12级药学本科血液循环1

1、1 第六章第六章 循环系统的结构与功能循环系统的结构与功能2威廉威廉哈维（哈维（ william harvey, 15781657 ）名著名著心与血的运动心与血的运动德国生理学家德国生理学家 奥托奥托 . 富兰克（富兰克（otto frank , 18651944 ） 英国生理学家英国生理学家 欧内斯特欧内斯特 . 斯塔林斯塔林（ ernest henry starling） 186619273 德国科学家德国科学家 奥托奥托 . 洛伊维洛伊维 （otto loewi） 18731961 英国生理学家英国生理学家 贝利斯贝利斯（ william m. bayliss） 18601924荷兰生理

2、学家荷兰生理学家 威廉威廉 . 艾因特霍芬艾因特霍芬（willem einthoven） 186019274心血管疾病心血管疾病美国美国, , 冠心病死亡人数冠心病死亡人数50万万/年年中国中国, , 高血压患病人数高血压患病人数1亿人亿人主主 要要 内内 容容5第一节第一节 心脏的心脏的生物电活动生物电活动第二节第二节 心脏的心脏的泵血泵血功能功能第三节第三节 血管血管生理生理第四节第四节 心血管活动的心血管活动的调节调节第五节第五节 器官循环（自学）器官循环（自学）1.掌握掌握心室肌细胞心室肌细胞跨膜电位及其形成机制；心肌的电生跨膜电位及其形成机制；心肌的电生理特性：理特性：兴奋性兴奋性、

3、自律性自律性、传导性传导性和收缩性；和收缩性；2.熟悉心动周期；心脏射血各期心房、心室与动脉内压熟悉心动周期；心脏射血各期心房、心室与动脉内压力和容积变化的关系以及房室瓣和动脉瓣开闭的原理力和容积变化的关系以及房室瓣和动脉瓣开闭的原理；心脏泵血功能评价；心输出量及其影响因素。；心脏泵血功能评价；心输出量及其影响因素。3.熟悉血管的类型；血流、血流阻力和血压的概念和形熟悉血管的类型；血流、血流阻力和血压的概念和形成；动脉血压正常值、成；动脉血压正常值、动脉血压的形成及影响因素动脉血压的形成及影响因素。4.熟悉微循环组成；组织液与淋巴液的生成和回流、影熟悉微循环组成；组织液与淋巴液的生成和回流、影

4、响组织液生成的因素、淋巴循环的生理作用。响组织液生成的因素、淋巴循环的生理作用。5.掌握掌握心血管的神经支配心血管的神经支配、心血管活动的反射调节心血管活动的反射调节及其及其生理意义；心血管活动的生理意义；心血管活动的体液调节体液调节。教学目的与要求7血血液液循循环环的的过过程程8血液循环血液循环：血液在心血管中按着一定的方向、：血液在心血管中按着一定的方向、 周而复始地循环流动。周而复始地循环流动。血液循环的生理功能：血液循环的生理功能： 1. 物质物质运输运输： 2. 实现实现体液调节体液调节： 3. 维持维持内环境稳态内环境稳态： 4. 防御防御功能：功能： 5. 内分泌内分泌功能：功能

5、：9第一节第一节 心脏的心脏的生物电活动生物电活动一、心肌细胞的一、心肌细胞的分类分类（一）（一）工作细胞工作细胞：心房肌和心室肌细胞；：心房肌和心室肌细胞； （兴奋性兴奋性、收缩性收缩性、传导性传导性）（二）（二）特殊分化的心肌细胞特殊分化的心肌细胞（自律细胞自律细胞）：）： 心脏内的特殊传导系统。窦房结、房心脏内的特殊传导系统。窦房结、房 室交界、房室束、左右束支、浦肯野室交界、房室束、左右束支、浦肯野 纤维；（纤维；（自律性自律性、兴奋性兴奋性、传导性传导性） 房室交界房室交界：房结区、：房结区、结区结区、结希区。、结希区。 其中结区无自律性其中结区无自律性10窦房结窦房结: :p p细

6、胞及过渡细胞细胞及过渡细胞房室结房室结: :房结区房结区, ,结区结区, ,结希区结希区房室束房室束左束支左束支右束支右束支心脏的特殊传导系统组成和分布心脏的特殊传导系统组成和分布11心脏特殊传导系统心脏特殊传导系统(specialized conduction system)：12心脏特殊传导系统心脏特殊传导系统(specialized conduction system)：13心脏特殊传导系统心脏特殊传导系统(specialized conduction system)：14二、心肌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15（一）工作细胞的跨膜电位及其离子基础（一）工

