4循环10(y54)心脏.ppt

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1、第四章 血液循环,第三节 血 管 生 理,第四节 心血管活动的调节,第二节 心脏的泵血功能,第五节 器 官 循 环(自学),第一节 心脏的生物电活动,循环系统-管道系统,心脏,血管,(封闭的),淋巴,右心：泵血入肺循环；左心：泵血入体循环,主要功能:物质运输,泵血功能,心脏收缩舒张来实现,第一节 心脏的生物电活动 心脏的主要功能是泵血，心脏不断地有秩序的、协调的收缩与舒张，是实现泵血功能的必要条件。而心脏的这种功能是依赖于心肌细胞的生理特性：兴奋性、传导性、自律性（电生理特性）与 收缩性(机械特性)。,心肌细胞分类,工作细胞：心室，心房普通心肌细胞兴奋性、传导性、收缩性自律细胞：具自动节律性的

2、心肌细胞心脏的特殊传导系统自律性、兴奋性、传导性、收缩性弱(或称无收缩性),一、心肌细胞的电活动,心肌细胞的跨膜电位Transmembrane Potential of Myocardial Cells,工作细胞 自律细胞安静时膜电位稳定 自动去极化 静息电位 最大舒张电位（或最大复极电位）,K+i K+o351,Na+i Na+o114.5,（1）幅度：-80-90mV,（2）机制：a.K+平衡电位（Ik1）主要,条件：膜两侧存在浓度差：,(一)静息电位心室肌细胞RP形成机制,膜通透性具选择性：K+,b.钠背景电流,心房肌细胞 Ik-ACh,静息电位产生机理,Na+,Na+,心室肌细胞,窦房

3、结细胞,（二）动作电位,1.心室肌细胞AP(去极化0+复极化1、2、3+恢复4期),0期：刺激去极化阈电位激活快Na+通道Na+再生式内流Na+平衡电位（0期）,1期：快速复极初期快Na+通道失活+激活Ito通道K+一过性外流 快速复极化,Na+,K+,Ito通道的特点:1.电压门控通道:膜电位到-40mv时被激活2.可被4-氨基吡啶等阻断,2期：O期去极达-40mV时已激活慢Ca2+通道（L型钙通道ICa-L）+激活IK 通道Ca2+缓慢内流 与K+外流处于平衡状态 缓慢复极化（2期=平台期）,Na+,K+,Ca2+,K+,3期：快速复极末期慢Ca2+通道失活+IK 通道通透性K+再生式外流

4、快速复极化至RP水平（3期）,K+,K+,K+,泵,4期：钠钾泵Na+-K+Pump钠钙交换Na+-Ca2+Exchange钙泵Ca2+Pump,心室肌动作电位形成的离子机制总结：,Na+通道特征：p.77a.激活、失活、复活快，故又称快Na+通道 Fast Na+Channel 快反应细胞 Fast Response Cells 快反应电位 Fast Response Potentialb.电压依从性，TP-70mVc.一般对河豚毒（TTX）不敏感，这与骨骼肌和神经纤维膜上的钠通道不同 p.77注意!,Ca2+通道特征：p.78a.激活、失活、复活慢，故又称慢Ca2+通道 Slow Ca2+

5、Channelb.电压依从性：TP-40mV,快钠通道慢钙通道,窦房结细胞,自律细胞的跨膜电位及其离子机制Transmembrane Potentials of Autorhythmic Cells and Its Ionic Mechanisms,心室肌细胞快反应非自律细胞,窦房结细胞慢反应自律细胞,浦肯野细胞 快反应自律细胞,2.窦房结细胞(慢反应自律细胞)的电位 电位特征：RP：不稳定，能自动去极化，=最大舒张电位 AP：分 0,3,4 三个时期，无1期和2期。,知识点注意看图 理解P.77,（2）电位形成机制,0期：当4期自动去极化达到阈电位 激活慢钙通道（ICa-L）Ca2+内流,C

