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1、概 述,一、血液循环系统(cardiovascular system)的 构成:心脏动力器官 血管管道循环系统:血液循环系统心脏、血管 淋巴系统淋巴管道、淋巴器官(静脉的辅助管道),心血管系统的构成,心脏解剖,二、血液循环的功能:物质运输-营养物质、代谢产物、氧和二氧化碳、激素等。体温调节稳定内环境机体防御内分泌-心房钠尿肽、肾素、内皮素、内皮舒张因子等。,本章的主要内容,心脏生理(生物电、泵血功能)血管生理心血管活动的调节器官循环,第一节 心脏的泵血功能,心脏活动呈周期性表现在：兴奋的产生及兴奋向整个心脏的扩布（心电周期）；兴奋触发的心肌舒缩，心房、心室压力与容积变化及瓣膜的启闭，实现泵血过
2、程（心动周期）；伴随瓣膜的启闭，出现心音。,一、心脏泵血的过程和机制,心动周期：心房或心室每收缩和舒张一次所经历 的机械活动周期。心率:心脏每分钟搏动的次数，因年龄、性别及 其他因素而不同。心动周期的长短与心率有关。心动周期,（一）心动周期（cardiac cycle）,心动周期中心房和心室活动的顺序和时间关系,1.在一个心动周期内，心房和心室收缩是交替的，不会出现心房和心室同时收缩的现象。2.不管是心房还是心室，舒张期都要比收缩期长。3.在心室舒张的前0.4s内，心房也正在舒张，这段时间就叫全心舒张期。4.当心率加快时，心动周期缩短，收缩和舒张期均相应缩短，但舒张期缩短的比例大。,要注意的几
3、个问题：,(二)心脏的泵血过程,左心为例，心动周期分为心室收缩期和心室舒张期两个时期(7个时相)。1.心室收缩期：分为三个时相。1）等容收缩期：持续0.05S。2）快速射血期：持续0.1S。3）减慢射血期：持续0.15S。2.心脏舒张期：分为四个时相。1）等容舒张期：持续0.07S 2）快速充盈期：持续0.1S。3）减慢充盈期：持续0.22S。4）心房射血期：持续0.1S。,1.心室收缩期（1）等容收缩期（period of isovolumic contraction）从房室瓣关闭至主动脉瓣开启的时间。心室肌收缩 室内压升高 房内压 房室瓣关闭，但室内压仍然 主动脉压 动脉瓣仍然关闭 心肌等
4、长收缩，心室容积不变。特点：动脉瓣和房室瓣均关闭，心室容积不变。心室肌收缩，室内压急剧升高。,（2）快速射血期（period of rapid ejection）心室肌继续收缩 室内压上升 动脉压 动脉瓣开放 血液由心室射入动脉。特点：房室瓣关，主动脉瓣开；心室肌强烈收缩，室内压继续上升到峰值。由心室射入主动脉血量占总射血量70。（3）减慢射血期（period of slow ejection）室内压由峰值逐渐下降 射血速度减慢，依 靠惯性射血。,心动周期各时相中，左侧心脏内压力、容积和瓣膜等变化1.心房收缩期，2.等容收缩期，3.快速射血期，4.减慢射血期，5.等容舒张期，6.快速充盈期，7
5、.减慢充盈期AO和AC：分别表示主动脉瓣开启和关闭；MC和MO：分别表示二尖瓣关闭和开启。,2.心室舒张期,（1）等容舒张期（period of isovolumic relaxation）心室肌舒张 室内压下降房内压 房室瓣仍然关闭 心室容积不变 特点：房室瓣关闭，动脉瓣关闭；血液不进不出，心室容积不变,（2）快速充盈期（period of rapid filling）房室瓣开启，心室容积增大（3）减慢充盈期（period of slow filling）入室血流速度减慢，心室容积继续增大（4）心房收缩期（period of atrial systole）房内压升高，心房内血液挤入心室,心动
