血液循环生理学1

血液循环-生理学第四章血液循环血液循环生理学心血管活动的调节血管生理心脏的泵血功能心脏的生物电zunyimedicaluniversity

心脏心血管系统动、静脉毛细血管循环系统淋巴管道淋巴系统淋巴器官*功能：物质运输、物质交换、维持稳态、机体防御及免疫、内分泌等。

心脏的泵血过程及机制一

心输出量与心脏做功二

心脏泵血功能的储备三

影响心输出量的因素四

心功能的评价五第一节心脏的泵血功能第一节心脏的泵血功能1、我们的心脏是怎样工作的？2.怎么评价我们心脏的工作能力？3.有哪些因素可以影响我们心脏的工作？请思考：(systole)(diastole)一、心脏泵血的过程和机制(一)心动周期

心动周期（cardiaccycle）心脏一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期,分为收缩期和舒张期。心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标心率（heartrate，hr）

：

每min心脏搏动（心动周期）的次数

正常成人hr：60～100次/分。

hr

75次/min，每一个心动周期：在这0.8s的心动周期内，心房、心室是怎样活动的？(一)心动周期0.8秒0.80.50.40.30.20.10.70.6contractionofventriclecontractionofatriumwholeheartdiastolerelaxationofventricle室缩0.3s室舒0.5s房缩0.1s房舒0.7s

(一)心动周期心动周期的特点:1.房室不同步收缩2.有一个全心舒张期3.舒张期长于收缩期

心率加快时，心动周期

，(一)心动周期缩短收缩期与舒张期哪个缩短最为显著？（二）心脏泵血过程（以左心为例）zunyimedicaluniversity心动周期中压力变化瓣膜变化容积变化血流变化

1.心室收缩期持续0.3s（1）等容收缩期：

心室收缩的早期持续0.05s心室开始收缩心房内压心室收缩的早期主动脉压

心室成为一个封闭腔

主动脉瓣仍处于关闭房室瓣关闭心室内压﹥室内压﹤心室容积不变、血液不流、室内压急剧（2）射血期:

约0.25s心室肌强烈收缩室内压急剧﹥主动脉压

主动脉瓣被打开

心室内的血液射入主动脉

心室容积缩小

快速射血期

(0.1s)

射血早期射血速度快,量大

(占射血量70%),容积↓

,室内压↑↑达锋值减慢射血期

(0.15s)

射血中晚期射血速度慢,量小(占射血量30%),容积继续↓,室内压略﹤动脉压2.心室舒张期

(1)等容舒张期：心室舒张的早期，约0.06～0.08s

心室开始舒张心房内压心室舒张早期主动脉压

心室成为一个封闭腔

房室瓣仍处于关闭状态

主动脉瓣关闭心室内压↓﹥室内压↓﹤心室容积不变、血液不流室内压急剧↓（2）心室充盈期

心室进一步舒张

房内压

房室瓣开放心室充盈室内压继续﹤快速充盈期

(0.11s)充盈早期心室舒张的“抽吸”力大充盈速度快,量大

(占充盈量2/3)容积↑室内压↓可呈负压

减慢充盈期

约0.22s充盈的中晚期快速充盈期后心室容积↑心室内压↑房室压力差↓速度慢、量少，最后0.1s,下一个心动周期的心房收缩充盈量再增加10~30%⑦心房收缩期①等容收缩期②快速射血期③减慢射血期④等容舒张期⑤快速充盈期⑥减慢充盈期

心动周期中压力、瓣膜、容积、血流变化

心泵血功能特点小结1.心室射血动力：心室动脉压力差心室肌收缩2.心室的充盈动力：心室肌舒张使室内压下降(占充盈2/3)心房肌收缩使房内压升高(占充盈1/3)房室压力差3.室内压变化速率最快的时期是:等容收缩期和等容舒张期4.室内压最高：快速射血期

室内压最低：快速充盈期5.血液的单向流动有赖于瓣膜的完整心泵血功能特点小结6.一个心动周期中，右心室内压变化的幅度比左心室的小得多，因为肺动脉压力仅为主动脉的1/6

心泵血功能特点小结7.左、右心室的搏出血量相等。心房舒张：接纳、储存从静脉回流的血液此时心房只作为一个通道

心房收缩：可使心室充盈增加10%~30%，有利于心室的射血(三)心房在心脏泵血活动中的作用心动周期中房内压的变化第一心音第二心音第三心音第四心音特音调低沉

音调高清音调低浊音调低沉点持续较长

持续较短持续短持续较长心室肌收缩和房

动脉瓣关闭;射血室壁和乳头肌心房强烈收缩，成室瓣关闭的振突停导致大a和心室伸展，血流速挤血击撞室壁因动;射血大a扩张壁振动突变导致振动及产生旋涡标心室收缩开始心室舒张开始快速充盈期末心房音志（心尖区）