6、a2+,Ca2+,阈电位,零电位,3期：慢钙通道（ICa-L）渐失活+激活钾通道（IK）Ca2+内流+K+递减性外流（因钾通道的失活K+呈递减性外流）,K+,Ca2+,4期：K+递减性外流(IK)缓慢自动去极化,K+,具“自我”启动“自我”发展“自我”终止的离子流现象。,Na+,Ca2+,P.79 和 P.81,比较两种细胞的AP机制,窦房结细胞,心室肌细胞,去极化(0期),4期,复极化,钠离子内流快钠通道快反应细胞,钙离子内流慢钙通道慢反应细胞,钾外流钙内流,钾外流,恢复钠钾钙离子分布,自动去极化,心室肌细胞,窦房结细胞,根据各类心肌细胞AP的O期去极化速率 和4期有无自动去极化,将心肌分为

7、:快反应自律细胞：0期去极速率快（钠通道），4期有自动去极化。如房室束，浦肯野细胞。快反应非自律细胞：0期去极速率快，4期无自动去极化。如心房肌、心室肌细胞 慢反应自律细胞：O期去极速率慢（钙通道）,4期有自动去极化。如窦房结细胞 慢反应非自律细胞：O期去极速率慢,其4期无自动去极化。如结区,心肌细胞的分类,二、心肌的电生理特性,（一）兴奋性（二）自律性（三）传导性,（一）兴奋性1、决定和影响兴奋性的因素（了解）（1）静息电位（最大舒张电位）和阈电位之间的电位差（2）离子通道的状态2、兴奋性的周期性变化（1）有效不应期：绝对不应期和局部反应期（2）相对不应期（3）超常期3、兴奋性的周期性变化和

8、心肌收缩的关系（1）不发生强直收缩（2）期前收缩和代偿间歇,(二)兴奋性 1.决定和影响兴奋性的因素,（1）静息电位（最大舒张电位）和阈电位之间的电位差,（1）静息电位（最大舒张电位）和阈电位之间的电位差,RP距阈电位远兴奋性(需刺激阈值)RP距阈电位近兴奋性(需刺激阈值),（2）离子通道的性状：INa、ICa-L,（2）离子通道的性状：INa、ICa-L,2、兴奋性的周期性变化,有效不应期,相对不应期,超常期,绝对不应期,局部反应期,2、兴奋性的周期性变化,有效不应期,相对不应期,超常期,有效不应期,相对不应期,超常期,绝对不应期,局部反应期,心室肌兴奋性的周期性变化周期变化 对应位置 机制

9、 新AP产生能力有效不应期 去极化复极化-60mV 不能产生 绝对不应期：Na+通道处于-55mV 完全失活状态 局部反应期：Na+通道-60mV 刚开始复活 相对不应期 Na+通道 能产生(但0期幅度、-80mV 大部分复活 传导、时程较正常小)超 常 期 Na+通道基本-90mV 恢复到备用状态 同相对不应期,Na+通道的性状 备用（静息）、激活、失活,完全备用 失 活 刚复活 渐复活 基本备用 产生AP 绝对不应期 局部反应期 相对不应期 超常期 兴奋性正常 兴奋性无 兴奋性低 兴奋性高,3、兴奋性的周期变化和心肌收缩的关系（1）不发生（完全）强直收缩,主要特点是有效不应期特别长 其长短

10、主要取决 2期（平台期）（红色-动作电位曲线）相当于心肌 整个 收缩期 和 舒张早期（蓝色-收缩曲线）,有效不应期,（2）期前收缩与代偿间歇 期前收缩：在心室肌的不应期之后和下一次窦性兴奋到达之前,心室受到一次人工刺激或者来自异位起搏点的兴奋刺激，可以出现一次提前的收缩，称为期前收缩。代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。,骨骼肌收缩形式 单收缩,不完全强直收缩,不完全强直收缩,完全强直收缩,（二）自律性1、心脏的起搏点2、自律性活动发生原理（1）浦肯野细胞 主要是If（2）窦房结P细胞 主要是Ik3、决定和影响自律性的因素（1）最大舒张电位和阈电位之间的差距（2）

