(3.8)--第四章血液循环生理学课件.ppt

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1、 第四章第四章 血液循环血液循环物物质质运运输输功功能能营营养养物物质质、激激素素及及生生物物活活性性物物质质O2、CO2代代 谢谢 产产 物物内内环环境境稳稳态态、血血液液防防卫卫免免疫疫血液循环血液循环 生命的源泉！生命的源泉！第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能(Pump Function)心脏的泵血功能心脏的泵血功能:心脏的节律性心脏的节律性收缩和舒张对收缩和舒张对血液的驱动作用。血液的驱动作用。（一）心动周期（一）心动周期(cardiac cycle):):心脏的一次心脏的一次收缩和舒张收缩和舒张构成一个构成一个机械机械活动周期。活动周期。（通常指心室通常指心室）分为：收缩期分

2、为：收缩期(systole)舒张期舒张期(diastole)一、心脏泵血的过程和机制一、心脏泵血的过程和机制心心 率率:成年人成年人60-100 次次/min 每分钟心脏跳动的次数（频率）。每分钟心脏跳动的次数（频率）。心房心房 心室心室 若：心率若：心率=75=75次次/minmin则：一个心动周期则：一个心动周期=60/75=0.8=60/75=0.8s s时间分配：时间分配：心房心房心室心室 收缩期收缩期 舒张期舒张期 0.10.1s s0.70.7s s0.30.3s s0.50.5s s0.10.1s s0.30.3s s全心舒张期（全心舒张期（0.40.4s s）心房心房 心室心室

3、 3 3、舒张期舒张期收缩期，得到充盈和休息；收缩期，得到充盈和休息；心率加快时，心率加快时，舒张期舒张期缩短更明显。缩短更明显。F心动周期的特点：心动周期的特点：2 2、房、室交替；、房、室交替；1 1、左、右同步；、左、右同步；心房心房 心室心室 0.10.1s s0.30.3s s心房心房or心室的收缩更重要？心室的收缩更重要？心房心房oror心室的收缩谁更重要？心室的收缩谁更重要？心室的收缩心室的收缩oror舒张谁重要？舒张谁重要？心肌舒缩心肌舒缩 室内压变化室内压变化 瓣膜单向开闭瓣膜单向开闭 血液单向流动血液单向流动 （二）心脏的泵血过程（二）心脏的泵血过程 心脏泵血的基本机制心脏

4、泵血的基本机制:直接动力：直接动力：压力梯度压力梯度(高高低低)源动力：源动力：心肌舒缩心肌舒缩（二）心脏的泵血过程（二）心脏的泵血过程 等容收缩期等容收缩期房室瓣关房室瓣关动脉瓣开启前动脉瓣开启前0.050.05s s心室开始收缩心室开始收缩动脉瓣尚未开动脉瓣尚未开 1 1、心室收缩期：、心室收缩期：等容收缩期等容收缩期 +射血期射血期(快速、减慢快速、减慢)室内压室内压室内压房内压室内压房内压室内压仍动脉压室内压仍动脉压等容收缩期等容收缩期 （室内压急剧（室内压急剧）（2 2）射血期：）射血期：快速射血期快速射血期 +减慢射血期减慢射血期快速射血期快速射血期心室容积急剧减小心室容积急剧减小

5、0.0.1s1s心室继续强烈收缩心室继续强烈收缩主动脉瓣开主动脉瓣开室内压继续室内压继续室内压主动脉压室内压主动脉压血液快速射向主动脉血液快速射向主动脉室内压主动脉压室内压主动脉压中期或稍后中期或稍后特点：特点：心室肌强烈收缩，心室肌强烈收缩，室内压升高达峰值室内压升高达峰值；射血速度快，射血速度快，射血量大（射血量大（2/32/3）减慢射血期减慢射血期心室容积减为最小心室容积减为最小0.0.15s15s心室收缩减弱心室收缩减弱心室内血量心室内血量，主动脉血量，主动脉血量室内压室内压主动脉压主动脉压射血速度减慢，射血速度减慢，血液靠血液靠动量动量继续继续流入主动脉流入主动脉特点：特点：室内压开

6、始下降，室内压开始下降，已略动脉压已略动脉压；射血速度慢，射血速度慢，射血量小。射血量小。2 2、心室舒张期：、心室舒张期：等容舒张期等容舒张期 +心室充盈期心室充盈期 （二）心脏的泵血过程（二）心脏的泵血过程 等容舒张期等容舒张期房室瓣开之前房室瓣开之前0.0.07s07s心室开始舒张心室开始舒张主动脉瓣关主动脉瓣关室内压室内压室内压室内压主动脉压主动脉压房室瓣仍未开房室瓣仍未开室内压仍室内压仍房内压房内压等容舒张期等容舒张期 (室内压急剧室内压急剧)心室充盈期：心室充盈期：快速充盈快速充盈 +减慢充盈减慢充盈 +心房收缩心房收缩快速充盈期快速充盈期0.0.11s11s房室瓣开房室瓣开心室肌

