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1、Human physiology,教师 石丽娟,第四章 血液循环,循环系统生理,心血管系统由心脏、动脉、毛细血管和静脉组成，心脏是血液循环的动力器官。,第一节 心脏的泵血功能,一、心脏泵血的过程和机制,（一）心动周期 cardiac cycle,心率,（二）心脏泵血过程,血液被“抽吸”入心室,房室动脉压,快速充盈期 0.11s,室内压急剧下降,房室动脉压,等容舒张期 0.060.08s,减慢射血期 0.15s,室内压达最高,房动脉压,快速射血期 0.1s,室内压急剧升高,房室动脉压,等容收缩期 0.05s,进一步充盈心室,房室动脉压,房室动脉压,心室容积最小,减慢充盈期 0.22s,开放,关闭
2、,房室动脉压,分 期,心房收缩期,（二）心脏的泵血过程,（三）心动周期中心房压力的变化,1、a波：心房收缩的标志,2、c波：,3、v波：,（四）心音的产生,第一心音：心室收缩的开始标志 房室瓣关闭第二心音：心室舒张开始的标志 半月瓣关闭,第三心音：快速充盈音,第四心音：心房音,二、心脏泵血功能的评价指标,（一）心脏的输出量 1、每博输出量和射血分数每博输出量：一侧心室每收缩一次所射出的血量 射血分数=每博输出量/心室舒张末期容积100%2、每分输出量和心指数 心输出量=每博输出量心率 心指数：静息和空腹状态下，每平方米体表面积的心输出量=心输出量/体表面积（二）心脏作功量 每搏功=搏出量（射血
3、期左心室内压-左心室舒张末期压）,三、影响心输出量的因素,(一)前负荷异长调节,异长调节：,心室的前负荷和初长度*,心室前负荷通过心肌细胞初长度的改变，而引起心肌收缩强度的改变，从而对每搏输出量进行调节，称为异长调节,心输出量=每博输出量心率,影响心肌初长度的因素,1）静脉回心血量2）射血后心室余血量,心室功能曲线,（三）心肌收缩能力等长自身调节,（二）后负荷,（一）前负荷异长调节 Starling 机制,三、影响心输出量的因素,（四）心率,四、心脏泵血功能的贮备,1、搏出量贮备 收缩期贮备 舒张期贮备2、心率贮备,第二节 心肌细胞的电活动和生理特征,兴奋性 传导性 收缩性 兴奋性 传导性 自
4、律性,心房肌 工作细胞 心室肌 窦房结 特化细胞 房室交界 房室束 浦肯野纤维 结区细胞,非自律细胞,自律细胞,第二节 心肌细胞的电活动和生理特征,（一）工作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,1、静息电位,心室肌静息电位形成的机制,（1）细胞膜内外的离子浓度差（2）细胞膜对离子的通透性（3）生电性钠-钾泵,静息电位形成中参与的离子流：钾离子外流钠内向背景电流生电性钠-钾泵,2、动作电位,AP：0期：Na+通过快钠通道大量（再生性）内流 1期：K+快速外流 2期：Ca2+（通过慢钙通道）和少量Na+内流 与K+的外流处于平衡状态 3期：K+再生性迅速外流 4期：Na
5、+-K+泵工作Na+-Ca2+交换，恢复细 胞内外各离子浓度梯度,（快反应动作电位）,2、动作电位,快钠通道,（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制,4期自动除极是自律性的基础 根据0期去极化速度，自律细胞可分为 慢反应自律细胞 快反应自律细胞,1、窦房结P细胞,（1）跨膜电位的特点（窦房结）,5）AP的幅度较小，4期自动去极化的速度较快，自律性最高,1）AP没有明显的1期和2期,2）0期去极化速度慢,3）AP的超射值较小，不出现明显的反极化,4）4期最大舒张电位较小,0期：Ca2+通过慢钙通道内流 3期：Ca2+内流减少；K+外流增多 4期：起博电流引起自动去极化,（2）窦房结P细胞跨膜电位发