11、4期自动去极化速度4、自律性和心律失常（了解）（1）窦性心律失常（2）异位性心律失常,1、心脏的起搏点自律性比较 窦房结 房室交界末梢浦肯野纤维 100次/分 50次/分 25次/分 窦房结具最高节律性正常起搏点 机制：抢先占领，超速压抑 心肌活动节律取决于窦房结细胞窦性心律 潜在起搏点，病理时/异位起搏点,2、自律性活动发生原理（1）浦肯野细胞 主要是 If(Na+内流)逐渐增强（2）窦房结P细胞 主要是 Ik(K+外流)逐渐衰减,窦房结细胞,浦肯野细胞,4期,4期,心室肌细胞,窦房结细胞,心室肌细胞,窦房结细胞,浦肯野细胞,比较三种细胞的电位变化,根据各类心肌细胞AP的O期去极化速率 和4

12、期有无自动去极化,将心肌分为:快反应自律细胞：0期去极速率快（快钠通道），4期有自动去极化。如房室束，浦肯野细胞。快反应非自律细胞：0期去极速率快，4期无自动去极化。如心房肌、心室肌细胞 慢反应自律细胞：O期去极速率慢（慢钙通道）,4期有自动去极化。如窦房结细胞 慢反应非自律细胞：O期去极速率慢,其4期无自动去极化。如结区,心肌细胞的分类,表：三种细胞电生理特性对比 p.82,表：三种细胞 动作电位对比 p.77,p.77 看图，将“离子流、方向”标在图上，结合图来加强记忆！,1）4期自动去极化速度 速度 到阈电位时间缩短自律性,3.影响自律性的因素,2）最大复极电位 复极电位 与阈电位差距

13、到阈电位时间缩短自律性,3）阈电位水平：阈电位下移与最大复极电位差距 到阈电位时间缩短自律性,（三）传导性1、心脏内兴奋传播的特点（1）兴奋通过特殊传导系统的有序传播（2）心脏内兴奋的传导速度2、影响传导性的因素(了解)（1）结构因素 1）心肌细胞 2）细胞间连接（2）生理因素 1）兴奋细胞AP 0期去极化速度和幅度 2）邻近未兴奋部位心肌的兴奋性,传导过程 窦 房 结 结间束 房间束（优势传导通路）房室交界 心房肌 房室束 左、右束支 浦肯野纤维 心室肌,传导特点:浦氏纤维最快 房、室内快 同步收缩，有利射血。房室交界最慢 房室延搁 利房排空、室充盈。房室交界是传导必经之路，易出现传导阻滞（

14、房室阻滞）。,4.传导速度浦氏纤维(4m/s)束支(2m/s)心室肌(1m/s)心房肌(0.4m/s)结区(0.02m/s),传导时间 心房内-房室交界-心室内(0.06s)(0.1s)(0.06s),2、影响传导性的因素 Factors Affecting Conductivity(1)结构因素：心肌细胞的直径 直径粗大胞内电阻小传导速度快 直径细小胞内电阻大传导速度慢(2)生理因素：a、动作电位0期去极化的速度和幅度 0期去极化速度快 局部电流形成快 达到阈电位所需的时程短 传导快 0期去极化幅度大 局部电流强 扩布范围大 传导速度快,2）邻近部位细胞膜的兴奋性 心肌细胞的兴奋传导是沿着细

15、胞膜的兴奋扩散的过程,只有邻近未兴奋部位膜的兴奋性正常,兴奋才能正常地传导通过。,（0期慢、小）减慢,处相对不应期 部分失活状态,处绝对不应期 失活状态 阻滞,邻近部位膜兴奋性Na+通道状态 传导性,心电图Electrocardiogram，ECG,将测量电极放置在人体表面的一定部位 记录出来的心脏电变化曲线，就是临床上记录的心电图,(二)正常典型体表心电图波形的生理意义,1、P波：由左右两心房的去极化过程所产生2、Ta波(心房T波)：心房复极过程所产生的电位变化3、QRS波群：代表 左右两心室去极化过程的电位变化,4、T波：是心室复极化过程中所发生的电位变化5、U波：可能为心室肌 细胞电生理

