生理学课件 第四章 血液循环.ppt

1、2020/8/27,1,济宁医学院 生理学教研室,PHYSIOLOGY,生 理 学,2020/8/27,2,第 四 章 血 液 循 环,葛 凤 生理学教研室,生理学,2020/8/27,3,葛 凤 基础医学与法医学院 院长 生理学 教授,联系方式 办公室：3616269 手 机Email： ,2020/8/27,4,第四章 血液循环,血液循环（ blood circulatiaon ）,血液在循环系统 中按一定方向周而复 始地循环流动，称为 血液循环。,2020/8/27,5,血液循环系统,心脏,血管,泵血,(内分泌),循环,血液循环的主要功能:,1、运输（物质运输、

2、激素运输）；,2、维持内环境稳态；,3、实现血液的防御功能。,第四章 血液循环,心血管系统 （cardiovascular system）,2020/8/27,6,心脏的生物电活动和生理特性 3学时,心脏的泵血功能 2学时,血管生理 3学时,心血管活动的调节 3学时,器官循环 1学时,本章的主要内容和学习进度,第四章 血液循环,2020/8/27,7,第一节 心脏的泵血功能,第四章 血液循环,2020/8/27,8,（一）心动周期 ( cardiac cycle ),心房或心室每收缩、舒张一次所构成的 机械活动周期称为一个心动周期。,分：收缩期 ( systole ) 舒张期 ( diasto

3、le ),一、心脏泵血的过程和机制,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,9,心 率,正常值：,成年人平均 75 次/min （60100次/min）,影响因素：,年龄、性别、生理状况,听听我的心跳！,60,80,120,180,每分钟心脏跳动的次数（频率）。,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,10,若：心率=75次/分 则：一个心动周期=60/75=0.8s,时间分配,心房,心室,收缩期,舒张期,0.1s,0.7s,0.3s,0.5s,0.1s,0.3s,全心舒张期（0.4s）,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,11,1、心室收缩期 （0.3s）,（二）心脏的泵血过

4、程,（1）等容收缩期 0.05s,（2）快速射血期 0.1s,（3）减慢射血期 0.15s,2、心室舒张期 （0.5s）,（1）等容舒张期 0.07s,（2）快速充盈期 0.11s,（3）减慢充盈期 0.22s,（4）心房收缩期 0.1s,射血期,充盈期,第一节 心脏的泵血功能,（心室在泵血中起主要作用）,2020/8/27,12,（1）等容收缩期（period of isovolumic contraction）,较低的室内压立即， 导致室内压房内压， 推动房室瓣关闭,主动脉瓣开启之前,0.05s,心室开始收缩,因室内压仍主动脉压 主动脉瓣尚未打开,等容收缩期的特点： 心室第一次密闭； 室内

5、压升高最快； 心室容积最大，保持不变。,1、心室收缩期 （0.3s）,第一节 心脏的泵血功能,（以左心室为例）,2020/8/27,13,（2）快速射血期（ period of rapid ejection ）,室内压主动脉压 主动脉瓣打开,快速射血期的特点： 心室肌强烈收缩，室内压升高达峰值； 射血速度快，射血量大（2/3），心室容积明显减小。,心室容积急剧减小,0.1s,心室继续强烈收缩,血液快速射向主动脉,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,14,（3）减慢射血期 (period of slow ejection ）,心室容积减为最小,0.15s,心室收缩强度减弱,射血速度减慢，

6、 血液靠惯性继续流入主动脉,心室内血量,主动脉内血量 室内压已主动脉压,减慢射血期的特点： 室内压已下降，并主动脉压； 射血速度慢，射血量小(1/3)。,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,15,（1）等容舒张期（period of isovolumic relaxation）,2、心室舒张期 （0.5s）,室内压继续 主动脉压 动脉内的血液推动动脉瓣关闭,房室瓣开放之前,0.07s,心室开始舒张,因室内压仍房内压 房室瓣仍未打开,等容舒张期的特点： 心室第二次密闭； 室内压下降最快； 心室容积最小，保持不变。,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,16,（2）快速充盈期（ pe

7、riod of rapid filling ）,心室肌强烈舒张，室内压明显房内压， 房室瓣打开，进入充盈期； 心房、大静脉内的血液被快速抽吸入心室， 心室容积迅速增大（占回流量的2/3）。,（3）减慢充盈期（ period of slow filling ）,心室舒张开始减弱，心室内血量增多， 室内压有所，房室压差减小， 血液流入心室速度减慢，只有少量血液充盈。,（4）心房收缩期（period of atrial systole ）,0.11s,0.22s,0.1s,心房收缩，房内压，挤压血液进入心室， 血液快速充盈心室（占回流量的1030%）,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,17

8、,心室充盈期的特点： 心室容积由最小 最大； 充盈速度由快 慢 快； 充盈主要靠心室的舒张作用完成（抽吸）。,心脏泵血功能的主要动力：心室的收缩和舒张,血液单向流动的原因：瓣膜两侧的压力差 房内压与室内压之差 室内压与动脉压之差,第一节 心脏的泵血功能,心脏瓣膜的功能特点：,2020/8/27,18,（三）心动周期中房内压的变化,c波：心室活动使房室瓣上凸、 下移；,v波：心房内血量逐渐增多、 减少。,第一节 心脏的泵血功能,a波：是心房收缩的标志， 房内压随心房收缩、舒张 而升高、降低；,2020/8/27,19,小 结,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,20,心率加快时，心动周期

