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1、第四章 血液循環(huán),一、心臟的泵血功能,第一節(jié) 心臟生理,一、心臟的泵血功能,0.8,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.7,0.6,房室瓣關(guān)閉，動脈瓣開放,房室瓣放，動脈瓣關(guān)閉,心動周期:心臟的一次收縮和舒張，=60/心率(s),一、心臟的泵血功能,心動周期的特點,1. 房室不同時收縮, 心室收縮緊跟在心房收縮完畢 后進行,2.有一個全心舒張期,3. 舒張期長于收縮期,心臟長期有效工作7560 24 365 10040億,心臟充盈,意義:有利于,心臟供血,一、心臟的泵血功能,心室肌收縮,室內(nèi)壓,室內(nèi)壓,等容收縮期0.05s,射血期0.25s,快速射血期,減慢射血期,關(guān),關(guān),關(guān),開,心房

2、壓,動脈壓,房內(nèi)壓,動脈壓,心臟射血,心室肌舒張,室內(nèi)壓,室內(nèi)壓,等容舒張期0.06s,充盈期0.44s,快速充盈期,減慢充盈期,房室瓣關(guān),動脈瓣關(guān),房室瓣開,動脈瓣關(guān),心房壓,動脈壓,心房壓,動脈壓,心室充盈,泵 血 過 程,時相 壓力變化 瓣膜開閉 心室容積 血流方向,半月瓣房室瓣動脈壓 室內(nèi)壓 房內(nèi)壓,（房縮期）,Pa Pv PA,Pa Pv PA*,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa PA,開 關(guān),等容收縮期,關(guān) 關(guān),關(guān) 開,關(guān) 開,關(guān) 關(guān),開 關(guān),開 關(guān),不變,存于心室,快速射血期,減慢射血期,等容舒張期,不變,快速充盈期,減慢充盈期,心室收

3、縮期,心室舒張期,小結(jié), 心室射血:心室與動脈壓力差 心室肌收縮,心室的充盈：房室壓力差, 室內(nèi)壓變化最快的時期,血液的單向流動有賴于瓣膜完整,心房肌收縮,房內(nèi)壓升高（30）,心室肌舒張,室內(nèi)壓下降（70）,等容收縮期和等容舒張期,一、心臟的泵血功能,S1: 音調(diào)低、持續(xù)時間長 房室瓣突然關(guān)閉引起 標志著心室肌收縮開始,S2: 音調(diào)高、持續(xù)時間短 動脈瓣突然關(guān)閉引起 標志著心室肌舒張開始,心音,二、心臟的泵功能評價及調(diào)節(jié),（一）心臟泵血功能的評價,1. 每搏輸出量（stroke volume，SV）,2. 每分輸出量 心輸出量(心排出量),SV = 收縮前心室容積 收縮后心室容積 = 舒張末期

4、容積 收縮末期容積 一般為70ml,指一側(cè)心室每分鐘射出的血量 = SVHR,一般為5000 ml/min,衡量心臟泵血功能的基本指標,3.心指數(shù),4. 射血分數(shù),每平方米體表面積的心輸出量,=每搏量/心室舒張末期容積 100% 正常值: 50%,可用來比較不同個體的心臟功能,在勞動、運動和妊娠時增加應(yīng)以靜息心指數(shù)進行比較,（一）心臟泵血功能的評價,心輸出量 心率( /min) 心舒末期 心縮末期 每搏量 (L/min) 容積 (ml) 容積 (ml) (ml),靜息 5 75 145 75 70,運動 30 180 160 140,貯備 25 105 15 55 70 (心率貯備) 舒張期