16、异质性现象所引起6、PR段：表示兴奋通过房室交界区时传导速度非常缓慢，所产生的电位变化也很微弱，一般记录不出来，与基线处于同一水平,7、PR间期：代表心房开始兴奋到心室开始兴奋所需的时间8、ST段：代表心室各部均已进入去极化状态，彼此之间无电位差，曲线又恢复到基线水平9、QT间期：代表心室肌开始兴奋去极到完全复极到转入静息状态的时间,一、心肌收缩的特点,3.不发生(完全)强直收缩,2.“全或无”式的收缩,1.依赖Ca2+o,Ca2+oCa2+内流肌缩力 Ca2+oCa2+内流肌缩力 Ca2+o Ca2+内流无兴奋收缩脱耦联,第二节 心脏的泵血功能,（一）心动周期的概念1.概念：心房或心室每收缩

17、和舒张一次称心动周期。2.时程：T1/f60s/750.8s,房缩 0.1s 房舒 0.7s,室缩 0.3s室舒 0.5s,二、心脏的泵血机制,心室收缩开始,心室舒张开始,房缩 0.1s 房舒 0.7s,室缩 0.3s室舒 0.5s,特点:,心率 心动周期 室缩期 室舒期,0.35,1.15,1.5 0.8150 0.4,0.30,0.50,0.25,0.15,心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。,舒张期时间 收缩期时间,全心舒张期0.4s 利心肌休息和室充盈,心率快慢主要影响舒张期：,在每一心动周期过程中可区分为7个时期,心房收缩期 Atrial Systole心室等容收缩期 P

18、eriod of Isovolumic Contraction 心室快速射血期 Rapid Ejection Phase心室减慢射血期 Reduced Ejection Phase心室等容舒张期 Period of Isovolumic Relaxation心室快速充盈期 Rapid Filling Phase心室减慢充盈期 Reduced Filling Phase,（二）心脏的泵血过程,左心室的射血和充盈过程,1.心房收缩期,2.收缩期（1）等容收缩期（2）快速射血期（3）减慢射血期,（1）,2.收缩期（1）等容收缩期（2）快速射血期（3）减慢射血期,（1）,（2）,2.收缩期（1）等容收

19、缩期（2）快速射血期（3）减慢射血期,（2）,（3）,（1）,3.舒张期（1）等容舒张期（2）快速充盈期（3）减慢充盈期,3.舒张期（1）等容舒张期（2）快速充盈期（3）减慢充盈期,（1）,3.舒张期（1）等容舒张期（2）快速充盈期（3）减慢充盈期,（1）,（2）,（二）心脏的泵血过程,左心室的射血和充盈过程,1.心房收缩期,2.收缩期（1）等容收缩期（2）快速射血期（3）减慢射血期,（1）,（2）,（3）,3.舒张期（1）等容舒张期（2）快速充盈期（3）减慢充盈期,心房收缩期,p.90,分期,心室收缩期 等容收缩期 快速射血期 减慢射血期心室舒张期 等容舒张期 快速充盈期 减慢充盈期 心房收

20、缩期,心动周期各期的心脏内压力比较，瓣膜启闭及其特点,瓣膜启闭,房室瓣 半月瓣,压力比较 特点,关闭,开放,关闭,关闭,关闭,关闭,关闭,关闭,关闭,关闭,开放,开放,开放,开放,房内压室内压动脉压,房内压室内压动脉压,房内压室内压动脉压,房内压室内压动脉压,房内压室内压动脉压,房内压室内压动脉压,房内压动脉压,室内压急剧升高,室内压达峰值,室内压由峰值降低,室内压急剧降低,充盈约2/3的血量,进入心室血量较少,充盈约25%血量,小结：,心室射血：心室-动脉压力差(心室肌收缩)心室充盈：房-室压力差心室肌舒张使室内压下降（2/3）抽吸作用心房肌收缩使房内压升高（1/3）在一个心动周期中室内压变

