人卫版生理学第四章血液循环.ppt

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1、生理学,漯河医学高等专科学校 王福青 林玲 张敏,第四章 血液循环,心脏的功能,血管生理,心血管活动的调节,第一节,第二节,第三节,一、心肌生物电活动,1.心肌细胞的分类,2.心肌不同部位的生物电,一、心肌生物电活动,工作心肌1）静息电位2）动作电位自律心肌动作电位（浦肯野细胞、窦房结）,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,工作心肌静息电位,心肌细胞膜内外几种主要离子的浓度及平衡电位值,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,离子基础K的外向流动,即K 的平衡电位（IK1）、少量Na内流和生电性Na泵活动的综合反映。,工作心肌静息电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,工作心肌动作电位,二、心肌

2、细胞的跨膜电位及其形成机制,0期：-90 mV+30 mV去极时间短 1-2 ms;去极幅度大 120mV;去极速度快 Vmax：200-400V/s;极化反转明显,工作心肌动作电位,去极化:,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,1期复极（初期）：+30 mV 下降至 0 mV，历时10ms;0期和1期合称为锋电位2期复极（平台期）：0mV左右，持续100150ms3期复极（末期）：0mV至90 mV，历时100150ms4期（静息期）：电位稳定在90mV,复极化:,工作心肌动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,去极0期,Na+通道：电压依从性阈电位:-70mV，激活和失活都很快叫做快

3、钠通道对河豚毒（TTX）敏感快反应细胞和快反应动作电位,工作心肌动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,复极1期,Ito(transient outward current)：去极-40mV激活，开放5-10ms。主要由一过性K+外流形成。,工作心肌动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,复极2期,ICa,L（Long-lasting type Ca2+-channel）电压依从性：去极-40mV时激活，激活与失活速度均慢，对离子的特异性不强，又叫慢通道。Ca2+、Na+均能通过，对异搏定和Mn2+敏感。IK：外向离子流由K+携带并逐渐增强,工作心肌动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位

4、及其形成机制,复极3期(快速复极期),Ik：K通道大量迅速开放，K外流，形成快速复极,工作心肌动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,复极4期(静息期),工作心肌动作电位,Na+-Ca2+交换:3Na+:Ca2+Na+-K+pump:3Na+:2K+,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,工作心肌动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,2期电位历时较短，3期复极化达最大复极电位后，4期并不稳定于该水平，而是立即开始自动、缓慢的去极化，去极一旦达到阈值，便激活Na通道，引起新的兴奋。,X：Ik衰减 Y:If增强,自律心肌动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,1.浦肯野细胞,4期

5、自动去极化的离子机制If电流3期复极达到-60mV时，出现Na+内流(If)，激活慢，但依时间推移而增强，-100mV时充分激活。(超极化最大激活)，去极达到-50mV时关闭。不同于0期负载的钠通道，可为铯（Cs+）阻断。进行性衰减的Ik电流去极化时开放，平台期增 强，复极至-60 mV时K通道开始关闭。,自律心肌动作电位,1.浦肯野细胞,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,2.窦房结,自律心肌动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,阈电位水平较高（-40 mV）动作电位：0期：经慢通道的钙内流（ICa,L）去极速度慢，时程长7ms，无超射3期：慢通道逐渐失活，钙内流逐渐减少，钾通道开始

6、激活，K+外流(Ik)最大舒张电位（MRP）：-70 mV4期：递减性K+外流（Ik衰减）；If进行性增强；ICa,T：去极-50mV时开放。,2.窦房结,自律心肌动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,心室肌细胞与窦房结细胞跨膜电位比较,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,定义：在体表记录心电变化，它是整个心脏兴奋的产生,传导到恢复过程综合电变化的反映。心电图和AP的关系:共同点：都反映心脏的兴奋，而心肌细胞的电变化是心电图的来源不同点:ECG是细胞外记录的所有心肌细胞的综合电变化,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,心肌动作

7、电位与心电图的关系,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,正常心电图波形及生理意义,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,分析各波的形状时间和电压ST段的升降P-R间期的长短P和QRS波形关系，兴奋的起源,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,（一）自律性（二）兴奋性（三）传导性（四）收缩性,三、心脏的生理学特性,电生理特性,机械特性,表 心脏不同部位自律性高低,三、心肌的生理特性,自 律 性,正常起搏点(normal pacemaker)潜在起搏点(latent pacemaker)异位起搏点(ectopic pacemaker),三、心肌的生理特性,自 律 性

