动物生理学2 循环和消化.ppt
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1、循环系统循环系统1、概念:是指各种体液不停的流动和相互交、概念:是指各种体液不停的流动和相互交换的过程。包括血液循环、淋巴循环等。换的过程。包括血液循环、淋巴循环等。第一节第一节概述概述一、血液循环的意义一、血液循环的意义(一)循环(一)循环2、组成:心血管系统和淋巴系统组成。、组成:心血管系统和淋巴系统组成。3、意义:、意义:(1)运输氧气、营养物质和二氧化碳、代谢)运输氧气、营养物质和二氧化碳、代谢产物等。产物等。(2)运输激素,实现体液调节。)运输激素,实现体液调节。(3)维持机体内环境的相对恒定。)维持机体内环境的相对恒定。(二)血液循环(二)血液循环2、组成:由血液、血管和心脏组成。
2、、组成:由血液、血管和心脏组成。1、概念:是指血液在心血管系统中周而复始、概念:是指血液在心血管系统中周而复始不间断沿一个方向流动。不间断沿一个方向流动。二、体循环和肺循环:二、体循环和肺循环:左心室左心室主动脉主动脉各级分支各级分支毛细血管毛细血管各级静脉各级静脉 气体交换气体交换肺泡壁毛细血管肺泡壁毛细血管各级分支各级分支肺动脉肺动脉上、下腔静脉上、下腔静脉右心房右心房右心室右心室各级静脉各级静脉左心房左心房肺静脉肺静脉1234右心:泵血入肺循环右心:泵血入肺循环左心:左心:泵血入体循环泵血入体循环88血液循环可分为开管式和闭管式循血液循环可分为开管式和闭管式循环,其中开管式循环的血液循环
3、途经是(环,其中开管式循环的血液循环途经是()2009年年A静脉一心脏一动脉一毛细血管一静脉静脉一心脏一动脉一毛细血管一静脉C动脉一血腔内微血管一静脉一心脏一动脉一血腔内微血管一静脉一心脏一动脉动脉D动脉一血窦内微血管一静脉一心脏一动脉一血窦内微血管一静脉一心脏一动脉动脉B静脉一心脏一动脉一血窦一静脉静脉一心脏一动脉一血窦一静脉B心脏的传导系统:窦房结、房室结、房室束心脏的传导系统:窦房结、房室结、房室束及其分支。及其分支。三、心肌的生理特性三、心肌的生理特性兴奋性兴奋性自律性自律性传导性传导性收缩性收缩性电生理特性电生理特性机械特性机械特性心肌细胞的类型心肌细胞的类型工作细胞:收缩性、兴奋性
4、、传导性工作细胞:收缩性、兴奋性、传导性无自律性(心房肌和心室肌)无自律性(心房肌和心室肌)自律细胞:兴奋性、传导性、自律性自律细胞:兴奋性、传导性、自律性无收缩性(特殊传导系统)无收缩性(特殊传导系统)(一)兴奋性(一)兴奋性1、心室肌细胞的静息电位和动作电位、心室肌细胞的静息电位和动作电位电位值:电位值:-90mV形成机理:形成机理:K+的向外扩散的向外扩散(Ik1)(1)静息)静息电电位及其形成机制位及其形成机制(2)动作电位及其形成机制:动作电位由除)动作电位及其形成机制:动作电位由除极和复极两个过程组成,通常分为极和复极两个过程组成,通常分为0、1、2、3、4共共5个时期。个时期。心
5、室肌细胞的静息电位和动作电位心室肌细胞的静息电位和动作电位 心室肌细胞动作电位的构成心室肌细胞动作电位的构成复极过程复极过程1期期快速复极初期快速复极初期2期期平台期平台期(主要特征)主要特征)3期期快速复极末期快速复极末期静息期静息期4期期膜电位稳定于膜电位稳定于Rp水平水平除极过程除极过程0期期膜去极化,膜去极化,Ap上升支上升支1 1、去极过程(、去极过程(0 0期)期)机制:机制:NaNa通道打通道打开,开,NaNa内流形成。内流形成。膜两侧由原来的极膜两侧由原来的极化状态转变为去极化状态转变为去极化和反极化状态,化和反极化状态,动作电位的上升支。动作电位的上升支。1 期:期:Na+通
