高中生物競賽動(dòng)物生理第三章血液循環(huán)課件

第三章血液循環(huán)（Circulation）二、心臟生理一、概述四、心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)三、血管生理機(jī)體的循環(huán)系統(tǒng)是由心臟、血管構(gòu)成的封閉的管道系統(tǒng)，血液在循環(huán)系統(tǒng)中按照一定的方向循環(huán)往復(fù)的流動(dòng)，稱為血液循環(huán)。概述血液循環(huán)的功能：完成體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸（代謝原料、產(chǎn)物）維持機(jī)體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)（組織液）參與機(jī)體的體液調(diào)節(jié)解剖學(xué)結(jié)構(gòu)：高等哺乳動(dòng)物的心臟分化為兩個(gè)心房和兩個(gè)心室——兩個(gè)泵肺循環(huán)（小循環(huán)）體循環(huán)（大循環(huán)）淋巴回流血液循環(huán)心臟壁心內(nèi)膜心肌心外膜普通心肌細(xì)胞特殊心肌細(xì)胞——工作細(xì)胞——自律細(xì)胞血液循環(huán)心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象心肌細(xì)胞的生理特性心動(dòng)周期和心臟射血心電圖心臟生理

心肌細(xì)胞的靜息電位及形成原理，基本上與神經(jīng)細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞相似，也是由細(xì)胞內(nèi)鉀離子向細(xì)胞膜外流動(dòng)所產(chǎn)生的鉀離子的跨膜平衡電位。心肌細(xì)胞的靜息電位為-90mV。復(fù)極化過程復(fù)雜持續(xù)時(shí)間長（300-400ms）動(dòng)作電位的升支和降支不對稱特點(diǎn)心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象：心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位普通心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位可分為:0、1、2、3、4五個(gè)時(shí)相0期去極化的形成：原因：Na+內(nèi)流使心肌細(xì)胞膜在短時(shí)間內(nèi)去極化和反極化。復(fù)極化1期：快速復(fù)極化初期原因：Na+通道失活后，K+快速外流，使膜電位下降。血液循環(huán)心肌動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制：復(fù)極化2期：平臺(tái)期原因：Ca2+緩慢內(nèi)流與K+外流達(dá)到平衡，使膜電位長時(shí)間維持在0mV左右。復(fù)極化3期：快速復(fù)極化末期原因：Ca2+通道失活，Ca2+內(nèi)流停止，K+快速外流形成。血液循環(huán)心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位復(fù)極化4期：恢復(fù)期