6、生的机制,递减性的K+外流（Ik）递增性的Na+内流（If）T型钙流,2、浦肯野细胞,（1）跨膜电位的特点：,（2）跨膜电位发生的机制,0期：Na+通过快钠通道大量迅速内流 1期：K+快速外流 2期：Ca2+通过慢钙通道内流与K+的外 流处于平衡状态 3期：K+迅速外流 4期：起博电流（主要是进行性增强的内向 电流If）引起自动去极化,二、心肌的生理特性,兴奋性自律性传导性 收缩性,1、兴奋性的周期性变化,绝对不应 期,有效不应期,超常期,（一）心肌的兴奋性,2、决定和影响心肌兴奋性的因素*静息电位或最大舒张电位水平*阈电位水平*钠通道的状态,3、兴奋性周期性变化与收缩活动的关系,心肌细胞的有
7、效不应期包括整个收缩期和舒张早期，因此心肌不会产生强直收缩，而保持节律性的舒、缩活动。,（1）心室肌工作细胞的有效不应期特别长,（2）期前收缩与代偿间歇,期前收缩,（二）自动节律性,在没有外来刺激的条件下，组织细胞能够自动地发生节律性兴奋的特征称为自动节律性，简称自律性。自律性的高低可用发生兴奋的频率反映。,心肌的自动节律性细胞功能的差异性,窦性心律的形成机制,抢先占领：超速抑制：,窦房结自律性最高，为心脏活动的正常起博点以窦房结为起博点的心脏节律性活动，称为窦性节律,1、心脏的起搏点,2、影响自律性的因素,原因：4期自动去极化影响因素：最大舒张电位水平阈电位水平 4期自动去极化速度,1、心脏
8、内兴奋传播的途径和特点,（三）传导性,“合胞体”房室延搁,特点：,2、影响传导性的因素,（1）结构因素：细胞直径（2）生理因素：动作电位0期去极化的速度与幅度 静息电位水平 邻近未兴奋部位膜的兴奋性,（四）收缩性,1、心肌细胞的结构特点,（1）横管粗大（2）肌质网不发达,（1）同步性收缩（2）不发生强直收缩（3）对外源性钙离子依赖性大,2、心肌细胞的收缩特点,3、影响心肌收缩性的因素,（1）血浆中的Ca2+浓度（2）神经和体液因素 1）交感神经和儿茶酚胺类递质的作用 2）迷走神经和乙酰胆碱的作用,三、体表心电图,1、P波,2、QRS波群,3、T波,4、PR间期,5、ST段,6、QT间期,心肌细
9、胞动作电位与心电图的联系,第三节 血管生理,一、各类血管的结构和功能特点 1、弹性贮器血管 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,二、血流量、血流阻力和血压,（一）血流量和血流速度,1、泊肃叶定律（poisuille）,2、层流和湍流,Q=P/R,Q=P/R,（二）血流阻力,1、血压形成的前提,(三）血压,循环系统中有足够的血液充盈,2、血压形成的基本因素,（1）心脏射血形成血压的动力,（2）外周阻力形成血压的条件,三、动脉血压和动脉脉搏,（一）动脉血压1、动脉血压的正常值及其生理变动 收缩压 systol
10、ic pressure 舒张压 diastolic pressure 脉压 pulse pressure 平均动脉压 mean arterial pressure=1/3 收缩压+2/3 舒张压 血压的记录方法：收缩压/舒张压mmHg,动脉血压的影响因素,2、影响动脉血压的因素（1）每博输出量收缩压，舒张压，脉压 收缩压的高低主要反映心脏的每搏输出量的多少（2）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 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）主动脉和大动脉的弹性贮器作用 弹性贮器作用收缩压，舒张压，脉压（5）循环血量和血管系统容
11、量的比例 比例不适循环平均充盈压改变BP改变,动脉血压的影响因素,动脉血压的影响因素,1、每博输出量 2、心率 3、外周阻力 4、主动脉和大动脉的弹性贮器作用 5、循环血量和血管系统容量的比例,脉搏波并非血液在血管内的流动，而是由血液推动引 起的血管壁的运动其传播速度远较血流速度为快。,（二）动脉脉搏,四、微循环,（一）微循环的组成与通路,1、微循环的组成,2、微循环的通路,直捷通路,微动脉后微动 脉通血毛细血 管微静脉,较快,使血液迅速 通过微循环,动-静脉短路,微动脉动静 脉吻合支微 静脉,骨骼肌,迅速,少,无,皮肤,调节体温,迂回通路,微动脉后微动 脉毛细血管前 括约肌真血毛 细血管微静