6、道失活关闭,通道失活关闭,同时同时K+通道(通道(Ito)激活,激活,K+外流,导致膜快速复极化外流,导致膜快速复极化。2期:平台期,是心肌动作电位时程长的主要期:平台期,是心肌动作电位时程长的主要原因,也区别于骨骼肌原因,也区别于骨骼肌 细胞的主要特征。这细胞的主要特征。这一期的一期的 特征是:特征是:Ca2+的内流抵消的内流抵消K+外流。外流。3期:期:Ca2+通道失活,膜对通道失活,膜对K+通透性增高,通透性增高,K+通外流,使膜内电位向负的方向转化,膜内电通外流,使膜内电位向负的方向转化,膜内电位越负,位越负,K+外流越快,造成再生性复极。外流越快,造成再生性复极。泵泵3 3期期4期:
7、膜电位数值已达静息电位水平,但细胞期:膜电位数值已达静息电位水平,但细胞内外离子分布发生变化,膜内多了内外离子分布发生变化,膜内多了Na+、Ca2+,膜外多了膜外多了K+。通过激活膜上。通过激活膜上Na泵,泵泵,泵出出3个个Na+,同时摄入同时摄入2个个K+;由胞外进入细由胞外进入细胞内的胞内的Ca2+,通过,通过Na+-Ca2+交换(交换(3:1)使)使细胞内外离子分布恢复到静息状态,保证心细胞内外离子分布恢复到静息状态,保证心肌正常兴奋性。肌正常兴奋性。心肌细胞发生一次兴奋后,兴奋性会发生心肌细胞发生一次兴奋后,兴奋性会发生周期性变化,可用刺激阈值作为衡量指标。周期性变化,可用刺激阈值作为
8、衡量指标。绝对不应期和有效不应期绝对不应期和有效不应期相对不应期相对不应期超常期超常期相对不应期相对不应期超超常常期期 完全备用完全备用 失失 活活 刚复活刚复活 渐复活渐复活 基本备用基本备用 产生产生AP AP 绝对不应期绝对不应期 局部反应期局部反应期 相对不应期相对不应期 超常期超常期 兴奋性正常兴奋性正常 兴奋性无兴奋性无 兴奋性低兴奋性低 兴奋性高兴奋性高Na+通道的性状通道的性状Na+通道所处的机能状态,是决定兴奋通道所处的机能状态,是决定兴奋性的主要因素,而通道处于何种状态则取决性的主要因素,而通道处于何种状态则取决于当时的膜电位以及有关的时间进程。于当时的膜电位以及有关的时间
9、进程。由于心肌细胞的有效不应期很长,相当由于心肌细胞的有效不应期很长,相当于整个收缩期和舒张早期,在此期间内,任于整个收缩期和舒张早期,在此期间内,任何刺激都不能使心肌发生兴奋和收缩,因此何刺激都不能使心肌发生兴奋和收缩,因此心肌与骨骼肌不同,没有复合收缩现象,不心肌与骨骼肌不同,没有复合收缩现象,不会发生会发生完全强直收缩。完全强直收缩。期前收缩:心室肌在有效不应之后受到一次期前收缩:心室肌在有效不应之后受到一次额外的刺激,可产生一次额外的兴奋和收缩,额外的刺激,可产生一次额外的兴奋和收缩,由于它发生在下一次窦房结兴奋所产生的正由于它发生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前,所以称为期前收
10、缩。常收缩之前,所以称为期前收缩。代偿间歇:一次期前收缩之后,往往有一段代偿间歇:一次期前收缩之后,往往有一段较长的心室舒张期。较长的心室舒张期。期前收缩和代偿间歇期前收缩和代偿间歇(二)自动节律性:心肌能自动按一定节律(二)自动节律性:心肌能自动按一定节律发生兴奋的能力,称为自动节律性。发生兴奋的能力,称为自动节律性。起搏点:心脏的自律性来源于心脏的特定部起搏点:心脏的自律性来源于心脏的特定部位,即窦房结。位,即窦房结。正常起搏点:窦房结是主导整个心脏兴奋和正常起搏点:窦房结是主导整个心脏兴奋和收缩的正常部位,称收缩的正常部位,称潜在起搏点:除窦房结以外的其它部位的自潜在起搏点:除窦房结以外