原因：3期后，K+外流停止，膜上K+—Na+—ATP泵活動(dòng)，將Na+、Ca2+泵出，泵入K+，使細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布及膜電位恢復(fù)到靜息電位水平。血液循環(huán)心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位竇房節(jié)P細(xì)胞電位特點(diǎn)：動(dòng)作電位只有0、3、4三個(gè)時(shí)期；0期是由于Ca2+通道被激活，Ca2+內(nèi)流而啟動(dòng)；4期少量Ca2+內(nèi)流引起自動(dòng)去極化，爆發(fā)下一次動(dòng)作電位，周而復(fù)始。血液循環(huán)心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位血液循環(huán)血液循環(huán)心肌的生理特性-自動(dòng)節(jié)律性自律組織或自律細(xì)胞——具有自律性的組織或細(xì)胞。組織細(xì)胞能在沒有外來刺激的條件下，自動(dòng)地產(chǎn)生節(jié)律性興奮的特性，叫做自動(dòng)節(jié)律性，簡稱自律性。高等動(dòng)物心臟內(nèi)的自律性組織的節(jié)律性高低不一。竇房結(jié)P細(xì)胞>房室交界>房室束>浦肯野氏纖維等心肌的自律性：正常心搏節(jié)律即由自律性最高處——竇房結(jié)發(fā)出沖動(dòng)引起，故稱竇性節(jié)律。并稱竇房結(jié)為心搏起源或心搏起步點(diǎn)。由竇房結(jié)以外的自律細(xì)胞取代竇房結(jié)而主宰心搏節(jié)律。竇性節(jié)律異位節(jié)律血液循環(huán)心肌的生理特性-自動(dòng)節(jié)律性心肌細(xì)胞同神經(jīng)纖維和骨骼肌細(xì)胞一樣具有興奮性。有效不應(yīng)期：有效不應(yīng)期特別長。特點(diǎn)：相對不應(yīng)期超常期血液循環(huán)心肌的生理特性-心肌的興奮性：心肌細(xì)胞興奮時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)作電位能夠沿著細(xì)胞膜傳播的特性——傳導(dǎo)性。心肌細(xì)胞形成功能上的合胞體，保證左、右心房或心室能夠同步興奮和收縮。血液循環(huán)傳導(dǎo)形式：局部電流+閏盤（縫隙連接）心肌的生理特性-心肌細(xì)胞傳導(dǎo)性血液循環(huán)心肌的生理特性-心肌細(xì)胞傳導(dǎo)性使心室在心房收縮完畢之后才開始收縮，而不致于產(chǎn)生房室收縮重疊的現(xiàn)象。房－室延擱：生理意義：房室交界是興奮由心房進(jìn)入心室的唯一通道，交界區(qū)動(dòng)作電位傳導(dǎo)速度比較緩慢，使興奮在這里延擱一段時(shí)間才向心室傳播。血液循環(huán)心肌的生理特性-心肌細(xì)胞傳導(dǎo)性（4）期前收縮與代償性間歇

在受刺激時(shí)，先在膜上產(chǎn)生電興奮，然后通過興奮－收縮耦聯(lián)使心肌纖維縮短。心肌細(xì)胞的收縮性有以下特點(diǎn)：（1）對細(xì)胞外液中Ca2＋濃度的依賴性（2）同步收縮（“全”或“無”收縮）（3）不發(fā)生強(qiáng)直收縮（有效不應(yīng)期比心肌縮短期長）心肌的生理特性-心肌的收縮性期前收縮血液循環(huán)代償性間歇在一次期前收縮之后，常有一段較長的心臟舒張期，稱為代償性間歇。在心肌的有效不應(yīng)期之后，和下次節(jié)律興奮傳來之前，給予心肌一次額外的刺激，則可引發(fā)心肌一次提前的收縮。心肌的生理特性-心肌的收縮性心臟每收縮、舒張一次所構(gòu)成的活動(dòng)周期。心房收縮0.1s心房舒張0.7s心室收縮0.3s心室舒張0.5s心動(dòng)周期血液循環(huán)為心搏頻率的簡稱，以每分鐘心搏次數(shù)（次／min）為單位。心率可因動(dòng)物的種類、年齡、性別和生理狀況的不同而有差異?？偟膩碚f，代謝越旺盛，心率越快；代謝越低，心率越慢。心率1、心房收縮等容收縮期快速射血期減慢射血期等容舒張期快速充盈期減慢充盈期2、心室收縮3、心室舒張心房、心室舒張→血液從大靜脈心房（房室瓣開啟）→心室（75%直接流入）→心房收縮→血液入心室（25%）→心房舒張→心室收縮→室內(nèi)壓>房內(nèi)壓（房室瓣關(guān)閉，第一心音，等容收縮期）→室內(nèi)壓>主動(dòng)脈壓（半月瓣開啟）→動(dòng)脈（70%血量，快速射血期）→心室收縮力下降（30%血量，減慢射血期）→心室舒張，室內(nèi)壓<主動(dòng)脈內(nèi)壓（半月瓣關(guān)閉，第二心音，等容舒張期）→室內(nèi)壓<房內(nèi)壓（房室瓣開放，快速充盈期）→心室、心房與大靜脈間壓力差下降（減慢充盈期）。心臟泵血過程每搏輸出量：一側(cè)心室在每次收縮時(shí)射入動(dòng)脈的血量叫每搏輸出量（成年人安靜平臥70ml)。每分輸出量：一側(cè)心室每分鐘射入動(dòng)脈的血液總量稱為每分輸出量，平時(shí)所指的心輸出量，都是指每分輸出量。心輸出量=每搏輸出量×心率。射血分?jǐn)?shù)：每搏輸出量與心室舒張末期容積百分比稱為射血分?jǐn)?shù)。心輸出量每博輸出量：前負(fù)荷（靜脈回心血量，心肌異長自身調(diào)節(jié)）心肌收縮力（運(yùn)動(dòng)、體力勞動(dòng)，神經(jīng)體液調(diào)節(jié)）后負(fù)荷（外周阻力，動(dòng)脈血壓，一定范圍內(nèi)維持）