8、,影响因素4期自动去极速率阈电位水平最大复极电位,三、心肌的生理特性,自 律 性,一次兴奋过程中兴奋性的周期性改变,有效不应期（ERP）,三、心肌的生理特性,绝对不应期0期复极的-55 mV 局部反应期 3期-55mV-60mV,3期-60mV-80 mV,3期-80mV-90mV，阈下刺激即可引起扩布性兴奋，即兴奋性超过正常,相对不应期（RRP）,超常期（SNP）,兴 奋 性,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,心肌的有效不应期长，持续到舒张早期，因此不会发生强直收缩，始终做收缩和舒张的交替活动，保证心脏的泵血功能。,三、心肌的生理特性,意义,兴 奋 性,三、心肌

9、的生理特性,兴 奋 性,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,静息电位水平阈电位水平钠通道的状态,决定和影响兴奋性的因素,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,（1）心肌细胞间直接电传递（2）通过特殊传导系统有序传播兴奋（3）心脏内兴奋传导速度不均一,三、心肌的生理特性,心脏内兴奋传播的特点,传 导 性,三、心肌的生理特性,优势传导通路,心脏内兴奋传播的特点,传 导 性,房室延搁房室交界传导慢，房室交替收缩利于心室的血液充盈心室内传导快，心室同步收缩利于射血,传 导 性,三、心肌的生理特性,0期去极速度与幅度邻近未兴奋部位膜的兴奋性心肌细胞的直径,影响传导性的因素,传 导

10、性,三、心肌的生理特性,同步收缩依赖于血Ca2+浓度不会发生强直收缩“绞拧”作用,心肌细胞收缩的特点,收 缩 性,三、心肌的生理特性,四、心脏的射血功能,心动周期(cardiac cycle)心房或心室每收缩和舒张一次,即一次心跳。是心脏机械活动的基本单元。心率（heart rate，HR）心脏每分钟跳动的次数，60100次/分（平均75次/分）,四、心脏的射血功能,心 动 周 期,心 动 周 期,四、心脏的射血功能,房、室各自收缩、舒张交替进行收缩期短于舒张期房缩在前，室缩在后全心舒张期占心动周期的1/2,心 动 周 期,四、心脏的射血功能,心 动 周 期,四、心脏的射血功能,四、心脏的射血

11、功能,心 动 周 期,各时期压力、瓣膜、血流、容积的变化,四、心脏的射血功能,心 动 周 期,第一心音：发生于心缩期，声频40-60Hz心尖区最清楚，标志心室收缩开始心肌收缩；AV瓣关闭；血流撞击大动脉壁大血管内涡流第二心音：发生于心舒期，声频60-100Hz心底部较清楚，标志心室舒张开始心肌舒张；动脉瓣关闭；血流撞击大动脉根部,心 音,四、心脏的射血功能,心 音,四、心脏的射血功能,心 音,四、心脏的射血功能,第一心音与第二心音的区别,四、心脏的射血功能,心 音,心脏输出的血量每搏量（stroke volume)每分输出量(minute volume)射血分数(ejection fracti

12、on)心指数(cardiac index)心力储备（cardiac reserve),四、心脏的射血功能,泵血功能评价,常用指标,搏出量(stroke volume):一次心跳一侧心室射出的血液量。6080ml每分输出量（心输出量，cardiac output）Co=心率搏出量 4.56(5)L,四、心脏的射血功能,泵血功能评价,1.心脏输出的血量,55%65%射血分数=搏出量/心舒末期容积100%搏出量=心舒末期容积（145ml）心缩末期容积（75ml）,四、心脏的射血功能,泵血功能评价,2.射血分数（ejection fraction）,指心输出量随机体需要而增长的能力，它通过三个途径实现

13、：1）搏出量储备：收缩期储备和舒张期储备2）心率储备：适当增加心率,四、心脏的射血功能,泵血功能评价,4.心力储备（cardiac reserve),1.搏出量 前负荷 后负荷 心肌收缩能力2.心率,影 响 因 素,四、心脏的射血功能,心肌细胞初长度（前负荷）改变心肌收缩强度和速度的变化搏出量改变(一定范围,正变),1.前负荷,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,异长自身调节（Frank-Starling 心功曲线）,1.前负荷,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,意义,通过对搏出量的精细调节，防止心室舒张末期压力和容积的过久、过度改变，维持心室射血与静脉回流量的平衡。,1.前负荷,影 响 因