7、强烈舒张心室肌强烈舒张室内压继续室内压继续房内压房内压血液快速血液快速抽吸抽吸入心室入心室心室容积迅速心室容积迅速特点：特点：快速充盈期末的快速充盈期末的室内压降至最低室内压降至最低减慢充盈期减慢充盈期0.0.22s22s血液流入心室速度减慢血液流入心室速度减慢心室肌舒张减弱，心室内血量增多心室肌舒张减弱，心室内血量增多房室压差房室压差少量血液充盈入心室少量血液充盈入心室心房收缩期心房收缩期0.1s0.1s房内压房内压心房收缩心房收缩房内容积房内容积挤挤血入心室（充盈量血入心室（充盈量25%25%）（二）心脏的泵血过程小结（二）心脏的泵血过程小结 1 1、心室射血动力：、心室射血动力：心室、动

8、脉压力差，心室收缩心室、动脉压力差，心室收缩2 2、心室充盈动力：、心室充盈动力：心室、心房压力差，心室舒张心室、心房压力差，心室舒张(3/4)，心房收缩，心房收缩(1/4)3 3、血液单向流动的条件：血液单向流动的条件：瓣膜结构和功能完整瓣膜结构和功能完整4 4、右心室内压变化幅度远小于左心室：、右心室内压变化幅度远小于左心室：肺动脉压为主动脉的肺动脉压为主动脉的1/65 5、左、右心室搏出血量相等。、左、右心室搏出血量相等。F 快速射血后期室内压已略快速射血后期室内压已略 主动脉压；主动脉压；室内压最高室内压最高-快速射血期末快速射血期末 室内压最低室内压最低-快速充盈期末快速充盈期末 主

9、动脉压最高主动脉压最高 快速射血期末快速射血期末 主动脉压最低主动脉压最低 等容收缩期末等容收缩期末 （三）心房在心脏泵血中的作用（三）心房在心脏泵血中的作用 1.1.心房的初级泵作用心房的初级泵作用房内压房内压心房收缩心房收缩房内容积房内容积挤挤血入心室（充盈量血入心室（充盈量25%25%）房颤房颤心室充盈量减少心室充盈量减少2.2.心动周期中房内压的变化心动周期中房内压的变化 a a波：心房收缩、舒张；波：心房收缩、舒张；c c波：心室收缩、射血后；波：心室收缩、射血后；V V波：静脉回流、心室充盈波：静脉回流、心室充盈acv二、心输出量与心脏做功二、心输出量与心脏做功 （一）每搏输出量与

10、每分输出量（一）每搏输出量与每分输出量1 1、搏出量和射血分数、搏出量和射血分数搏出量搏出量（stroke volume，SV）：一侧心室一次一侧心室一次心搏射出的血量。心搏射出的血量。搏出量搏出量 舒张末期容量舒张末期容量 收缩末期容量收缩末期容量（125125mlml）（5555mlml）（7070mlml）射血分数（射血分数（ejection fraction，EF ）:搏出量占心室舒张末期容量的百分比。搏出量占心室舒张末期容量的百分比。=（55%65%55%65%）搏出量搏出量心舒末期容量心舒末期容量100%100%EF能更准确反应心泵功能能更准确反应心泵功能每分输出量（每分输出量（m

11、inute volume/cardiac output,CO）:一侧一侧心室心室每分钟每分钟射出的血量（射出的血量（心输出量心输出量）。）。心输出量心输出量 搏出量搏出量 心率心率(70(70ml)ml)(75(75次次/min)/min)(4.5(4.56 6L/min)L/min)2 2、每分输出量和心指数、每分输出量和心指数比较比较不同个体间不同个体间泵血功能泵血功能以单位体表面积计算的每分输出量。以单位体表面积计算的每分输出量。以单位体表面积计算的每分输出量。以单位体表面积计算的每分输出量。静息静息CICI(3.0(3.03.5 3.5 L Lmin min m m2 2)心指数（心指

12、数（cardiac index,CI ）：（二）心脏泵血功能的储备（心力储备）（二）心脏泵血功能的储备（心力储备）指标指标安静状态安静状态剧烈运动剧烈运动 心率心率60-100次次/分分120-200次次/分分 搏出量搏出量60-80ml170-180ml 心输出量心输出量4.5-6L/min25-30L/min某人在不同状态下的心泵血功能某人在不同状态下的心泵血功能概念：概念：心力储备心力储备 (cardiac reserve)心输出量随机体代谢的需要而增加的能力。心输出量随机体代谢的需要而增加的能力。一侧心室每分钟能射出的最大血量。一侧心室每分钟能射出的最大血量。正常成人正常成人25253