11、的其它部位的自律组织的兴奋传导,称律组织的兴奋传导,称自律性高低:窦房结自律性高低:窦房结 房室交界房室交界 房室束房室束 浦浦肯野氏纤维肯野氏纤维心室肌细胞与窦房结细胞动作电位比较心室肌细胞与窦房结细胞动作电位比较自律细胞的动作电位在自律细胞的动作电位在3期复极末期到达期复极末期到达最大复极电位后,最大复极电位后,4期膜电位并不稳定于这一期膜电位并不稳定于这一水平,而是开始自动除极,除极达到阈电位水平,而是开始自动除极,除极达到阈电位后,自动引起下一个动作电位产生。因此,后,自动引起下一个动作电位产生。因此,4期除极是自律性的基础。期除极是自律性的基础。心脏特殊传导系统和心肌工作细胞都有心脏
12、特殊传导系统和心肌工作细胞都有传导兴奋的能力。正常心脏内的兴奋的传导传导兴奋的能力。正常心脏内的兴奋的传导主要依靠特殊传导系统来完成的。心肌一处主要依靠特殊传导系统来完成的。心肌一处发生兴奋后,可引起相邻细胞的兴奋,使兴发生兴奋后,可引起相邻细胞的兴奋,使兴奋在心脏的同种细胞和心脏内的不同组织间奋在心脏的同种细胞和心脏内的不同组织间的传导。的传导。(三)传导性(三)传导性(3)房室交界是传导必经之路,易出现传导)房室交界是传导必经之路,易出现传导阻滞(房室阻滞)。阻滞(房室阻滞)。1、传导原理:局部电流、传导原理:局部电流2、传导特点、传导特点(1)浦氏纤维最快)浦氏纤维最快心室同步收缩,利射
13、血。心室同步收缩,利射血。因为闰盘(缝隙连接)为低电阻区,局部因为闰盘(缝隙连接)为低电阻区,局部电流很容易通过特殊传导系统。电流很容易通过特殊传导系统。(2)房室交界最慢)房室交界最慢房室延搁房室延搁利房排利房排空、室充盈。空、室充盈。心肌细胞的终末池不发达,储存的钙比心肌细胞的终末池不发达,储存的钙比骨骼肌少,收缩时对细胞外的钙有很大的依骨骼肌少,收缩时对细胞外的钙有很大的依赖性。所以细胞外钙浓度的高低直接影响心赖性。所以细胞外钙浓度的高低直接影响心肌收缩的力量。肌收缩的力量。(四)收缩性(四)收缩性心肌细胞是功能合胞体,在兴奋和收缩心肌细胞是功能合胞体,在兴奋和收缩时,表现出数量上的全或
14、无现象。时,表现出数量上的全或无现象。1、心动周期:心脏从一次收缩开始到下一次、心动周期:心脏从一次收缩开始到下一次收缩开始前,称为一个心动周期。包括心房收缩开始前,称为一个心动周期。包括心房的收缩和舒张与心室的收缩与舒张。一般以的收缩和舒张与心室的收缩与舒张。一般以心房的开始收缩作为一个心动周期的起点。心房的开始收缩作为一个心动周期的起点。四、心动周期四、心动周期(一)心动周期(一)心动周期假设一个心率为假设一个心率为75次次/分的成年人,则分的成年人,则每个心动周期为每个心动周期为0.8s。其中,心房收缩期为。其中,心房收缩期为0.1s,舒张期为,舒张期为0.7s;心室收缩期为;心室收缩期
15、为0.3s,舒张期为舒张期为0.5s,那么心房和心室共同舒张期,那么心房和心室共同舒张期为为0.4s。3、心动周期的长短与心率的关系、心动周期的长短与心率的关系心动周期心动周期=60/心率心率2、心率:单位时间内心脏舒缩的次数称心率。、心率:单位时间内心脏舒缩的次数称心率。心房心房心室心室收缩期收缩期舒张期舒张期0.1S0.1S 心率心率 心动周期心动周期 室缩期室缩期 室舒期室舒期(次(次/分)分)(秒)(秒)(秒)(秒)(秒)(秒)0.351.1540 1.575 0.876150 0.40.300.500.150.25心率快慢对心室舒张期的影响心率快慢对心室舒张期的影响心脏泵血过程心脏泵