9、会发生什么变化？ 心率加快为什么对心脏不利？,思考题,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,21,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,22,心音（heart sound）在胸壁的一定部位用听诊器听到 的一些随心动周期而规律变化的声音。,心音图（phonocardiogram）用传感器将心动周期中的 机械振动转换成电信号，经放大后记录下来的图形。,心动周期中有4个心音成分： 第一心音、第二心音、第三心音、第四心音,（四）心音的产生,心音的产生机制： 主要是心肌收缩、瓣膜启闭、血流变速形成涡流和 血流撞击心室壁、大动脉壁引起的振动,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,23,第

10、一心音,出现时间,心缩期 标志心室开始收缩,成 因,房室瓣突然关闭； 血流撞击、扩张大动脉,听诊部位,心尖区 (左锁骨中线第五肋间),特 点,音调较低，持时较长,意 义,反映心室收缩力量,第二心音,心舒期 标志心室开始舒张,主动脉瓣、肺动脉瓣关闭 血流撞击大动脉根部,主动脉瓣、肺动脉瓣听诊区 (胸骨旁第二肋间),音调较高，持时较短,反映动脉血压的高低,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,24,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,25,第三心音： 心舒早期（快速充盈期末），血液快速牵张心室壁和乳头肌、又突然减速引起的振动。 （偶见于正常儿童及青年人）,第四心音（心房音）： 心舒晚

11、期（心房收缩期），心房收缩异常强烈、左心室壁顺应性下降引起的振动。 （可见于中老年人）,判断瓣膜功能（杂音）、心率、心律。,心音听诊的意义：,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,26,瓣膜开关、心音与心动周期的时间关系,关 开 关,开 关 开,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,27,（一）心脏的输出量, 一侧心室每次收缩射出的血量。,搏出量 心室舒张末期容量收缩末期容量,（125ml）,（55ml）,（70ml）,射血分数（ ejection fraction ）,每搏输出量（ stroke volume ）, 每搏输出量占心室舒张末期容量的百分比。,（正常约为55%65%）

12、,二、心脏泵血功能的评定,第一节 心脏的泵血功能,射血量,做功量,（保持不变，意义大）,2020/8/27,28,每分输出量（ minute volume ）, 一侧心室每分钟射出的血量。,心输出量（cardiac output ） 搏出量 心率,( 70ml ),( 75次/min),( 4.56L/min),（静息）心指数（cardiac index ）,（安静和空腹时）以单位体表面积计算的心输出量。,成年人约 3.0 3.5 Lmin m2,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,29,（二）心脏作功量,每搏功（stroke woke）,心室一次收缩射血所作的功。,包括：,1、血流动

13、能：使心室射出的血液快速向前流动。 （约占%，忽略不计）,2、压力-容积功：心室收缩以一定压力将一定量的 血液射出所做的机械功。,P80：左心室每搏功为 0.847J；右心室只有 1/6,每分功(minute woke),心脏的效率（cardiac efficiency） 心脏所做的外功占心脏总能量消耗的百分比。 （正常心脏的最大效率为20%25%）,第一节 心脏的泵血功能,心室每分钟收缩射血所作的功。,2020/8/27,30,心输出量的调节来自两方面：,每搏输出量,心 率,前负荷,后负荷,心肌收缩能力,三、影响心输出量的因素,心输出量 搏出量 心率,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/2

14、7,31,（一）前负荷,通过改变心肌初长度而引起心肌收缩力改变的调节。 异长调节（heterometric regulatoin）,表示形式：心肌初长度、 心室舒张末期容积、 心室舒张末期压力（Ped ）=心房内压,指心室肌收缩前所承受的负荷。,心室舒张末期容积的适当增加可增强心室收缩力的规律。 心的定律（Frank-Starling定律）,实验现象：在一定范围内前负荷，心肌的收缩力随之。 即：在生理范围内，心脏能将回流的血液全部泵出。,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,32,对照,（Frank-Starling曲线）,意义:调节搏出量,保持心室射血量与静脉回心血量的平衡。,第一节

15、心脏的泵血功能,举例：,机制：,工作点,2020/8/27,33,影响心室舒张末期容量（前负荷）的因素：,1、射血后心室内剩余血量,与心肌收缩力、血压有关,2、静脉回心血量,心室充盈期的长短：心率,静脉回流速度： 外周静脉压 - 心房压,心房收缩：可增加心室充盈1030%,包括,心包内压：心包积液,心室顺应性：心室壁受外力作用时变形的难易程度,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,34,（二）后负荷,心室射血时遇到的阻力(即动脉血压)。,动脉血压升高时 （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,余血量增多,+静脉回心血量（不变）,心室肌初长度增加,其他调节机制,

