心脏生理讲解

第十章循环系统本章节主要内容心脏的泵血功能1心脏的电生理学及生理特性2血管生理3心血管活动的调节4心血管系统淋巴系统：心脏：血管(动脉、静脉、毛细血管)动力器官输送血液调整血液分配静脉的辅助管道循环系统

(circulatorysystem)血液循环——血液在循环系统中按一定方向周而复始地流动。血液循环肺循环(pulmonarycirculation)体循环(systemiccirculation)循环系统示意图心脏的矢状切面心脏的瓣膜主要：物质运输●参与调节循环、呼吸、泌尿、水盐代谢，血凝等●激素及其他体液因子内分泌功能●营养物质、代谢产物、O2和CO2等血液循环的功能第二节心脏生理本节主要内容●心脏的生物电活动●心脏的泵血功能●心音●心肌的生理特性第一节心脏的泵血功能

心脏的三方面周期性活动①兴奋的产生及向整个心脏的扩布②心机的收缩和舒张，推动血液流动③伴随瓣膜的启闭，出现心音

——心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期（通常指心室）。◆

心动周期(cardiaccycle)第一节心脏的泵血过程和机制(一)心动周期◆心率(heartrate)——每分钟心动周期的次数。

60～100次／分(平均75次／分)1.心动周期与心率的概念

2.心动周期与心率的关系：●心动周期(s)＝60／心率＝60／75＝0.8s

收缩期＜舒张期(s)心房0.10.7心室0.30.53．心率的生理变动：房舒期(0.7s)房缩期(0.1s)室舒期(0.5s)0.80.40.30.20.10.70.6室缩期(0.3s)0.5全心舒张期(0.4s)心动周期示意图*在一个心动周期，心房和心室的活动依次进行。*左右两侧心房或心室的活动同步进行。*舒张期＞收缩期，有利于心脏充盈与心脏供血。*全心舒张期：室缩完毕→房缩开始(0.4s)。*心率增快时，心动周期以舒张期缩短为主。●心动周期规律●不同心率时心动周期时程的变化心率(次／min)

心动周期(s)收缩期(s)舒张期(s)750.80.30.51200.50.250.252000.30.160.14(二)心脏泵血过程——以左心室为例心室收缩期①等容收缩期②射血期①等容舒张期②充盈期*减慢充盈期*心房收缩期*快速射血期*减慢射血期心室舒张期*快速充盈期，但两瓣膜关心室继续收缩→室内压＞心房内压：房室瓣＜动脉压：动脉瓣仍心室容积不变关关(二)心脏泵血过程——以左心室为例1.心室收缩期①等容收缩期(0.05s)心室开始收缩→室内压心室血量不变：心室舒张末期↓房室瓣↓主A瓣低等容收缩期↓房室瓣↓主A瓣②射血期(0.25s)心室继续收缩→室内压＞动脉压：动脉瓣开血液:心室射出80%～85%的血量●快速射血期(0.10s):●减慢射血期(0.15s)(二)心脏泵血过程快速射血期主动脉↓房室瓣↓主A瓣1.心室收缩期减慢射血期①等容舒张期(0.06s)＜动脉压:动脉瓣＞房内压:房室瓣仍心室容积不变关关(二)心脏泵血过程2.心室舒张期心室开始舒张→室内压心室血量不变：心室继续舒张→室内压，但两瓣膜关等容舒张期↓房室瓣↓主A瓣2.心室舒张期快速充盈期②充盈期(0.43s)心室继续舒张→室内压＜房内压：房室瓣开血液:心房总量的2／3●快速充盈期(0.11s):●减慢充盈期(0.22s)(二)心脏泵血过程↓房室瓣↓主A瓣心室●心房收缩期(0.10s):减慢充盈期↓房室瓣↓主A瓣心房收缩期↓房室瓣↓主A瓣↑10%～30%等容收缩期快速射血期等容舒张期快速充盈期减慢充盈期心房收缩期心脏泵血过程示意图减慢射血期心室泵血过程中压力容积的变化小结小结心室射血和充盈的的主要动力心室的收缩和舒张血液单向流动(房→室→A)的保证

室内压变化房－室－A间压力梯度根本原因瓣膜的开闭一个心动周期中室内压变化最快的时期等容收缩期(↑↑↑)