（动脉瓣区）（心尖）意心室收缩力与动脉瓣功能状态部分健康青年部分老年和心义房室瓣功能状态舒末期压力高（四）心音的产生二、心输出量与心脏做功心输出量每搏输出量射血分数每分输出量心指数心脏做功每搏功

每分功1.每搏输出量和射血分数每搏输出量（strokevolume，sv）

一侧心室一次收缩射出的血量(约70ml）

sv生理意义:心功能基础参数sv=舒张末期容积—收缩末期容积（一）心脏的输出量(edv)(esv)射血分数(ejectionfraction):每搏输出量占心舒末期容积的百分比正常值:55%~65%生理意义:评价心脏射血能力,及早期心功能异常ejectionfraction＝sv心舒末期容积×100%（一）心脏的输出量2、每分输出量和心指数每分输出量(minutevolume)：

每分钟由一侧心室射出的血量简称心输出量(cardiacoutput,co)

(co=sv×hr＝4.5～6.0l/min)

生理意义:评价不同状态下的心功能（一）心脏的输出量怎么评价此二人的心功能？（一）心脏的输出量心指数(cardiacindex，ci)：以单位体表面积计算的心输出量.生理意义:评价不同个体间的心功能中等身材成人：3.0～3.5l/（min·m2）心指数=心输出量体表面积静息心指数：空腹、安静时的心指数（一）心脏的输出量(二)心脏做功量（自学）正常最大效率：20%～25%心脏的效率=心脏所完成的外功心脏的耗氧量×100%心脏做功外功：机械功内功：消耗的能量每搏功=搏出量×射血压+动能(占1%)

每搏功≈压强能＝搏出量×射血压力射血压力＝射血期室内压(a)－舒张期室内压(b)a≈平均动脉压b≈平均左房压◎搏功(j)=搏出量(l)×血液比重×(平均动脉压－平均左房压)1、每搏功(strokework)搏功：心室一次收缩所作的功。

压强能和动能

生理意义：用心脏作功量要比单纯的心输出量评定心脏泵血功能的指标更为全面。

每分功=搏功×心率2、每分功(minutework)三、心泵功能的储备

某人在不同状态下的心泵功能

指标安静状态剧烈运动

心率60-100次/分120-200次/分

搏出量60-80ml170-180ml

心输出量4.5-6l/min25-30l/min

cohredvesvsvrest5l75/min125ml75ml70mlexercise30l180/min140ml<20ml>140mlreserve25l105/min15ml55ml>70ml心力储备（cardiacreserve，cr）：

心输出量随机体代谢需要而增加的能力,

反映了心脏泵血功能对代谢需要的适应能力cardiacfunctionreservecr大小取决于hr和sv的最大又最适宜的变化程度三、心泵功能的储备

心力储备

心率储备：可使心输出量2～2.5倍

提高心力储备的重要途径搏出量储备

舒张期储备:因心肌的伸展性小，只能增加15ml左右的储备

收缩期储备：可增加35-40ml左右的储备

三、心泵功能的储备

preloadafterloadcontractilitycardiacoutputstrokevolumeheartrate四、影响心输出量的因素（一）搏出量对心输出量的影响

心输出量＝搏出量×心率当心率不变时：心输出量的多少与搏出量成正相关

搏出量＝一侧心室一次收缩所射出的血量

搏出量的多少取决于心室收缩时心室肌的

a.收缩张力；

b.收缩速度；

c.收缩距离。

a.前负荷

b.后负荷

c.心肌收缩能力

而这a、b、c三参数的大小又取决于

:strokevolume1、前负荷对搏出量的影响

作为前负荷满足两个条件：

①肌肉收缩前所承受的负荷；

②由于肌肉是具有一定弹性的组织，因此在一定范围内，前负荷与初长度呈正比。

那么，什么是心室肌的前负荷呢？

whatispreload?心室肌的前负荷：心室舒张末期容积或心室舒张末期压力(心房内压）①心室舒张末期的容积或内压是心室收缩之前已承受的负荷；

②在一定范围内，心室舒张末期的容积或内压与心室肌的初长度呈正比。

1、前负荷对搏出量的影响

心室舒张末期的容积（心室的前负荷）在一定范围内增大，心收缩力增强，搏出量增加。

frank,1895；starling,1914frank-starlinglaw：增加前负荷ernesthenrystarlingottofrank1、前负荷对搏出量的影响

（1）心室功能曲线：（ventricularfunctioncurve）心室舒张末期的内压与左室搏功的关系曲线fig.frank-starlingcurve1、前负荷对搏出量的影响

cardiaccycle（心动周期）心泵血过程及机制心音的分类及特点复习心输出量心力储备为什么心室功能曲线无明显的降支？骨骼肌的长度—张力曲线心室功能曲线意义:可使心脏不致于在前负荷明显增加时出现搏出量和作功能力的下降。