16、心室收缩加强,搏出量恢复,心室收缩加强,心室肌肥厚,节 调 长 异,长期,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,35,（三）心肌收缩能力（myocardial contractility）,心肌不依赖于前、后负荷而能改变其力学活动 (包括收缩速度和强度)的内在特性。 又称为：心肌的变力状态（inotropic state）,心肌收缩能力增强或减弱时，使心功能曲线移位。,横桥被活化的数目(Ca2+),肌球蛋白ATP酶的活性,影响心肌收缩能力的因素：,是神经、体液、药物等因素调节搏出量的机制。 （儿茶酚胺、甲状腺激素、茶碱）,第一节 心脏的泵血功能,等长调节（homometric regul

17、ation） 通过改变心肌收缩能力的心脏泵血功能调节。,2020/8/27,36,（四）心 率,在一定范围内HR（160180次分）,心输出量,心输出量,HR（40次分）,心输出量,HR超过一定范围（160180次分）,心输出量搏出量心率,阶梯现象（staircase phenomenon 或 treppe） 心率增快或刺激频率增高引起心肌 收缩能力增强的现象。,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,37,四、心脏泵血功能的储备,心泵功能储备或心力储备 (cardiac reserve), 心输出量随机体代谢需要而增加的能力。,最大输出量：一侧心室每分钟能射出的最大血量。 正常成人可达2

18、530L/min； 运动员可达35L/min（心力储备大，射血能力强）,心输出量搏出量心率,第一节 心脏的泵血功能,2020/8/27,38,（一）搏出量储备,心舒末期容积：125140ml，充盈量增加15ml,余血量：551520ml，搏出量增加3540ml,剧烈活动时搏出量可明显增加： 70125 ml,收缩期储备,舒张期储备,搏出量 = 心舒末期容积 收缩末期容积,第一节 心脏的泵血功能,通过增强心肌收缩能力、提高射血分数实现,2020/8/27,39,(二)心率储备,心率可加快22.5倍（75160180次/分）,运动员：收缩期储备、心率储备,但是，心率过快将减小心室充盈量和搏出量,第

19、一节 心脏的泵血功能,心力衰竭：搏出量小，储备下降，代偿性心率加快。,2020/8/27,40,复 习,1、试述心脏的泵血过程，各期分别有哪些特点？,2、评价心脏泵血功能的主要指标有哪些？,第四章 血液循环,3、简述影响心输出量的因素。,4、概念：心动周期、等容收缩期、等容舒张期、心音、 每搏输出量、每分输出量、射血分数、心指数、 心脏的效率、异长调节、Frank-Starling定律、 等长调节、心肌收缩能力、阶梯现象、心力储备,2020/8/27,41,第 四 章 血 液 循 环,葛 凤 生理学教研室,生理学,2020/8/27,42,第四章 血液循环,普通心肌细胞（工作细胞）,心房肌 心

20、室肌,具兴奋性、传导性、收缩性，无自律性。,特殊心肌细胞（自律细胞）,窦房结P细胞 浦肯野细胞,具兴奋性、传导性、自律性， 收缩性基本丧失。,有兴奋性，传导性差，无自律性和收缩性。,第二节 心脏的生物电活动和生理特性,(结区细胞),快反应细胞,慢反应细胞,2020/8/27,43,第二节心脏的生物电活动和生理特性,一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,2020/8/27,44,（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制,（以心室肌细胞为例）,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,45,（一）工作细胞的跨膜电位及其产生机制,1、静息电位,（以心室肌细胞为例）,80 90 mV 接近K+的

21、平衡电位,第二节心脏的生物电活动和生理特性,内向整流IK1通道： IK1通道持续开放， K+外流 是静息电位的主要成分,钠背景电流：少量Na+内流 抵消部分膜内负电位,生电性钠泵活动：转运Na+：K+（3：2） 使膜内负电位加大,2020/8/27,46,2、动作电位（0、1、2、3、4期）,去极化时相 复极化时相 静息期,（1）去极化过程（0期）,电位变化：-8090mV+30mV （幅度大）,持续时间：12ms（速度快）,形成机制：Na+内流（快通道，INa）,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,47,快通道INa(fast channel）的特点：,电压依赖性，阈电位（

22、激活电压）：70mV,激活开放快、失活关闭快、Na+内流速度快（再生性循环）,对TTX不敏感(仅为神经、骨骼肌细胞的1/1001/1000),快反应细胞（fast response cell） 由快INa通道开放引起快速去极化的心肌细胞。,快反应动作电位（fast response action potential） 0期去极化过程由快INa通道介导的动作电位。,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,48,（2）复极化过程（1、2、3期）,电位变化：+300mV,期（快速复极初期）,持续时间：10ms （与期合称为锋电位）,形成机制：K+外流（一过性外向电流：Ito）,第二节心

23、脏的生物电活动和生理特性,Ito：激活电压： 30mV； 开放时间： 510ms,2020/8/27,49,期（平台期，plateau）,电位变化：很小，在0mV左右,持续时间：100150ms （是AP时程长的主要原因）,形成机制：外向离子流（IK）内向离子流（ICa-L ） （K+） （Ca2+、Na+）,第二节心脏的生物电活动和生理特性,（2）复极化过程（1、2、3期）,L型钙电流,延迟整流钾流,2期还有Ito和慢失活钠电流参与,2020/8/27,50,L型钙电流（慢通道，ICa-L）的特点, 电压依赖性（激活电压：膜去极达40mV）；, 激活慢（2期初达最大开放），失活慢，复活慢；,