等容舒张期(↓↓↓)心动周期中心室容积和压力的变化心室容积最大：心室舒张期末（房缩充盈期末或等容收缩期）心室容积最小：心室收缩期末（减慢射血期末或等容舒张期）心室内压最大：快速射血期末心室内压最小：快速充盈期末心室内压上升速度最快：等容收缩期心室内压下降速度最快：等容舒张期(三)心音——心肌舒缩、瓣膜开闭、血流冲击血管壁以及血液流速改变等引起的振动而产生。——传到胸壁可用听诊器听到。心音图——将机械振动转换成电信号，放大后用记录仪记录下来的图形。第一心音第二心音出现时间心室收缩期心室舒张期主要原因心室肌收缩、房室瓣关闭、血液射出冲击A壁的振动A瓣关闭、血液回流冲击A根部振动听诊特点音调较低持续时间较长生理意义心室收缩开始的标志音调较高持续时间较短反映房室瓣机能状态心缩力强弱心室舒张开始的标志动脉压高低动脉瓣机能状态反映第一心音和第二心音的区别1.每搏输出量与射血分数●每搏输出量(strokevolume，SV，搏出量)——一侧心室一次收缩射出的血量(60～80ml)。70ml：SV可无明显↓，EF明显↓病理二、心输出量与心脏做功●射血分数(ejectionfraction，EF)

——搏出量与心室舒张末期容积的百分比。＝SV／EDV×100%50%～60%2.每分输出量和心指数●心指数(cardiacindex，CI)——

以单位体表面积（m2）计算的心输出量＝4.5~6.0L／1.6~1.7m2

●每分输出量(minutevolume，MV)

——每分钟一侧心室射出的血量=SV×HR

(70)(75)4.5～6.0L／min3.0～3.5L／min·m2◆生理变异：年龄、性别、功能状态等。3、心脏做功量的测定●每搏功——心室收缩一次所做的功→压强能+血流的动能=搏出量×（平均动脉压-左心房平均压）●每分功——心室每分钟收缩射血所做的功=每搏功×心率：高血压—做功量明显↑病理——心输出量随机体代谢需要而增加的能力。●心率贮备：75160～180(次／min)●搏出量贮备:70

150ml收缩期贮备：35～40ml舒张期贮备：15ml±(正常收缩末容积－最大收缩后容积)(55ml)(15~20ml)(最大舒张容积－静息舒张容积)(140ml)(125ml)心输出量:

5L30L；心力贮备达25L三、心脏泵血功能的储备（心力储备）——前负荷、后负荷、心肌收缩能力、心率＊前负荷(心舒末压力)：＊后负荷(动脉血压):＊心肌收缩能力：一定范围内与SV呈正比。——异长自身调节——等长自身调节

(心肌内在特性)与SV成正变(MV=SV×HR)四、影响心输出量的因素●影响搏出量(SV)的因素与SV成反变●心率(HR)对心输出量的影响*HR一定范围内与心输出量呈正比；*HR过快(＞170～180次／分)，舒张期↓，心室充盈不足——搏出量↓→心输出量↓

*

HR过慢(＜40次／分)，充盈达限度——心输出量↓◆整体情况：HR受神经、体液等因素影响工作细胞——心脏特殊传导系统细胞心房肌细胞心室肌细胞心肌细胞的分类收缩性自律细胞兴奋性传导性自律性——根据心肌细胞的功能分第二节心脏的电生理学及生理特性

心肌细胞示意图左右房室束问题：比较神经细胞动作电位和心室肌细胞动作电位的区别？*动作电位：分为2个过程5个时期——去极0期，复极1、2、3、4期特点：形态复杂，持续时间长；

上升支与下降支不对称。

(一)工作细胞的生物电活动*静息电位：－80～90mV；主要由K＋外流形成。●心室肌细胞的跨膜电位及其形成机制一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制心室肌细胞动作电位曲线心室肌细胞与神经纤维

动作电位曲线Na＋快速大量内流形成－90→＋30去极0期1～2复极1期2期3期4期0±0→－90－9010100～150100～150主要：K＋外流形成K＋外流Ca2＋缓慢持久内流K＋快速外流Ca2＋内流停止排Na+、Ca2＋摄K＋

