医学课件生理学-血液循环.ppt

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1、第四章 血液循环,血管,心脏：,循环系统功能 运输功能: 营养、代谢产物、O2、CO2等 体液调节 内环境稳定 防卫 血液循环是高等动物机体生存的最重要条件之一,第一节 心脏的泵血功能 兴奋触发的收缩和随后的舒张，并与瓣膜启闭配合，造成心房、心室压力和容积变化，推动血液在血管系统内流动,一、心脏的泵血过程和机制 （一）心动周期 心房或心室每收缩和舒张一次称为一个心动周期,HR 75次/min,0.1s,0.3s,（二）心脏的泵血过程,心室舒张期 心室收缩期,1.心室收缩期 （1）等容收缩期： 房室瓣关，动脉瓣关， 心室肌收缩，心室容 积不变，室内压。 0.05s,(2)射血期 快速射血期： 房

2、室瓣关，主A瓣开， 血流由心室射入主A ， 占总射血量2/3， 心室容积迅速缩小， 室内压高达峰值，0.1s，,减慢射血期： 心室收缩强度减弱， 室内压开始， 射血速度逐渐减慢， 心室容积继续缩小。 0.15s,2.心室舒张期 （1）等容舒张期： 心室舒张， 房室瓣关，A瓣关， 无血流， 心室容积不变。 室内压。 0.03-0.06s。,（2）心室充盈期 快速充盈期： 房室瓣开，A瓣关， 心室抽吸作用， 血流快速由房到室 ， 心室容积迅速变大。 此期由心房进入 心室的血液为心舒 期总充盈量2/3。,减慢充盈期： 房室瓣开，A瓣关， 血流由房到室速度 减慢，心室容积进 一步变大。,（三）心房在心

3、脏泵血活动中的作用 心室舒张后期，心房收缩，心室再增加一部分充盈量,（一）心脏的输出量 1.每搏输出量和射血分数 每搏搏出量：一次心搏中由一侧心室射入动 脉的血量 左心室舒张末期容量 125ml，收缩末期容量55ml，搏出量 70ml,二、心输出量与心脏做功,射血分数：搏出量占舒张末期容量的% 安静 60% 上例：70/125=56%,2.心输出量：一侧心室每分钟射入动脉的血量 （心输出量）=HR搏出量 成年男性安静：4.5-6L/min 女低男10%（同体重） 青年老年 剧烈运动 25-35L/min,心指数 以单位体表面积计算的心输出量 安静空腹 中等身材成人体表面积1.6-1.7M2 心

4、输出量 5-6L/（min.m2） 静息心指数 3-3.5,三、心泵血功能的储备 心力贮备：指CO随机体代谢需要而增加的能力。 成人安静：CO 5-6L/min 最大达25-30L/min 为安静5-6倍 运动员：可达35L/min,1.搏出量贮备 舒张期贮备 15ml，125140ml 收缩期贮备 35-40ml，5515-20ml 2.心率贮备：充分利用心率贮备CO增加2-2.5倍 心力贮备上限160-180次/min,五.影响心搏出量的因素 （一）前负荷 1.前负荷=心室舒张末期容积（压力）,2.心肌异长自身调节 1895 Frank 离体蛙心 1914 Starling 狗 心室舒张末

5、期容积 心室肌收缩力,三段：1.,三段：1. EDP 5-15mmHg 2. EDP 15-20mmHg 3. EDP 20mmHg,最适前负荷 肌小节 2.0-2.2 uM 心功能曲线不出现降支 心肌细胞外间质含连接蛋白、胶原纤维,（2）抗过度延伸无降支,（3）异长调节的意义 精细调节播出量 平衡：射血与回血,3. 影响前负荷的因素 前负荷（心室舒张末期充盈量） 回心血量 心室舒张充盈时间(HR) 静脉回流速度（心室舒张、顺应性、 心包压力等） 射血后余血量,（二）后负荷 后负荷（大动脉血压） 血压（后负荷）等容收缩期室内压射血期、心室肌缩短程度和V均 搏出量 前负荷（心室内剩余血量）搏出量

6、,（三）心肌收缩能力 心肌收缩能力:心肌不依赖负荷改变其力学活 动的特性 凡能影响心肌细胞兴奋-收缩藕联过程各个环节的因素都能影响心肌收缩能力,肾上腺素、去甲肾上腺素兴奋心肌细胞受体兴奋G蛋白兴奋腺苷酸环化酶 cAMPCa2+通道开放 Ca2+内流增强Ca2+触发Ca2+释放胞质内Ca2+心肌收缩力,（四）心率 成人安静60-100次/分 女性男性 安静、睡眠慢，运动、激动快。,HR （60-160或180） CO HR （160或180） HR （40） CO ,第二节 心肌的生物电活动 心肌细胞类型： 普通心肌细胞（工作细胞）：心房肌细胞、 心室肌细胞 特殊传导系统细胞：P细胞、浦肯野C