12、脉,缓慢,充分,广泛,“营养通路”,（二）真毛细血管的数量和交换面积及血压,1、毛细血管壁的结构 和通透性,2、毛细血管的数量和交换面积,3、毛细血管的血压,（三）微循环的生理特点,1、血压低,2、血流速度慢,3、潜在容量大,4、灌流量易变,（四）微循环的调节,1、神经调节2、体液调节NE、E、VP、AT 代谢产物,五、组织液的生成和回流,（一）组织液的生成与回流,有效滤过压=（毛细血管血压+组织液胶体渗透压）-（组织液静水压+血浆胶体渗透压）,（二）血液和组织液之间的物质交换,毛细血管血压血浆胶体渗透压淋巴回流毛细血管壁的通透性,（三）影响组织液生成的因素,扩散滤过与重吸收胞饮,六、淋巴液的
13、生成与回流,（一）淋巴液的生成与回流,（二）淋巴液回流的意义,1、回收蛋白2、运输脂肪及其他营养物质 3、调节体液平衡4、防御和免疫功能,七、静脉血压和静脉血流,（1）中心静脉压（central venous pressure,CVP）：右心房和胸腔内大静脉的血压。正常变动范围：0.4 1.2kPa（4 12cmH2O）中心静脉压的高低取决于：心脏射血能力和静脉回心血量。（2）外周静脉压,（一）静脉血压,1、静脉血压和正常植,（二）影响静脉回心血量的因素：,2、心肌收缩力：,3、体位改变：,4、骨骼肌的挤压作用：“静脉泵”或“肌肉泵”,5、呼吸运动：呼吸泵,心衰,1、循环平均充盈压,第四节 心
14、血管活动的调节,一、神经调节,（一）心脏和血管的神经支配 1、心脏的神经支配,1、心脏的神经支配,心交感神经及其作用,+1受体,NE,增强If离子流，细胞膜对Ca2+通透性增加,心迷走神经及其作用,Ach,+M 受体,2、血管的神经支配,血管运动神经纤维 缩血管神经纤维 舒血管神经纤维,（1）交感缩血管神经纤维,交感缩血管神经兴奋节后纤维释放NE 与 受体结合 血管平滑肌收缩血管半径减小血流阻力增大动脉血压升高,交感缩血管神经纤维的支配,交感缩血管紧张,交感缩血管神经兴奋,血管平滑肌收缩，外周阻力增加,动脉血压升高,效应,舒血管神经纤维,交感（胆碱能）舒血管神经纤维（释放Ach)副交感（胆碱能
15、）舒血管神经纤维 脊髓背根舒血管纤维血管活性肠肽神经元,（二）心血管中枢,1、脊髓心血管神经元2、延髓心血管中枢 心血管活动的基本中枢：延髓 最后公路（1）缩血管区（2）舒血管区（3）传入神经接替站（4）心抑制区3、延髓以上的心血管活动中枢,1、颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射,（三）心血管反射,降压反射：当动脉血压升高时，可引起压力感受性反射，使心率减慢，外周阻力降低，血压下降,（1）动脉压力感受器,特点：,交感缩血管N 心迷走N 心交感N,延 髓（孤束核）交感缩血管中枢、心迷走中枢、心交感中枢,窦神经（减压神经）舌咽神经 迷走神经,颈动脉窦和主动脉弓压力感受器,颈动脉窦和主动脉弓压力感受性
16、反射,感受器传入神经 中枢 传出神经 效应器,心 脏,延髓,血管：外周阻力,减压反射：是一种负反馈调节，其生理意义在于使BP保持相对稳定，稳压反射,颈动脉窦区和主动脉弓区的感受器,化学感受性反射,2、颈动脉体和主动脉体化学感受性反射,2、颈动脉体和主动脉体化学感受性反射,3、心肺感受器引起的心血管反射,适宜刺激：机械牵张作用 化学物质,4、其他心血管反射,二、体液调节,（一）肾上腺素和去甲肾上腺素 儿茶酚胺,受体分布：皮肤、肾、胃肠的血管平滑肌 1心肌细胞膜 2骨骼肌和肝脏血管,肾上腺素，E：,强心药,去甲肾上腺素，NE：,-,升压药,（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统,（三）血管升压素 分泌：下丘脑视上核和室旁核 运输：下丘脑垂体束 贮存：神经垂体（垂体后叶）生理作用：促进肾小管对水的重吸收，使尿量减少，细胞外液 和循环血量增加，又称抗利尿激素（ADH）。（四）激肽：缓激肽和血管舒张素是已知的最强的舒血管物质。（五）心钠素：心房肌细胞合成和释放，使血管舒张。（六）前列腺素：舒血管作用。（七）组胺：舒血管作用，并增加血管的通透性，导致组织水肿。,不同初长度时粗细肌丝重合程度和产生张力的关系,前负荷可通过改变肌小节初长而调节肌细胞的收缩力,