5、收縮期 貯備 貯備,5. 心力貯備,指心輸出量隨代謝的需要而增加的能力,反映心臟健康程度的最好指標,6. 搏功,每搏功: 心室一次收縮所作的功,每分功: 心室每分鐘所作的功 =每搏功心率,意義: A. 比較動脈血壓值不等時的個體之間心臟泵功能 B. 比較同一個體動脈血壓發(fā)生改變前后的心臟泵功能,例:高血壓患者較正常人明顯增高的心泵功能指標是 A.心輸出量 B.射血分數(shù) C.心指數(shù) D.心臟做功量,小結(jié)：心臟泵血功能的評價指標,泵功能調(diào)節(jié),(二)心臟泵功能的調(diào)節(jié),心輸出量= 每搏量,心率,心肌收縮強度,前負荷后負荷肌肉收縮能力,前負荷：肌肉收縮前所遇到的負荷 決定初長度初長度：肌肉收縮前肌小節(jié)的

6、長度,1.(前負荷)心室舒張末期容積對泵功能的影響,泵功能調(diào)節(jié),在最適前負荷之前,隨著前負荷增加,初長度變長,粗、細肌絲的重疊增加，心肌收縮加強,每搏量增加(異長自身調(diào)節(jié)）.,泵功能調(diào)節(jié),心功能曲線的特點:,充盈壓1215 mmHg是人體最適前負荷。在此 之前，隨著前負荷增加，粗、細肌絲的有效 重疊增加，心肌收縮加強(異長自身調(diào)節(jié)）,B. 充盈壓在1520 mmHg，曲線逐漸平坦， 表明此范圍內(nèi)充盈壓對泵血影響不大,C. 充盈壓高于20 mmHg，曲線平坦， 無明顯降支（心肌的靜息張力大、能抵抗過度延伸的特性）,例:心肌的異長自身調(diào)節(jié)通過改變下列哪一因素 來調(diào)節(jié)心臟的泵血功能A肌小節(jié)初長 B肌

7、鈣蛋白活性C肌漿游離Ca2+濃度 D心肌收縮能力 E橫橋ATP酶活性,例:心室肌前負荷增加時，哪些是正確的？A.心室肌舒張末期壓力增加B. 心室肌最大張力增加C.心室肌縮短初速度加快 D.心室肌達到最大張力所需時間縮短 E .心室肌收縮產(chǎn)生的張力增加,ABCDE,2. 后負荷對泵功能的影響,后負荷(動脈血壓),室內(nèi)壓,等容收縮期延長射血期縮短,射血速度減慢,每搏量,肌肉收縮開始之后（收縮過程中）所遇到的負荷,泵功能調(diào)節(jié),問題：整體條件下，正常人主動脈血壓于80170mmHg范圍內(nèi)變化時，心排出量為什么并無明顯改變,3. 心肌收縮能力對泵功能的影響,心肌收縮能力： 與前后負荷無關(guān)的心肌本身的內(nèi)在

8、收縮特性,心肌收縮能力,每搏量,泵功能調(diào)節(jié),3. 心肌收縮能力,與前后負荷無關(guān)的心肌本身的內(nèi)在收縮特性,腎上腺素,乙酰膽堿 、酸中毒則減弱心肌收縮能力,影響心肌收縮能力的因素,* 活化橫橋數(shù), Ca 2+ 肌鈣蛋白與Ca2+親和力,* 橫橋ATP酶活性,兒茶酚胺Ca2+通道開放Ca 2+內(nèi)流,茶堿增加肌鈣蛋白對Ca 2+的親和力Ca 2+利用率增加,甲狀腺激素 橫橋ATP酶活性,例:在腎上腺素作用下，心室功能曲線向 哪個方向移動？A正上方 B左上方C左下方D右上方E右下方,心輸出量 = SV X HR,4. 心率（HR）,例:正常人心率超過180次/分時，心排出量減少 的原因主要是 A.心室充

