學(xué)時(shí)生理第四章血液循環(huán)一

血液循環(huán)第四章本章主要內(nèi)容1.心臟的泵血功能和生物電現(xiàn)象2.血管生理3.心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)（神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)）概述心臟血管動(dòng)力器官動(dòng)脈靜脈毛細(xì)血管心血管系統(tǒng)淋巴系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)第一節(jié)心臟的泵血功能1、概念：心臟的一次收縮和舒張構(gòu)成一個(gè)機(jī)械活動(dòng)周期，稱為心動(dòng)周期。2、心動(dòng)周期時(shí)程的長短與心率有關(guān)。

心動(dòng)周期=1/心率

成年人心率：75次/分

心動(dòng)周期：0.8秒其中心室收縮0.3s，舒張0.5s；心房收縮0.1s，舒張0.7s心動(dòng)周期（cardiaccycle）心動(dòng)周期（cardiaccycle）0.1s0.7s0.5s0.3s代表收縮代表舒張心房心室全心舒張期全心舒張期長期心率過快對心臟的影響心動(dòng)周期及其特點(diǎn)三、心臟的泵血過程（一）心房的初級泵血功能

心房收縮時(shí)，心房容積減小，房內(nèi)壓升高，進(jìn)一步將心房內(nèi)的血液擠入心室。（約占每個(gè)心動(dòng)周期中心室總回流血量的10%-30%。）心房收縮結(jié)束后開始舒張，而心室開始收縮。特點(diǎn):房內(nèi)壓>室內(nèi)壓

房室瓣開啟

血液從心房流向心室

等容收縮期快速射血期減慢射血期2.心室舒張期包括等容舒張期心室充盈期快速充盈期減慢充盈期心房收縮充盈1.心室收縮期包括（二）心室的泵血包括心室收縮期和心室舒張期。射血期1.等容收縮期(0.05s)（二）心室的泵血特點(diǎn)：1.房內(nèi)壓<室內(nèi)壓<主動(dòng)脈壓2.半月瓣和房室瓣均關(guān)閉3.室內(nèi)壓迅速升高4.第一心音出現(xiàn)在這個(gè)時(shí)期（二）心室的泵血2.快速射血期(0.1s)特點(diǎn)：1.室內(nèi)壓>主動(dòng)脈壓2.半月瓣開啟3.室內(nèi)壓因心室收縮繼續(xù)升高直至最高值。此期射出的血量約占整個(gè)收縮期射出血量的2/3。（二）心室的泵血3.減慢射血期(0.15s)1.室內(nèi)壓<主動(dòng)脈壓

2.此期射出的血量約占整個(gè)收縮期射出血量的1/3。

3.此期心室的容積達(dá)到最小（二）心室的泵血4.等容舒張期(0.06～0.08s）特點(diǎn):1.房內(nèi)壓<室內(nèi)壓<主動(dòng)脈壓2.半月瓣關(guān)閉，房室瓣尚未開啟3.心室雖然舒張，但容積不變，室內(nèi)壓急劇下降。4.第二心音在此期出現(xiàn)5.快速充盈期(0.11s)（二）心室的泵血6.減慢充盈期(0.22s)特點(diǎn):室內(nèi)壓<房內(nèi)壓,血液沖開房室瓣進(jìn)入心室。占心室總充盈量的2/3。占心室總充盈量的1/3小

結(jié)1.心室的舒縮作用在心臟的泵血、充盈過程中占主導(dǎo)地位心室收縮造成心室－動(dòng)脈間壓力梯度心室射血心室舒張?jiān)斐煞浚议g壓力梯度差心室充盈2.心房的舒縮起初級泵的作用3.瓣膜的順序起閉，使得血液順一定方向流動(dòng)二、心輸出量和心臟做功（一）每搏輸出量和射血分?jǐn)?shù)1.每搏輸出量（strokevolume，SV）：一側(cè)心室一次心臟搏動(dòng)射出的血液量，簡稱搏出量。每搏輸出量＝心室舒張末期容積－心室收縮末期容積正常值：70ml2.射血分?jǐn)?shù)（ejectionfraction，EF）搏出量占心室舒張末期容積的百分比。正常值：55％～65％射血分?jǐn)?shù)=心室舒張末期容積搏出量×100％（二）每分輸出量和心指數(shù)

1.每分輸出量（minutevolume)