14、 素,四、心脏的泵血功能,影响前负荷的因素A.静脉回心血量 B.心室余血量 心室充盈持续时间 静脉回流速度 心包内压；,影响因素,2.后负荷-大动脉血压,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,在一定范围内，动脉血压升高，心输出量为什么可以保持不变？,2.后负荷-大动脉血压,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,3.心肌收缩能力-等长调节,CO=SVHR HR180次/分，心室充盈时间缩短，充盈量减少，SV减少，HR40次/分，心室充盈已近限度，不能相应提高SV。因此，一定范围内，HR增加，心输出量增加，HR最适宜时，心输出量最大。,影 响 因 素,四、心脏的泵血

15、功能,4.心率,各类血管的功能特点,主动脉和大动脉：管壁坚厚，含丰富弹性纤维，为弹性贮器血管。微动脉：口径较细，管壁较薄，弹性纤维少，平滑肌成分较多，为毛细血管前阻力血管。毛细血管：口径极细，总截面积大，通透性大，为交换血管（毛细血管前扩约肌：控制毛细血管血流量的闸门）。微静脉和小静脉：逐渐出现完整的平滑肌层，对血流的阻力远比微动脉小，为毛细血管后阻力血管。大静脉和腔静脉：平滑肌和弹力纤维不丰富，管壁相对厚度低于动脉，弹性纤维少，有大量胶原纤维，具有高柔度，为容量血管。,血流量(blood flow)：容积速度 Q=P/R（L/min）血流速度：线速度 V=Q/APoiseillis定律 Q=

16、r4（P1-P2）/8 L,一、血流量、血流阻力和血压,（一）血流量和血流速度,一、血流量、血流阻力和血压,（一）血流量和血流速度,血流阻力：R=8 L/r4,（二）血流阻力,一、血流量、血流阻力和血压,影响血液粘滞度的因素：血细胞比容血流的切率血管口径温度,（三）血压（blood pressure),血液作用于单位面积血管壁上的侧压力,即压强。P=QR 单位(Pascal,Pa),即牛顿/米2（N/m2）1mmHg=0.133 kPa,一、血流量、血流阻力和血压,（一）血压的正常值,收缩压（SBP）心室收缩时，动脉内压力的最高值，反映心脏每搏输出量的多少，正常为100-120 mmHg，低于

17、90或高于140 mmHg为异常。舒张压（DBP）心室舒张时，动脉内压力的最低值，反映外周阻力的大小，正常为 60-80mmHg，低于60或高于90 mmHg为异常。,二、动脉血压和动脉脉搏,（一）血压的正常值,脉压（PP）:收缩压与舒张压之差(通常为40 mmHg)。平均动脉压（MBP）:一个心动周期中,动脉血压的平均值,为舒张压加1/3脉压(通常约90 mmHg),二、动脉血压和动脉脉搏,（二）动脉血压的形成,血液充盈前提条件（循环系统平均充盈压：7mmHg）；心室射血能量来源（动能：推动血流；势能：扩张大动脉壁）；外周阻力使部分射血能量得以转化为势能的必要条件，造成血液对管壁的侧压力；弹

18、性储器势能得以保存的必要条件，其作用是缓冲心脏收缩、舒张时血压的剧烈波动。,二、动脉血压和动脉脉搏,二、动脉血压和动脉脉搏,图 外周阻力在动脉血压形成中的作用,图 大动脉弹性在动脉血压形成的作用,二、动脉血压和动脉脉搏,（三）影响动脉血压的因素,体循环平均压心输出量血压,二、动脉血压和动脉脉搏,血液充盈量,（三）影响动脉血压的因素,搏出量大动脉管壁所受张力 血压（主要影响收缩压，增大脉压）,二、动脉血压和动脉脉搏,每搏输出量,（三）影响动脉血压的因素,心率心舒期短动脉存血血压（主要影响舒张压，减小脉压）,二、动脉血压和动脉脉搏,心率,（三）影响动脉血压的因素,阻力动脉存血多血压（主要影响舒张压