13、030L L 运动员可达运动员可达3535L L（三）心脏泵血功能的储备（心力储备）（三）心脏泵血功能的储备（心力储备）表示：表示：最大输出量最大输出量特点：特点：储备大，射血强储备大，射血强!意义：意义：反映心脏健康程度、反映心脏健康程度、心脏泵血功能。心脏泵血功能。安静安静 5-6L5-6L剧烈运动剧烈运动 25-30L25-30L体育锻炼能有效提高心力储备体育锻炼能有效提高心力储备 2 22.52.5倍倍（75160 75160180180次次/分分 ）心输出量心输出量 搏出量搏出量 心率心率 收缩期收缩期射血量射血量353540ml40ml舒张期舒张期充盈量充盈量151520ml20m

14、l心力心力储备储备心率储备心率储备搏出量储备搏出量储备心衰患者收缩期、舒张期、心衰患者收缩期、舒张期、心率储备均降低心率储备均降低四、影响心输出量四、影响心输出量(心脏泵血功能心脏泵血功能)的因素的因素 心输出量心输出量 心率心率搏出量搏出量前前负负荷荷后后负负荷荷收收缩缩能能力力（一）心室收缩的前负荷（一）心室收缩的前负荷:心室肌收缩前所承受的负荷心室肌收缩前所承受的负荷 前负荷怎样表示？前负荷怎样表示？-初长度初长度心室肌初长度取决于？心室肌初长度取决于？-心室舒张末期容积心室舒张末期容积心室舒张末期容积心室舒张末期容积反映心室的反映心室的前负荷前负荷心室舒张末期压力心室舒张末期压力心室功

15、能曲线心室功能曲线（反映前负荷对心泵功能的影响）（反映前负荷对心泵功能的影响）通过改变心肌细胞的通过改变心肌细胞的初长度初长度而引起心肌细胞而引起心肌细胞收缩强度收缩强度改变的调节。改变的调节。-异长调节异长调节(heterometric regulatoin)心室心室舒张末期容积（前负荷）舒张末期容积（前负荷）在一定范围内在一定范围内增大可增强心室增大可增强心室收缩力收缩力。心定律心定律(Frank-Starling Law)自身调节自身调节初长度增加初长度增加粗细肌丝有效重叠增加粗细肌丝有效重叠增加收缩力增强收缩力增强正常心室肌抗过度延伸特性正常心室肌抗过度延伸特性无明显降支无明显降支(心

16、肌肌小节心肌肌小节2.252.252.30m)2.30m)骨骼肌前负荷与张力关系骨骼肌前负荷与张力关系心肌前负荷与张力关系心肌前负荷与张力关系正常心室肌抗过度延伸特性正常心室肌抗过度延伸特性l连接蛋白限制肌节被动拉长连接蛋白限制肌节被动拉长连接蛋白连接蛋白l静息张力已很大静息张力已很大l心肌细胞外间质富含胶原纤维，室壁肌纤维心肌细胞外间质富含胶原纤维，室壁肌纤维交叉排列交叉排列正常心室肌抗过度延伸特性正常心室肌抗过度延伸特性l连接蛋白限制肌节被动拉长连接蛋白限制肌节被动拉长意义：意义：前负荷明显增加时搏出量和做功不下降前负荷明显增加时搏出量和做功不下降0.50.51.01.03.03.02.5

17、2.52.02.01.51.5心肌能抵抗过度延伸心肌能抵抗过度延伸l使心室舒张末期容积和压力保使心室舒张末期容积和压力保持在正常范围内持在正常范围内l使心室射血量与静脉回心血量之间保持平衡使心室射血量与静脉回心血量之间保持平衡异长自身调节的生理学意义异长自身调节的生理学意义l对对搏出量搏出量的的微小变化微小变化进行精细调节进行精细调节l若循环功能发生幅度较大、持续时间较长若循环功能发生幅度较大、持续时间较长的改变的改变,仅靠异长自身调节不足以满足机体仅靠异长自身调节不足以满足机体需要。需要。影响前负荷（心室舒张末期充盈量）的因素：影响前负荷（心室舒张末期充盈量）的因素：l 静脉回心血量（主要因

18、素）静脉回心血量（主要因素）:心室充盈持续时间心室充盈持续时间静脉回流速度静脉回流速度心室舒张功能心室舒张功能心室顺应性心室顺应性(V/P)(V/P)心包腔内压力心包腔内压力心室舒张末期充盈量心室舒张末期充盈量 =静脉回心血量余血量静脉回心血量余血量l 余血量：余血量：余血量增加时心室余血量增加时心室充盈量不一定增加充盈量不一定增加（二）心室收缩的（二）心室收缩的后负荷后负荷心室射血时遇到的阻力心室射血时遇到的阻力(即即动脉血压动脉血压)。大动脉血压大动脉血压（后负荷（后负荷）搏出量搏出量 射血期缩短射血期缩短射血速度减慢射血速度减慢等容收缩期延长等容收缩期延长动脉血压动脉血压（后负荷（后负荷

