心血管生理學ppt課件

.,第四章血液循環(huán),第一節(jié)心臟的生物電活動,第三節(jié)血管生理,第二節(jié)心臟的泵血功能,第五節(jié)器官循環(huán),第四節(jié)心血管活動的調節(jié),.,BloodCirculation,.,【目的與要求】,掌握工作細胞的跨膜電位及其形成機制，影響自律性、興奮性、傳導性的因素，有效不應期的意義。熟悉竇房結細胞的動作電位及其形成機制，正常/異位起搏點。掌握心動周期、搏出量、心輸出量、射血分數、心指數概念。心臟的泵血過程，心泵血功能調節(jié)。掌握動脈血壓概念、正常值、形成和影響因素。組織液生成。中心靜脈壓概念、正常值、意義。掌握心交感、心迷走神經及其作用，心血管中樞，頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射(過程及意義)。腎上腺素和去甲腎上腺素。熟悉冠脈循環(huán)的生理特點；冠脈血流量的調節(jié)。了解:本章其他內容,.,心肌類型:1.工作細胞：心房肌細胞，心室肌細胞2.特殊分化的心肌細胞:自律細胞：P細胞，浦肯野細胞非自律細胞：過渡細胞，結區(qū)細胞,第一節(jié)心臟的生物電活動,.,竇房結：P細胞、過渡細胞優(yōu)勢傳導通路：卵圓窩前方等處的心房肌纖維房室交界：房結區(qū)、結區(qū)、結希區(qū)房室束及其分支：(浦肯野細胞)浦肯野纖維網：(浦肯野細胞),心臟特殊傳導系統(tǒng)的組成和分布,.,一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制,.,跨膜電位:靜息電位(RP),動作電位(AP)內向電流:去極化外向電流:復極化或超極化,.,表4-1心肌細胞內液和外液中幾種主要離子的分布,離子濃度(mmol/L)平衡電位(mV)細胞內液細胞外液Na10145+70K1404-94Ca210-42+132Cl-9104-65,.,IK1鈉內向背景電流IP,(一)工作細胞的跨膜電位及其形成機制,1.靜息電位,(以心室肌細胞為例）,.,2.動作電位,不同于骨骼肌和神經細胞不同的心肌細胞，其跨膜電位的幅度、持續(xù)時間、波形、產生機制亦不相同,.,心室肌AP特點：復極過程復雜持續(xù)時間長升降支不對稱,2.動作電位,.,機制：(1)0期(去極化過程):INa(2)1期(快速復極初期):Ito(3)2期(平臺期):ICa-L,INa,IK(4)3期(快速復極末期):IK,IK1(5)4期(恢復期/靜息期):IP,INa-Ca,ICaP,鉀外流,.,2期：是心室肌細胞動作電位區(qū)別于神經和骨骼肌細胞動作電位的主要特征。,.,自律細胞AP特點：4期自動去極化隨時間而遞增去極速度較0期的慢不同自律細胞的4期除極速度不一致,(二)自律細胞的跨膜電位及其形成機制,.,遞增性凈內向電流的可能原因：,內向電流的逐漸增強外向電流的逐漸減弱兩者兼有,.,1.浦肯野細胞（快反應自律細胞）與心室肌細胞比較：AP相似（2期較長）4期會自動去極化自動去極化的機制：If遞增IK遞減,.,2.竇房結P細胞（慢反應自律細胞）與浦肯野細胞比較：最大復極電位及閾電位的絕對值均較小AP幅度較?。s70mV）0期時程較長（約7ms）且速度較慢無明顯的1、2期4期速度較快,圖4-3竇房結P細胞的動作電位,.,竇房結P細胞的跨膜電位分為0、3、4期,機制：0:ICa-L3:IK4:IK遞減ICa-TIf遞增,.,二、心肌的生理特性,.,（一）自律性,組織細胞能自動發(fā)生節(jié)律性興奮的特性。衡量指標：自動興奮的頻率,.,1.心臟起搏點,正常起搏點：主導心臟正常興奮和跳動的部位。竇性心律：以竇房結為起搏點的心臟節(jié)律。潛在起搏點：正常情況下不表現本身自律性的自律組織。異位起搏點：異常情況下控制心臟興奮和跳動的潛在起搏點。異位心律：異位起搏點控制的心臟活動節(jié)律。竇房結控制潛在起搏點的機制：搶先占領超速驅動壓抑,（竇房結）,.,2.