24、 专一性差，也允许少量Na+通过；, 阻断剂：Mn2+、Ca2+拮抗剂（如verapamil 即异搏定）。,第二节心脏的生物电活动和生理特性,延迟整流钾流（IK）的特点, 电压依赖性（激活电压：膜去极达40mV）；, 激活慢，失活慢(复极至50mV)，通透性增加缓慢；, 作用：早期“抗衡”内向电流，晚期导致复极化。,2020/8/27,51,心肌细胞的0期去极化使IK1通道对K+的通透性 明显降低的现象 内向整流（inward rectification）,第二节心脏的生物电活动和生理特性,平台期复极慢的另一重要原因 IK1通道具有内向整流特性，减少了平台期K+的外流, 使膜电位难以快速复极化

25、。,IK1通道属于非门控通道（不受电压和化学信号的 控制），但其开放程度受膜电位的影响： 在静息电位时通透性很大，K+外流（产生RP）； 膜超极化时通透性也很大，K+内流（电场力）； 膜去极化时通透性降低， K+外流减少； 膜去极化达20mV或更正时， K+外流接近0。,2020/8/27,52,期（快速复极末期）,电位变化：0 90mV,持续时间：100150ms,形成机制：K+外流（IK ,后期有IK1参与）,再生性复极：随着膜复极的进行，膜内电位愈负, IK1的内向整流愈弱，K+外流愈快（正反馈）。,第二节心脏的生物电活动和生理特性,动作电位时程（action potential dur

26、ation） 0期去极化开始至3期复极化结束的时间。 心室肌细胞：200300ms 心房肌细胞：150200ms,心房肌细胞：RP - 80mV（钠内漏多）； 平台期不明显（ Ito发达，加速2期复极）； 复极速度快（ K+通道多， K+外流快）,2020/8/27,53,Na+ K+泵 Na+ Ca2+交换体 Ca2+泵 32 31 少量Ca2+出胞,（3）期（静息期）,电位变化：稳定在-80-90mV,持续时间：与心率有关,形成机制：存在活跃的离子跨膜转运机制,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,54,（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制,自律细胞的特点： A的4期不稳定

27、。 在动作电位3期复极化末达到最大复极电位后， 可发生缓慢的、随时间递增的4期自动去极化， 当去极化达阈电位水平时，爆发新的动作电位。,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,55, 由0、3、4期组成（细胞膜缺乏Ito通道）； 最大复极电位-70mV（细胞膜较缺乏IK1）； 阈电位-40mV（L型钙通道）； 0期去极速度慢、幅度小(7085mV)；时程长(7ms); 4期自动去极速度最快（0.1V/s），自律性最高。,第二节心脏的生物电活动和生理特性,AP的特点,1、窦房结P细胞,2020/8/27,56,K+外流( IK ),AP的形成机制,（1）去极化过程（0期）,Ca2+

28、内流（ICa-L），膜去极达40mV时开放,（2）复极化过程（3期）,慢反应动作电位（slow response action potential） 0期去极化过程由慢钙通道介导的动作电位。,慢反应细胞（slow response cell） 由慢钙通道开放引起缓慢去极化的心肌细胞。,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,57, IK逐渐衰减的K+外流（最重要的基础离子流 ） 0期开放，3期达-50mV开始关闭，快速衰减, If进行性增强的Na+内流 在3期复极达60mV时激活，缓慢开放， 作用较弱（最大激活电位为100mV）, ICa-T 4期后期激活的Ca2+内流 在4期去

29、极化达50mV时激活,主要有一种外向（渐弱）、两种内向（渐强）离子流,（3）自动去极化过程（4期）,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,58,T型钙通道 (ICa-T)： 激活电位：50mV 形成慢反应细胞4期的后半部分 可被镍（NiCl2）阻断，不被一般钙拮抗剂阻断,L型钙通道 (ICa-L) ： 激活电位：40mV 形成慢反应细胞0期和快反应细胞2期（平台期） 可被钙拮抗剂（Mn2+、异搏定）阻断,两种钙通道的区别,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,59,2、浦肯野细胞, 0、1、2、3期与心室肌相似，但时程长（约400ms）,4期不稳定，可自动去极化

30、（速度慢0.02V/s ）,最大复极电位-90mV（IK1通道多），阈电位-70mV,A的特点,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,60,4期形成机制,第二节心脏的生物电活动和生理特性,起搏电流（pacemaker current）,2020/8/27,61,INa与If 的区别,激 活,INa,If,去极达-70mV,复极达-60mV （-100mV时充分激活） (浦肯野细胞强于窦房结细胞),失 活,去极达0mV,去极达-50mV,开放时期,0期,4期,阻 断 剂,TTX（敏感性差）,铯（Cs）,第二节心脏的生物电活动和生理特性,存 在,快反应细胞,自律细胞,2020/8/

31、27,62,二、心肌的生理特性,心肌细胞的四大生理特性：,兴奋性（excitability） 传导性（conductivity） 自律性（autorhythmicity） 收缩性（contractility）,电生理特性,机械特性,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,63,（1）有效不应期（ERP）,绝对不应期（ARP）： 0期-55mV,（2）相对不应期（RRP）：,（3）超常期（SNP）：,1、兴奋性的周期性变化,第二节心脏的生物电活动和生理特性,（一）兴奋性,局部反应期： -55-60mV,-60-80mV,-80-90mV,在相对不应期和超常期刺激可以引起新的动作电位