7、作细胞的跨膜电位及其离子基础atp adp+ + + - - - - - - - - - - - - +- - - - - - - + - - - - - - - - +40 +20 0 - 20 - 40 - 60 - 80-100k+na+k+k+k+na+ca2+ + + - - - - - - - - - - - - +- - - - - - - + - - - - - - - - na+k+na +40 +20 0 - 20 - 40 - 60 - 80-100+ + + - - - - - - - - - - - - +- - - - - - - + - - - - - - - -

8、 16 2. 心室肌细胞心室肌细胞ap的形成机制：的形成机制： 刺激刺激rp阈电位阈电位激活快激活快na+通道通道na+再生式内流再生式内流na+平衡电位平衡电位（0期）期）快快na+通道通道：-70mv激活，激活，-55mv失活，持续失活，持续1-2ms，特异性强，特异性强按任意键显示动画按任意键显示动画20期期17快快nana+ +通道失活通道失活k k+ +一过性外流一过性外流ito快速复极化快速复极化（1 1期）期）1期期k k+ +按任意键显示动画按任意键显示动画2nana+ +18o期去极达期去极达-40mv时时已激活慢已激活慢ca2+通道通道激活激活ik 通道通道ca2+缓慢内流

9、缓慢内流 与与k+外流处于平衡外流处于平衡 缓慢复极化缓慢复极化（2期期=平台期）平台期）2期期nana+ +caca2+2+按任意键显示动画按任意键显示动画2k k+ +k k+ +19慢慢caca2+2+通道失活通道失活+ +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）3期期nana+ +k k+ +caca2+2+k k+ +k k+ +泵泵按任意键显示动画按任意键显示动画2泵泵20内向整流内向整流(inward rectification)： ik1通道对通道对k+的通透性因膜的去极化而降的通透性因膜的去极化

10、而降低的现象称为低的现象称为内向整流内向整流，是造成平台期较长，是造成平台期较长的一个重要原因。的一个重要原因。慢通道：慢通道： l-type ca2+通道的激活、失活以及再复活通道的激活、失活以及再复活所需的时间均比所需的时间均比na+通道的长。通道的长。 可被可被mn2+和和ca2+通道阻断剂（维拉帕米）通道阻断剂（维拉帕米）所阻断。所阻断。21 4期期: 因膜内因膜内na+和和ca2+ 升高，而升高，而 膜外膜外 k+ 升高升高激活离子泵激活离子泵 泵出泵出na+和和ca2+，泵入，泵入k+ 恢复正常离子分布。恢复正常离子分布。22atp adp+ + + - - - - - - - -

11、 - - - - +- - - - - - - + - - - - - - - - +40 +20 0 - 20 - 40 - 60 - 80-100k+na+k+k+k+k+ca2+ + + - - - - - - - - - - - - +- - - - - - - + - - - - - - - - k+k+na+ +40 +20 0 - 20 - 40 - 60 - 80-100+ + + - - - - - - - - - - - - +- - - - - - - + - - - - - - - - 23心肌工作细胞生物电活动及其产生机制心肌工作细胞生物电活动及其产生机制1. 静息电

12、位静息电位：神经细胞一样，：神经细胞一样， k+平衡电位平衡电位;2. 动作电位动作电位： （1）去极化去极化： 0期期：na+内流；内流； （2）复极化复极化： 1期期：k+外流；外流； 2期期：ca2+内流内流,k+外流平衡外流平衡; 3期期：k+外流；外流； 4期期：离子重新分布；：离子重新分布；24（二）自律细胞的跨膜电位及其离子基础（二）自律细胞的跨膜电位及其离子基础 动作电位特点动作电位特点： 1. 3期复极末期达到最大值后，电位缓慢地期复极末期达到最大值后，电位缓慢地 自动产生去极化自动产生去极化； 2. 去极化达到阈电位时，触发去极化达到阈电位时，触发动作电位动作电位；251.

