生理学教学课件：第四章 血液循环（8版）

第四章血液循环

bloodcirculation

生理学教研室主要内容（一）心脏生理（1）心脏的泵血功能（2）心脏的生物电活动和生理特性（二）血管生理（三）心血管活动的调节（四）器官循环第一节心脏的泵血功能一、心脏的泵血过程和机制（一）心动周期(心室)(cardiaccycle

)：心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期。心动周期=1/心率舒张期大于收缩期,有利于心脏的持久活动

心室收缩期等容收缩期心室射血期快速射血期减慢射血期心室舒张期等容舒张期心室充盈期快速充盈期减慢充盈期心房收缩期（二）心脏泵血过程(以左心室为例)1、心室收缩期——等容收缩期(isovolumiccontractionphase)时间:约0.05s压力:主A压＞室内压＞房内压瓣膜:房室瓣和主动脉瓣均关闭容积:不变血液:左室内特点：室内压升高速度最快时间:0.1s压力:主A压＜室内压＞房内压(可达120mmHg)瓣膜:房室瓣关,主动脉瓣开容积:缩小血流:左心室主A特点:射血量最大，室内压最高2、心室收缩期——快速射血期（rapid

ejectionphase

）时间:0.15s压力:主A压＞室内压＞房内压瓣膜:房室瓣关,主动脉瓣开容积:缩小血流:左心室主动脉特点:血液逆压力差进入主动脉3、心室收缩期——减慢射血期（reduced

ejectionphase

）惯性时间:约0.06s压力:主A压＞室内压＞房内压瓣膜:房室瓣和主动脉瓣均关闭容积:不变血流:左室内特点：室内压下降速度最快4、心室舒张期——等容舒张期（isovolumicdiastole）

时间:约0.11s压力:房内压＞室内压＜主A压(约0mmHg)瓣膜:房室瓣开,主动脉瓣关容积:增大血流:大V心房心室特点：充盈量最大，室内压最低5、心室舒张期——快速充盈期（rapidfillingphase）

时间:约0.22s压力:房内压＞室内压＜主A压瓣膜:房室瓣开,主动脉瓣关容积:增大血流:大V心房心室特点：血流速度减慢，充盈量减少6、心室舒张期——减慢充盈期（reducedfillingperiod）

7、心室舒张期——心房收缩期(atrialsystole)时间：约0.1s压力:房内压＞室内压＜主A压瓣膜:房室瓣开,主动脉瓣关容积:增大血流:心房心室心脏泵血全过程①推动血液流动的主要动力：②产生压力梯度的根本原因：③心室充盈的原因：④血液的单向流动：⑤室内压最高的时期：室内压最低的时期：室内压上升速度最快的时期：室内压下降速度最快的时期：⑥左、右心室的射血量小结压力梯度心室肌的收缩和舒张心室舒张产生的“抽吸”作用瓣膜的活动快速射血期末快速充盈期末等容收缩期等容舒张期相等（三）心房在心脏泵血中的作用（1）主要作用：接纳和储存血液（2）对心室充盈起辅助作用（3）初级泵：有利于静脉血回流和心室射血（四）心音（heartsound）

1、产生：心肌舒缩、瓣膜启闭、血液加速度和减速度对心血管壁的加压和减压作用以及形成涡流。2、心音图（phonocardiogram）：将心音

的机械振动转换成电信号记录下来。3、分类：S1、S2、S3、S4第一心音第二心音第三心音第四心音出现时期心室收缩期心室舒张期快速充盈期末心房收缩期性质音调低历时长音调高历时短轻而低调低调沉浊而弱听诊部位心尖处胸骨旁第二肋间隙心尖部或内上方心尖部及内侧产生原因房室瓣突然关闭动脉瓣突然关闭血流振动心室壁和瓣膜房室瓣突然紧张、振动意义心室收缩期开始的标志心室舒张期开始的标志见于病理情况二、心脏泵血功能的评定

每搏输出量和射血分数每分输出量和心指数心脏的输出量心脏的做功量每搏功每分功1、每搏输出量（strokevolume，SV）定义：一侧心室一次搏动射出的血量，简称搏出量。正常范围：60-80ml2、射血分数（ejectionfraction，EF）