影響自律性的因素,(1)4期自動去極化的速度:正變(2)最大復極電位與閾電位之間的差值:反變,abacacde,ab,.,(二)興奮性,組織或細胞對刺激產生動作電位的能力。所有心肌細胞都具有興奮性衡量指標：閾值,.,1.影響興奮性的因素,(1)靜息電位與閾電位之間的差值：反變(2)離子通道的狀態(tài)：靜息狀態(tài)（良好興奮性）激活狀態(tài)(離子擴散)失活狀態(tài)（興奮性為零）,.,2.興奮性的周期性變化,(1)有效不應期:興奮性為零=絕對不應期+局部反應期(2)相對不應期:興奮性低于正常(3)超常期:興奮性高于正常,.,3.興奮性的周期性變化與心肌收縮活動的關系,(1)不產生完全強直收縮:有效不應期特別長,使收縮、舒張交替進行，實現心臟泵血功能,.,期前收縮(早搏):在有效不應期之后，心肌受到人工或來自異位起搏點的激動而產生的收縮。代償間歇:期前收縮后一段較長的心室舒張期。代償間歇的機制:竇性興奮沖動落在期前收縮的有效不應期上,(2)期前收縮和代償間歇,圖4-6期前收縮與代償間性歇箭頭示刺激，曲線13，刺激落在有效不應期內，無反應。曲線46，刺激落在有效不應期之后，引起期前收縮與代償性間歇,.,(三)傳導性,細胞傳導興奮的能力。衡量指標：AP的傳播速度,.,1.興奮在心臟內的傳播,(1)傳播途徑：特殊傳導系統(tǒng)（含優(yōu)勢傳導通路）(2)傳播速度特點：房室交界的傳導速度最慢末梢浦肯野纖維網的傳導速度最快房室延擱的意義：使心室在房縮完成后（心室充分充盈）才開始收縮以確保其射血功能,.,2.影響傳導性的因素,(1)心肌細胞的結構心肌細胞直徑:正變縫隙連接的數量和功能:正變(2)0期的速度和幅度:正變(3)鄰近部位膜的興奮性:正變,.,（四）收縮性,衡量指標：收縮力特點：對細胞外液Ca2的依賴性較大“全或無”式收縮不發(fā)生完全強直收縮,.,三、體表心電圖,.,表4-2心電圖各波、段(期)的意義及正常值名稱意義幅度(mV)時間(s)P波兩心房去極化0.050.250.080.11QRS波群兩心室去極化變化較大0.060.10T波兩心室復極化0.101.50.050.25PR間期心房開始興奮到心室開始興奮所需時間PR段去極化通過房室交界等傳至心室肌所需的時間QT間期兩心室興奮的總時程0.40ST段兩心室處于去極化狀態(tài)與基線同水平0.050.15,與基線同水平0.060.14,0.120.20,.,.,第二節(jié)心臟的泵血功能,.,心房或心室一次收縮和舒張構成的機械活動周期。,一、心動周期,.,收縮期(systole)舒張期(diastole),圖4-9心動周期中心房和心室活動的順序和時間關系,.,二、心臟的泵血過程,1.心室收縮期(1)等容收縮期(2)射血期快速射血期減慢射血期2.心室舒張期(1)等容舒張期(2)心室充盈期快速充盈期減慢充盈期心房收縮期,.,圖4-10心室收縮和舒張時心瓣膜、血流方向的變化,.,.,心動周期中心房壓力的變化:,房縮a升波V血入房v升波室縮c升波房血入室y降波室射血x降波,.,室縮：室-A壓力梯度升高，動脈瓣開，心室射血室舒：房-室壓力梯度升高，房室瓣開，心室充盈(75%)房縮：房-室壓力梯度升高，心室繼續(xù)充盈（25%）房舒、室舒：中心V壓降低，V回流,心房心室在泵血中的作用,.,心音的產生,S1調低，較響，持續(xù)時間較長，標志心室收縮開始S2調高，較弱，持續(xù)時間較短，標志心室舒張開始,.,1.搏出量一側心室一次收縮射出的血量。,三、心臟泵血功能的評定,.,2.射血分數搏出量占心室舒張末期容積的百分比。,55%65%,.,3.每分輸出量(心輸出量):一側心室每分鐘射出的血量。心輸出量=心率搏出量CO=HRSV=75beats/min70ml/beat=5250ml/min,男：4.56.0L/min女：低約10%,.,4.心指數以每平方米體表面積計算的心輸出量。靜息心指數:安靜、空腹時的心指數。3.03.5L/(minm2)56L/min1.61.7m2,.,5.心臟做功量,搏功：心室一次收縮所作的功。=搏出量(平均動脈壓平均心房壓)(mmHg)13.6(g/cm3)9.807(1/1000),0.803J,60.2J/min,每分功：心室每分鐘作的功。