7、、结区C,一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 （一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制 心室肌细胞 1.静息电位（RP） -90mv K+外流,K+,2.动作电位（AP） （1）去极（0期） 膜电位-90mv+30mv 1-2ms， Na+内流（快 Na+通道）: -70mv激活， 0mv失活。,Na+,（2）复极过程 200-300ms 1）1期（快速复极初期） +30mv迅速0mv Ito 通道、K+外流、-40mv激活,K+,2) 2期（平台期）： 0mv ,100-150ms Ik K+外流 Ik1 K+外流 LCa2+电压门控慢通道 -40mv激活,K + Ca2+,3）3期（快速复极末

8、期） 膜电位0mv-90mv 100-150ms Ca2+通道失活关闭，Ca2+内流终止 K+迅速外流（Ik） 3期末Ik1亦参与,K +,4）4期（静息期） 膜电位稳定于-90mv。 恢复细胞内外K+、Na+、Ca2+浓度差,（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制,4期自动去极阈电位（TP）动作电位（AP）,1.浦肯野细胞,随时间逐渐衰减的外向K+ 随时间逐渐增强的内向If,4期自动去极,-60mv,-100mv,外向IK 通道: K+ 内向If : Na+ 离子流,外向IK 通道,内向If,2.窦房结细胞的AP,AP特点 （1）最大复极电位-70mv ,TP-40mv （2）0期去极化幅值小

9、，约70mv 时程较长7ms 去极化速率较慢，（3）无1、2期 （4）4期自动除极速度（0.1V/ s）快于蒲氏细胞（0.02V/ s）,AP过程 （1）去极化过程 4期自动除极至 -40mv，L型Ca2+通 道激活，Ca2 +内流 （2）复极化过程 0期去极化达0mv， L型Ca2 +通道逐渐失活关闭。K+外流（IK ）,（3）4期自动除极机制 a.时间依赖性Ik通道逐渐失活（ Ik通道在复极化接近最大复极电位时开始关闭）K+进行性衰减，是4期自动除极重要的离子基础。,b.进行性增强If（主要是Na+流） c. ICa-T ：T型钙通道激活和钙内流 4期自动除极达-50 mV激活开放,4-1

10、1,二、心肌的生理特性 （一）兴奋性 1.影响兴奋性的因素： 最大复极电位、静息电位（RP）阈电位（TP） （1）RP水平： RP兴奋性 反之亦然 （2）TP：TP水平兴奋性 反之亦然 （3）Na+ （0期去极化）通道状态： 静息（90mv）、激活（70mv）、失活 高钾血症,2.兴奋性的周期性变化：Na+ 通道状态 （1）有效不应期（0期-60mV） 绝对不应期0期-55mV 局部反应期-55mV-60mV （2）相对不应期-60mV-80mV （3）超常期-80mV-90mV,3.兴奋性的周期性变化与收缩活动关系（1）不发生强直收缩,（2）期前收缩和代偿间歇,（二）自动节律性 心肌能自动地

11、发生节律性兴奋的能力。 1.心脏的起播点,窦房结100 房室交界 50 房室束40 末梢蒲肯野细胞纤维网25 窦房结：正常起搏点 其他：潜在起搏点异位节律,窦房结对潜在起搏点的控制： （1）抢先占领 （2）超速驱动压抑 超速驱动：当自律细胞受到高于其固有频率的刺激时，就按外加刺激频率发生兴奋，称超速驱动 超速驱动压抑：在外来的超速驱动刺激停止后，自律细胞不能立即呈现其固有的自律性活动，需经一段静止后才逐渐恢复其自律性的现象。,2.影响自律性的因素,1)最大复极电位与阈电位之间的差距 迷走递质 ACh使窦房结自律细胞膜上K+通道开放概率最大复极电位绝对值增大自动兴奋的频率心率 2）4期自动除极速