一側(cè)心室每分鐘射出的血液量稱為每分輸出量，簡稱心輸出量（cardiacoutput,CO）。CO=搏出量×心率

正常成年男性：4.5～6.0L/min2.心指數(shù)（cardiacindex，CI）：

每平方米體表面積的心輸出量稱為心指數(shù)CI=CO/體表面積（1）每搏功：心臟一次收縮所作的功。

每搏功＝搏出量×（平均動(dòng)脈壓－左心房平均壓）×13.6×9.807×（1/1000）（2）每分功：心室每分鐘所作的功。

每分功=每搏功×心率

心臟作功量評價(jià)心泵功能比心輸出量更全面，是臨床上更常用的指標(biāo)。（三）心臟做功量的測定三、心臟泵血功能的儲備心力儲備（cardiacreserve)或心泵功能儲備心輸出量隨機(jī)體代謝需要而增加的能力?？梢杂眯呐K每分鐘能射出的最大血量來表示。心力貯備的大小取決于搏出量和心率可能發(fā)生的最大和最適宜的變化程度。心力儲備心率儲備（160～180次/分）搏出量儲備收縮期儲備（35～40ml左右）舒張期儲備（15ml)（一）前負(fù)荷－即心室舒張末期壓力（二）后負(fù)荷－即動(dòng)脈血壓（三）心肌收縮能力（四）心率四、影響心輸出量的因素（一）前負(fù)荷指肌肉收縮前所負(fù)載的負(fù)荷，它使肌肉在收縮前處于某種程度的拉長狀態(tài)，即使肌肉具有一定的初長度。心室舒張末期壓力∝前負(fù)荷心室舒張末期容積∝初長度（一）前負(fù)荷（心室功能曲線）（1）心室舒張末期壓為12～15mmHg為最適前負(fù)荷。正常時(shí)左室前負(fù)荷僅為5～6mmHg，可見心室有較大的初長度儲備。（2）心室舒張末期壓在15mmHg～20mmHg時(shí)，曲線趨平坦，心搏功量變化不大。（3）心室舒張末期壓≥20mmHg時(shí)，曲線平坦或輕度下降，但無明顯降支。（一）前負(fù)荷（心室功能曲線）結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，增加前負(fù)荷（心室舒張末期壓力）時(shí)，心肌收縮力量加強(qiáng)，搏功增大。異長調(diào)節(jié)－通過改變心肌細(xì)胞初長度而引起心肌收縮強(qiáng)度改變的調(diào)節(jié)。1895Frank1914StarlingFrank-Starling定律Frank-Starling曲線初長度和心肌收縮力量之間的關(guān)系心室肌細(xì)胞的最適初長度2.0～2.2μm（一）前負(fù)荷心室功能曲線不出現(xiàn)降支的原因：1.肌節(jié)內(nèi)連接蛋白的存在。2.心肌外間質(zhì)含有大量膠原纖維;心室壁各層肌纖維的排列方向有交叉，使心室肌的擴(kuò)展性較小。3.在體內(nèi)心臟是在心包膜內(nèi)活動(dòng)，心包可限制心臟的過分?jǐn)U張。

心肌細(xì)胞這種能抵抗被過度牽拉的特性，使心臟不會(huì)在前負(fù)荷明顯增加時(shí)發(fā)生搏出量和作功能力的下降。異長調(diào)節(jié)（heterometricregulation）異長調(diào)節(jié)的意義：

對搏出量的微小變化進(jìn)行精細(xì)的調(diào)節(jié)，使心室射血量與靜脈回心血量之間能保持平衡。靜脈回心血量↑心室充盈量↑前負(fù)荷↑搏出量影響前負(fù)荷的因素：靜脈回心血量和射血后心室內(nèi)的剩余血量異長調(diào)節(jié)靜脈回心血量（1）心室充盈時(shí)間心率↑心動(dòng)周期↓心室舒張期↓心室充盈時(shí)間↓靜脈回心血量↓前負(fù)荷↓（2）靜脈回流速度游泳靜脈回流速度↑靜脈回心血量↑前負(fù)荷↑影響前負(fù)荷的因素：（3）心室舒張功能心肌缺血缺氧能量代謝障礙肌質(zhì)網(wǎng)回收鈣離子↓心肌舒張速度↓靜脈回心血量↓前負(fù)荷↓影響前負(fù)荷的因素：（4）心室順應(yīng)性（ventricularcompliance）

心室壁受外力作用時(shí)能發(fā)生變形的難易程度

用單位跨壁壓力作用下所引起的心室容積改變（ΔV/ΔP）來表示。心肌纖維化心室順應(yīng)性↓心室充盈量↓靜脈回心血量↓前負(fù)荷↓心包積液心包內(nèi)壓↑心室充盈受限靜脈回心血量↓前負(fù)荷↓（5）心包腔內(nèi)壓力（二）后負(fù)荷(大動(dòng)脈血壓）