9、盈期縮短 B.快速射血期縮短 C.減慢射血期縮短 D.心室肌氧供不足 E.經(jīng)減壓反射調(diào)節(jié)后心縮力減弱,A.心室充盈期(主要是快速充盈期）縮短,SV 的 調(diào) 節(jié),引起調(diào)節(jié)的因素 效應(yīng) 生理意義,二、心肌的生物電現(xiàn)象,二、心肌的生物電現(xiàn)象,心肌細胞的分類,興奮性 傳導(dǎo)性 收縮性 自律性,1.心室肌細胞的靜息電位,-90mV，K+外流引起,（一）心室肌細胞的跨膜電位,心肌的生物電現(xiàn)象,2.心室肌細胞的動作電位,波形特點:上升支和下降支不對稱,0期,去極化到閾電位（-70mV）快Na+通道開放，再生性Na+內(nèi)流去極化,快通道（fast channel）,快反應(yīng)細胞（fast response cell

10、）,快反應(yīng)動作電位（fast response action potential）,(1) 去極化過程,(2)復(fù)極,1期（phase 1）,由短暫的一過性K+外流,Ca2+通道特征：a.激活、失活、復(fù)活慢，故又稱慢Ca2+通道 b.對Ca2+具有相對選擇性： PCa2+比PNa+高70100倍c.電位依從性：TP-40mVd.可被Mn2+和多種Ca2+阻斷劑阻斷,RP,K+,Na+,K+,Ca2+ Na+,K+,K+,Na+,K+,Ca2+,Na+,4期（phase 4）,Na+-K+泵: 排Na+,攝K+ ， 恢復(fù)Na+、 K+的分布,Na+-Ca2+交換體: Na+順濃度梯度入， Ca2+

11、逆濃度梯度外排。 Na+ - Ca2+交換是以跨膜Na+內(nèi)向性濃度梯度為動力，最終也依賴于Na+ - K+泵提供能量,。,問題,給予強心苷類藥物抑制Na+-K+泵的活性，對心肌收縮有何影響？,（二）浦肯野氏纖維的動作電位,最大復(fù)極電位約為-90mV，其動作電位的0、1、2、3期的形態(tài)及離子機制與心室肌細胞相似，但有4期自動去極化,Na+(If),K+(Ik),（三）竇房結(jié)細胞的生物電,0期去極速度慢4期有自動去極化,0,4,3,TP,K+(IK),Na+(If),Ca2+,Na+,心肌的生物電現(xiàn)象,心肌細胞的分類,快慢看0期 自律與非自律看4期,快反應(yīng)細胞 慢反應(yīng)細胞,心電圖,心電圖（ECG）

12、,在體表一定部位記錄到的心臟的綜合電變化,P波： 左右心房肌細胞去極化,QRS波： 左右心室肌細胞去極化,T波： 左右心室復(fù)極化,心電圖,例:下列哪些變化在心電圖中看不到？（X型） A.竇房結(jié)去極化 B.心房肌去極化 C.房結(jié)區(qū)去極化 D.房室結(jié)去極化 E.希氏束去極化,四、心肌的生理特性,（一）自律性,竇房結(jié)（100次/min）房室交界（50次/ min ） 浦氏纖維（25次/ min ）,正常起搏點:竇房結(jié),潛在起搏點異位起搏點,在沒有外來刺激的條件下,自動產(chǎn)生節(jié)律性動作電位的特性,機制：搶先占領(lǐng),影響自律性的因素,1. 最大復(fù)極電位水平 2. 閾電位水平 3. 4期自動去極速度,（二）興

13、奮性,細胞在受到刺激后具有產(chǎn)生動作電位 的能力或特性,(1) 靜息電位水平,(2) 閾電位水平,(3) Na+通道的性狀,1. 興奮性的影響因素,RP,失活,復(fù)活,備用狀態(tài),失活狀態(tài),激活狀態(tài),激活狀態(tài),Na+通道的性狀,絕對不應(yīng)期: (0期去極復(fù)極-55mV),興奮性為零,閾值為無限大,有效不應(yīng)期 （effective refractory period, ERP） (0期去極復(fù)極-60mV),Na+通道處于失活狀態(tài),局部反應(yīng)期 (復(fù)極-55 -60mV),A：動作電位 B：機械收縮,2.興奮性的周期性變化,心室肌動作電位期間興奮性的變化及其與機械收縮的關(guān)系A(chǔ)：動作電位B：機械收縮,有效不應(yīng)