32、（小）,随着膜电位而变化 ，表现为 对重复刺激的反应能力不同。,2020/8/27,64,第二节心脏的生物电活动和生理特性,心室肌细胞的动作电位、机械收缩曲线与兴奋性变化的关系,2020/8/27,65,第二节心脏的生物电活动和生理特性,阈值变化,2020/8/27,66,（1）RP或最大复极电位水平,（2）阈电位水平,（3）引起期去极化的离子通道性状（INa、ICa-L）,时间依赖性,关闭,激活,失活,RP,复极,电压依赖性,阈电位,2、影响兴奋性的因素,第二节心脏的生物电活动和生理特性,“高血钾”时,2020/8/27,67,、兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系,（1）不发生完全强直收缩,

33、心肌有效不应期特别长（0期 复极达60mV） 相当于整个收缩期和舒张早期。,（2）期前收缩与代偿性间歇,如果在心室肌的有效不应期之后、下一次窦房结兴奋到达之前，心室受到人工刺激或病理性刺激，可使心室提前产生一次兴奋（期前兴奋）和收缩（期前收缩），其后常伴有一次较长的心室舒张期（代偿间歇）。,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,68,期前收缩（期外收缩）,心室在有效不应期之后受到人工的或病理性刺激时，所产生的一次比窦房结正常节律性收缩提前出现的收缩。,代偿间歇,期前收缩之后出现的较长的心室舒张期。,第二节心脏的生物电活动和生理特性,产生原因：由于窦房结的节律性兴奋传到心室时，正

34、好落在期前兴奋的有效不应期内而失效，心室不能产生兴奋和收缩，而保持较长时间的舒张直到下次窦房结的兴奋传来时才再次收缩。,2020/8/27,69,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,70,心率过快或过慢时，是否会出现期前收缩和代偿间歇？,思考题,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,71,复 习,5、概念：快（慢）反应动作电位、内向整流、动作电位 时程、有效不应期、绝对不应期、局部反应期、 相对不应期、超常期、期前收缩、代偿间歇,1、心肌细胞是如何分类的（快反应细胞和慢反应细胞； 自律细胞和非自律细胞）？分类依据是什么？,2、简述并比较心室肌细胞、窦房结细胞、

35、浦肯野细胞 的跨膜电位及其形成机制。,4、影响心肌细胞兴奋性的因素有哪些？,3、总结、掌握本章中学习的通道种类、特点。,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,72,第 四 章 血 液 循 环,葛 凤 生理学教研室,生理学,2020/8/27,73,第四章 血液循环,一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,（一）工作细胞,（二）自律细胞,二、心肌的生理特性,（一）兴奋性,第二节 心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,74,（二）自动节律性,自律性 在没有外来刺激情况下,心肌组织 具有自动发生节律性兴奋的能力或特性。,窦性节律（sinus rhythm） 正常起搏点（norm

36、al pacemaker）,房室交界（50次/分） 房室束 （40次/分） 末梢浦肯野纤维（25次/分）,潜在起搏点(latent pacemaker) 异位起搏点(ectopic pacemaker),窦房结P细胞（100次/分）,1、心脏的起搏点,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,75,窦房结控制潜在起搏点的机制：,抢先占领（capture） 当潜在起搏点的4期自动 去极未达阈电位时，已受到自律性高的窦房结的激动 作用而产生AP，自身的兴奋便不能表现出来。,超速驱动压抑（overdrive suppression） 由于潜在起搏点长时间受窦房结的超速驱动，使自身的 自律

37、性受到压抑，所以当窦房结的驱动作用中断时，潜 在起搏点需经一定时间才能从被压抑的状态中恢复过来， 即先停搏一段时间，再表现出自身固有的节律。,特点：具有频率依赖性,机制：Na+-K+泵活动增强,膜超极化、自律性降低,意义：防止异位节律的发生,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,76,、影响自律性的因素,1、最大复极电位与 阈电位之间的差距,2、4期自动去极化 的速率,乙酰胆碱3期K+外流 最大复极电位加大 心率,CA窦房结If、ICa-T 期自动去极化速率 心率,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,77,、心脏内兴奋传播的途径和特点,（三）传导性,第二节心脏

38、的生物电活动和生理特性,传导性心肌细胞具有传导兴奋的能力或特性。,心脏内兴奋的传导,2020/8/27,78,房-室延搁0.1s,耗时0.06s,耗时0.06s,、心脏内兴奋传播的途径和特点,第二节心脏的生物电活动和生理特性,1.01.2m/s,2020/8/27,79,心房、心室分别作为功能性合胞体，可发生同步性活动。,缝隙连接（低电阻通道）是细胞间兴奋传播的基础；,窦房结是正常心脏的起搏点；,心脏内兴奋传播的特点,特殊传导系统是快速、有序传播兴奋的通路；,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,80,2、影响传导性的因素,（1）结构因素,1）细胞的直径,（2）生理因素,1）0