搏出量心室舒张末期容积正常范围：55%-65%。（一）心脏的输出量×100%EF=3、每分输出量（minutevolume，MV）定义：一侧心室每分钟射出的血液量，简称心输出量，等于每搏输出量×心率。正常范围：4.5-6L4、心指数（cardiacindex，CI）定义：安静空腹时每平方米体表面积的心输出量。正常范围：3.0-3.5L/(min.m2)心输出量（L/min）体表面积（m2）CI（L/min/m2）＝二、心脏泵血功能的储备

（cardiacreserve）

1、定义：心输出量随机体代谢需要而增加的能力，

简称心力储备。2、衡量指标：最大输出量，反映心脏的健康程度。3、分类：搏出量储备:收缩期储备35-40ml舒张期储备15ml

心率储备：通过增加心率而使心输出量增加的能力

三、影响心输出量的因素搏出量:心室肌缩短的速度前负荷

心肌收缩能力后负荷心率

1、衡量指标：心室舒张末期容积或心室舒张末期压力。2、异长自身调节：改变心肌的初长度引起心肌收缩强度的变化。（一）前负荷对心输出量的影响5101520左心室舒张末压（mmHg）（1）前负荷=静脉回心血量+余血量（2）影响因素：心室充盈持续时间静脉回流速度心包内压心室顺应性3、影响前负荷的因素衡量指标：动脉血压其他因素不变，动脉血压增高，心室等容收缩期延长，射血期缩短，搏出量减少在整体情况：动脉血压在80-170mmHg范围内变动时，心输出量无明显改变。调节机制：异长自身调节、等长调节等生理意义：动脉血压升高的一定范围内尽可能维持正常的心输出量

（二）后负荷对心输出量的影响（三）心肌收缩能力对心输出量的影响1、定义：心肌不依赖于前、后负荷而改变其力学活动（收缩的强度和速度）的一种内在特性。2、等长调节：改变心肌收缩能力来调节心脏泵血功能的方式。3、影响因素：①活化的横桥数目胞质内Ca2+的浓度

肌钙蛋白对Ca2+的亲和力

②肌球蛋白头部ATP酶活性4、心肌收缩能力对心输出量的影响5101520左心室舒张末压（mmHg）在一定范围内（40-160次/分）:心输出量∝心率心率过快（＞160-180次/分）:心输出量减少心率过慢（＜40次/分）:心输出量减少。阶梯现象

(treppe)定义：心率增快引起心肌收缩能力增强的现象。机制：细胞内Ca2+浓度增加

影响因素：自主神经、体液因素

（四）心率对心输出量的影响第二节心脏的电生理学及生理特性一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制（一）心肌细胞的分类1、按组织学和生理学特点（1）工作细胞：心房肌、心室肌（收缩性）（2）自律细胞：窦房结P细胞、房室结细胞、浦肯野细胞

（自律性）2、按动作电位去极化速度（1）快反应细胞：心房肌、心室肌、浦肯野细胞快钠通道被激活

（2）慢反应细胞：窦房结细胞、房室结细胞慢钙通道被激活

（二）心室肌细胞的跨膜电位静息电位：-80～-90mV机制：同骨骼肌细胞离子流：IK1电流动作电位：－100＋300－90－7012340特点:①在RP的基础上产生②时程长:250～300ms③升支和降支不对称，复极缓慢，有特征性的平台期④分为五个期:0、1、2、3、4期0期:再生性Na+内流（INa）1期（快速复极初期

）:一过性K+外流(Ito)2期（平台期）：Ca2+内流与K+外流（ICa-L

、IK

）3期（快速复极末期）:K+快速外流(IK、IK1)4期（静息期）:恢复正常的离子浓度（钠泵、Na+-Ca2+交换，Ca2+泵）0膜电位(mV)-90041Na+Ca2+Na+K+钠泵Na+Ca2+K+K+3K+2K+Ca2+（三）窦房结P细胞的跨膜电位机制：0期：ICa-L3期：IK逐渐增加4期：IK进行性减少(主)ICa-T、If增加特点：①去极化速度慢，持续时间长，幅度小②最大复极电和阈电位较小③无明显的1期和2期④4期自动去极化（四）浦肯野细胞的跨膜电位4期：IK；If(主)窦房结细胞心室肌细胞浦肯野细胞类型慢反应自律细胞快反应非自律细胞快反应自律细胞静息/最大复极电位(mv)-70-90-90阈电位(mv)-40-70-70AP分期0、3、40、1、2、3、40、1、2、3、40期去极化Ca2+内流缓慢Na+内流迅速Na+内流迅速4期膜电位自动去极IK电流逐渐衰减稳定自动去极If电流逐渐递增二、心肌的生理特性收缩性兴奋性自律性传导性生理特性电生理特性机械特性（一）兴奋性（excitability）

