人卫版生理学血液循环.ppt

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1、生理学,漯河医学高等专科学校 王福青 林玲 张敏,第四章 血液循环,心脏的功能,血管生理,心血管活动的调节,第一节,第二节,第三节,一、心肌生物电活动,1.心肌细胞的分类,2.心肌不同部位的生物电,一、心肌生物电活动,工作心肌1）静息电位2）动作电位 自律心肌动作电位（浦肯野细胞、窦房结）,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,工作心肌 静息电位,心肌细胞膜内外几种主要离子的浓度及平衡电位值,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,离子基础 K的外向流动,即K 的平衡电位（IK1）、少量Na内流和生电性Na泵活动的综合反映。,工作心肌 静息电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,工作心肌 动作电位

2、,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,0期：-90 mV +30 mV 去极时间短 1-2 ms; 去极幅度大 120mV; 去极速度快 Vmax：200 -400V/s; 极化反转明显,工作心肌 动作电位,去极化:,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,1期复极（初期）：+30 mV 下降至 0 mV，历时10ms; 0期和1期合称为锋电位 2期复极（平台期）：0mV左右，持续100150ms 3期复极（末期）：0mV至90 mV，历时100150ms 4期（静息期）：电位稳定在90mV,复极化:,工作心肌 动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,去极0期,Na+通道： 电压依从性 阈电

3、位:-70mV，激活和失活都很快叫做快钠通道 对河豚毒（TTX）敏感 快反应细胞和快反应动作电位,工作心肌 动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,复极1期,Ito (transient outward current)： 去极-40mV激活，开放5-10ms。 主要由一过性K+外流形成。,工作心肌 动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,复极2期,ICa,L （Long-lasting type Ca2+-channel） 电压依从性：去极-40mV时激活，激活与失活速度均慢，对离子的特异性不强，又叫慢通道。 Ca2+、Na+均能通过，对异搏定和Mn2+敏感。 IK：外向离子流由

4、K+携带并逐渐增强,工作心肌 动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,复极3期(快速复极期),Ik： K通道大量迅速开放，K外流，形成快速复极,工作心肌 动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,复极4期(静息期),工作心肌 动作电位,Na+-Ca2+交换:3Na+:Ca2+ Na+-K+ pump: 3Na+:2K+,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,工作心肌 动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,2期电位历时较短，3期复极化达最大复极电位后，4期并不稳定于该水平，而是立即开始自动、缓慢的去极化，去极一旦达到阈值，便激活Na通道，引起新的兴奋。,X：Ik衰减 Y:If增强

5、,自律心肌 动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,1. 浦肯野细胞,4期自动去极化的离子机制 If电流3期复极达到-60mV时，出现Na+内流 (If)，激活慢，但依时间推移而增强，-100mV时充分激活。(超极化最大激活)，去极达到-50mV时关闭。不同于0期负载的钠通道，可为铯（Cs+）阻断。 进行性衰减的Ik电流去极化时开放，平台期增 强，复极至-60 mV时K通道开始关闭。,自律心肌 动作电位,1. 浦肯野细胞,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,2.窦房结,自律心肌 动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,阈电位水平较高（-40 mV） 动作电位： 0期：经慢通道的钙内

6、流（ICa,L）去极速度慢，时程长7ms ，无超射 3期：慢通道逐渐失活，钙内流逐渐减少，钾通道开始激活，K+外流(Ik)最大舒张电位（MRP）：-70 mV 4期：递减性K+外流（Ik衰减 ）；If进行性增强； ICa,T：去极-50mV时开放。,2.窦房结,自律心肌 动作电位,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,心室肌细胞与窦房结细胞跨膜电位比较,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,定义： 在体表记录心电变化，它是整个心脏兴奋的产生,传导到恢复过程综合电变化的反映。 心电图和AP的关系: 共同点：都反映心脏的兴奋，而心肌细胞的电变化是心电图的来源 不同点: ECG是细胞外记录的所有心肌细胞

7、的综合电变化,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,心肌动作电位与心电图的关系,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,正常心电图波形及生理意义,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,分析各波的形状 时间和电压 ST段的升降 P-R间期的长短 P和QRS波形关系，兴奋的起源,心 电 图,二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,（一）自律性 （二）兴奋性 （三）传导性 （四）收缩性,三、心脏的生理学特性,电生理特性,机械特性,表 心脏不同部位自律性高低,三、心肌的生理特性,自 律 性,正常起搏点(normal pacemak