39、期去极化的速度和幅度,快反应细胞和慢反应细胞,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2）邻旁未兴奋部位膜的兴奋性,膜电位,2）细胞间缝隙连接的数量和功能状态,2020/8/27,81,第二节心脏的生物电活动和生理特性,快反应动作电位的0期:,说明：钠通道开放的数量（钠通道的可利用率） 也依赖膜电位的水平,钠通道开放的速率越快，0期去极化的速度越快； 钠通道开放的数量越多，0期去极化的幅度越高。,膜反应曲线：反映膜电位与0期最大去极速度关系的曲线,说明：钠通道开放的速率（钠通道的效应） 取决于膜电位的水平,不同膜电位下（RP、相对不应期、超常期）AP幅度不同,2020/8/27,82,第二节心脏的生

40、物电活动和生理特性,2020/8/27,83,1、心肌收缩的特点,第四章 血液循环,（1）“全或无”式收缩（同步收缩）：功能性合胞体作用,（2）不发生完全强直收缩：有效不应期特别长,（3）对外源性Ca2+的依赖性：,心肌细胞的肌质网不发达，储存的Ca2+量较少； 需要依赖2期经ICa-L内流的Ca2+（占10%20%）， 才能触发肌质网释放Ca2+（钙触发钙释放）。,（四）收缩性,2、影响心肌收缩的因素,“兴奋-收缩脱耦联”或“电-机械分离”。,2020/8/27,84,心电图 （ECG） 将心电图机的测量电极置于体表的一定部位所记录到的心脏兴奋过程中产生的电变化波形。,心电图反映了心脏中兴奋

41、产生、传导和恢复过程中电变化的综合波形，不同于单个心肌细胞的动作电位，与心脏的机械活动无直接关系。,三、体表心电图,第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,85,心电图各波和间期的意义,P波：两心房去极化过程,QRS波：两心室去极化过程,T波：两心室复极化过程,PR段(P波终-QRS波始): 兴奋缓慢传过房室交界、电位小,QT间期(Q波始-T波终): 心室开始兴奋至复极完毕,ST段：心室各部分处于AP平台期，各部分之间无电位差,PR间期(P波始-QRS波始): 心房开始兴奋心室开始兴奋 ( 房-室传导时间),第二节心脏的生物电活动和生理特性,2020/8/27,86,第三节 血

42、管 生 理,一、各类血管的功能特点,二、血流量、血流阻力和血压,三、动脉血压和动脉脉搏,四、静脉血压和静脉回心血量,五、微循环,六、组织液的生成,七、淋巴液的生成和回流,第四章 血液循环,2020/8/27,87,1.弹性储器血管,2.分配血管,3.毛细血管前阻力血管,4.毛细血管前括约肌,5.交换血管,6.毛细血管后阻力血管,7.容量血管,8.短路血管,（第二心脏作用）,（真毛细血管实现血液与组织液的物质交换）,(控制毛细血管的开放数量),(小动脉、微动脉：口径小,阻力大, 可改变组织血流量和毛细血管内压力),(微静脉：可改变毛细血管血压， 从而影响血管内外体液的分布）,（可容纳循环血量的6

43、070%血液储存库）,（小动脉小静脉）,一、各类血管的功能特点,第三节 血管生理,（分配血液到各器官组织）,2020/8/27,88,第三节 血管生理,（一）血流量、血流速度,血流量（blood flow ） 单位时间内流过血管某一 截面的血量，又称容积速度 （L/min or ml/min ）。,血流速度 血液中的一个质点在血管内移动的线速度。,（与血流量成正比；与血管的总截面积成反比。）,二、血流量、血流阻力和血压,2020/8/27,89,第三节 血管生理,2020/8/27,90,第三节 血管生理,1、泊肃叶定律（Poiseuilles law）,（适用于层流）,2、层流和湍流,层流（

44、laminar flow） 液体中每个质点的流动方向都与血管的长轴相平行； 且血管轴心处的流速最快，越靠近管壁，流速越慢 （轴流现象）。 （在小血管较明显）,2020/8/27,91,湍流（turbulent flow） 血液流速加快到一定程度时，血液中各个质点 的流动方向不一致，产生旋涡。,当Re数2000时，即可发生湍流 （表示血流快，血管粗，粘滞度低）,第三节 血管生理,2020/8/27,92,（二）血流阻力,血液在血管内流动时所遇到的阻力。,血流量,各段血管的血流阻力： 大动脉19%； 小、微动脉47%； 毛细血管20%； 静脉14%,1、血管口径（r）,影响血流阻力的因素,第三节

45、血管生理,2020/8/27,93,的大小受以下因素影响： 血细胞比容 血流切率 血管口径 温度,2、血液粘滞度（）,第三节 血管生理,0.20.3mm,在层流情况下，相邻两层血液流速 之差与液层厚度的比值。,2020/8/27,94,血管内流动的血液对单位面积血管壁的侧压力。,（三）血压(blood pressure),第三节 血管生理,（1mmHg=0.133kPa=1.36cmH2O）,2020/8/27,95,复 习,4、熟悉各类血管的功能特点。,第三节 血管生理,1、心肌有哪些电生理特性？其影响因素分别有哪些？,2、心肌收缩的特点有哪些？与骨骼肌相比有何不同？,3、掌握心电图各波和间