心率：一定范圍內(nèi)心率增加，每分輸出量增加；但過快、過慢都會(huì)使輸出量減少。神經(jīng)體液調(diào)節(jié)：交感神經(jīng)興奮時(shí)心率加快，心肌收縮力加強(qiáng)，心輸出量增加；迷走神經(jīng)興奮時(shí)正好相反。腎上腺素等激素使心輸出量增加。體溫也影響心率。影響心輸出量的因素

包括：P波、QRS波群和T波，有時(shí)在T波后還出現(xiàn)一個(gè)較小的U波。心電圖（electrocardiogram）代表了左右心房的興奮過程的電位變化，即反映的是左右心房去極化過程。正常P波歷時(shí)0.08-0.11秒。P波它所反映的是左右心室興奮傳播過程的電位變化。QRS復(fù)合波所占的時(shí)間代表心室肌興奮傳播所需的時(shí)間。Q波——室間隔去極化，R波——左右心室壁去極化，S波——心室全部去極化完畢。QRS波群

是繼QRS波群之后的一個(gè)波幅較低而持續(xù)時(shí)間較長的波，它反映心室興奮后的復(fù)極化過程。復(fù)極化過程較去極化過程緩慢，故占用時(shí)間長。T波1、血管的結(jié)構(gòu)2、血壓3、動(dòng)脈血壓與動(dòng)脈脈搏4、靜脈血壓與靜脈脈搏5、微循環(huán)血管生理a.彈性貯器血管：大動(dòng)脈指主動(dòng)脈與肺動(dòng)脈主干及其發(fā)出的大量分支。特點(diǎn)：管口粗，管壁厚，富含彈性纖維，有明顯的擴(kuò)張性與彈性。特點(diǎn)：膜的平滑肌較多，管壁彈性強(qiáng)，其收縮和舒張可以調(diào)節(jié)分配到全身各部和各器官的血流量。b.分配血管：中動(dòng)脈血管的種類和功能特點(diǎn)：管徑細(xì)，對血流的阻力大，管壁含有豐富的平滑肌且平滑肌保持一定的緊張性，是外周阻力的主要來源。對器官血流量影響較大，對動(dòng)脈血壓的維持起重要作用。c.毛細(xì)血管前阻力血管：小動(dòng)脈與微動(dòng)脈毛細(xì)血管前括約?。嚎刂普婷?xì)血管的關(guān)閉或開放血管的種類和功能特點(diǎn)：管壁由單層內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成，外僅有一層基膜，通透性很高，是血液與組織間進(jìn)行物質(zhì)交換的主要場所。d.交換血管：真毛細(xì)血管e.毛細(xì)血管后阻力血管：微靜脈特點(diǎn)：管徑小，其收縮使毛細(xì)血管血壓升高，組織液生成增多。微靜脈口徑的改變可影響體液再血管和組織間的分配。血管的種類和功能特點(diǎn)：靜脈血管數(shù)量多，口徑粗，管壁薄，易擴(kuò)張，容量大，起血液的貯存作用。f.容量血管——靜脈系統(tǒng)特點(diǎn)：主要分布在手指、足趾、耳廓等處的皮膚中，主要參與機(jī)體的體溫調(diào)節(jié)。g.短路血管——小動(dòng)脈與小靜脈的吻合支血管的種類和功能