12、度 交感递质 NE增强窦房结If和ICa-T 自动兴奋的频率心率,（三）传导性 1. 兴奋在心脏内传导的途径和特点,房室交界:传导慢（0.02m/s）房室延搁 意义：避免房室收缩重叠，室缩在房缩之后保证心室充分充盈 浦氏纤维：传导快（4m/s） 意义：同步活动,5.影响心肌传导的因素： （1）结构因素 直径大 快 直径小 慢 （2）生理因素 1）0期除极速度和幅度 2）临近未兴奋部位膜的兴奋性 0期除极离子通道（Na+ ）状态,(四)收缩性机械特性 一、心肌的收缩特点 1.对细胞外钙的依赖性高 Ca2+通道开放Ca2+内流增强Ca2+触发Ca2+释放胞质内Ca2+心肌收缩力 2.“全或无” 3

13、.无强直收缩,第三节 血管生理,一、各类血管的功能特点 二、血流量、血流阻力和血压三、动脉血压和动脉脉搏 四、静脉血压和静脉回心血量,一、各类血管的功能特点,弹性贮器血管 分配血管 微动脉：毛细血管前阻力血管 真毛细血管 短路血管 微静脉：毛细血管后阻力血管 容量血管,二、血流量、血流阻力和血压 （一）血流量和血流速度 血流量（容积V）： 单位时间内流过血管某一截面血量 血流速度： 血液中一质点在血管内移动的线V 泊肃叶定律：Q= (P1-P2)r4/8L,（二）血流阻力 R= 8L/r 4 影响因素 （1）血管口径：阻力血管口径器官血流分布。 （2）血液粘滞度,（三）血压,血管内的血液对单位

14、面积血管壁侧压力单位：Pa 牛顿/米2(N/m2） 1mmHg=0.133kPa 形成血压的因素： 血液充盈：循环系统平均充盈压 心脏射血：动能 势能,三、动脉血压和动脉脉搏 （一）动脉血压 1.动脉血压的形成： 血液充盈：循环系统平均充盈压 心脏射血：动能 势能 外周阻力： 主要 小动脉、微动脉,大动脉弹性贮器作用 1/32/3血液储留,使左心室间断射血变为动脉内连续血流。 每心动周期中动脉血压的波动幅度小于左心室内压的波动幅度 顺应性C=V/ P,大动脉弹性贮器作用,2.动脉血压的正常值 指主动脉血压，以肱动脉压来表示,收缩压：心室收缩时，主A压急剧升高，在收缩中期达到的最高值。 100-

15、120 mmHg （13.3-16.0 kPa ） 舒张压：心室舒张时，主A压下降，在心舒末期动脉血压的最低值 60-80mmHg （ 8.0-10.6kPa ）,脉压：收缩压和舒张压的差值。 平均动脉压=舒张压+1/3脉压,3.影响动脉血压的因素 收缩压 舒张压 脉压 搏出量 心 率 外周阻力 弹性 血量/容积 ,四.静脉血压和静脉回心血量 微V 15-20 mmHg 右心房0 mmHg （一）静脉血压： 中心静脉压 心脏射血能力静脉回心血量 外周静脉压 血量增加、静脉收缩、微动脉舒张,Central Venous Pressure,Peripheral Venous Pressure,2.

16、静脉回心血量及其影响因素 单位时间内V回心血量取决于外周静脉压和中心静脉压的差值及静脉对血流的阻力,（1）体循环平均充盈压： 回心血量 （2）心脏收缩力： 回心血量 右心衰回心血量 （3）体位：重力作用直立,卧位直立时 回心血量 长期卧床直立时 回心血量 昏厥,（4）骨骼肌的挤压 作用：“肌肉泵”,（5）呼吸运动,五.微循环 -微A和微V之间的血液循环 （一）组成 微A、后微A、毛细血管前括约肌、真毛细血管网、通血毛细血管、 A-V 吻合支、微V,1.迂回通路路径：微A 后微A毛细血管前括约肌真毛细血管网微V 特点：壁薄、透性好、流速慢 作用：物质交换,2直捷通路路径：微A后微A通血毛细血管微

17、V 特点：经常开放、流速快、物质交换少，使部分血液迅速通过微循环。多见骨骼肌中.,3. A-V 短路：微AA-V吻合支微V 特点：壁厚、流速快、无物质交换 作用：体温调节(皮肤、皮下组织),六、组织液的生成,生成动力：有效滤过压=(毛细血管血压+组织液胶体渗透压)-（血浆胶体渗透压+组织液净水压）滤出液90%回血液，10%入淋巴,第四节.心血管活动的调节,一.神经调节 （一）心脏和血管的神经支配 1. 心脏的神经及作用,（1）心交感神经及其作用 来源： 节前N元 T1-5中间外侧柱 节后纤维:支配心脏全部。 作用：节后纤维 正性变时、变力、变传导,机理 NE（正性变力） +腺苷酸环化酶cAMP