14、期收縮期舒張早期,心肌興奮性變化特點：有效不應(yīng)期長,相對不應(yīng)期 (復(fù)極-60 -80mV),超常期 (復(fù)極-80 -90mV),Na+通道部分失活,興奮性低于正常,Na+通道基本復(fù)活,且膜電位離閾電位近, 興奮性高于正常,期前收縮和代償性間歇每條曲線下的電磁標記號示給予電刺激的時間，曲線1-3，刺激落在有效不應(yīng)期內(nèi)，不引起反應(yīng)；曲線4-6，刺激落在相對不應(yīng)期內(nèi)，引起期前收縮和代償性間歇,（三）傳導(dǎo)性,心肌細胞具有傳導(dǎo)興奮的能力或特性,1.心臟內(nèi)興奮傳導(dǎo)的途徑,竇房結(jié)0.05m/s,心房肌 （優(yōu)勢傳導(dǎo)通路） 0.4m/s,房室交界 0.02m/s,房室束2.0m/s,左右束支2.0m/s,浦氏纖

15、維網(wǎng)4.0m/s,心室肌1.0m/s,最慢：,最快：,浦肯野氏纖維,房室交界,意義：房室不同時收縮,意義：保證左右心室?guī)缀跬瑫r收縮,（4）心肌細胞間直接電傳遞,（1）通過特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)有序傳播興奮,（2）心臟內(nèi)興奮傳導(dǎo)速度不均一,（3）特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)對快速興奮有過濾保護作用,2.心臟內(nèi)興奮傳播的特點,3.決定和影響傳導(dǎo)性的因素,解剖因素-心肌細胞的直徑,與直徑成反比,生理因素,浦氏纖維竇房結(jié)結(jié)區(qū) (70 5-10 3 m),鄰近未興奮部位膜的興奮性,0期去極化的速度和幅度,局部電流的形成,(四）收縮性,(1)全或無式收縮,(2) 不產(chǎn)生強直收縮,(3) 對細胞外液中Ca 2+ 依賴程度大,心迷走神

16、經(jīng)興奮的影響,ACh（M-R）,心交感神經(jīng)興奮的作用,NE,第二節(jié) 血管生理,不同血管的結(jié)構(gòu)功能特點,血管 結(jié) 構(gòu) 功能特點 功能,主動脈、 富含彈性纖維 彈性大 彈性貯器 大、中動脈,小動脈 富含平滑肌 舒縮性大 產(chǎn)生外周阻力的微動脈 主要部位 R 1/r4,毛細血管 單層內(nèi)皮細胞 通透性大 物質(zhì)交換,小靜脈、 壁薄、 擴張性大 容量貯存大靜脈 管腔大 容量大 （60%70血液 貯存在 靜脈系統(tǒng) ）,一、動脈血壓,血液在動脈內(nèi)流動時對動脈管壁的側(cè)壓強 (1 mmHg=0.13332 kPa),收縮壓(SP):,舒張壓(DP) :,脈壓(PP):,平均動脈壓：,心室收縮射血時動脈血壓的最高值,心室舒張時動脈血壓的最低值,在一個心動周期中動脈血壓的平均值 =舒張壓+1/3脈壓,收縮壓舒張壓,1.動脈血壓的基本概念,2.動脈血壓的形成,(1)血管系統(tǒng)有足夠的血液充盈 (體循環(huán)平均充盈壓，7mmHg),(3)外周阻力,(2) 心臟射血動力,心室的收縮，將血液射入主動脈心室收縮所作的功將轉(zhuǎn)變成： 動能：推動血流 勢能：彈性勢能和壓強能,心室射血和外周阻力是動脈血壓形成的關(guān)鍵,心室收縮釋放的能量