一般所謂的血壓系指體循環(huán)的動(dòng)脈血壓，它的高低決定了其它部位血管的血壓。動(dòng)脈血壓血液循環(huán)動(dòng)脈血壓在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的周期性變化。收縮壓——反映心縮力舒張壓——反映外周阻力脈搏壓——反映動(dòng)脈彈性平均動(dòng)脈壓=舒張壓+1/3脈壓動(dòng)脈血壓影響動(dòng)脈血壓的因素：每搏輸出量——收縮壓（搏出量增加，收縮壓升高）心率——舒張壓（心率加快，舒張壓升高，脈搏壓下降）外周阻力——舒張壓（阻力增加，舒張壓升高，脈搏壓下降）主動(dòng)脈和大動(dòng)脈彈性——脈壓（彈性好，脈搏壓下降）循環(huán)血量和血管系統(tǒng)容量的比例——平均充盈壓（失血或靜脈擴(kuò)張，動(dòng)脈血壓下降）動(dòng)脈血壓血液循環(huán)

隨著心臟周期性地收縮與舒張，主動(dòng)脈壁相應(yīng)地發(fā)生擴(kuò)張與回縮的彈性搏動(dòng)，且這種搏動(dòng)可以彈性壓力波的形式沿著動(dòng)脈管壁傳播，直至動(dòng)脈末稍。動(dòng)脈管壁的這種搏動(dòng)，稱為動(dòng)脈脈搏。通常所謂的脈搏，即指動(dòng)脈脈搏。外周靜脈壓——各器官靜脈的血壓稱為外周靜脈壓。中心靜脈壓——右心房或胸腔內(nèi)大靜脈的血壓稱為中心靜脈壓。高低取決于心臟的射血能力和靜脈血回流的速度。臨床補(bǔ)液控速指標(biāo)。中心靜脈壓下降，輸液量不足；中心靜脈壓升高，輸液過快或心臟射血功能不全。靜脈血壓靜脈系統(tǒng)的重要作用是輸送血液流回右心房。影響靜脈回心血量的因素有：體循環(huán)平均充盈壓：壓力升高，回心血量增多心臟收縮力量：收縮力量強(qiáng)，回心血量增多骨骼肌的擠壓作用——肌肉泵（長久站立不動(dòng)回心血量減少）呼吸作用——呼吸泵：吸氣有利于回流體位改變臥位>直立靜脈回心血量及其影響因素（2）組織液的生成及影響因素（3）淋巴液的生成與回流微循環(huán)-微循環(huán)的組成與機(jī)能是進(jìn)行血液和組織液之間的物質(zhì)交換的場所。正常情況下，微循環(huán)的血量與組織器官的代謝水平相適宜，保證各組織器官的血液灌流量并調(diào)節(jié)回心血量。如果微循環(huán)發(fā)生障礙，將會(huì)直接影響器官的生理功能。微動(dòng)脈與微靜脈之間的血液循環(huán)稱為微循環(huán)。微循環(huán)-微循環(huán)的組成與機(jī)能微動(dòng)脈后微動(dòng)脈毛細(xì)血管前括約肌真毛細(xì)血管通血毛細(xì)血管動(dòng)-靜脈吻合支微靜脈7個(gè)部分直捷通路迂回通路動(dòng)-靜脈短路

只有少量物質(zhì)交換，使一部分血流通過微循環(huán)快速返回心臟，保持血流量的相對穩(wěn)定。骨骼肌中較多。特點(diǎn)：

微動(dòng)脈——后微動(dòng)脈——通血毛細(xì)血管——微靜脈3條途徑-1直捷通路迂回通路動(dòng)-靜脈短路

真毛細(xì)血管交織成網(wǎng)，血流緩慢，加之管壁較薄，通透性好。這條通路是血液進(jìn)行物質(zhì)交換的主要場所，故又稱為營養(yǎng)通路。特點(diǎn)：