13、 浦肯野细胞浦肯野细胞动作电位特点：动作电位特点： （1）也分）也分0、1、2、3、4共共5个期个期； （2）0期去极化幅度：期去极化幅度：100-130mv; （3）4期膜电位缓慢期膜电位缓慢自动除极化自动除极化：if na+内内 向电流；向电流；2. 窦房结窦房结p细胞细胞动作电位特点：动作电位特点： （1）分）分0、3、4期，期，无明显的无明显的1和和2期期； （2）最大）最大复极电位复极电位（-70mv）和）和阈电位阈电位 （-40mv）绝对值小；）绝对值小； （3）0期去极化期去极化速度速度慢，慢，幅度幅度小；小； （4）4期期自动去极化速度快自动去极化速度快；26 浦肯野细胞浦肯野

14、细胞自动除极的形成机制：自动除极的形成机制： 1.主要为主要为if 内向电流内向电流，特点，特点随时间推移而逐渐增强。随时间推移而逐渐增强。复极电位达复极电位达-55mv左右开始被激活左右开始被激活 -100mv左右充分激活。左右充分激活。(见图见图)主要由主要由na+内流所产生内流所产生(非选择性正离子通道非选择性正离子通道)。 可被铯（可被铯（cs）所阻断。所阻断。 2.逐渐衰减的外向逐渐衰减的外向k+电流（次要）。电流（次要）。272829快反应自律细胞的电位形成机制快反应自律细胞的电位形成机制3 期期 末末 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

15、 -60mv 时时if 通通 道道 的的 递递 增增 性性 激激 活活 k+ 递递 减减 性性 外外 流流na+ 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+ 通通 道道 开开 放放na+ 再再 生生 式式 内内 流流去去 极极 化化产产 生生 ap 的的 0 期期当去极化电位至当去极化电位至-50mv时时if 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30 2.窦房结细胞窦房结细胞(1)电位特征：电位特征： rp：不稳定，能：不稳定，能自动去极化，自动去极化，=最大最大舒张电位舒张电位。 ap：分：

16、分0，3，4期。期。31（2）电位形成机制）电位形成机制 0期：当期：当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（ica-l型）型）ca2+内流内流ca2+ca2+0期期阈电位阈电位零电位零电位按任意键显示动画按任意键显示动画1、2323期：慢钙通道（期：慢钙通道（ica-l型）渐失活型）渐失活 + 激活钾激活钾 通道（通道（ik） ca2+内流内流+ k+递减性外流递减性外流 （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期期按任意键显示动画按任意键显示动画1、2334期：期：k+递减性外流递减性外流 + na+递增性内流递增性内

17、流（if）+ ca2+内流（内流（ica-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”终止的离子流现象。终止的离子流现象。na+ca2+4期期按任意键显示动画按任意键显示动画1、234钙通道的种类：钙通道的种类：l型：型：ica-l(long lasting)为为0期和平台期的慢通期和平台期的慢通道，阈电位道，阈电位-30 -40mv，儿茶酚胺可影响。儿茶酚胺可影响。t型：型：ica-t(transient) 的阈电位的阈电位-50 -60mv，被被镍镍阻断，不受一般的钙通道阻断剂和儿阻断，不受一般的钙通道阻断剂和儿

18、茶酚胺的影响。茶酚胺的影响。35三、心肌细胞的电生理类型三、心肌细胞的电生理类型心肌细胞分类心肌细胞分类： 根据自律性根据自律性：自律细胞、非自律细胞；：自律细胞、非自律细胞； 根据动作电位根据动作电位：快反应细胞、慢反应细胞；：快反应细胞、慢反应细胞；（一）（一）快反应细胞快反应细胞 包括包括:心房肌、心室肌、房室束、浦肯野细胞心房肌、心室肌、房室束、浦肯野细胞 特点特点：（：（1）最大舒张电位大最大舒张电位大(-85-95mv）；）； （2）0期去极化快、幅度大，复极化期去极化快、幅度大，复极化 缓慢，动作电位时程长；缓慢，动作电位时程长； （3）兴奋的传导速度快；）兴奋的传导速度快；36