19、）搏出量搏出量 动脉血压在一定范围变动时，搏出量可动脉血压在一定范围变动时，搏出量可维持在正常水平。维持在正常水平。动脉血压动脉血压（后负荷（后负荷）等容收缩期延长等容收缩期延长 射血期缩短射血期缩短射血速度减慢射血速度减慢搏出量搏出量搏出量搏出量暂时暂时暂时暂时余血量余血量（静脉回心血量不变）（静脉回心血量不变）前负荷前负荷（心肌初长度心肌初长度）（异长调节）（异长调节）心肌收缩力心肌收缩力搏出量回升搏出量回升神经、体液神经、体液（等长调节）（等长调节）后负荷对心输出量的影响后负荷对心输出量的影响临床：临床：BPBP持续持续心肌肥厚（高心病）心肌肥厚（高心病）左心衰竭左心衰竭代偿代偿 失代偿

20、失代偿 衰竭衰竭心肌心肌不不依赖于前后负荷而改变其力学活动依赖于前后负荷而改变其力学活动 (包括收缩速度和强度包括收缩速度和强度)的内在特性。的内在特性。（三）心肌收缩能力（三）心肌收缩能力（等长调节等长调节）0.50.51.01.03.03.02.52.52.02.01.51.5活化的横桥数目活化的横桥数目肌球蛋白肌球蛋白ATPATP酶的活性酶的活性心肌收缩能力的强弱取决于心肌收缩能力的强弱取决于肌钙蛋白对肌钙蛋白对肌钙蛋白对肌钙蛋白对CaCaCaCa2+2+2+2+亲和力亲和力亲和力亲和力甲状腺素甲状腺素胞质内胞质内胞质内胞质内CaCaCaCa2+2+2+2+浓度浓度浓度浓度肾上腺素（强心

21、剂）肾上腺素（强心剂）茶碱（钙增敏剂）茶碱（钙增敏剂）4040次次/分：分：心舒期延长心舒期延长充盈量达极限而心率充盈量达极限而心率 过慢过慢心输出量心输出量。（四）心率（四）心率40401 16060次次/分分:心率心率心输出量心输出量；1 16060次次/分分：舒张期缩短舒张期缩短充盈量充盈量搏出量搏出量 心输出量心输出量 心输出量心输出量 搏出量搏出量 心率心率心输出量心输出量血压血压心率心率心肌收缩能力心肌收缩能力前负荷前负荷(容积容积)搏出量搏出量静脉回流静脉回流余血量余血量后负荷后负荷 （压力）（压力）神神经经体体液液调调节节等长调节等长调节异长调节异长调节五、心功能的评价五、心功

22、能的评价（一）从心室（一）从心室压力压力变化评价变化评价心导管术：心导管术：导管从周围血管送至心腔及各处大血导管从周围血管送至心腔及各处大血管管-检查、诊断、治疗。检查、诊断、治疗。五、心功能的评价五、心功能的评价（一）从心室（一）从心室压力压力变化评价变化评价1.1.心脏心脏射血射血功能评价功能评价搏出量、射血分数、每搏功、心输出量、每分功搏出量、射血分数、每搏功、心输出量、每分功心室收缩压变化速率曲线（心室收缩压变化速率曲线（dp/dtdp/dt）dp/dtdp/dtmaxmax降低提示左室收缩能力减弱降低提示左室收缩能力减弱2.2.心室心室舒张舒张功能评价功能评价心室舒张压变化速率曲线（

23、心室舒张压变化速率曲线（-dp/dt-dp/dt）-dp/dt-dp/dtmaxmax降低提示左室舒张能力减弱降低提示左室舒张能力减弱小鼠左心室压和左心室压变化率同步记录曲线小鼠左心室压和左心室压变化率同步记录曲线五、心功能的评价五、心功能的评价（二）从心室（二）从心室容积容积变化评价变化评价超声心动图超声心动图五、心功能的评价五、心功能的评价（二）从心室（二）从心室容积容积变化评价变化评价1.1.心脏收缩功能评价心脏收缩功能评价2.2.心室舒张功能评价心室舒张功能评价左室舒张末内径（左室舒张末内径（LVDdLVDd）、左室收缩末内径）、左室收缩末内径(LVDs)(LVDs)左室舒张末容积（左

24、室舒张末容积（EDVEDV）、左室收缩末容积）、左室收缩末容积(ESV)(ESV)左室射血分数（左室射血分数（LVEFLVEF）-评价左室收缩功能首选评价左室收缩功能首选左室缩短分数左室缩短分数(LVFs)(LVFs)舒张期心室容积变化速率曲线舒张期心室容积变化速率曲线 dV/dt:dV/dt:e/a 1e/a 1提示左室舒张功能障碍提示左室舒张功能障碍正常人（实线）和正常人（实线）和左心室舒张功能不全左心室舒张功能不全患者（虚线）舒张患者（虚线）舒张功能评价功能评价1、心脏做功量的测定、心脏做功量的测定心脏做功外功（压力外功（压力-容积功）容积功）内功内功五、心功能的评价五、心功能的评价(三