微動(dòng)脈——后微動(dòng)脈——真毛細(xì)血管網(wǎng)——微靜脈3條途徑-2直捷通路迂回通路動(dòng)-靜脈短路

血管壁較厚。多分布在皮膚、手掌、足底和耳廓，其口徑變化與體溫有關(guān)。此途徑完全無物質(zhì)交換功能，因此又稱非營養(yǎng)通路。特點(diǎn)：微動(dòng)脈——?jiǎng)屿o脈吻合支——微靜脈3條途徑-3血液循環(huán)

組織液存在于組織間隙之中，是血液與組織細(xì)胞之間交換的媒介，其中1%是可以自由流動(dòng)的，其余為凍膠狀，不能自由流動(dòng)，因此不會(huì)因重力作用而流至身體的低部位。組織液中的各種離子成分與血漿相同，組織液中也存在有各種血漿蛋白，但其濃度明顯低于血漿。組織液和淋巴液：組織液是血液流經(jīng)毛細(xì)血管時(shí)，血漿通過毛細(xì)血管管壁濾出而形成的。因此，血漿在動(dòng)脈端由血管壁濾出而形成組織液，在靜脈端，又被重新吸收回到血液，在一出一進(jìn)之中完成了血液與組織液之間的物質(zhì)交換。組織液的生成與回流有效濾過壓=（毛細(xì)血管血壓+組織膠體滲透壓）—（血漿膠體滲透壓+組織靜水壓）正值：血漿濾出——組織液負(fù)值：組織液被重吸收進(jìn)入血液，完成物質(zhì)交換（回收率90%）。有效濾過壓4、

淋巴回流（回流受阻組織液積聚，組織水腫）組織液的生成與回流能夠保持動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，它是維持血漿與組織液含量相對穩(wěn)定的重要因素（異常情況：脫水或水腫）1、

毛細(xì)血管血壓（升高促進(jìn)組織液生成）2、

血漿膠體滲透壓（下降組織液生成增加）3、

毛細(xì)血管管壁的通透性（增加組織液生成增加）組織液的生成的影響因素心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)自身調(diào)節(jié)

機(jī)體在不同的生理情況下，各器官、組織的新成代謝水平不同，對血流量的需要也就不同。機(jī)體可通過神經(jīng)系統(tǒng)和體液因素調(diào)節(jié)心臟和部分血管的活動(dòng)，從而滿足各器官、組織在不同情況下對血流量的需要，協(xié)調(diào)各器官之間的血量分配。軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)與植物性神經(jīng)支配軀體運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)——軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)支配內(nèi)臟的神經(jīng)——植物性神經(jīng)或稱自主神經(jīng)受大腦意識(shí)的支配；其細(xì)胞體存在于腦和脊髓中，神經(jīng)沖動(dòng)由中樞到效應(yīng)器有時(shí)只需一個(gè)神經(jīng)元。