對搏出量的影響

當(dāng)心率、初長度和心肌收縮能力不變時(shí)血壓↑等容收縮期室內(nèi)壓峰值↑

射血期↓射血速度↓搏出量

↓心室剩余血量↑心室舒末容積↑搏出量↑異長調(diào)節(jié)心室舒末容積恢復(fù)搏出量恢復(fù)正常后負(fù)荷定義（三）心肌收縮能力心肌收縮力指不依賴前、后負(fù)荷而能改變其力學(xué)活動(dòng)的一種內(nèi)在特性。等長調(diào)節(jié)（三）心肌收縮能力影響因素：活化橫橋數(shù)肌球蛋白的ATP酶活性胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度肌鈣蛋白對Ca2+的親和力甲狀腺激素Adr、NE茶堿

心率的快慢受年齡、性別、睡眠、職業(yè)和狀態(tài)等因素的影響。1.心率正常值60～100次/分2.心率≤160～180次/分，心輸出量隨心率↑而↑3.心率>160～180次/分，心輸出量隨心率↑而↓4.心率<40次/分，心輸出量明顯減少（四）心率第二節(jié)

心臟的電生理學(xué)及生理特性心肌細(xì)胞分類工作細(xì)胞自律細(xì)胞包括哪幾種細(xì)胞心房肌

心室肌竇房結(jié)細(xì)胞

浦肯野細(xì)胞生理特性不具有自律性不具有收縮性靜息電位穩(wěn)定不穩(wěn)定一、工作細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制1.心室肌細(xì)胞靜息狀態(tài)下亦呈外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)。2.機(jī)制：與骨骼肌、神經(jīng)纖維的靜息電位形成機(jī)制相似。（一）靜息電位（-80～-90mV）靜息電位是IK1平衡電位及少量Na＋內(nèi)流和生電性鈉泵活動(dòng)的綜合結(jié)果。以心室肌細(xì)胞為例IK1通道是一種內(nèi)向整流鉀通道，開放程度受膜電位影響心室肌細(xì)胞AP與神經(jīng)纖維AP比較心室肌細(xì)胞AP神經(jīng)纖維AP心室肌細(xì)胞AP的特征：動(dòng)作電位的降支和升支不對稱，復(fù)極化過程比較復(fù)雜一、工作肌細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制（二）動(dòng)作電位0期（快速去極期）機(jī)制：由鈉離子快速內(nèi)流引起的，介導(dǎo)鈉離子內(nèi)流的是快鈉通道，此通道也可被河豚毒(TTX)阻斷，但敏感性較低。特點(diǎn)：去極化速度快，時(shí)間短（1～2ms），幅度大（120mV）一、工作肌細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制1期（快速復(fù)極初期）機(jī)制：由Ito通道介導(dǎo)的一過性外向K+電流，此通道可以被4－AP阻斷去極化至-30mV激活,開放5~10ms特點(diǎn)：膜電位由＋30mV迅速下降到0mV左右，歷時(shí)10ms一、工作肌細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制2期（平臺期）特點(diǎn)：持續(xù)時(shí)間長，歷時(shí)100～150ms。這也是心室肌細(xì)胞AP區(qū)別于其他細(xì)胞AP的主要特征。產(chǎn)生原因：同時(shí)存在Ca2+和少量的Na+內(nèi)流與K+外流,并且兩者較長時(shí)間處于平衡狀態(tài)一、工作肌細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制平臺期（2期）產(chǎn)生的主要離子機(jī)制：內(nèi)向離子流－由慢鈣通道介導(dǎo)的，主要是Ca2＋和少量的Na＋內(nèi)流。外向離子流－由IK通道和IK1通道介導(dǎo)的K+外流。

IK通道和IK1通道IK1通道—內(nèi)向整流鉀電流：

1.形成靜息時(shí)鉀外流2.內(nèi)向整流特征：通道對K+的通透性隨膜去極化而降低。造成平臺期膜對K+的通透性較低，不能迅速復(fù)極。IK通道—延遲整流鉀電流：1.去極化至-40mv時(shí)緩慢激活，復(fù)極至-50mv時(shí)緩慢失活。2.導(dǎo)致平臺期的終止和3期復(fù)極的開始一、工作肌細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制3期（快速復(fù)極末期）Ca2＋通道關(guān)閉，內(nèi)向離子流終止；外向K+流經(jīng)由IK通道外流增加，后期有IK1的正反饋循環(huán)，最終導(dǎo)致膜復(fù)極化至靜息電位4期（靜息期）離子泵等電荷轉(zhuǎn)運(yùn)，膜電位穩(wěn)定于靜息電位水平。鈉－鉀泵活動(dòng)、Na＋－Ca2＋交換、鈣泵心室肌動(dòng)作電位的離子基礎(chǔ)INaItoICa-LIK+IK1Na泵ICa-TICl慢失活I(lǐng)NaINa-CaINa-Ca快Na+通道和快反應(yīng)AP