8、er) 潜在起搏点(latent pacemaker) 异位起搏点(ectopic pacemaker),三、心肌的生理特性,自 律 性,影响因素 4期自动去极速率 阈电位水平 最大复极电位,三、心肌的生理特性,自 律 性,一次兴奋过程中兴奋性的周期性改变,有效不应期（ERP）,三、心肌的生理特性,绝对不应期 0期复极的-55 mV 局部反应期 3期-55mV -60mV,3期 -60mV-80 mV,3期 -80mV -90mV， 阈下刺激即可引起扩布性兴奋， 即兴奋性超过正常,相对不应期（RRP）,超常期（SNP）,兴 奋 性,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,三、心肌的生理特性,兴 奋 性

9、,心肌的有效不应期长，持续到舒张早期， 因此不会发生强直收缩，始终做收缩和舒张的交替活动，保证心脏的泵血功能。,三、心肌的生理特性,意义,兴 奋 性,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,静息电位水平 阈电位水平 钠通道的状态,决定和影响兴奋性的因素,三、心肌的生理特性,兴 奋 性,（1）心肌细胞间直接电传递 （2）通过特殊传导系统有序传播兴奋 （3）心脏内兴奋传导速度不均一,三、心肌的生理特性,心脏内兴奋传播的特点,传 导 性,三、心肌的生理特性,优势传导通路,心脏内兴奋传播的特点,传 导 性,房室延搁 房室交界传导慢，房室交替收缩利

10、于心室的血液充盈 心室内传导快，心室同步收缩利于射血,传 导 性,三、心肌的生理特性,0期去极速度与幅度 邻近未兴奋部位膜的兴奋性 心肌细胞的直径,影响传导性的因素,传 导 性,三、心肌的生理特性,同步收缩 依赖于血Ca2+浓度 不会发生强直收缩 “绞拧”作用,心肌细胞收缩的特点,收 缩 性,三、心肌的生理特性,四、心脏的射血功能,心动周期(cardiac cycle)心房或心室每收缩和舒张一次,即一次心跳。是心脏机械活动的基本单元。 心率（heart rate，HR）心脏每分钟跳动的次数，60100次/分（平均75次/分）,四、心脏的射血功能,心 动 周 期,心 动 周 期,四、心脏的射血功

11、能,房、室各自收缩、舒张交替进行 收缩期短于舒张期 房缩在前，室缩在后 全心舒张期占心动周期的1/2,心 动 周 期,四、心脏的射血功能,心 动 周 期,四、心脏的射血功能,四、心脏的射血功能,心 动 周 期,各时期压力、瓣膜、血流、容积的变化,四、心脏的射血功能,心 动 周 期,第一心音： 发生于心缩期，声频40-60Hz 心尖区最清楚，标志心室收缩开始 心肌收缩；AV瓣关闭；血流撞击大动脉壁 大血管内涡流 第二心音： 发生于心舒期，声频60-100Hz 心底部较清楚，标志心室舒张开始 心肌舒张；动脉瓣关闭；血流撞击大动脉根部,心 音,四、心脏的射血功能,心 音,四、心脏的射血功能,心 音,

12、四、心脏的射血功能,第一心音与第二心音的区别,四、心脏的射血功能,心 音,心脏输出的血量每搏量（stroke volume)每分输出量(minute volume) 射血分数(ejection fraction) 心指数(cardiac index) 心力储备（cardiac reserve),四、心脏的射血功能,泵血功能评价,常用 指标,搏出量(stroke volume): 一次心跳一侧心室射出的血液量。 6080ml 每分输出量（心输出量，cardiac output） Co=心率搏出量 4.56(5)L,四、心脏的射血功能,泵血功能评价,1.心脏输出的血量,55%65% 射血分数=搏出

13、量/心舒末期容积100% 搏出量=心舒末期容积（145ml）心缩末期容积（75ml）,四、心脏的射血功能,泵血功能评价,2.射血分数（ejection fraction）,指心输出量随机体需要而增长的能力，它通过三个途径 实现： 1）搏出量储备：收缩期储备和舒张期储备 2）心率储备：适当增加心率,四、心脏的射血功能,泵血功能评价,4.心力储备（cardiac reserve),1.搏出量 前负荷 后负荷 心肌收缩能力 2.心率,影 响 因 素,四、心脏的射血功能,心肌细胞初长度（前负荷）改变心肌收缩强度和速度的变化搏出量改变(一定范围,正变),1.前负荷,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,异