6、周期中左心内压力、瓣膜、血流、容积的变化,心动周期中压力变化：最高：室内压：快速射血期末 动脉压：快速射血期末最低：室内压：快速充盈期动脉压：等容收缩期末,心动周期中的4对矛盾：心脏缩与舒（主要矛盾）压力升与降 瓣膜开与关 血液进与出,小 结：,心动周期中瓣膜变化：房室瓣关：等容收缩期初 房室瓣开：快速充盈期初 动脉瓣关：等容舒张期初 动脉瓣开：快速射血期初,（三）心房在心脏泵血活动中的作用,临时接纳和储存血液-心室收缩期血液从静脉返回心室的一个通道-全心舒张期(心室舒张早、中期)初级泵-心房收缩期(心室舒张后期)安静时心房收缩对心室充盈的作用并非主要，如心房颤动时对心室的充盈和射血功能影响并
7、不严重，而心室颤动时心脏泵血活动立即停止。,心动周期中房内压的变化,心动周期中，左心房内压力曲线依次出 现a、c、v三个较小的正向波。心房收缩时房内压升高形成a波的升支；随后心房舒张，房内压回降，形成a波的降支。a波是心房收缩的标志。,（四）心音,1.心音：用听诊器在胸壁听到心脏瓣膜关闭和 血液撞击心室壁引起的振动所产生的声音。2.类型：第一心音(多见)第二心音(多见)第三心音(少见)第四心音(少见),第一心音与第二心音比较,1.每搏输出量和射血分数 每搏输出量(stroke volume)：一次心搏由一 侧心室射出的血量，简称搏出量。正常成年人安 静状态下为70ml。生理意义：心功能的基础参
8、数。每搏输出量SV=收缩前心室容积-收缩后心室 容积=舒张末期容量(EDV)-收缩末期容量（ESV）,二、心输出量与心脏做功,射血分数（ejection fraction）:搏出量占心室舒张末期容积的百分比，健康成年人为55%65%。射血分数=搏出量/心室舒张末期容积100%生理意义：评价心脏射血能力，对早期发现心脏泵血功能异常具有重要意义。心室功能减退、心室异常扩大的患者射血分数明显降低。,2.每分输出量和心指数,每分输出量(minute volume)：一侧心室每分钟射出的血液量，简称心输出量(cardiac output)，等于搏出量心率。正常值:4.56L/min（健康成年男性在安静状
9、态下）生理意义：评价不同状态下的心功能,心指数(cardiac index),（1）定义：每平方米体表面积的心输出量（2）正常值：3.03.5L/(min.m2)（中等身材成年人的静息心指数）（3）变化：10岁左右静息心指数最高,为4L/(min.m2)，以后随年龄增长而下降。到80岁时接近2L/(min.m2),心脏所做的功分为两类：外功：压力-容积功（由心室收缩产生和维持一定压力并推动血液流动所做的机械功）内功：心脏活动中用于完成主动转运，产生兴奋和收缩，产生和维持心壁张力等所消耗的能量。,心脏做功量的测定,每搏功（stroke work）:简称搏功，指心室一次收缩射血所做的外功 每搏功=
10、压力-容积功+血流动能 左心室每搏功=搏出量(L)13.69.807(平均动脉压-左心房平均压)(1/1000)（平均动脉压代替射血期左心室内压平均值，以左心房平均压代替左心室舒张末期压）,每分功（minute work）：简称分功，指心室每分钟内收缩射血所做的功。每分功=每搏功 心率 右心室做功量只有左心室的1/6 生理意义：能更全面评价心脏泵血功能，尤其在动脉血压水平不同的个体之间或同一个体动脉血压发生改变前后。,三、心脏泵血功能的储备,定义：心输出量随机体代谢的需要而增加的能力，称为心泵功能储备或心力储备。（1）搏出量储备 收缩期贮备是提高心输出量的重要途径，正常成年人为3540ml；舒
11、张期储备轻度储备作用，只有15ml。（2）心率贮备提高心输出量的重要途径，心率在一定范围内加快，达到160180次/分时，心输出量可增加至静息时的22.5倍。,四、影响心输出量的因素,心输出量 搏出量 心率,前负荷、后负荷、心肌收缩能力,（一）心室收缩的前负荷,前负荷：肌肉在收缩前所承受的负荷。心室肌的前负荷：心室舒张末期容积或压力，常用心室舒张末期的心房内压力来反映。,（1）心功能曲线与心定律心室功能曲线分三段：左心室舒张末期压在515mmHg范围内为曲线的上升支。通常情况下左心室舒张压为56mmHg，而1215mmHg是心室最适前负荷，说明心室有较大的前负荷储备。左心室舒张末期压在1520
