临近未兴奋膜局部电流形成快局部电流形成快达到阈电位快达到阈电位快兴奋传导快兴奋传导快0 期除极幅度大期除极幅度大(兴奋和未兴奋部兴奋和未兴奋部位之间位之间) 电位差大电位差大局部电流强，扩布距离大，局部电流强，扩布距离大，使下游更远处兴奋使下游更远处兴奋兴奋传导快兴奋传导快conductivity静息电位与阈电静息电位与阈电位的差距扩大位的差距扩大兴奋性降低兴奋性降低达阈电位所达阈电位所需时间长需时间长

54、传导速度减慢传导速度减慢兴兴 奋奋不能引起兴奋不能引起兴奋传导阻滞传导阻滞传导减慢传导减慢conductivity升支缓慢、幅度升支缓慢、幅度小的动作电位小的动作电位相对不应期相对不应期或超常期内或超常期内有效不应期有效不应期第二节第二节 心脏的生物电现象及节律心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导性兴奋的产生和传导心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌的自动节律性心肌的自动节律性心肌的传导性和兴奋在心脏的传导心肌的传导性和兴奋在心脏的传导体表心电图体表心电图electrocardiogram心电图：心电图：每一心动周期中，由窦房结产生的兴每一心动周期中，由窦房结产生的兴奋

55、，依次传向心房和心室，这种兴奋在产生奋，依次传向心房和心室，这种兴奋在产生和传播时所伴随的生物电变化，通过周围组和传播时所伴随的生物电变化，通过周围组织传到全身，使身体各部位在每一心动周期织传到全身，使身体各部位在每一心动周期中都发生有规律的电变化，用引导电极置于中都发生有规律的电变化，用引导电极置于肢体或躯体的一定部位记录出来心电变化的肢体或躯体的一定部位记录出来心电变化的波形，即为波形，即为心电图心电图。 体表心电图体表心电图(electrocardiogram, ecg) 希氏束电图希氏束电图(his bundle electrogram, hbe)electrocardiogram (

56、一一)正常心电图的波形及生理意义正常心电图的波形及生理意义 心脏的生物电变化传导到体表，由测量电极在心脏的生物电变化传导到体表，由测量电极在体表一定部位记录出来的心脏电变化曲线，称体表体表一定部位记录出来的心脏电变化曲线，称体表心电图。心电图。 心电图机设置：心电图机设置：1mv/cm1mv/cm和和25mm/s25mm/s 纵向每小格为纵向每小格为 0.1mv0.1mv 横向每小格为横向每小格为 0.04s0.04selectrocardiogramelectrocardiogram(一一)正常心电图的波形及生理意义正常心电图的波形及生理意义(1) p波：波：代表左右两代表左右两心房的去极化

57、心房的去极化过程。波形小而圆钝，过程。波形小而圆钝， 0.080.11s，0.25mv (2) qrs综合波综合波：左右两：左右两心室去极化心室去极化，典型的包括，典型的包括qrs三三个波，在不同导联中三个波不一定都出现，历个波，在不同导联中三个波不一定都出现，历时时0.060.10s，代表心室肌兴奋扩布时间。，代表心室肌兴奋扩布时间。(3) t波：心室复极波：心室复极(3期复极期复极)，0.10.8mv，(在在r波较高波较高的导联中的导联中t波不应低于波不应低于r波的波的1/10)，0.050.25s，t波方向与波方向与qrs主波方向相同。主波方向相同。(4) u波：波：t波后可能有低而宽的

58、小波，其意义不清。波后可能有低而宽的小波，其意义不清。electrocardiogramelectrocardiogram(一一)正常心电图的波形及生理意义正常心电图的波形及生理意义时程：时程：(1) pr间期间期(pq间期间期)：p波起点到波起点到qrs波起点之间的时程，波起点之间的时程，0.120.20s，代表窦房结兴奋经心房、房室交界、房，代表窦房结兴奋经心房、房室交界、房室束到达心室的时间室束到达心室的时间(房室传导时间房室传导时间)。房室传导阻滞。房室传导阻滞。(2) s-t段段：qrs终了到终了到t波起点，代表平台期波起点，代表平台期(2期期)，在，在基线。基线。 (3) qt间期

59、：间期：qrs波起点到波起点到t波终点，心室开始兴奋到完波终点，心室开始兴奋到完全复极。全复极。electrocardiogramelectrocardiogram(二二)心肌动作电位和心电图的关系心肌动作电位和心电图的关系 qrs综合波：综合波：心室肌细胞动作电位心室肌细胞动作电位0期期 s-t段：段：平台期平台期(2期期) t 波：波：3期复极期复极 ecg是很多心肌细胞电活动的综合效应在体是很多心肌细胞电活动的综合效应在体表的反映。表的反映。 ecg是在体表间接记录心电，电极放置位置是在体表间接记录心电，电极放置位置不同，记到的心电曲线不同。不同，记到的心电曲线不同。circulatio

60、n第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能第二节第二节 心脏的生物电现象及节律性心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导兴奋的产生和传导第三节第三节 血管生理血管生理第四节第四节 心血管活动的调节心血管活动的调节第五节第五节 器官循环器官循环血血 管管 生生 理理各类血管的功能特点各类血管的功能特点血流量、血流阻力和血压血流量、血流阻力和血压动脉血压和动脉脉搏动脉血压和动脉脉搏静脉血压与静脉回心血量静脉血压与静脉回心血量微循环微循环组织液的生成组织液的生成淋巴液的生成和回流淋巴液的生成和回流一、各类血管的结构和功能特点一、各类血管的结构和功能特点一、各类血管的结构和功能特点一、各类血管的结构和功能特