19、，减小脉压）,二、动脉血压和动脉脉搏,外周阻力,（三）影响动脉血压的因素,弹性差缓冲压力波动能力差收缩压舒张压（一般同时伴有小动脉硬化，即外周阻力，故舒张压也可能增加）,二、动脉血压和动脉脉搏,大动脉弹性,（三）影响动脉血压的因素,二、动脉血压和动脉脉搏,（四）动脉脉搏,脉搏的形成上升支：搏出量、射血速度、血流阻力、动脉弹性时上升速度快、幅度大。下降支：降中峡,反映外周阻力,二、动脉血压和动脉脉搏,（四）动脉脉搏,脉搏的形成,二、动脉血压和动脉脉搏,脉搏波形图,（四）动脉脉搏,传播速度,二、动脉血压和动脉脉搏,四、微循环,微动脉与微静脉间的血液循环，旨在进行物质交换。,1.微动脉、后微动脉 2

20、.毛细血管前括约肌 3.通血毛细血管 4.真毛细血管 5.动-静脉吻合支 6.微静脉,四、微循环,血 管 组 成,微循环通路,四、微循环,直捷通路：骨骼肌中多见，经常开放，不能进行物质交换，加速骨骼肌中血液回流。迂回通路：为血液-组织间进行物质交换的场所。动-静脉短路：皮肤微循环中多见，通常关闭，调节体温，几乎不进行物质交换。,血 流 调 节,四、微循环,四、微循环,血 流 调 节,a.前括约肌开放,b.前括约肌关闭,四、微循环,血 流 调 节,五、组织液与淋巴液的生成与回流,组 织 液,组织液存在于组织间隙中，大部分呈胶冻状，极小部分为液体，可流动，由血浆滤过毛细血管壁而形成。,有效滤过压=

21、（毛细血管血压+组织液胶渗压）（血浆胶渗压+组织静水压）,组 织 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,动脉端：（30+15）-（25+10）=+10（mmHg）引起滤过，组织液生成。静脉端：（12+15）-（25+10）=-8（mmHg）发生重吸收，组织液回流。,组 织 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,有效滤过压为正值时，引起滤过有效滤过压为负值时，则引起重吸收,血管内外液体交换示意图,组 织 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,组 织 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,1.淋巴液生成过程,滤过的液体中，有90%经重吸收再回到毛细血管静脉端去，另10%则经淋巴管回到血液循环中。,五、组织

22、液与淋巴液的生成与回流,淋 巴 液,毛细血管血压 血浆胶体渗透压 淋巴液回流 毛细血管通透性,五、组织液与淋巴液的生成与回流,淋 巴 液,2.影响淋巴液生成和回流的因素,3.生理意义,回收组织液中的蛋白质运输脂肪及其它营养物质调节血浆及组织间的液体平衡防御、屏障作用,淋 巴 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,（一）静脉血压,中心静脉压（CVP）正常范围为412cmH2O(1cmH2O=98Pa)外周静脉压（PVP）,六、静脉血压与静脉血流,心肌收缩能力、V回流速度和V回流量 意义：反映心功能和V回流量；控制补液速度和补液量的指标。,六、静脉血压与静脉血流,中心静脉压（CVP）,六、静脉血压与

23、静脉血流,（二）静脉血流及其影响因素,体循环平均压:血量 体循环平均压 回心血量心肌收缩力:舒张期心室内压低回心血量体位改变:骨骼肌的挤压作用:肌肉收缩，静脉血流入心脏；舒张时，利于回流。呼吸运动：吸气时，胸腔负压增大，CVP降低，回心血量增多；呼气时，相反。,六、静脉血压与静脉血流,肌肉泵,六、静脉血压与静脉血流,（二）静脉血流及其影响因素,（一）心脏的神经支配,一、神 经 调 节,（一）心脏的神经支配,一、神 经 调 节,（一）心脏的神经支配,一、神 经 调 节,心交感N,心迷走N,4期内向电流自动去极速度自律性心率加快正性变时,3期K外流最大舒张电位更负同时抑制4期内向电流自动去极速度自