在一定程度上不受意識(shí)的控制；胞體部分存在于腦和脊髓，部分存在于外周神經(jīng)系統(tǒng)的植物神經(jīng)節(jié)中，神經(jīng)沖動(dòng)由腦到效應(yīng)器需要更換神經(jīng)元。其中神經(jīng)節(jié)前的稱為節(jié)前神經(jīng)元，節(jié)后的稱為節(jié)后神經(jīng)元。心臟的神經(jīng)支配雙重支配交感神經(jīng)系統(tǒng)的心交感神經(jīng)副交感神經(jīng)系統(tǒng)的心迷走神經(jīng)正性變時(shí)——心率加快正性變傳導(dǎo)——傳導(dǎo)加快正性變力——收縮加強(qiáng)負(fù)性變時(shí)——心率減慢負(fù)性變傳導(dǎo)——傳導(dǎo)減慢負(fù)性變力——收縮減弱（少）交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)對血壓的調(diào)節(jié)心血管中樞調(diào)節(jié)心血管活動(dòng)的神經(jīng)元集中的部位。延髓心血管中樞心交感神經(jīng)中樞、心迷走神經(jīng)中樞與支配血管平滑肌的交感縮血管中樞均位于延髓中。高位心血管中樞小腦——電刺激小腦頂核下丘腦——內(nèi)臟功能整合大腦邊緣系統(tǒng)——情緒激動(dòng)血液循環(huán)心血管活動(dòng)的反射性調(diào)節(jié):1、頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓壓力感受器反射2、頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受器反射頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓血管壁的外膜下，有豐富的感覺神經(jīng)末梢，主要感受由于血壓變化對血管壁產(chǎn)生的牽張刺激，常稱為壓力感受器。頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓壓力感受器反射血壓升高頸動(dòng)脈竇主動(dòng)脈弓延髓心血管中樞竇神經(jīng)主動(dòng)脈神經(jīng)舌咽神經(jīng)迷走神經(jīng)心交感神經(jīng)血壓下降心迷走神經(jīng)頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓壓力感受器反射血壓升高時(shí)，由頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓壓力感受器發(fā)放沖動(dòng)，引起血壓降低的反射活動(dòng)稱為減壓反射。減壓反射

在頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體，或在延髓的特定區(qū)域，存在著對血液中CO2分壓、pH和O2分壓變化敏感的化學(xué)感受器。頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受器反射

中樞和外周化學(xué)感受器反射的總效應(yīng)是使外周血管收縮、心率增加和心輸出量增加，故血壓顯著升高。化學(xué)感受器主要影響呼吸系統(tǒng)，導(dǎo)致呼吸加深加快。正常情況下對心血管活動(dòng)作用不明顯，只有在嚴(yán)重缺氧、窒息、動(dòng)脈血壓過低，危及生命時(shí)才發(fā)生作用——重新分配血量（增加心臟和腦部血流量）。頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受器反射體液調(diào)節(jié)全身性體液調(diào)節(jié)局部性體液調(diào)節(jié)

心血管活動(dòng)的體液調(diào)節(jié)是指血液和組織液中的某些化學(xué)物質(zhì)，對心血管活動(dòng)所產(chǎn)生的調(diào)節(jié)作用。這些體液因素中，有些是通過血液運(yùn)輸而廣泛作用于心血管系統(tǒng)；有些則在組織中形成，主要作用于局部的血管，對局部組織的血流起調(diào)節(jié)作用。全身性體液調(diào)節(jié)1、腎上腺素和去甲腎上腺素2、腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)3、升壓素（vasopressin）腎上腺素和去甲腎上腺素腎上腺素和去甲腎上腺素對心血管的作用決定于靶細(xì)胞膜上受體的類型及其受體的親和力。腎上腺素能受體主要有兩種：α和β兩類，腎上腺素與這兩類受體結(jié)合的能力均較強(qiáng)，而去甲腎上腺素主要激活α-受體。

腎上腺髓質(zhì)受交感神經(jīng)直接支配，當(dāng)交感神經(jīng)興奮時(shí)，腎上腺髓質(zhì)分泌增加。在結(jié)構(gòu)上這兩類激素都含有兒茶酚胺結(jié)構(gòu)，因而又稱為兒茶酚胺類物質(zhì)。腎上腺素（強(qiáng)心藥）心肌細(xì)胞β1受體心跳加快傳導(dǎo)加速心肌收縮加強(qiáng)皮膚、腎等α受體縮血管作用（器官血流量減少）骨骼肌血管等β2受體舒血管作用（器官血流量增加）腎上腺素去甲腎上腺素（升壓藥）α受體外周阻力升高，血壓上升使皮膚、腎臟等全身血管收縮β1受體心跳加快傳導(dǎo)加速心肌收縮加強(qiáng)去甲腎上腺素