46、期的意义。,5、概念：抢先占领、超速驱动压抑、房-室延搁、 膜反应曲线、兴奋-收缩脱耦联、心电图、 血流量、血流速度、血流阻力、轴流现象、 血流切率、血压,2020/8/27,96,第 四 章 血 液 循 环,生理学,葛 凤 生理学教研室,2020/8/27,97,1. 动脉血压的形成,（1）循环系统内的血液充盈,（一）动脉血压（arterial blood pressure）,三、动脉血压和动脉脉搏,循环系统平均充盈压 （mean circulatory filling pressure）,当心脏停搏，血流停止时，循环系统中各处的 压力相等，取得平衡，约7mmHg（0.93kPa）,意义：反

47、映循环血量和循环系统容量的相对关系； 是形成动脉血压的前提条件。,第三节 血管生理,2020/8/27,98,第三节 血管生理,（2）心脏射血,心脏收缩搏出的70ml血液，并未在射血期全部流向外周 射血期：动能+势能(压强能); 心舒期：势能动能,（3）外周阻力,主要是口径小的小动脉、微动脉对血流的阻力,（4）主动脉和大动脉的弹性储器作用,2020/8/27,99,搏出量的1/3流向外周动能 搏出量的2/3储存在大动脉中使血压升高势能,第三节 血管生理,2020/8/27,100,主动脉、大动脉的作用: 变间断的心脏射血为持续的血液流动； 缓冲动脉血压，不致于大起大落。,第三节 血管生理,20

48、20/8/27,101,收缩压 100120 mmHg 舒张压 6080 mmHg 脉（搏）压 = 收缩压舒张压 3040 mmHg,平均动脉压(mean arterial pressure) 一个心动周期中每一瞬间动脉血压的平均值。,2. 动脉血压的正常值,第三节 血管生理,动脉血压一般指主动脉压，通常用肱动脉压代表。,平均动脉压 = 舒张压+1/3脉压 = (1/3收缩压+2/3舒张压) 约 100 mmHg,2020/8/27,102,第三节 血管生理,2020/8/27,103,第三节 血管生理,主动脉和外周动脉的脉搏压、平均动脉压和血流的变化,2020/8/27,104,3. 影响动

49、脉血压的因素,前提条件,决定因素,缓冲作用,循环系统平均充盈压,心输出量,外周阻力,主动脉和大动脉的弹性储器作用,搏出量,心率,静脉回心血量,心室肌收缩力,小A.微A口径,血液粘滞度,循环血量,血管容量,第三节 血管生理,2020/8/27,105,（1）心脏搏出量 SV：收缩压；舒张压；脉压 SV：收缩压；舒张压；脉压,（2）心率 HR：舒张压；收缩压；脉压 HR：舒张压；收缩压；脉压,收缩压的高低主要反映 每搏输出量的大小,第三节 血管生理,2020/8/27,106,R：舒张压；收缩压；脉压 R：舒张压；收缩压；脉压,舒张压的高低主要反映 外周阻力的大小,（3）外周阻力,弹性储器作用：减

50、小动脉血压的波动幅度,（4）主动脉和大动脉的弹性储器作用,老年人：大动脉壁弹性降低： 收；舒 小动脉、微硬化： 收；舒 所以：收缩压；舒张压变化不大；脉压,第三节 血管生理,2020/8/27,107,（5）循环血量与血管系统容量的比例,如果：循环血量（失血）；血管容量不变 或者：血管容量（舒张）；循环血量不变,体循环平均充盈压,动脉血压,静脉回心血量,搏出量,第三节 血管生理,2020/8/27,108,影响动脉血压的因素,第三节 血管生理,2020/8/27,109,心动周期中动脉血压的 周期性变化引起的动脉 血管的扩张与回缩。,（二）动脉脉搏,脉搏图：脉搏描记仪记录的浅表动脉的脉搏波形,

51、第三节 血管生理,2020/8/27,110,脉搏波的传播速度,沿动脉壁波浪式向前传播，速度快于血流,传播速度与动脉壁弹性呈反变关系： 弹性越小（顺应性小），传播越快,主 ms 大 710ms 小 153ms, 老年人10ms,第三节 血管生理,2020/8/27,111,（一）静脉血压（venous blood pressure）,四、静脉血压和静脉回心血量,1、中心静脉压（CVP） 指右心房和胸腔内大静脉的血压 （正常约412cmH2O）,CVP的意义： 反映心脏射血能力和静脉回心血量的关系 （心功能） （循环血量）,(中心静脉压与临床输液的关系),2、外周静脉压 各器官的静脉血压,第三节

52、 血管生理,2020/8/27,112,（三）静脉血流,1、静脉对血流的阻力：小，占总阻力的15，易变。,2、静脉回心血量及其影响因素,外周静脉压 CVP 静脉血流阻力,（）体循环平均充盈压 （）心脏收缩力量 （）体位改变和重力作用 （）骨骼肌的挤压作用（“静脉泵”或“肌肉泵”） （）呼吸运动（胸内负压，呼吸泵）,第三节 血管生理,（二）重力对静脉压的影响,静水压、跨壁压,2020/8/27,113,（一）微循环的组成,五、微循环（microcirculation）,微动脉 后微动脉 毛细血管前括约肌 真毛细血管 通血毛细血管 微静脉 动-静吻合支,微动脉与微静脉之间的血液循环。,第三节 血管