16、血过程1、心房收缩期:由心房挤压进入心室的血液、心房收缩期:由心房挤压进入心室的血液占心动周期流入心室总血量的占心动周期流入心室总血量的25%左右。左右。(二)心脏射血的过程(二)心脏射血的过程2、心室收缩期、心室收缩期心室开始收缩心室开始收缩 室内压急剧室内压急剧房室瓣关闭房室瓣关闭(动脉瓣仍处于关闭状态动脉瓣仍处于关闭状态)(容积不变、血液不流容积不变、血液不流)继续收缩继续收缩快速射血期快速射血期(1 1)等容收缩期)等容收缩期1、其时程长短与与肌缩力、后负荷有关:、其时程长短与与肌缩力、后负荷有关:肌缩力肌缩力等容收缩期等容收缩期后负荷后负荷等容收缩期等容收缩期2、房室瓣、动脉瓣处关闭
17、状态、房室瓣、动脉瓣处关闭状态3、等容收缩末的动脉压最低、等容收缩末的动脉压最低4、室内压上升速最快、室内压上升速最快等容收缩期的特点等容收缩期的特点心室继续收缩心室继续收缩室内压动脉压室内压动脉压动脉瓣开放动脉瓣开放迅速射血入动脉迅速射血入动脉(占射血量(占射血量70%)心室容积迅速心室容积迅速减慢射血期减慢射血期(2)快速射血期)快速射血期1、快速射血期末室内压与主动脉压最高。、快速射血期末室内压与主动脉压最高。2、用时短,射血量大。、用时短,射血量大。快速射血期特点快速射血期特点迅速射血入动脉后迅速射血入动脉后心室容积继续心室容积继续室内压略动脉压室内压略动脉压血液的动能血液的动能继续射
18、血入动脉继续射血入动脉(占射血量(占射血量30%)心室容积继续心室容积继续心室舒张前期心室舒张前期(3)减慢射血期)减慢射血期1、用时长,射血量少。、用时长,射血量少。2、因外周血管的阻力作用,血液的动能在主、因外周血管的阻力作用,血液的动能在主动脉转变为压强能,使动脉压略室内压。动脉转变为压强能,使动脉压略室内压。减慢射血期特点减慢射血期特点3、心室舒张期、心室舒张期心室开始舒张心室开始舒张 室内压迅速室内压迅速动脉瓣关闭动脉瓣关闭心室继续舒张心室继续舒张室内压急剧迅速室内压急剧迅速 (室内压仍室内压仍房内压房内压)快速充盈期快速充盈期(1 1)等容舒张期)等容舒张期1、动脉瓣、房室瓣都处于
19、关闭状态。、动脉瓣、房室瓣都处于关闭状态。2、动脉瓣关闭产生第二心音。、动脉瓣关闭产生第二心音。等容舒张期特点等容舒张期特点等容舒张期末室内压等容舒张期末室内压(室内压房内压)(室内压房内压)房室瓣开放房室瓣开放心室继续舒张心室继续舒张室内压继续室内压继续心房和大心房和大V内血液抽吸入心室内血液抽吸入心室(占总充盈量(占总充盈量2/3)心室容积迅速心室容积迅速(2)快速充盈期)快速充盈期快速充盈期末的快速充盈期末的室内压最低室内压最低快速充盈期末的特点快速充盈期末的特点随着心室内血液的随着心室内血液的充盈,心室与心房、大充盈,心室与心房、大V间的压力差减小,血液流间的压力差减小,血液流入心室的
20、速度减慢。其前入心室的速度减慢。其前半期为大半期为大V的血液经心房的血液经心房靠抽吸作用流入心室;后靠抽吸作用流入心室;后半期为心房收缩期的挤压半期为心房收缩期的挤压血液入心室。血液入心室。(3)减慢充盈期)减慢充盈期第一心音第一心音第二心音第二心音发发生生时间时间心室收心室收缩缩期期心室舒心室舒张张期期产产生机理生机理房室瓣关房室瓣关闭闭、心室、心室收收缩时缩时血液冲血液冲击击房房室瓣引起的心室振室瓣引起的心室振动动主主动动脉瓣和肺脉瓣和肺动动脉瓣关脉瓣关闭闭、血液、血液冲冲击击大大动动脉根部脉根部音音调调较较低低较较高高持持续时间续时间较长较长较较短短(三)心音:心脏瓣膜关闭和血液撞击心室