=搏功心率,.,四、心泵功能的貯備,心輸出量安靜時：5L/min運動時：2530L/min最大輸出量：一側心室每分鐘射出的最大血量。心力貯備：心輸出量隨機體代謝需要而增加的能力。,.,1.心率貯備：22.5倍160180次/分2.搏出量貯備：舒張期貯備15ml收縮期貯備3540ml,.,五、影響心輸出量的因素,(一)搏出量,1.前負荷,2.后負荷,3.心肌收縮能力,.,1.前負荷,或指心室肌的初長度心室舒張末期容積心室舒張末期心房內壓力,常用心室舒張末期壓力來表示,.,前負荷對搏出量的影響,心室功能曲線：,15mmHg以下，升支異長自身調節(jié)(Staring機制)1520mmHg，趨平坦20mmHg以上，平或輕度下傾原理：肌小節(jié)膠原f，肌f走勢及排列初長度興奮-收縮耦聯(鈣，親和力)意義：對搏出量進行精細調節(jié)，平衡心室射血量和回心血量,圖4-12心室功能曲線,.,長度-張力曲線左圖：骨骼肌右圖：心肌AT：主動張力RT：靜息張力,.,通過心肌本身初長度的改變引起心肌收縮強度變化，繼而影響搏出量的調節(jié)。,異長自身調節(jié)（Staring機制）,意義：防止心室舒張末期壓力和容積發(fā)生過久和過度的改變,.,心室充盈量=靜脈回心血量+心室射血后剩余血量,靜脈回心血量取決于：心室充盈時間：正變靜脈回流速度：正變,充盈量大,搏出量多；充盈量少，搏出量少。,.,主A壓越高，等容收縮期越長，射血時間推遲并縮短，心肌縮短程度和速度降低，射血速度減慢，搏出量減少整體時：主A壓在80170mmHg變化，通過異長自身調節(jié)而恢復搏出量,張力-速度曲線a:乙酰膽堿b:正常c:去甲腎上腺素,2.后負荷：指動脈血壓,.,3.心肌收縮能力,指心肌不依賴于外部負荷而改變其收縮功能的內在特性。影響因素：興奮-收縮耦聯各環(huán)節(jié)胞質內Ca2濃度橫橋活動各步驟的速率活化橫橋數目ATP酶的活性等,圖4-15張力-速度曲線a:乙酰膽堿b:正常c:去甲腎上腺素,.,通過心肌收縮能力這個與初長度無關的因素改變而實現對心臟泵血功能調節(jié)。,等長調節(jié)：,.,(二)心率（Heartrate,HR）,一定范圍內，HR增快，心輸出量增加但HR過快160180次分鐘過慢骨骼肌及內臟血管冠脈及腦血管動脈靜脈口徑愈細，分布密度愈高(有例外),ACh,.,縮血管神經纖維的作用,器官血流阻力增大，血流量減少前/后阻力比值增大，組織液重吸收增多靜脈收縮，回心血量增多BP升高，血液重新分配,.,(2)舒血管神經纖維：,交感舒血管神經纖維ACh.MR副交感舒血管神經纖維ACh.MR脊髓背根舒血管神經纖維SP?ATP?血管活性腸肽神經元VIPVIPR,.,(二)心血管中樞,與心血管反射有關的神經元集中的部位。,.,1.延髓心血管中樞：基本心血管中樞,縮血管區(qū)延髓頭端腹外側區(qū)引起心交感緊張、交感縮血管緊張舒血管區(qū)延髓尾端腹外側區(qū)抑制縮血管區(qū)的活動心迷走中樞延髓背核、疑核引起心迷走緊張傳入N接替站孤束核,.,.,圖4-27壓力感受性反射的主要途徑與遞質示意圖rVLM:延髓頭端腹外側區(qū)；cVLM:延髓尾端腹外側區(qū)；NTS:孤束核；AMB:疑核；IML:脊髓中間外側柱；SON:視上核；PVN:室旁核；LC:藍斑；:舌咽神經；:迷走神經；EAA:興奮性氨基酸；GABA:-氨基丁酸；AVP:血管升壓素,.,2.延髓以上,腦干、大腦、小腦、下丘腦等整合心血管活動和機體其他功能,.,(三)心血管反射1.頸A竇、主A弓壓力感受性反射,血壓變化經壓力感受器等反射弧活動而維持血壓于穩(wěn)態(tài)的反射。,.,(1)壓力感受器：,.,壓力感受器的傳入沖動頻率與A管壁擴張度(BP)成正比。,.,.,(2)傳入神經及其與中樞的聯系：,.,(3)反射效應：,.,維持血壓穩(wěn)態(tài),（4）壓力感受性反射的生理意義,.,壓力感受性反射的重調定：,在慢性高、低血壓患者中，壓力感受性反射功能曲線右上或左下移位的現象。,.,2.