12、mmHg，曲线平坦，前负荷的变化对每搏功和心脏泵血功能的影响不大；左心室舒张末期压大于20mmHg，曲线平坦或轻度下倾，无明显的降支。前负荷的变化引起每搏功基本不变。,1.心肌异长自身调节,心室功能曲线,心定律,Starling发现，心脏能自动调节并平衡心搏出量和回心血量之间的关系。Starling 机制：在一定范围内，回心血量越多，心脏舒张末期容积越大，心肌的初长度增加，则心室收缩力量也越强，搏出到主动脉的血量也越多，这一现象也称为“心定律”。异长自身调节：通过改变心肌初长度使心肌收缩力改变的调节。,心肌肌小节初长度-主动张力关系曲线,（2）正常心室肌的抗过度延伸特性,肌节内连接蛋白的存在，
13、心肌细胞外间质内含有大量胶原纤维，加之心室由多层肌纤维呈交叉方向排列，因而心肌的伸展性较小。实验证明，即使在前负荷很大的情况下，心肌肌小节初长度一般也不会超过2.252.30m。心肌细胞这种抵抗过度延伸的特性，对心脏泵血功能具有重要生理意义，使心脏在前负荷明显增加时一般不会发生搏出量和做功能力的下降。,（3）异长自身调节的生理学意义,对搏出量的微小变化进行精细的调节，使心室射血量与静脉回心血量之间保持平衡，从而使心室舒张末期容积和压力保持在正常范围。,2.影响前负荷的因素 心室舒张末期充盈量=静脉回心血量+心室射血后残留血量,（1）静脉回心血量（主要因素）,心室充盈时间：心率增快，心室舒张期和
14、充盈时间均缩短，心室充盈减少，回心血量减少。静脉回流速度：静脉回流增快，心室充盈量增多，回心血量增多。当外周静脉压增高或心房、心室内压降低时，静脉回流速度加快。心室舒张功能：舒张期Ca2+回降速率越快，心肌舒张速率越快，快速充盈期产生的心室负压越大，抽吸作用越强。静脉回心血量越多。,心室顺应性：心室顺应性高时，心室充盈量增多，反之，充盈量减少。心包腔内压：心包积液时，心包内压增高，可使心室充盈受限，回心血量减少。（2）射血后心室内的剩余血量 如果静脉回心血量不变，心室射血后残留血量增加则心室充盈量增加；实际上，射血后心室内残留血量增加，舒张期心室内压增高，静脉回心血量减少，心室充盈量不一定增加
15、。,（二）心室收缩的后负荷,心室后负荷：大动脉血压 动脉血压增高 等容收缩期室内压峰值增加，等容收缩期延长，射血期缩短；心室肌缩短的程度和速度均减小，每搏输出量暂时减少 心室内剩余血量增加，如果回心血量不变，则心舒末期容积增大，通过自身调节机制可使搏出量恢复正常。,心室后负荷的改变直接影响搏出量，随后 通过心肌初长度改变和收缩能力的改变，使前 负荷和心肌收缩能力与后负荷相匹配，从而使机体得以在动脉血压增高情况下，能够维持适 当的心输出量。动脉血压持续增高 心室肌长期收缩增强 心肌肥厚 泵血功能减退,（三）心肌收缩能力,定义：指心肌不依赖于前后负荷而能改变其力学活动（收缩活动的强度和速度）的一种
16、内在特性，又称心肌的变力状态。将通过心肌细胞本身收缩能力的改变而使心脏搏出量和搏功发生相应改变的调节方式称为等长自身调节。,心室收缩能力增强，每搏功增加，心脏泵血功能增强。,心肌收缩能力影响因素,受多种因素影响，凡能影响兴奋-收缩耦联过程各个环节的因素都能影响收缩能力。活化横桥数目和肌球蛋白头部ATP酶的活性是调控收缩能力的主要因素。活化横桥在全部横桥中所占的比例，取决于兴奋后胞浆内Ca2浓度和（或）肌钙蛋白对Ca2的亲和力。,收缩能力增加：去甲肾上腺素 Ca2通道通透性增加 Ca2内流增加 活化的横桥数目增加 心缩力增加 钙增敏剂增加肌钙蛋白对Ca2的亲和力，肌钙蛋白对胞质中Ca2的利用率增加，活化的横桥数目增加，心缩力增加。,（四）心率,定义：单位时间内（1分钟）心脏搏动的次数。可随年龄、性别和不同生理状态而发生较大的变动。正常值：成年人安静时，60 100次/分。个体差异及生理变动：新生儿（140次/分）成年人（60 100次/分）性别：女男 体质：弱强 状态：运动、情绪激动 安静、休息状态 体温每升高1，心率增加1218次,