21、(三)心音:心脏瓣膜关闭和血液撞击心室壁引起的振动所产生的声音。壁引起的振动所产生的声音。(四)心电图(四)心电图1 1、定义(、定义(electrocardiogram ECG)electrocardiogram ECG)每一心动周期中,心脏兴奋的产生、传播每一心动周期中,心脏兴奋的产生、传播和恢复过程中的生物电变化,将引导电极置于和恢复过程中的生物电变化,将引导电极置于肢体或躯体一定部位记录到的心电变化的波形。肢体或躯体一定部位记录到的心电变化的波形。2 2、性质、性质 心动周期中各细胞电活动的综合向量变心动周期中各细胞电活动的综合向量变化。化。正常心电图模式图正常心电图模式图正常心电图正
22、常心电图P波波两心房去极化两心房去极化QRS波波心室去极化综合波心室去极化综合波T波波心室复极化波心室复极化波PR间期:代表心房开始兴奋到心室开始间期:代表心房开始兴奋到心室开始兴奋所需时间兴奋所需时间P-R间期延长表示房室传导阻滞间期延长表示房室传导阻滞QT间期:从间期:从QRS波开始到波开始到T波结束。其波结束。其时程与心率成反变。时程与心率成反变。S-T段:正常时它与基线平齐,因为这时段:正常时它与基线平齐,因为这时心室肌已全部兴奋,处于去极化状态,各心室肌已全部兴奋,处于去极化状态,各部之间无电位差。部之间无电位差。70由单细胞引导的电位是由单细胞引导的电位是()2009年年A神经干动
23、作电位神经干动作电位C微音器电位微音器电位D心电图心电图B运动终板电位运动终板电位B(1)每搏输出量:一次心搏由一侧心室射出)每搏输出量:一次心搏由一侧心室射出的血量称为每搏输出量。的血量称为每搏输出量。(2)射血分数:每搏输出量与心舒末期容量)射血分数:每搏输出量与心舒末期容量的百分比。的百分比。五、心泵功能的评价指标五、心泵功能的评价指标1、每搏输出量和射血分数、每搏输出量和射血分数(1)每分输出量:每分钟由一侧心室输出的)每分输出量:每分钟由一侧心室输出的血量称为每分输出量。血量称为每分输出量。2、每分输出量与心指数、每分输出量与心指数(2)心)心指指数:空腹和安静状态下数:空腹和安静状
24、态下,每平方米每平方米体表面积的每分心输出量。体表面积的每分心输出量。变变异:异:10岁心指数最大;以后随年龄增长而岁心指数最大;以后随年龄增长而渐降,到渐降,到80岁时接近岁时接近2L/min.m2。第三节第三节血管血管主主A A、肺、肺A A大大A AA A小小A A 微微A A毛毛细细血血管管括括约约肌肌真毛细真毛细血管血管微微V VV V V V 腔腔V V弹弹性性贮贮器器血血管管分分配配血血管管阻阻力力血血管管容容量量血血管管交交换换血血管管阻阻力力血血管管一、各类血管的功能特点一、各类血管的功能特点1、血压:血管内的血液对单位面积血管壁的、血压:血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力
25、。循环系统内有足够的血液充盈和心侧压力。循环系统内有足够的血液充盈和心脏射血是动脉血压的基本因素。脏射血是动脉血压的基本因素。二、动脉血压和脉搏二、动脉血压和脉搏(一)动脉血压及正常值(一)动脉血压及正常值心室收缩时,主动脉内的压力急剧升高,心室收缩时,主动脉内的压力急剧升高,在收缩期的中期达到最高值,这时的动脉血在收缩期的中期达到最高值,这时的动脉血压称为收缩压。心室舒张时,主动脉压下降,压称为收缩压。心室舒张时,主动脉压下降,在心室舒张期末,动脉血压的最低值成为舒在心室舒张期末,动脉血压的最低值成为舒张压。收缩压和舒张压的差值称为脉压(或张压。收缩压和舒张压的差值称为脉压(或脉压差)。脉压
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