心肺感受器引起的心血管反射,適宜刺激：牽張刺激化學物質大多數心肺感受器受刺激時引起的效應是交感緊張減弱，心迷走緊張加強，導致心率減慢、心輸出量減少、總外周阻力降低，故動脈血壓下降。,.,3.頸A體、主A體化學感受性反射,意義：在低氧、窒息、失血、A壓過低、酸中毒時才對心血管活動起明顯調節(jié)作用以保證腦心供血供氧,.,.,二、體液調節(jié)(一)腎素-血管緊張素系統(tǒng),腎血灌注或血鈉等多種機制引起腎近球細胞分泌腎素（酸性蛋白酶）,.,.,血管緊張素的作用,.,血管緊張素的作用,比較血管緊張素：縮血管作用較弱促醛固酮合成釋放作用較強,.,(二)腎上腺素和去甲腎上腺素,腎上腺素興奮R、R，作用：心：正性變時變力變傳導(1R)BP血管：皮膚、腎、胃腸等處血管R興奮致血管收縮；而骨骼肌、肝、心等處血管2R興奮致血管舒張，外周阻力變化不大血液重新分配（肌、心優(yōu)先供血）臨床上常用作強心藥,.,去甲腎上腺素興奮R1R2R,A縮致外周阻力V縮致回心血對心臟的直接正性作用可被降壓反射的間接作用掩蓋心率臨床上常用作升壓藥,作用：,.,(三)血管升壓素,腦血管舒張，心率減慢，CO減少,.,（四）血管內皮生成的血管活性物質,1.舒血管物質,.,EDRF（內皮舒張因子）.NO,舒張血管，降血壓抑制血小板粘附、聚集CNS的遞質、信使物質,.,2.縮血管物質,切應力、凝血酶等,縮血管,內皮素,NO、心房鈉尿肽等,內皮素,舒血管,.,(五)激肽,.,(六)心房鈉尿肽,.,(七)前列腺素,1.調制其它激素的作用及神經遞質的釋放PG抑制交感N釋放遞質，并降低SM對NE和Ang的敏感性2.調節(jié)血壓和局部血量舒血管：PGE2、PGI2縮靜脈：PGF2,.,（八）阿片肽,血管舒張，血壓降低,內啡肽,應激內毒素針刺穴位,短暫升壓,交感活動減弱血管壁阿片R接頭前阿片R迷走活動增強,.,（九）組胺,effect,組胺釋放,組織損傷炎癥過敏,舒血管，Cap及微V通透性增大,水腫,.,三、局部血流調節(jié)(一)代謝性自身調節(jié)機制,低氧/腺苷、CO2、H+、乳酸等舒血管意義：代謝增強，局部血流量增多，向組織提供更多的氧并帶走代謝產物。,.,(二)肌源性自身調節(jié)機制,肌源性活動:血管平滑肌本身經常保持一定的緊張性收縮。,罌粟堿、水合氯醛或氰化物可抑制SM,.,四、動脈血壓的短期調節(jié)和長期調節(jié),短期調節(jié)：神經反射長期調節(jié)：腎-體液控制系統(tǒng)包括:血管升壓素腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng),.,1誘發(fā)高血壓2誘導心肌缺血3.誘發(fā)心律失常4損害血小板功能5破壞血管內皮功能,五、社會心理因素對心血管活動的影響,.,第五節(jié)器官循環(huán)一、冠脈循環(huán)(一)冠脈循環(huán)的解剖特點,左冠脈左室前部右房右冠脈左室后部、右室右房A垂直穿過心肌壁，易受壓影響供血Cap數心肌f數=11（交換充分）冠狀A側支細小（易心梗）,.,(二)冠脈循環(huán)的血流特點,（1）途徑短，血流快，血壓較高（2）血流量大（安靜時占心輸出量4%5%）（3）心肌攝氧能力強（需靠增血流量來供更多的氧）（4）血流量易受心肌收縮的影響,.,冠脈流量在舒張早期達到最高峰（左室）舒張期血流量收縮期血流量,.,舒張期A血壓的高低和心舒期的長短是影響冠脈流量的主要因素,.,(三)冠脈血流量的調節(jié),1.心肌代謝水平正變,（H+、CO2、PGE、乳酸、緩激肽等增多亦舒冠脈）,ADP,AMP,舒冠脈,冠脈血,PO2,代謝,ATP,.,2.神經調節(jié),.,3.體液調節(jié),.,二、肺循環(huán)(一)肺循環(huán)的生理特點,1.血流阻力小、血壓低2.肺血容量變化大,.,(二)肺循環(huán)血流量的調節(jié),1.神經調節(jié)2.肺泡氣的氧分壓3.血管活性物質對血管的影響,.,三、腦循環(huán)(一)腦循環(huán)的特點,1.血流量大，耗氧量多2.血流量變化較小3.許多物質不易