此種Na+通道激活快，失活也快，開放時(shí)間短，稱快Na+通道?？杀缓与喽荆═TX）阻斷。通道的狀態(tài)：閾電位水平－開放0mV左右－開始失活動(dòng)作電位頂點(diǎn)－完全失活由快Na+通道開放引起快速去極化的心肌細(xì)胞稱為快反應(yīng)細(xì)胞，如：心房肌、心室肌和浦肯野細(xì)胞。它們的動(dòng)作電位稱為快反應(yīng)動(dòng)作電位。慢Ca2+通道

由于此種Ca2+通道的激活、失活、再復(fù)活所需時(shí)間均長于快Na+通道，故稱慢Ca2+通道。慢Ca2+通道的特點(diǎn)：電壓門控式L-型鈣離子通道其閾電位水平為－40mv選擇性不如快Na+通道專一，對Na+也有一定的通透性，故平臺期也有一定的Na+內(nèi)流。兒茶酚胺對其有調(diào)控作用?？杀籑n2+和鈣通道阻滯劑維拉帕米(異博定）阻斷。二、自律細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制（一）浦肯野細(xì)胞（二）竇房結(jié)P細(xì)胞自律細(xì)胞和非自律細(xì)胞跨膜電位的最大差別在于：自律細(xì)胞4期并不是穩(wěn)定在膜電位水平，而是會(huì)緩慢自動(dòng)去極化。4期自動(dòng)去極化是自律細(xì)胞產(chǎn)生自動(dòng)節(jié)律性興奮的基礎(chǔ)（一）蒲肯野細(xì)胞(快反應(yīng)自律細(xì)胞）

除4期外，0期、1期、2期、3期的離子基礎(chǔ)與心室肌細(xì)胞相同蒲肯野細(xì)胞4期自動(dòng)除極原因：1.內(nèi)向電流If逐漸增強(qiáng)（主要）2.外向IK流逐漸衰減If電流(超極化激活的內(nèi)向離子電流）1.其主要離子成分為Na+2.If通道在3期復(fù)極化達(dá)－60mV左右開始激活，至－100mV完全激活，膜去極化到－50mV左右關(guān)閉。3.TTX不能阻斷If通道;可被Cs+阻斷。（二）竇房結(jié)P細(xì)胞（慢反應(yīng)自律細(xì)胞）竇房結(jié)細(xì)胞跨膜電位的特點(diǎn)：①最大復(fù)極電位和閾電位絕對值小②去極化幅度小，速度慢③沒有明顯的1期和2期④4期自動(dòng)去極化速度快于浦肯野細(xì)胞機(jī)制： 4期自動(dòng)除極達(dá)閾電位（－40mV左右），激活慢L型Ca2+通道（慢鈣通道），使Ca2+內(nèi)流增加，膜內(nèi)電位由負(fù)變正，形成0期除極。（二）竇房結(jié)動(dòng)作電位特點(diǎn)及產(chǎn)生機(jī)制1.

0期除極幅度低，幅值約70mv，速度慢。

機(jī)制：

慢Ca2+通道逐漸失活，而K+通道激活，導(dǎo)致K+外流增加、Ca2+內(nèi)流減少，膜逐漸復(fù)極并達(dá)最大復(fù)極電位。（二）竇房結(jié)動(dòng)作電位特點(diǎn)及產(chǎn)生機(jī)制2.3期復(fù)極沒有1期和2期。最大復(fù)極電位為－70mV。（二）竇房結(jié)動(dòng)作電位特點(diǎn)及產(chǎn)生機(jī)制3.4期自動(dòng)除極