25、三)从心室压力从心室压力-容积变化评价心功能容积变化评价心功能每搏功（每搏功（stroke work)：心室一次收缩射血所做的外功。心室一次收缩射血所做的外功。每搏功每搏功 压力压力-容积功容积功 +血流动能（血流动能（1%1%）每分功（每分功（minute work)：心室完成每分输出量所做的机械外功。心室完成每分输出量所做的机械外功。每分功每分功 每搏功每搏功心率（心率（7575）=60.2J/min=60.2J/min心脏做功量评价心泵功能更全面（能反映血压）。心脏做功量评价心泵功能更全面（能反映血压）。左室每搏功左室每搏功搏出量搏出量 心动周期中室内压增量心动周期中室内压增量搏出量搏出

26、量（平均动脉压（平均动脉压-左房平均压）左房平均压）13.613.69.8079.8070.0010.0010.803J0.803J五、心功能的评价五、心功能的评价2、应用心室压力、应用心室压力-容积环评价心功能容积环评价心功能心室压力心室压力-时间曲线时间曲线心室容积心室容积-时间曲线时间曲线心室压力心室压力-容积曲线容积曲线心室压力心室压力-容积环容积环反映心室的前负荷、后负荷和舒张功能反映心室的前负荷、后负荷和舒张功能收缩末期压力收缩末期压力-容积关系曲线（容积关系曲线（ESPVR)ESPVR)反映心室收缩能力反映心室收缩能力五、心功能的评价五、心功能的评价2、应用心室压力、应用心室压力

27、-容积环评价心功能容积环评价心功能五、心功能的评价五、心功能的评价2、应用心室压力、应用心室压力-容积环评价心功能容积环评价心功能五、心音五、心音 心动周期中，心肌收缩、瓣膜启闭、湍流、血流撞击室壁及心动周期中，心肌收缩、瓣膜启闭、湍流、血流撞击室壁及血管壁引起振动会传递到胸壁血管壁引起振动会传递到胸壁心音心音 在胸壁的一定部位用听诊器听到的一些在胸壁的一定部位用听诊器听到的一些 随心动周期而规律变化的声音。随心动周期而规律变化的声音。第一心音：第一心音：标志标志心室收缩心室收缩开始开始第二心音：第二心音：标志标志心室舒张心室舒张开始开始第三心音：快速充盈期末第三心音：快速充盈期末第四心音：心

28、房音第四心音：心房音心脏听诊区心脏听诊区动脉瓣功能状态动脉瓣功能状态心室收缩力与房心室收缩力与房室瓣功能状态室瓣功能状态意意义义心室心室开始开始舒张舒张心室心室开始开始收缩收缩标标志志动脉瓣动脉瓣关闭关闭心室肌收缩和心室肌收缩和房室瓣房室瓣关闭关闭成成因因音调高清音调高清持续较短持续较短音调低沉音调低沉持续较长持续较长特特点点第二心音第二心音第一心音第一心音 时相时相 压力变化关压力变化关系系房室瓣房室瓣动脉动脉瓣瓣心室心室容积容积心内血心内血流方向流方向心音心音心室收心室收缩期缩期等容收等容收缩期缩期PaPvPA关关关关不变不变血液存血液存于心室于心室第一第一心音心音快速射快速射血期血期Pa

29、PvPA关关开开迅速迅速心室心室动脉动脉 无无减慢射减慢射血期血期PaPvPA关关开开继续继续至最小至最小心室心室动脉动脉 无无心室舒心室舒张期张期等容舒等容舒张期张期PaPvPA关关关关不变不变血液存血液存于心房于心房第二第二心音心音快速充快速充盈期盈期PaPvPA开开关关 迅速迅速心房心房心室心室可有第三可有第三心音心音减慢充减慢充盈期盈期PaPvPA开开关关继续继续心房心房心室心室 无无心房收心房收缩期缩期PaPvPA开开关关继续继续至最大至最大心房心房心室心室可有第四可有第四心音心音心动周期中左心室压力、瓣膜、容积、血流方向和心音变化心动周期中左心室压力、瓣膜、容积、血流方向和心音变化

30、 第二节 心脏的电生理学和生理特性 心肌细胞跨膜电位及形成机制心肌生理特性体表心电图心肌细胞与神经、骨骼肌细胞动作电位比较心肌细胞与神经、骨骼肌细胞动作电位比较 工作细胞（工作细胞（cardiac workingcell）心房肌细胞心房肌细胞心室肌细胞心室肌细胞执行执行收缩功能收缩功能，静息电位稳定。，静息电位稳定。自律细胞（自律细胞（autorhythmic cell）窦房结细胞窦房结细胞浦肯野细胞浦肯野细胞收缩性基本丧失；静息电位不稳定收缩性基本丧失；静息电位不稳定组成心内组成心内特殊传导系统特殊传导系统心肌细胞分类心肌细胞分类:窦窦 房房 结结 优势传导优势传导 通路通路 心房肌心房肌