19、（二）（二）慢反应细胞慢反应细胞 包括包括：窦房结细胞、房室交界的细胞：窦房结细胞、房室交界的细胞 特点特点：（：（1）最大舒张电位小（）最大舒张电位小（-60-70mv） （2）0期去极化速度慢、幅度小，复期去极化速度慢、幅度小，复 极过程缓慢而没有明确的分期；极过程缓慢而没有明确的分期； （3）兴奋的传导速度慢；）兴奋的传导速度慢；37根据根据0期去极化期去极化速率和有无速率和有无4期自动去极化期自动去极化心肌分为心肌分为 快反应快反应非自律细胞非自律细胞（心房肌、心室肌）（心房肌、心室肌） 0期去极速率快，期去极速率快，4期期无无自动去极化。自动去极化。 快反应快反应自律细胞自律细胞（房

20、室束及分支、浦肯野细胞）（房室束及分支、浦肯野细胞） 0期去极速率快，期去极速率快，4期期有有自动去极化。自动去极化。 慢反应慢反应自律细胞自律细胞（窦房结细胞、房结区、结希区）（窦房结细胞、房结区、结希区） 0期去极速率慢，期去极速率慢，4期有自动去极化。期有自动去极化。 慢反应慢反应非自律细胞非自律细胞（结区细胞）（结区细胞） 0期去极速率慢，期去极速率慢，4期无自动去极化。期无自动去极化。38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apapapap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、

21、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 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大：大：-85mv-85mv-90mv -90mv rprp小：小：-65mv-65mv-70mv-70mvrprp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

22、）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39四、心肌的生理特性四、心肌的生理特性一般生理一般生理特性：特性： 自律性、传导性、兴奋性、收缩性自律性、传导性、兴奋性、收缩性电生理电生理特性：特性： 自律性、传导性、兴奋性自律性、传导性、兴奋性4041 （一）心肌细胞的电生理特性（一）心肌细胞的电生理特性 1.自动节律性自动节律性自动节律性自动节律性：心肌在无外来刺激的条件下，能：心肌在无外来刺激的条件下，能 够自发地发生节律性兴奋的特性够自发地发生节律性兴奋的特性（1） 心脏的起搏点心脏的起搏点：特殊传导系统的自律细胞。：特殊传导系统的自律

23、细胞。 自律性的高低自律性的高低：窦房结：窦房结：100次次/分；分； 房室交界：房室交界：50次次/分；分； 房室束及其分支：房室束及其分支：40次次/分；分； 浦肯野细胞：浦肯野细胞：25次次/分；分； 正常起搏点：正常起搏点： 潜在起搏点潜在起搏点：（异位起搏点）：（异位起搏点）42（2）窦房结对潜在起搏点的控制方式窦房结对潜在起搏点的控制方式 1）抢先占领抢先占领：窦房结的兴奋到达潜在起搏：窦房结的兴奋到达潜在起搏 点的时候，自己的自动去极化尚未达点的时候，自己的自动去极化尚未达 到阈电位水平，而被抢先激动引起。到阈电位水平，而被抢先激动引起。 2）超速驱动压抑超速驱动压抑：窦房结的快

24、速节律活动，：窦房结的快速节律活动， 对较低频率潜在起搏点的直接抑制作对较低频率潜在起搏点的直接抑制作 用。用。 这种超驱动阻抑效应具有频率依从性。这种超驱动阻抑效应具有频率依从性。 即两者的频率差越大，其抑制作用越强。即两者的频率差越大，其抑制作用越强。43抢先占领抢先占领44超速驱动压抑超速驱动压抑45（3）决定和影响自律性的因素决定和影响自律性的因素 1）4期自动去极化速度期自动去极化速度： 自动去极化速度快，到达阈电位的时间自动去极化速度快，到达阈电位的时间 缩短缩短, 单位时间内发兴奋的次数多单位时间内发兴奋的次数多-自律自律 性高；性高；46 2）最大舒张电位与阈电位之间的差距最大

25、舒张电位与阈电位之间的差距： 最大舒张电位上移或阈电位下移，两者最大舒张电位上移或阈电位下移，两者 的差异缩小，膜电位去极化达到阈电位的差异缩小，膜电位去极化达到阈电位 时间缩短时间缩短-自律性增高。自律性增高。47 2. 兴奋性兴奋性（1）决定和影响兴奋性的因素决定和影响兴奋性的因素： 1）静息（或最大舒张）电位与阈电位之差静息（或最大舒张）电位与阈电位之差: 差大兴奋性低，差小兴奋性高；差大兴奋性低，差小兴奋性高； 2）na+通道的状态通道的状态： 备用：在静息电位水平时（备用：在静息电位水平时（-90mv） 激活：在阈电位水平时（激活：在阈电位水平时（-70mv） 失活：去极化末，而且不