14、长自身调节（Frank-Starling 心功曲线）,1.前负荷,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,意义,通过对搏出量的精细调节， 防止心室舒张末期压力和容积的过久、过度改变，维持心室射血与静脉回流量的平衡。,1.前负荷,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,影响前负荷的因素 A.静脉回心血量 B.心室余血量 心室充盈持续时间 静脉回流速度 心包内压；,影响 因素,2.后负荷-大动脉血压,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,在一定范围内，动脉血压升高， 心输出量为什么可以保持不变？,2.后负荷-大动脉血压,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,3.心肌收缩能力

15、-等长调节,CO=SVHR HR180次/分，心室充盈时间缩短，充盈量减少，SV减少， HR40次/分，心室充盈已近限度，不能相应提高SV。 因此，一定范围内，HR增加，心输出量增加，HR最适宜时，心输出量最大。,影 响 因 素,四、心脏的泵血功能,4.心率,各类血管的功能特点,主动脉和大动脉：管壁坚厚，含丰富弹性纤维，为弹性贮器血管。 微动脉：口径较细，管壁较薄，弹性纤维少，平滑肌成分较多，为毛细血管前阻力血管。 毛细血管：口径极细，总截面积大，通透性大，为交换血管（毛细血管前扩约肌：控制毛细血管血流量的闸门）。 微静脉和小静脉：逐渐出现完整的平滑肌层，对血流的阻力远比微动脉小，为毛细血管后

16、阻力血管。 大静脉和腔静脉：平滑肌和弹力纤维不丰富，管壁相对厚度低于动脉，弹性纤维少，有大量胶原纤维，具有高柔度，为容量血管。,血流量(blood flow)：容积速度 Q=P/R （L/min） 血流速度：线速度 V=Q/A Poiseillis定律 Q=r4 （P1-P2）/8 L,一、血流量、血流阻力和血压,（一）血流量和血流速度,一、血流量、血流阻力和血压,（一）血流量和血流速度,血流阻力：R= 8 L / r4,（二）血流阻力,一、血流量、血流阻力和血压,影响血液粘滞度的因素： 血细胞比容 血流的切率 血管口径 温度,（三）血压（blood pressure),血液作用于单位面积血管

17、壁上的侧压力,即压强。 P=QR 单位(Pascal, Pa),即牛顿/米2（N/m2） 1mmHg=0.133 kPa,一、血流量、血流阻力和血压,（一）血压的正常值,收缩压（SBP） 心室收缩时，动脉内压力的最高值，反映心脏每搏输出量的多少，正常为100-120 mmHg，低于90或高于140 mmHg为异常。 舒张压（DBP） 心室舒张时，动脉内压力的最低值，反映外周阻力的大小，正常为 60-80mmHg，低于60或高于90 mmHg为异常。,二、动脉血压和动脉脉搏,（一）血压的正常值,脉压（PP）: 收缩压与舒张压之差(通常为40 mmHg)。 平均动脉压（MBP）: 一个心动周期中,

18、动脉血压的平均值, 为舒张压加1/3脉压(通常约90 mmHg),二、动脉血压和动脉脉搏,（二）动脉血压的形成,血液充盈前提条件（循环系统平均充盈压：7mmHg）； 心室射血能量来源（动能：推动血流；势能：扩张大动脉壁）； 外周阻力使部分射血能量得以转化为势能的必要条件，造成血液对管壁的侧压力； 弹性储器势能得以保存的必要条件，其作用是缓冲心脏收缩、舒张时血压的剧烈波动。,二、动脉血压和动脉脉搏,二、动脉血压和动脉脉搏,图 外周阻力在动脉血压形成中的作用,图 大动脉弹性在动脉血压形成的作用,二、动脉血压和动脉脉搏,（三）影响动脉血压的因素,体循环平均压心输出量血压,二、动脉血压和动脉脉搏,血液

19、充盈量,（三）影响动脉血压的因素,搏出量大动脉管壁所受张力 血压 （主要影响收缩压，增大脉压）,二、动脉血压和动脉脉搏,每搏输出量,（三）影响动脉血压的因素,心率心舒期短动脉存血血压 （主要影响舒张压，减小脉压）,二、动脉血压和动脉脉搏,心率,（三）影响动脉血压的因素,阻力动脉存血多血压 （主要影响舒张压，减小脉压）,二、动脉血压和动脉脉搏,外周 阻力,（三）影响动脉血压的因素,弹性差缓冲压力波动能力差收缩压舒张压（一般同时伴有小动脉硬化，即外周阻力，故舒张压也可能增加）,二、动脉血压和动脉脉搏,大动脉弹性,（三）影响动脉血压的因素,二、动脉血压和动脉脉搏,（四）动脉脉搏,脉搏的形成上升支：搏