此期膜電位自動(dòng)逐漸減少,當(dāng)除極達(dá)－40mv左右時(shí)激活慢鈣通道，產(chǎn)生新的動(dòng)作電位。4期自動(dòng)除極機(jī)制：由隨時(shí)間而增長的凈內(nèi)向電流引起。（1）時(shí)間性依從性的Ik通道逐漸失活，導(dǎo)致K+外流逐漸減少。（2）進(jìn)行性增強(qiáng)的內(nèi)向離子流If。但其作用遠(yuǎn)不如Ik衰減。（3）T型鈣通道激活，鈣內(nèi)流。可被鎳（NiCl2）阻斷快Na+通道和慢Ca2+通道的比較快Na＋通道慢Ca2＋通道閾電位存在于何種細(xì)胞膜通道阻斷劑－70mV心房肌、心室肌和浦肯野細(xì)胞TTX－40mV介導(dǎo)的反應(yīng)以上細(xì)胞的去極化Mn2＋、維拉帕米等竇房結(jié)房室結(jié)細(xì)胞的去極化和工作細(xì)胞的復(fù)極化所有心肌細(xì)胞二、心肌的生理特性心肌細(xì)胞的生理特性興奮性自律性傳導(dǎo)性收縮性電生理特性（以心肌膜的生物電活動(dòng)為基礎(chǔ)）機(jī)械特性（一）興奮性(excitability)

心肌組織也具有興奮性，其興奮性高低以刺激閾值高低來衡量。1.影響興奮性的因素（1）靜息電位水平或最大復(fù)極電位水平（2）閾電位水平

（3）0期去極化離子通道的性狀RP上移與閾電位差距↓興奮性↑TP下移和靜息電位差距↓興奮性↑靜息（備用）、激活、失活（一）興奮性(excitability)（3）0期去極化離子通道的性狀以Na＋通道為例：靜息（－90mv）（備用）失活（關(guān)閉）激活（開放）復(fù)活st－90mV備用0mV開始失活A(yù)P頂點(diǎn)完全失活－60mV開始復(fù)活－80mV基本復(fù)活－90mV完全復(fù)活處于備用狀態(tài)的Na＋通道數(shù)量越多，膜的興奮性越高（一）興奮性(excitability)2.一次興奮后興奮性的周期性變化興奮周期有效不應(yīng)期絕對不應(yīng)期局部反應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期興奮性周期性變化分期及其特點(diǎn)

有效不應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期絕對不應(yīng)期局部反應(yīng)期膜電位0期去極化至3期復(fù)極化至-55mV從-55mV復(fù)極化至-60mV3期復(fù)極化從-60mV至-80mV3期復(fù)極化從-80mV恢復(fù)至-90mV興奮性0極低有所恢復(fù)但仍低于正常略高于正常刺激及反應(yīng)對任何刺激均無反應(yīng)強(qiáng)刺激可產(chǎn)生弱去極化反應(yīng)閾上刺激；較小動(dòng)作電位閾下刺激；較小動(dòng)作電位機(jī)制Na+通道開放后完全失活極少量Na+通道復(fù)活部分Na+通道復(fù)活Na+通道基本完全復(fù)活，膜電位接近閾電位（一）興奮性(excitability)心室肌細(xì)胞的有效不應(yīng)期特別長作用：1.保證心肌細(xì)胞不發(fā)生完全強(qiáng)直收縮2.可以出現(xiàn)期前收縮和代償間歇3.興奮周期與收縮活動(dòng)的關(guān)系期前收縮與代償間歇竇房結(jié)左、右心房房室結(jié)房室束、左、右束支蒲肯野纖維網(wǎng)心室肌1.心臟內(nèi)興奮傳播的途徑和特點(diǎn)心房肌優(yōu)勢傳導(dǎo)通路

1m/s特點(diǎn)：各部位的傳導(dǎo)速度不同，在房室交界處傳導(dǎo)緩慢，造成心室肌收縮較心房晚0.1s左右，心房和心室不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)收縮。（二）傳導(dǎo)性（conductivity）0.4m/s4m/s1m/s0.02m/s二、傳導(dǎo)性（conductivity）心肌細(xì)胞之間的興奮傳遞：結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)－閏盤（縫隙連接）興奮通過縫隙連接很快的使所有的心肌細(xì)胞都興奮起來，實(shí)現(xiàn)了心肌細(xì)胞的同步活動(dòng)，使得整個(gè)心室（心房)構(gòu)成一個(gè)功能性合胞體。房室延擱(atrioventriculardelay)

1.定義：房室結(jié)是正常時(shí)興奮由心房到心室的唯一通道，由于房室結(jié)的傳導(dǎo)速度最慢，興奮通過房室結(jié)時(shí)延擱一段時(shí)間（約0.1秒），稱為～。 2.意義：保證心房收縮完畢后心室才開始收縮，有利于心室的充盈。2.影響傳導(dǎo)性的因素：（1）結(jié)構(gòu)因素：心肌細(xì)胞的直徑和細(xì)胞間縫隙連接的數(shù)量二、傳導(dǎo)性（condu