31、房室交界房室交界 左、右心房左、右心房 房室束房室束 左、右束支左、右束支 浦肯野纤维浦肯野纤维 左、右心室左、右心室快反应细胞快反应细胞心房肌（心房肌（AM）心室肌（心室肌（VM）房室束（房室束（BH）浦肯野纤维（浦肯野纤维（PF）末梢浦肯野纤维末梢浦肯野纤维（TPF）慢反应细胞慢反应细胞窦房结窦房结P(SANP(SAN）房室结（房室结（AVN)AVN)一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制一、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产生机制（一）工作细胞的跨膜电位及其产生机制1 1工作细胞工作细胞 RPRP 幅度：幅度：-80-80-90mV-90mV（较大）（较大）机制：机

32、制：K K+平衡电位（非门控的内向整流平衡电位（非门控的内向整流钾钾通道，通道，I IK1K1），），少量少量NaNa+内流内流2 2心室肌细胞心室肌细胞 AP AP 特征：特征：复极过程复杂，时程长，升降支不对称复极过程复杂，时程长，升降支不对称（1 1）去极化过程（）去极化过程（0 0期）期）电位：电位：90+3090+30mVmV时间：时间：1 12 2ms ms 机制：机制：NaNa+内流内流（NaNa+内向电流内向电流I INa Na;I ICa-TCa-T）2 2心室肌细胞心室肌细胞 AP AP 0 0期：期：刺激刺激膜去极化膜去极化阈电位（阈电位（-70mv-70mv）激活激活快

33、快NaNa+通道通道NaNa+再生式内流再生式内流(正反馈正反馈)NaNa+平衡电位平衡电位（0 0期）期）快快NaNa+通道通道：-70mV-70mV激活，激活，0mV0mV失活；失活；激活快、失活快，特异性强，激活快、失活快，特异性强，阻断剂阻断剂(TTX)(TTX)。I I类抗心律失常药靶点。类抗心律失常药靶点。0 0期期按任意键显示动画2电位：电位：+300+300mVmV（2 2）期（快速复极初期）期（快速复极初期）时间：时间：10 10ms ms（与期合称锋电位）与期合称锋电位）机制：机制：K K+外流外流（瞬时外向电流瞬时外向电流I Itoto ）；）；I IClCl2 2心室肌

34、细胞心室肌细胞 AP AP 1 1期：期：快快NaNa+通道失活通道失活+激活激活ItoIto通道通道K K+外流外流快速复极化快速复极化（1 1期）期）ItoIto通道通道：-30mv-30mv激活，种属差异；激活，种属差异；阻断剂阻断剂（4-4-氨基吡啶）氨基吡啶）1 1期期(3)(3)期（平台期，主要特征）期（平台期，主要特征）电位：电位：0 0 mVmV时间：时间：100 100150150ms ms 机制：机制：内向电流：内向电流：I ICa-LCa-L、I INaNa，I INa-Ca Na-Ca；外向电流：外向电流：I IK1K1、I IK K、泵电流泵电流2 2心室肌细胞心室肌

35、细胞 AP AP 2 2期：期：内向电流：内向电流：I ICa-LCa-L、I INaNa、I INa-CaNa-Ca +外向电流：外向电流：I IK1K1、I Ik k、泵电流泵电流CaCa2+2+内流与内流与K K+外流外流平衡平衡平台期平台期慢慢CaCa2+2+通道（通道（I ICa-LCa-L）：）：激活、失活慢；激活、失活慢；阻断剂：维拉帕米阻断剂：维拉帕米(IV(IV类抗心律失常药类抗心律失常药)2 2期期I IK1K1的的内向整流内向整流特性使平台期较长特性使平台期较长I IK K逐渐加强的延迟整流钾电流逐渐加强的延迟整流钾电流（4 4）期（快速复极末期）期（快速复极末期）电位：

36、电位：0 09090mVmV时间：时间：100 100150150ms ms 机制：机制：外向外流：外向外流：I IK K,I,IK1K1，NaNa+泵电流泵电流 内向电流：内向电流：I INa-Ca Na-Ca 2 2心室肌细胞心室肌细胞 AP AP 3 3期：期：I IK K 渐增强渐增强+I IK1K1突然增强突然增强(-60mV)(-60mV)K K+再生式外流再生式外流快速复极化快速复极化至至RPRP水平水平（3 3期）期）3 3期期0 0期开始至期开始至3 3期完毕期完毕-动作电位时程动作电位时程 (200-300ms)(200-300ms)I IK K III类抗心律失常药靶点类

37、抗心律失常药靶点（5 5）4 4期（静息期）期（静息期）电位：电位：稳定在稳定在9090mVmV时间：时间：与心率有关与心率有关机制：机制：NaNa+-K-K+泵、泵、NaNa+-Ca-Ca2+2+交换、钙泵交换、钙泵2 2心室肌细胞心室肌细胞 APAP 4 4期期:膜内膜内NaNa+、CaCa2+2+升高升高,膜外膜外KK+升高升高 离子泵活动加强离子泵活动加强 泵出泵出Na+Na+、CaCa2+2+,泵入泵入K K+恢复膜内外正常离子分布恢复膜内外正常离子分布 4 4期：静息期期：静息期泵泵IK1 INa ItoI Ca-L IK1 IKIK1 IK离子泵离子泵3 3心房肌细胞心房肌细胞静