20、出量、射血速度、血流阻力 、动脉弹性时上升速度快、幅度大 。 下降支：降中峡,反映外周阻力,二、动脉血压和动脉脉搏,（四）动脉脉搏,脉搏的形成,二、动脉血压和动脉脉搏,脉搏波形图,（四）动脉脉搏,传播速度,二、动脉血压和动脉脉搏,四、微循环,微动脉与微静脉间的血液循环， 旨在进行物质交换。,1. 微动脉、后微动脉 2. 毛细血管前括约肌 3. 通血毛细血管 4. 真毛细血管 5. 动-静脉吻合支 6. 微静脉,四、微循环,血 管 组 成,微循环通路,四、微循环,直捷通路：骨骼肌中多见，经常开放，不能进行物质交换，加速骨骼肌中血液回流。 迂回通路： 为血液-组织间进行物质交换的场所。 动-静脉短

21、路： 皮肤微循环中多见，通常关闭，调节体温，几乎不进行物质交换。,血 流 调 节,四、微循环,四、微循环,血 流 调 节,a.前括约肌开放,b.前括约肌关闭,四、微循环,血 流 调 节,五、组织液与淋巴液的生成与回流,组 织 液,组织液存在于组织间隙中，大部分呈胶冻状，极小部分为液体，可流动，由血浆滤过毛细血管壁而形成。,有效滤过压= （毛细血管血压+组织液胶渗压）（血浆胶渗压+组织静水压）,组 织 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,动脉端：（30+15）-（25+10）= +10（mmHg） 引起滤过，组织液生成。 静脉端：（12+15）-（25+10）= -8 （mmHg） 发生重吸收，

22、组织液回流。,组 织 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,有效滤过压为正值时，引起滤过 有效滤过压为负值时，则引起重吸收,血管内外液体交换示意图,组 织 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,组 织 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,1.淋巴液生成过程,滤过的液体中，有90%经重吸收再回到毛细血管静脉端去，另10%则经淋巴管回到血液循环中。,五、组织液与淋巴液的生成与回流,淋 巴 液,毛细血管血压 血浆胶体渗透压 淋巴液回流 毛细血管通透性,五、组织液与淋巴液的生成与回流,淋 巴 液,2.影响淋巴液生成和回流的因素,3.生理意义,回收组织液中的蛋白质 运输脂肪及其它营养物质 调节血浆及组织间的

23、液体平衡 防御、屏障作用,淋 巴 液,五、组织液与淋巴液的生成与回流,（一）静脉血压,中心静脉压（CVP）正常范围为412cmH2O (1cmH2O=98Pa) 外周静脉压（PVP）,六、静脉血压与静脉血流,心肌收缩能力、V回流速度和V回流量 意义： 反映心功能和V回流量； 控制补液速度和补液量的指标 。,六、静脉血压与静脉血流,中心静脉压（CVP）,六、静脉血压与静脉血流,（二）静脉血流及其影响因素,体循环平均压:血量 体循环平均压 回心血量 心肌收缩力: 舒张期心室内压低回心血量 体位改变: 骨骼肌的挤压作用:肌肉收缩，静脉血流入心脏；舒张时，利于回流。 呼吸运动：吸气时，胸腔负压增大，C

24、VP降低，回心血量增多；呼气时，相反。,六、静脉血压与静脉血流,肌肉泵,六、静脉血压与静脉血流,（二）静脉血流及其影响因素,（一）心脏的神经支配,一、神 经 调 节,（一）心脏的神经支配,一、神 经 调 节,（一）心脏的神经支配,一、神 经 调 节,心交感N,心迷走N,4期内向电流自动去极速度自律性心率加快 正性变时,3期K外流最大舒张电位更负 同时抑制4期内向电流自动去极速度自律性心率变慢 负性变时,增加胞内cAMP,减少胞内cAMP,（一）心脏的神经支配,一、神 经 调 节,自律性,心迷走N,0期Ca2+内流 0期去极速度和幅度 传导性 负性变传导,减少胞内cAMP,一、神 经 调 节,（