26、能再次开放失活：去极化末，而且不能再次开放48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 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49（2）心肌兴奋时兴奋性的周期性变化：）心肌兴奋时兴奋性的周期性变化：主要与主要与na+通道的功能状态有关通道的功能状态有关 1）绝对不应期绝对不应期和和有效不应期有效不应期： 绝对不应期绝对不应期：动作电位：动作电位0期到复极期到复极3期膜电期膜电 位达位达-55mv的期间；的期间； 局部反应期局部反应期

27、：膜电位复极化：膜电位复极化-55-60mv期间期间; 2）相对不应期相对不应期：-60-80mv； 3）超常期超常期：-80-90mv；50 有效不应期特别长（有效不应期特别长（200300 ms）,相当于相当于心肌整个心肌整个收缩期和舒张早期，收缩期和舒张早期，所以心肌所以心肌不不会产生会产生强直收缩强直收缩，保证心脏的泵血功能。，保证心脏的泵血功能。 心肌慢反应细胞去极化的心肌慢反应细胞去极化的ca2+通道复活的通道复活的 速度较慢，其有效不应期更长，常超过速度较慢，其有效不应期更长，常超过3期期 达到接近达到接近4期，所以兴奋性更低。期，所以兴奋性更低。51膜电位（膜电位（mv）有效不

28、应期有效不应期时间（时间（ms）超常期超常期相对不应期相对不应期动作电位动作电位机械收缩机械收缩心室肌细胞动作电位与机械收缩的关系心室肌细胞动作电位与机械收缩的关系52局部反应期局部反应期53相对不应期相对不应期54超超 常常 期期55 （3）期前收缩和代偿间歇：）期前收缩和代偿间歇：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, 称为称为代偿间歇代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较：一次期前收缩之后所出现的一段较 长的舒张期称为长的舒张期称为56传导过程传导过程 窦窦 房房 结结 结间束结间束 房间束

29、房间束(优势传导路优势传导路) 房室交界房室交界 心房肌心房肌 房室束房室束 左右束支左右束支 浦肯野纤维浦肯野纤维 心室肌心室肌3. 传导性传导性57 （1）特殊传导组织兴奋的传导速度：特殊传导组织兴奋的传导速度： 浦氏纤维浦氏纤维(4m/s);束支束支(2m/s);心室肌心室肌(1m/s); 心房肌心房肌(0.4m/s);结区结区(0.02m/s);58 （2）心脏内兴奋传导的特点心脏内兴奋传导的特点: 浦氏纤维最快浦氏纤维最快房、室内快房、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于心房排利于心房排 空、心室充盈。空、心室充盈。 房室交界是房室

30、交界是传导必经之路传导必经之路，易出现传导阻，易出现传导阻 滞（滞（房室阻滞房室阻滞）。）。 59 （3）决定和影响心肌传导性的因素决定和影响心肌传导性的因素 1）动作电位期去极化的速度和幅度）动作电位期去极化的速度和幅度 0期速度期速度 与邻旁间与邻旁间 产生局产生局 rp距距 新新ap 传导传导 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度度 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60 2）邻旁部位细胞膜的兴奋性邻旁部位细胞膜的兴奋性 沿着细胞膜的兴奋扩散的过程沿着细胞膜的兴奋扩散的过程,只有邻近未兴奋部只有邻近未兴奋

31、部位膜的兴奋性正常位膜的兴奋性正常,兴奋才能正常地传导通过。兴奋才能正常地传导通过。 （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na+通道状态通道状态 传导性传导性61 4. 心肌细胞的机械特性心肌细胞的机械特性-收缩性收缩性（1）同步收缩同步收缩：特殊传导组织的传导速度：特殊传导组织的传导速度 快、闰盘电阻又很低，有利于心房快、闰盘电阻又很低，有利于心房 或心室肌的同步收缩；或心室肌的同步收缩；（2）不发生强直收缩不发生强直收缩：心肌细胞的有效不：心肌细胞的有效不 应期特别长；应期特别长；（3）对）对细胞外钙离子的依赖性细胞外钙离子的依赖性：心肌细胞：心肌细胞 的肌浆网不发达、容积小，收缩时的肌浆网不发达、容积小，收缩时 的钙主要来自于细胞外。的钙主要来自于细胞外。兴奋收缩