38、息电位静息电位-80mV-80mV；无明显无明显2 2期，期，动作电位动作电位时程短；时程短；存在对存在对AchAch敏感的敏感的I IK-AchK-Ach，I Itoto通道发达；通道发达；在体情况下静息电位易发生改变。在体情况下静息电位易发生改变。（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制自律细胞特点：自律细胞特点：无稳定无稳定RPRP，出现，出现4 4期自动去极化期自动去极化慢反应慢反应/快反应自律细胞快反应自律细胞1.1.窦房结窦房结P细胞细胞(Pacemaker Cell)AP的特征：的特征：1）最大复极电位较小(-70mV)（缺乏IK1K1）；2）4期

39、自动去极化；3）0期去极化速度和幅度较小,很少有超射 （ICa-LCa-L，无INaNa）；4）无1期和2期（缺乏Itoto）；-70-700 0期：期：4 4期自动去极化达期自动去极化达-40mv-40mv 激活慢钙通道（激活慢钙通道（I ICa-LCa-L型型）CaCa2+2+内流内流慢反应细胞（慢反应细胞（slow response cell):slow response cell):由慢由慢CaCa2+2+通道开放引起缓慢去极化的通道开放引起缓慢去极化的心肌细胞。心肌细胞。窦房结、房室交界区窦房结、房室交界区0期1.1.窦房结窦房结P P细胞细胞APAP可被钙通道阻断剂所阻断可被钙通道

40、阻断剂所阻断3 3期期：慢钙通道（慢钙通道（Ica-LIca-L型）渐失活型）渐失活 +激活钾通道（激活钾通道（I IK K）Ca Ca2+2+内流内流+K+K+外流外流 最大复极电位最大复极电位(-70mv)(-70mv)3 3期期 I If f：进行性增强：进行性增强NaNa+内流内流 （弱）（弱）I ICa-TCa-T ：激活：激活CaCa2+2+内流内流 （后期）（后期）4 4期期(自动去极化自动去极化):):三种起搏电流三种起搏电流 I IK K：K K+外流进行性外流进行性衰减衰减 （最主要最主要）阻断阻断E-4031铯铯镍镍内向内向I INa-CaNa-Ca在在4 4期期自动去极

41、化过程的自动去极化过程的后后l/3l/3期间也起期间也起一定作用一定作用;存在对存在对AchAch敏感的敏感的I IK-AchK-Ach。4 4期形成机制：期形成机制：逐渐衰减的逐渐衰减的 I IK K （复极至（复极至-50mv-50mv开始关闭）开始关闭）逐渐增强的逐渐增强的 NaNa内流内流（I If f，主要，主要）2 2、浦肯野细胞、浦肯野细胞 形状类似心室肌形状类似心室肌APAP；0 0期去极化速率快；期去极化速率快；1 1期期2 2期间期间有切迹；最大复极电位较负；有切迹；最大复极电位较负；APAP时程最长时程最长二、心肌的生理特性二、心肌的生理特性心肌细胞的四大生理特性：心肌细

42、胞的四大生理特性：兴奋性（兴奋性（excitabilityexcitability）传导性（传导性（conductivityconductivity）自律性（自律性（autorhythmicityautorhythmicity）收缩性（收缩性（contractilitycontractility）电生理特性电生理特性机械特性机械特性 心心肌肌细细胞胞每每次次兴兴奋奋,膜膜通通道道经经历历激激活活、失失活活和和复复活过程；其兴奋性随之发生相应的周期性改变。活过程；其兴奋性随之发生相应的周期性改变。1、兴奋性的周期性变化、兴奋性的周期性变化（一）兴奋性（一）兴奋性（1 1）有效不应期（）有效不应期

43、（ERPERP）绝对不应期（绝对不应期（ARPARP）局部反应期局部反应期（LRPLRP）（2 2）相对不应期（）相对不应期（RRPRRP）（3 3）超常期（）超常期（SNPSNP）（1 1）有效不应期（）有效不应期（ERPERP）绝对不应期（绝对不应期（ARPARP）0 0期期-3-3期复极达期复极达-60mv-60mv0 0期期-复极达复极达-55mv-55mv，Na+Na+通道全部失活，兴奋性完全丧失通道全部失活，兴奋性完全丧失（1 1）有效不应期（）有效不应期（ERPERP）局部反应期（局部反应期（LRPLRP）-55mv-60mv-55mv-60mv，Na+Na+通道少量复活，可局部

44、去极化通道少量复活，可局部去极化-60mv-80mv-60mv-80mv，相当数量的相当数量的Na+Na+通道复活，阈上刺激可产生通道复活，阈上刺激可产生APAP（2 2）相对不应期（）相对不应期（RRPRRP）（3 3）超常期（）超常期（SNPSNP）-80mv-90mv-80mv-90mv，Na+Na+通道复活至初始状态，阈下刺激可产生通道复活至初始状态，阈下刺激可产生APAP绝对不应期绝对不应期 0 0期期 -55mV -55mV 完全失活完全失活 完全无兴奋性完全无兴奋性局部反应期局部反应期 -55mV-55mV -60mV-60mV 开始复活开始复活 可产生局部兴奋可产生局部兴奋超常