——心肌的伸展性较小心肌小节内有连接蛋白心肌细胞外间质内含大量的胶原纤维心室由多层多种排列方向肌纤维组成心肌肌节长度一般不会超过2.25~2.30μm心室功能曲线无明显的降支的原因（2）异长自身调节(heterometricautoregulation)

通过改变心肌初长度（心室舒张末期容积）而引起心肌收缩力改变的调节.生理意义:

在于对搏出量的微小变化进行精细的调节,使心室射血与静脉回心血量之间能保持平衡(量出而入)1、前负荷对搏出量的影响

心肌异长自身调节机制的研究进展a、肌小节内粗、细肌丝的重叠程度b、肌钙蛋白对ca2+的亲和力呈长度依赖性ca2+↓亲和力低肌小节变短亲和力增加肌小节变长b、肌钙蛋白对ca2+的亲和力呈长度依赖性

backxph,etal,amjphysiol.①心室充盈时间：心率增快，心室舒张期和充盈时间均缩短，心室充盈减少，前负荷减少，搏出量减少

②静脉回流速度：静脉回流增快，心室充盈量增多，前负荷增大，搏出量增大

③心包内压：心包积液时，心包内压增高，可妨碍心脏充盈，前负荷减少，搏出量减少（3）影响前负荷的因素1）静脉回心血量④心室顺应性：心室顺应性降低时，心室充盈量减少，前负荷减少，搏出量减少⑤心室的舒张功能：心肌细胞肌质网对ca2+的回收率越快，心室舒张越快，使心室负压增大，心室抽吸力越强，静脉回心血量越多。

（3）影响前负荷的因素1）静脉回心血量2）射血后心室内的剩余血量心室顺应性下降心室僵硬度增加question?临床：一些心脏疾病可使心前负荷过度增加导致心力衰竭？慢性主动脉瓣关闭不全2、后负荷对搏出量的影响

后负荷必须具备两个条件

①肌肉在收缩时承受的负荷

②它不增加肌肉的初长度，是肌肉收缩时遇到的阻力左心室:

后负荷是主动脉压

whatisafterload?右心室的后负荷是肺动脉压

2、后负荷对搏出量的影响

⑴左心室肌只在射血期间（心室肌纤维短缩期间）才承受主动脉压；⑵在心室舒张末期（左心室肌收缩之前），主动脉瓣是关闭的，主动脉压的高低并不影响心室肌纤维的长度。

动脉血压升高后负荷增大等容收缩期延长射血期缩短射血速度减慢搏出量减少2、后负荷对搏出量的影响

问题:在整体条件下，正常人主动脉血压于80~170mmhg范围内变化时，心输出量为什么并无明显改变？2、后负荷对搏出量的影响

动脉血压↑（正常范围）后负荷↑等容收缩期延长＋射血期缩短↓＋射血速度↓搏出量↓心室内剩余血量↑(静脉回心血量不变)心肌初长度↑→心肌收缩力↑（异长自身调节）搏出量恢复正常2、后负荷对搏出量的影响

心肌收缩能力↑（等长调节）心肌收缩能力(myocardialcontractility)

是指心肌不依赖于前、后负荷而能改变其力学活动的一种内在特性。

又称心肌的变力状态(inotropicstate)滴加肾上腺素why?3、心肌收缩能力对搏出量的影响等长调节（homometricregulation）

:

通过改变心肌收缩能力的心脏泵血功能调节.心肌收缩能力心肌收缩能力搏出量搏出量心输出量心输出量153、心肌收缩能力对搏出量的影响3、心肌收缩能力对搏出量的影响影响心肌收缩能力的因素①活化横桥数胞浆中的ca2+浓度ca2+与肌钙蛋白的亲合力zunyimedicaluniversity②横桥atp酶活性*体育锻炼和甲状腺激素提高横桥atp酶活性，可增强心肌收缩能力.*老年人和甲状腺功能减退横桥atp酶活性降低，收缩能力减弱。3、心肌收缩能力对搏出量的影响儿茶酚胺→β受体→(经g蛋白)camp↑→ca2+通道开放几率↑+开放时间↑→[ca2+]内流↑+钙触发钙机制↑→胞内[ca2+]↑→心收缩能力↑。当心肌缺血、损伤→心肌收缩能力降低茶碱（钙增敏剂）→ca2+与肌钙蛋白的亲合力↑→活化横桥数↑→心收缩能力↑3、心肌收缩能力对搏出量的影响(二)心率（heartrate）对心输出量的影响心输出量＝心率×每搏输出量

1、hr在一定范围:心率↑

→

心输出量↑2、hr＞160～180次/分:

舒张期↓↓→充盈时间↓↓→搏出量↓↓→心输出量↓

3、hr＜40次/分:

舒张期明显↑