1、影响心肌兴奋性的因素①静息电位或最大复极电位的水平静息电位或最大复极电位↑，兴奋性↓②阈电位的水平阈电位水平上移，兴奋性↓③0期去极化的离子通道的性状

INa通道或ICa-L通道的处于备用状态的数量2、心肌细胞兴奋性的周期性变化绝对不应期（ARP）兴奋性=0INa通道完全失活局部反应期

兴奋性﹤﹤正常少量INa通道恢复相对不应期（RRP）兴奋性﹤正常大多数INa通道恢复超常期（SNP）兴奋性﹥正常INa通道基本恢复膜电位小于RP3、兴奋性的周期性变化与心肌收缩活动的关系（1）心肌的有效不应期特别长意义：保证心肌收缩和舒张交替进行，有利于心脏泵血窦房结的兴奋外加刺激（2）期前收缩与代偿间歇期前收缩代偿间歇（二）自动节律性（autorhythmicity）

1、衡量标准：兴奋频率2、正常起搏点：窦房结3、潜在起搏点：窦房结以外的自律组织安全性：以较低的频率继续保持心脏的活动危险性：心律失常4、窦房结控制潜在起搏点的机制（1）抢先占领（2）超速驱动压抑①定义：当超速驱动刺激停止后，自律细胞本身的自律性需要经过一段静止期后逐渐恢复的现象。②程度：两个起搏点自动兴奋频率的差值。差值越大，压抑效应越强。③机制：钠泵活动增强。5、影响心肌自律性的因素

①4期自动去极化的速度

4期自动去极速度越快，自律性↑

②最大复极电位与阈电位的差距

差距减小，自律性↑（三）传导性（conductivity）

1、定义：心肌细胞传导兴奋的能力或特性。2、心脏内兴奋传导的途径3、衡量标准：兴奋传播的速度4、心脏内兴奋传导的特点：

浦肯野纤维传导性最高：有利于左右心室活动同步

房室延搁（atrio-ventriculardelay）：有利于心室充盈和射血房室束窦房结心房肌优势传导通路房室交界左右束支浦肯野纤维心室肌心脏内兴奋传导5、影响传导性的因素（1）结构因素

①细胞的直径

②细胞之间缝隙连接的数目和功能状态

（2）电生理因素

①动作电位0期去极化的速度和幅度

②邻近未兴奋部位膜的兴奋性缝隙连接（四）收缩性1、心肌收缩特点:①同步收缩（“全或无”式收缩）意义：有利于心室有效地完成泵血功能②不发生强直收缩意义：保证心脏正常的充盈和射血③对细胞外Ca2+的依赖性钙触发钙释放2、影响心肌收缩因素：前负荷、后负荷、心肌收缩能力，细胞外Ca2+浓度三、体表心电图（electrocardiogram

ECG）将测量电极放置在人体表面的一定部位记录到的心电变化曲线。标准Ⅱ导联心电图房室传导0.12－0.20s两心房去极两心室去极两心室复极心室传导0.32－0.44s心室完全去极第三节血管生理一、血管分类：1、弹性储器血管(windkesselvessel)主动脉、肺动脉主干及其大分支作用:保证血液在血管内的连续流动

2、分配血管(distributionvessel):中动脉作用：将血液输送到各器官组织3、毛细血管前阻力血管(precapillaryresistancevessel)小动脉、微动脉、毛细血管前括约肌作用：调节血流阻力和组织器官的血流量4、交换血管(exchangevessel):真毛细血管作用：进行物质交换的主要场所5、毛细血管后阻力血管(postcapillaryresistancevessel)微静脉和小静脉作用：调节毛细血管血压和体液在血管内外的分布6、容量血管（capacitancevessel）：静脉作用：血液贮存库7、短路血管(shuntvessel)：动静脉吻合支作用：参与体温调节二、血压（bloodpressure）