24、律性心率变慢负性变时,增加胞内cAMP,减少胞内cAMP,（一）心脏的神经支配,一、神 经 调 节,自律性,心迷走N,0期Ca2+内流 0期去极速度和幅度 传导性负性变传导,减少胞内cAMP,一、神 经 调 节,（一）心脏的神经支配,传导性,一、神 经 调 节,（一）心脏的神经支配,收缩性,一、神 经 调 节,（一）心脏的神经支配,兴奋性,（二）血管的神经支配和作用,一、神 经 调 节,缩血管神经纤维,中枢：延髓的缩血管中枢(T1L3侧角)分布：绝大多数血管上都有交感神经支配（几乎所有血管平滑肌都受交感缩血管N支配，绝大多数血管只接受交感缩血管N的单一支配）,递质：N节前纤维释放ACh，N节后

25、纤维释放NE受体：、作用：受体血管收缩 受体血管舒张 特点：调节血压作用大 持续发放紧张性冲动,缩血管神经纤维,一、神 经 调 节,（二）血管的神经支配和作用,交感舒血管神经 副交感舒血管神经 脊髓背根舒血管N,舒张血管神经纤维,一、神 经 调 节,（二）血管的神经支配和作用,脊髓：原始反射，不能进行精细调节,脊动物 血压45mmHg。延髓：是基本中枢 缩血管区：延髓头端腹外侧部；舒血管区：延髓尾端腹外侧部；传入神经接替站：孤束核 心抑制区：迷走神经疑核和背核。高级中枢：网状结构、下丘脑、大脑皮层,一、神 经 调 节,（三）心血管中枢,1.颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射,一、神 经 调 节,

26、（四）心血管反射,血压,孤 束 核,缩血管中枢（-）,心交感中枢（-）,心迷走中枢（+）,交感缩血管N（-）,心交感N（-）,心迷走N（+）,阻力血管舒,容量血管舒,心 脏 活 动,V回流量,心输出量,血压,外周阻力,压力感受器受到牵拉兴奋性,窦、迷走N,一、神 经 调 节,1.颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射,一、神 经 调 节,（四）心血管反射,缓冲A-BP的突升突降,维持A-BP的相对稳定(经常性调节),意义,2.化学感受性反射,一、神 经 调 节,（四）心血管反射,适宜刺激：平时不起作用，仅在低氧、动脉压过低和酸中毒时起作用生理意义：动脉压过低，压力感受性反射作用减弱时，提高血压，保证

27、心脑血供。,PO2,H+,PCO2 动脉血压降低等,颈动脉体和主动脉体外周化学感受器（+）,孤 束 核,心血管中枢兴奋性改变,呼吸中枢（+）,心率、冠脉舒 心输出量,皮肤、内脏 骨骼肌血管缩,呼吸加深加快,外周阻力心输出量,心率、心输出量、外周阻力,血 压,间接,窦、迷走N,一、神 经 调 节,3.心、肺感受器引起的心血管反射,一、神 经 调 节,（四）心血管反射,感受器：心房、心室、肺循环大血管壁；适宜刺激：心脏和血管壁的机械牵张；化学物质：前列腺素，缓激肽；反射途径：,心房压心肺（容量）感受器迷走N中枢（延髓孤束核）心迷走紧张加强，心交感紧张减弱 血压下降,3.心、肺感受器引起的心血管反射

28、,一、神 经 调 节,（四）心血管反射,（一）肾上腺素(epinephrine,E)去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节,与刺激交感神经同，但作用时间长，影响范围广,（一）肾上腺素(epinephrine,E)去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节,（一）肾上腺素(epinephrine,E)去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节,1 2,1 2,（一）肾上腺素(epinephrine,E)去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节,（一）肾上腺素(epinephrin

29、e,E)去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节,（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),二、体 液 调 节,血管紧张素,血管紧张素,醛 固 酮,肾上腺皮质球状带,远曲小管和集合管对水、NaCl重吸收,细胞外液量,二、体 液 调 节,（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAs),血管紧张素的作用,(收缩微A外周阻力)+(收缩V回心血量)BP；刺激ADH、ACTH释放；作用于交感缩血管N末梢接头前的受体使其释放NE；刺激肾上腺髓质激素的分泌释放；强烈刺激肾上腺皮质球状带合成与释放醛固酮；刺激近曲小管重吸收NaCl；其他作用等。,二、体 液 调 节,1.正常时（少量VP）抗利尿效应，只有血浆浓度明显高于正常时（即交感、RAAS系统活动发生异常时），才引起升压效应；2.大量VP,提高压力感受性反射敏感性，缓冲升压效应；3.是缩血管（除脑血管外）最强烈的一种体液因素。,（三）血管升压素VP（ADH）的作用：,二、体 液 调 节,