25、一）心脏的神经支配,传导性,一、神 经 调 节,（一）心脏的神经支配,收缩性,一、神 经 调 节,（一）心脏的神经支配,兴奋性,（二）血管的神经支配和作用,一、神 经 调 节,缩血管神经纤维,中枢：延髓的缩血管中枢(T1L3侧角) 分布：绝大多数血管上都有交感神经支配（几乎所有血管平滑肌都受交感缩血管N支配，绝大多数血管只接受交感缩血管N的单一支配）,递质：N节前纤维释放ACh，N节后纤维释放NE 受体：、 作用：受体血管收缩 受体血管舒张 特点：调节血压作用大 持续发放紧张性冲动,缩血管神经纤维,一、神 经 调 节,（二）血管的神经支配和作用,交感舒血管神经 副交感舒血管神经 脊髓背根舒血管

26、N,舒张血管神经纤维,一、神 经 调 节,（二）血管的神经支配和作用,脊髓：原始反射，不能进行精细调节,脊动物 血压45mmHg。 延髓：是基本中枢 缩血管区：延髓头端腹外侧部； 舒血管区：延髓尾端腹外侧部； 传入神经接替站：孤束核 心抑制区：迷走神经疑核和背核。 高级中枢：网状结构、下丘脑、大脑皮层,一、神 经 调 节,（三）心血管中枢,1. 颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射,一、神 经 调 节,（四）心血管反射,血压,孤 束 核,缩血管中枢（-）,心交感中枢（-）,心迷走中枢（+）,交感缩血管N（-）,心交感N（-）,心迷走N（+）,阻力血管舒,容量血管舒,心 脏 活 动,V回流量,心输出

27、量,血压,外周阻力,压力感受器受到牵拉兴奋性,窦、迷走N,一、神 经 调 节,1. 颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射,一、神 经 调 节,（四）心血管反射,缓冲A-BP的突升突降, 维持A-BP的相对稳定(经常性调节),意义,2. 化学感受性反射,一、神 经 调 节,（四）心血管反射,适宜刺激： 平时不起作用，仅在低氧、动脉压过低和酸中毒时起作用 生理意义：动脉压过低，压力感受性反射作用减弱时，提高血压，保证心脑血供。,PO2, H+, PCO2 动脉血压降低等,颈动脉体和主动脉体外周化学感受器（+）,孤 束 核,心血管中枢兴奋性改变,呼吸中枢（+）,心率、冠脉舒 心输出量,皮肤、内脏 骨骼肌

28、血管缩,呼吸加深加快,外周阻力心输出量,心率、心输出量、外周阻力,血 压,间接,窦、迷走N,一、神 经 调 节,3. 心、肺感受器引起的心血管反射,一、神 经 调 节,（四）心血管反射,感受器：心房、心室、肺循环大血管壁； 适宜刺激：心脏和血管壁的机械牵张；化学物质：前列腺素，缓激肽； 反射途径：,心房压心肺（容量）感受器迷走N中枢（延髓孤束核）心迷走紧张加强，心交感紧张减弱 血压下降,3. 心、肺感受器引起的心血管反射,一、神 经 调 节,（四）心血管反射,（一）肾上腺素(epinephrine, E ) 去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节,与刺激交感神经

29、同， 但作用时间长，影响范围广,（一）肾上腺素(epinephrine, E ) 去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节,（一）肾上腺素(epinephrine, E ) 去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节, 1 2, 1 2,（一）肾上腺素(epinephrine, E ) 去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节,（一）肾上腺素(epinephrine, E ) 去甲肾上腺素(norepinephrine,NE),二、体 液 调 节,（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),二、体 液

30、调 节,血管紧张素,血管紧张素,醛 固 酮,肾上腺皮质球状带,远曲小管和集合管对水、NaCl重吸收,细胞外液量,二、体 液 调 节,（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAs),血管紧张素的作用,(收缩微A外周阻力)+(收缩V回心血量)BP； 刺激ADH、ACTH释放； 作用于交感缩血管N末梢接头前的受体使其释放NE； 刺激肾上腺髓质激素的分泌释放； 强烈刺激肾上腺皮质球状带合成与释放醛固酮； 刺激近曲小管重吸收NaCl； 其他作用等。,二、体 液 调 节,1.正常时（少量VP）抗利尿效应，只有血浆浓度明显高于正常时（即交感、RAAS系统活动发生异常时），才引起升压效应； 2.大量VP,提高压力感受性反射敏感性，缓冲升压效应； 3.是缩血管（除脑血管外）最强烈的一种体液因素。,（三）血管升压素VP（ADH）的作用：,二、体 液 调 节,