21、化最快的时期是：等容收缩期和等容舒张期血液的单向流动有赖于瓣膜的完整,心室主要动力,三、心脏泵血功能的评价(一)心输出量 1.每搏输出量(搏出量)一侧心室在一次搏动中射出的血液量=心室舒张期末容积 收缩期末容积射血分数=每搏输出量心舒张末期容积（意义更大）,2.每分输出量(心输出量)1 分钟射出的血液量=搏出量心率心指数 便于个体比较 以单位体表面积计算的心输出量,（二）心脏作功量（略）用心脏作功量要比单纯用心输出量评定心泵血功能更全面。搏 功=搏出量1/103(平均动脉压 平均心房压)13.6 每分功=搏 功 心 率 1/103=6.23(Kg.m/min),（三）心脏泵功能的储备心输出量能

22、随机体代谢的需要而增加的能力。1、搏出量的储备 主要为收缩期2、心率储备 160180次/分,四、影响心输出量的因素 每分输出量 每搏输出量 心率,（Starling定律）,等长自身调节,异长自身调节,前负荷、后负荷、心肌收缩能力,心率一定,射血量取决于心室肌 收缩强度&速度,心室舒张末期的容积或压力容积变化初长度变化异长自身调节:Starling机制,比较，骨骼肌 长度-张力曲线存在 最适初长度,(一)前负荷,心室功能曲线：特点:左陡右平，没有明显下降支,1.充盈压在1215mmHg：最适前负荷 充盈压在12mmHg：升支段，表明初长度在未达到 最适初长度之前，搏功 随初长度（充盈压）而。2

23、.充盈压在1520mmHg：说明前负荷-初长度接近上限，但对搏出量影响不大3.充盈压再升高：平坦或略降。但并不出现降支,初长度变化与 容积/充盈压联系？,前负荷(回心血量),搏功(搏出量),异长自身调节 p.94,异长自身调节：心肌收缩力能随心肌初长度的改变而改变的现象。即:Starling机制 特点：调节范围小,不出现降支(胶原纤维结构)前负荷:由心室舒张末期血液充盈量决定 心室充盈量=静脉回心血量+心室射血后剩余血量 静脉回心血量：心室充盈的持续时间 静脉回流速度意义:对搏出量的微小变化进行精细调节。,（二）后负荷=主动脉压,临床：AB持续心肌肥厚泵血功能,搏出量恢复正常,异长自身调节收缩

24、力加强等长自身调节（体液）,前负荷,剩余量回流量不变,搏出量,射血期射血速,等容收缩期心肌缩速,后负荷（一定范围内）,(三)等长自身调节心肌收缩能力,例：去甲肾上腺素/儿茶酚胺 增强收缩能力/搏出量 乙酰胆碱（ACh）抑制或降低心肌收缩,等长调节的意义：能对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。,心肌收缩能力与初长度无关影响因素：活化的横桥数目 与 ATP酶活性,（四）心率 心率每搏输出量每分输出量 40180次/分:心率每分心输出量 180次/分 心动周期缩短（尤其心舒期）充盈量每搏出量每分心输出量。40次/分 心动周期延长（尤其心舒期）充盈量达极限而心率太慢每分心输出量,心输出量,血压,心率,心肌收缩能力,前负荷,搏出量,回心血量（充盈时程、静脉血回流速度射血后剩余量）,后负荷,神经体液调节,等长自身调节 异长自身调节,五、心音,第一心音：心缩期，音调低，持续时间长，标志心室收缩，主要为房室瓣关闭第二心音：舒张早期，音调高，持续时间短，标志心室舒张开始，主要为半月瓣关闭,