45、期超常期 -80mV-80mV -90mV-90mV 大量或全部复活大量或全部复活 阈下阈下APAP兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化相对不应期相对不应期 -60mV-60mV -80mV-80mV 较多复活较多复活 阈上阈上APAP有有效效不不应应期期有效不应期（有效不应期（ERPERP）和动作电位时程（）和动作电位时程（APDAPD）ERPERP反映膜的去极化能力，反映膜的去极化能力，APDAPD反映膜的复极化速度。反映膜的复极化速度。ERP/ADPERP/ADP比值增大可产生抗心律失常的效果。比值增大可产生抗心律失常的效果。抗心律失常药奎尼丁可延长抗心律失常药奎尼丁可延长 ERP ER

46、P和和 ADP,ADP,但其延长但其延长 ERP ERP的作用大于延长的作用大于延长ADPADP的作用的作用;利多卡因则缩短利多卡因则缩短 ERP ERP和和 ADP,ADP,但其缩短但其缩短ERPERP的作用小于缩短的作用小于缩短 ADP ADP的作用的作用 。2 2、影响心肌细胞兴奋性的因素、影响心肌细胞兴奋性的因素(1)RP(1)RP(最大复极电位最大复极电位)的水平：的水平：RPRP负值负值距阈电位远距阈电位远需刺激强度需刺激强度兴奋性兴奋性 RPRP负值负值距阈电位近距阈电位近需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性 RP RP负值显著负值显著阈电位上移阈电位上移兴奋性兴奋性(2)(2)阈电

47、位的水平：阈电位的水平：（少见）（少见）上移上移RPRP距阈电位远距阈电位远需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性下移下移RPRP距阈电位近距阈电位近需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性(3)(3)期去极化的离子通道的性状期去极化的离子通道的性状 关关 闭闭 失失 活活 刚复活刚复活 渐复活渐复活 复复 活活 能产生能产生APAP 绝对不应绝对不应 局部反应局部反应 相对不应相对不应 超常期超常期、兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系、兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系复习：骨骼肌的完全强直收缩复习：骨骼肌的完全强直收缩完全强直收缩完全强直收缩:后一次收缩叠加在前一次收缩的收缩期后一次收缩叠加在前一次收缩

48、的收缩期、兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系、兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系（1 1）心肌）心肌不不发生完全强直收缩发生完全强直收缩 心肌有效不应期特别长（从开始收缩至舒张早期）心肌有效不应期特别长（从开始收缩至舒张早期）,不会发生强直收缩。不会发生强直收缩。意义：意义：保证心肌能收缩和舒张交替进行保证心肌能收缩和舒张交替进行正常情况：正常情况：窦房结每一次兴奋传到心房窦房结每一次兴奋传到心房和心室时，心房和心室的前和心室时，心房和心室的前次兴奋的不应期已结束。次兴奋的不应期已结束。若在心室肌有效不应期后、下一次窦房结兴奋到达前，若在心室肌有效不应期后、下一次窦房结兴奋到达前，心室受到一次

49、外来刺激，会怎样？心室受到一次外来刺激，会怎样？（2 2）期前收缩与代偿间歇）期前收缩与代偿间歇 期前兴奋和期前收缩：期前兴奋和期前收缩：若在心室肌有效不应期后、下若在心室肌有效不应期后、下一次窦房结兴奋到达前，心室受到一次外来刺激，可一次窦房结兴奋到达前，心室受到一次外来刺激，可提前产生一次兴奋和收缩。提前产生一次兴奋和收缩。如果紧接在期前兴奋之后的窦房结兴奋恰好落在期前如果紧接在期前兴奋之后的窦房结兴奋恰好落在期前兴奋的不应期内，会怎样呢？兴奋的不应期内，会怎样呢？代偿间歇：代偿间歇：一次一次期前收缩之后期前收缩之后所出现的一段较长所出现的一段较长的的心室舒张期心室舒张期称为代偿性间歇。称

50、为代偿性间歇。机制：机制：窦性兴奋落在期前收缩的有效不应期内窦性兴奋落在期前收缩的有效不应期内,不能引起心室的兴奋和收缩不能引起心室的兴奋和收缩期前收缩之后一定会出现代偿间歇吗？期前收缩之后一定会出现代偿间歇吗？如果心率较慢，窦性兴奋落在期前收缩的有效不应如果心率较慢，窦性兴奋落在期前收缩的有效不应期之后，则无代偿间歇。期之后，则无代偿间歇。期前收缩期前收缩不不一定产生代偿间歇一定产生代偿间歇!4 4、心肌不应期的离散度、心肌不应期的离散度单个心肌细胞不应期主要反映胞膜离子通道状态。单个心肌细胞不应期主要反映胞膜离子通道状态。一块心肌中细胞的不应期离散度说明心肌不应期对一块心肌中细胞的不应期离