＋30→0分期膜内电位变化(mV)时间（ms）离子基础心室肌细胞动作电位分期锋电位：0期与复极1期。

离子泵(平台期)去极0期去极0期复极1期去极0期复极2期复极1期去极0期复极1期复极2期复极3期心室肌细胞动作电位和

主要离子流示意图问题：比较心室肌细胞动作电位和窦房结细胞动作电位的区别？(二)自律细胞的电活动●窦房结细胞*最显著特点——具有4期自动去极化4期自动去极速度快，达阈电位AP自律性的基础1.窦房结细胞动作电位的特征最大复极电位0期：慢钙通道开放，Ca2＋缓慢内流形成；3期K＋外流逐渐增加Ca2＋内流逐渐减少4期Na＋内流进行性增强K＋外流递减性衰减2.窦房结细胞动作电位形成的离子基础伴随有离子泵的工作去极0期去极0期复极3期去极0期复极3期复极4期窦房结细胞、心室肌细胞的动作电位窦房结细胞、心室肌细胞的动作电位●其他心肌细胞动作电位的特点左右房室但时间较短。——动作电位与心室肌相似，心室肌细胞AP●心房肌细胞心房肌细胞AP心室肌细胞AP浦肯野细胞AP——动作电位与心室肌相似，但有4期自动去极化。●浦肯野细胞●快反应、慢反应细胞

——0期：快Na＋通道还是慢Ca2＋通道开放◆心肌细胞的分类

——根据心肌细胞电活动特征●自律、非自律细胞

——4期：有无自动去极化●快反应细胞与慢反应细胞●自律细胞与非自律细胞快Na＋反应细胞：慢快慢Ca2＋自律非自律细胞：具有不具有4期自动去极化的细胞。0期去极化通道开放引起。心肌细胞的电生理分类*快慢反应看0期，自律与非自律看4期。心房肌、心室肌结区？浦肯野细胞房室束窦房结房结区结希区非自律细胞自律细胞快反应细胞慢反应细胞快反应自律细胞：浦肯野细胞快反应非自律细胞：工作细胞慢反应自律细胞：窦房结细胞慢反应非自律细胞：二、心肌的生理特性兴奋性传导性自律性收缩性(以心肌细胞膜的生物电为基础)(以心肌细胞收缩蛋白的功能活动为基础)电生理特性——

机械特性●兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系——有效不应期长(200～300ms)

∝收缩期＋舒张早期特点1.兴奋性的周期性变化衡量指标——阈值分期时程兴奋性特点

对任何强大刺激不起反应(Na+通道失活)可局部去极化，不产生Ap(Na+通道刚刚复活)为零极为低下任何刺激不能引起Ap低于正常相对不应期复极－60mV→－80mVAp

速度和幅度较小(Na+通道基本复活)超常期复极－80mV→－90mV高于正常Ap

速度和幅度较小(Na+通道部分复活)去极0期→复极－55mV复极－55mV→－60mV去极0期→复极－60mV有效不应期(一)兴奋性(以心室肌细胞为例)绝对不应期局部反应期*静息电位和阈电位之间的差距；*Na＋通道的活性。●影响因素

——心肌不会产生强直收缩，保持收缩和舒张交替进行，保证心脏泵血功能。意义期前收缩和代偿间歇dabc额外刺激a、b、c落在有效不应期内，不引起反应；额外刺激d落在相对不应期内，引起期前收缩和代偿间歇期前收缩和代偿间歇●心脏兴奋的传播途径*衡量指标——动作电位的传播速度心房内传导(0.06s)房室交界传导(0.1s)心室内传导(0.06s)(二)传导性窦房结→

优势传导通路→

左、右心房肌房室束及其左、右分支→浦肯野纤维↓左、右心室肌↓房室交界结希区房结区结区→→心脏兴奋传导过程●传播特点及生理意义整个心肌同步收缩：房室心房内心室内传导较：利于充盈射血房室交界传导：——使心脏各部协调活动，利于充盈射血。快慢房室延搁心房兴奋收缩在前心室兴奋收缩在后保证——兴奋在房室交界传导较慢的现象。●影响因素

*结构因素：②邻近未兴奋部位细胞的兴奋性：

*生理因素静息电位水平对AP0期去极化速度和幅度的影响①0期去极化的速度和幅度——与静息电位水平有关。●来源●含义(三)自动节律性(自律性)——心脏特殊传导系统的自律细胞。——组织细胞在没有外来因素作用下，自动地发生节律性兴奋的特性。单位时间内自动兴奋的次数(次／min)窦房结＞房室交界＞浦肯野纤维(100)