（一）定义：血管内流动的血液对单位面积血管壁的侧压力，即压强。（二）单位：国际标准：帕（Pa）或千帕（kPa）传统习惯：动脉血压：毫米汞柱（mmHg）静脉血压或心房压：厘米水柱（cmH2O）（三）动脉血压(arterialbloodpressure)1、定义：血液在动脉中流动时对血管壁的侧压力。2、动脉血压的形成：①循环系统内的血液充盈（前提）：循环系统平均充盈压

循环血量和血管系统容量之间的相对关系

②心脏射血（必要条件）心室收缩时：动脉血压升高心室舒张时：动脉血压降低③外周阻力(充分条件)：小动脉和微动脉

④大动脉的弹性储器作用：缓冲动脉血压的波动

3、动脉血压的正常值收缩压(systolicpressure)：100-120mmHg

心室收缩时，主动脉血压上升达到的最高值。舒张压(diastolicpressure)：60-80mmHg

心室舒张时，主动脉血压下降达到的最低值。脉搏压(pulsepressure)：30-40mmHg

收缩压与舒张压之差，简称脉压。平均动脉压(meanarterialpressure)：100mmHg

在一个心动周期中，动脉血压的平均值，约等于舒张压+1/3脉压。4、影响动脉血压的因素

（1）搏出量：搏出量↑，收缩压↑＞舒张压↑，脉压↑

收缩压的高低反映搏出量的多少（2）心率：心率↑，收缩压↑＜舒张压↑，脉压↓（3）外周阻力：外周阻力↑，收缩压↑＜舒张压↑，脉压↓

舒张压的高低主要反映外周阻力的大小（4）大动脉的弹性储器作用：作用↓，收缩压↑，舒张压↓，脉压↑（5）循环血量和血管容量的比例：比例↑，动脉血压↑

（四）静脉血压（venousbloodpressure）

1.外周静脉压（peripheralvenouspressure）各器官的静脉血压。肘静脉压:5～14cmH2O2.中心静脉压（centralvenouspressureCVP）胸腔内大静脉或右心房的压力。4～12cmH2O取决于心脏射血能力和静脉回心血量反映回心血量和心脏的功能状态3.影响静脉回心血量的因素①体循环平均充盈压：平均充盈压↑，回心血量↑②心脏收缩力（“心泵”）：心肌收缩力↑，回心血量↑③骨骼肌的挤压作用（“肌肉泵”或“静脉泵”）骨骼肌规律的收缩和舒张，有利于静脉血回流④呼吸运动（“呼吸泵”）

吸气时，回心血量↑；呼气时，回心血量↓⑤体位改变：卧位→直立位，回心血量↓静脉回心血量取决于外周静脉压和中心静脉压之差以及静脉对血流的阻力

三、微循环(microcirculation)

（一）微循环通路1.迂回通路(circuitouschannel)：肠系膜、肝、肾作用：血液与组织液进行物质交换的主要场所。2.直捷通路(thoroughfarechannel)：骨骼肌作用：让一部分血液迅速通过微循环进入静脉，保证静脉回心血量。3.动-静脉短路(arterio-venousshunt)：皮肤作用：参与体温调节。（二）微循环中的物质交换方式1.扩散：最主要的形式扩散速度：物质在毛细血管内外的浓度差毛细血管壁对物质的通透性毛细血管壁的有效交换面积毛细血管壁的厚度2.入胞和出胞3.滤过（filtration）和重吸收（reabsorption）

滤过：液体在毛细血管壁内外压力差的作用下从毛细血管内移向毛细血管外的过程称为。重吸收：液体从毛细血管外移向毛细血管内过程四、组织液（一）组织液的生成（二）影响组织液生成的因素1.毛细血管有效流体静压2.有效胶体渗透压3.淋巴回流4.毛细血管壁通透性第四节心血管活动的调节一、神经调节（一）心脏的神经支配

1.心交感神经

:脊髓胸段（T1-5）；

NE+β1受体→cAMP↑→增强If通道；Ca2+通道作用：心率加快（正性变时作用）兴奋传导加速（正性变传导作用）心肌收缩力增强（正性变力作用）2.心迷走神经：延髓的迷走神经背核和疑核