18、 +胞内蛋白激酶和胞内磷酸化过程Ca2+通道开放概率 平台期Ca2+内流、肌浆网Ca2+释放心肌收缩力。 NE+肌钙蛋白对Ca2+的释放、加速肌浆网对Ca2+回收加速心肌舒张。,NE（正性变时）自律细胞 4期If自动除极速率窦房节自律性HR NE（正性变传导）房室交界 Ca2+通道开放概率和Ca2+内流慢反应C 0期除极幅度V和幅度房室传导时间缩短。,（2）心迷走神经及其作用 来源： 节前N元：延髓，心迷走神经背核、疑核 节后纤维支配心脏全部（心室纤维末梢少）。 作用：负性变时、变力、变传导。,机理 心房（负性变力）：AChM -腺苷酸环化酶 cAMP肌浆网释放Ca2+收缩力 窦房结（负性变时

19、）：AChMK+外流最大复极电位变大窦房结自律性HR抑制4期If 房室交界（负性变传导） ： 抑制钙通道减少Ca2+内流房室交界慢反应细胞除极幅度 、V房室传导V。,2.血管的神经支配 ： （1）缩血管神经纤维 均为交感神经纤维 NE血管收缩 血管舒张,交感缩血管紧张：安静时持续发放1-3次/秒低频冲动，使血管平滑肌保持一定程度的收缩状态。 1至810次/秒,（二）心血管中枢 1.延髓心血管中枢:基本心血管中枢延髓心血管N元：心迷走、心交感、交感缩血管, 实验依据 延髓上缘横断脑干，动物血压无明显变化 横断水平逐步移向延髓尾端，动脉血压逐渐降低 横断水平下移至延髓闩部时，血压降低至40 mmH

20、g 平时均有紧张性活动,2.延髓以上心血管中枢： 延髓以上脑干、大脑、小脑存在与心血管活动有关的N元-整合作用 下丘脑 在体温调节、摄食、水平衡、情绪等反应中起重要作用，而这些反应均包含相应心血管活动变化。防御反应 大脑皮层,（三）心血管反射,1.颈A窦和主A弓压力感受性反射（减压反射） （1）感受器:颈A窦和主A弓压力感受器 （2）适宜刺激：机械牵张（血压） （3）传入神经:窦神经和迷走神经 (4) 中枢:心交感中枢(-),心迷走中枢(+),交感缩血管中枢(-) （5）效应：HR、Q、BP,（3）反射 BP压力感受器+窦神经和迷走神经 延髓 心交感中枢- 心交感神经传出冲动 心迷走中枢+ 心

21、迷走神经冲动 交感缩血管中枢-缩血管神经冲动 HR 心肌收缩力 Q、外周R BP 血管舒张,（4）压力感受性反射的生理意义 缓冲N ：对动脉血压进行快速调节 正常狗24小时动脉血压变动范围15 mmHg ， 切除缓冲N，变动范围50 mmHg 对动脉血压的长期调节不起主要作用 调定点 重调定,2. 心肺感受器引起的心血管反射 （1）感受器:心房、心室和肺循环大血管 （2）适宜刺激：机械牵张（容量） 化学刺激（ PG、缓激肽等） (3)传入神经:迷走神经 （4）中枢:心交感中枢(-),心迷走中枢(+), 交感缩血管中枢(-) （4）效应：HR、Q、BP、尿量, 感受器+ 迷走N BP 尿量 血容

22、量恢复,压力或血容量 PG、缓激肽等,交感紧张、 心迷走N,HR、CO、外R,肾交感神经活动,肾血流增加 ADH(-),二、体液调节,（一）肾素血管紧张素系统 循环血量 血管紧张素原（肝） 肾 血 流 近球细胞肾素 血管紧张素（10肽） （肺血管）血管紧张素转换酶 血管紧张素,血管紧张素,血容量,血管紧张素,全身微动脉收缩 交感缩血管紧张 交感N末梢：NE,醛固酮 ADH 增强渴觉,外周阻力,BP,（二）肾上腺素和去甲肾上腺素来源：肾上腺髓质 肾上腺素80%、去甲肾上腺素20%,肾上腺素 去甲肾上腺素 受体 1 （心脏） + + 1（血管） +（大剂量） + 2 （骨骼肌血管） + （小剂量） +- 效应 动脉血压 +- + 心率 + - 心输出量 + +- 强心剂 升压药,