53、生理,2020/8/27,114,微循环的通路及其功能,、直捷通路 微动脉后微动脉通血毛细血管微静脉,、动静脉短路 微动脉动-静吻合支微静脉,、迂回通路 微动脉后微动脉毛细血管前括约肌 真毛细血管微静脉,加快回流,调节体温,物质交换（营养通路）,第三节 血管生理,2020/8/27,115,(四) 血液和组织液之间的物质交换方式,(二) 毛细血管壁的结构特点,1、扩散（气体、分子直径小于裂隙的溶质） 2、胞饮（分子直径大于裂隙的溶质） 3、滤过与重吸收（水，静水压、胶体渗透压）,第三节 血管生理,（三）微循环的血流动力学,2020/8/27,116,（三）微循环的血流动力学,毛细血管血压的高低

54、取决于其前、后阻力的比值 （5：1时，平均为20mmHg),微A（毛细血管前阻力血管）：总闸门,微V（毛细血管后阻力血管）：后闸门,受神经、体液调节,第三节 血管生理,1、微循环对血流的阻力,直径为840m微动脉对血流的阻力最大（8530）； 毛细血管的阻力： 毛细血管动脉端 3040 mmHg 毛细血管中段 25 mmHg 毛细血管静脉端 1015 mmHg,2020/8/27,117,后微动脉、毛细血管前括约肌：分闸门,受局部舒血管物质调节（代谢产物、缺氧）,后微动脉、毛细血管前括约肌控制真毛细血管交替开放 （510次/分，骨骼肌安静时2035开放）,血管舒缩活动（vasomotion）,

55、第三节 血管生理,2、微循环血流量的调节,（三）微循环的血流动力学,2020/8/27,118,（一）组织液的生成,有效滤过压=（毛细血管血压 + 组织液胶渗压） （血浆胶渗压 + 组织液静水压）,六、组织液的生成,毛细血管血压 组织液胶渗压,血浆胶渗压 组织液静水压,组织液生成的动力,组织液生成的阻力,第三节 血管生理,单位时间滤过的液体量取决于有效滤过压和滤过系数,2020/8/27,119,30,8,-1,12,8,1,组织液生成 （滤过）,组织液回流 （重吸收）,骨骼肌,淋巴液生成,10,8,第三节 血管生理,2020/8/27,120,1、有效滤过压,（二）影响组织液生成的因素,2、

56、毛细血管壁的通透性（过敏、烧烫伤）,3、淋巴回流受阻（丝虫病象皮肿）,毛细血管血压 ：炎症部位小A扩张局部水肿 右心衰静脉回流受阻全身水肿,血浆胶体渗透压（肾病、低蛋白血症）：水肿,第三节 血管生理,2020/8/27,121,象皮肿,局部水肿,第三节 血管生理,2020/8/27,122,（一）淋巴液的生成与回流,（二）淋巴的生理功能,生成量：120 ml / h，（ 24L/天）,毛细淋巴管起始端：盲端，单向活瓣，较大缝隙。,调节血浆和组织液之间的液体平衡 回收、运输组织液中较大分子（蛋白质、脂肪） 清除异物（细菌、漏出的红细胞）和防御功能,七、淋巴的生成和回流,促进淋巴回流的因素：, 淋

57、巴管泵：淋巴管壁平滑肌收缩+ 瓣膜 周围组织的压迫,第三节 血管生理,2020/8/27,123,复 习,2、血压形成的基本要素有哪些？,3、简述动脉血压的影响因素。,5、微循环的组成、各种通路的功能。,1、概念：血压、收缩压、舒张压、平均动脉压、 中心静脉压、微循环、直捷通路、有效滤过压,4、影响静脉回心血量的因素有哪些？,第三节 血管生理,2020/8/27,124,（1）缩血管神经纤维（交感缩血管神经纤维）,特 点,2、血管的神经支配,脊髓胸、腰段 中间外侧柱,ACh NE,椎前神经节 椎旁神经节,R 血管收缩（强） 2R血管舒张（弱）,总效应为收缩血管，血流阻力，血流量 ； 支配范围广

58、，但密度不同； 不同器官中：皮肤、粘膜骨骼肌、内脏心、脑血管 同一器官中：动脉静脉 安静时低频放电(13次/秒)交感缩血管紧张 绝大部分血管只受其单一支配（紧张性变化）,第四节 心血管活动的调节,2020/8/27,125,交感舒血管神经纤维（ACh） 动物的骨骼肌微动脉（MR）,副交感舒血管神经纤维（ACh） 脑膜、消化腺、内脏、外生殖器等的血管（MR）,脊髓背根舒血管神经纤维（CGRP或P物质等） 皮肤血管（轴突反射）,血管活性肠肽神经元（VIP常与ACh共存） 常见于外分泌腺（汗腺、颌下腺）,（2）舒血管神经纤维,2、血管的神经支配,第四节 心血管活动的调节,2020/8/27,126,（二）心血管中枢,与控制心血管活动有关的神经元集中的部位,1、延髓心血管中枢,位于延髓腹外侧；是最基本的心血