ACh+M受体→激活G蛋白→K+外流↑;Ca2+内流↓

作用：心率减慢（负性变时作用）兴奋传导减慢（负性变传导作用）心房肌收缩力减弱（负性变力作用）（二）血管的神经支配

血管运动神经纤维缩血管神经纤维（主）舒血管神经纤维交感缩血管神经纤维交感舒血管神经纤维副交感舒血管神经纤维（1）起源:脊髓T1～L3（2）作用：

NE+受体→血管收缩(主)NE+β2受体→血管舒张（3）分布:皮肤、肾＞骨、内脏＞冠状血管、脑血管动脉＞静脉；微动脉最高（4）交感缩血管紧张：安静时，交感缩血管神经纤维经常发放低频的神经冲动，使血管平滑肌处于轻度的收缩状态。1.交感缩血管神经纤维2.舒血管神经纤维（1）交感舒血管神经纤维分布：骨骼肌微动脉作用：ACh+M受体→血管舒张（2）副交感舒血管神经纤维分布：脑膜、唾液腺、胃肠外分泌腺体、外生殖器的血管作用：ACh+M受体→血管舒张（三）心血管中枢（cardiovascularcenter）

定义：控制心血管活动有关的神经元集中的部位

心血管活动的最基本中枢：延髓

1.缩血管区：延髓头端腹外侧（RVLM）2.舒血管区：延髓尾端腹外侧（CVLM）3.传入神经接替站：延髓孤束核（NTS）4.心抑制区：延髓的迷走神经背核和疑核（四）心血管反射（cardiovascularreflex）1.压力感受性反射2.心肺感受器引起的心血管反射3.颈动脉体和主动脉体化学感受性反射1.压力感受性反射（baroreceptorreflex）

生理意义:维持动脉血压的相对稳定颈动脉窦主动脉弓舌咽神经迷走神经心迷走神经心交感神经交感缩血管神经心率↓心肌收缩力↓房室传导↓血管舒张外周阻力↓BP↓BP↑延髓孤束核-＋心输出量↓-＋心抑制区舒血管区缩血管区＋＋1.肾素-血管紧张素系统2.肾上腺素和去甲肾上腺素3.血管升压素4.血管内皮生成的血管活性物质5.激肽释放酶-激肽系统6.心房钠尿肽（五）心血管活动的体液调节1.肾素-血管紧张素系统（RAS）

血管紧张素II的作用：

升高血压

①收缩血管②促进交感神经末梢释放NE③使中枢对压力感受性反射的敏感性降低，交感缩血管神经紧张性增加④分泌醛固酮2.肾上腺素（Adr）和去甲肾上腺素（NE）（1）分泌部位：肾上腺髓质（2）化学结构：儿茶酚胺（3）作用：α1（皮肤和大部分内脏血管）：血管收缩β1（心肌细胞膜）：正性变时、变力、变传导β2（骨骼肌、冠脉和肝的血管）：血管舒张

心脏：Adr＞NE

血管：NE＞Adr3.抗利尿激素(ADH)/血管升压素（VP）合成部位：下丘脑视上核（主）和室旁核作用：①抗利尿作用（V2受体）②升压作用（V1受体）4.血管内皮生成的血管活性物质舒血管物质：前列环素(PGI2）和NO缩血管物质：内皮素（ET）5.激肽释放酶-激肽系统(KKS)激肽：血管平滑肌舒张;毛细血管通透性↑6.心房钠尿肽（ANP）（1）血压下降①血管平滑肌舒张；②搏出量减少，心率减慢，心输出量减少（2）利钠、利尿、调节循环血量①增加肾小球滤过率，抑制肾小管对Na+的重吸收②抑制肾素、醛固酮和ADH的分泌（3）调节细胞的增殖1、下列关于窦房结P细胞4期自动去极化机制的叙述，错误的是（10）A.Na+内流进行性增强B.K+外流进行性的衰减C.Ca2+内流进行性的增强D.Cl-内流进行性衰减2、由下蹲位突然起立出现晕厥的主要原因是（10）A.静脉回心血量减少B.循环血量减少