循环生理基概

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,章循环生理,循环系统,心脏,血管,一、心脏的泵血功能,心动周期：,心脏一次收缩和舒张。,包括收缩期和舒张期。,若正常成人安静时心率为,75,次,/,分,(,心动周期为,0.8s),心房,心室,0.1s,第一节 心脏生理,心脏射血,心房,收缩,期,心室,收缩,期,心室,舒张,期,等容收缩期,射血期,等容舒张期,心室充盈期,快速,射血期,缓慢,射血期,快速,充盈期,缓慢,充盈期,心脏的泵血过程,1.,心房收缩期,:,时间,:,约,0.1s,压力,:,房内压室内压 主,A,压,瓣膜,:,房室瓣开,半月瓣关,容积,:,心室容积增大,血流,:,从心房 心室,以左心射血为例,:,(,注意,各期心室容积、压力、瓣膜、血流的变化）,2.,心室收缩期,等容收缩相,:,时间,:,约,0.05s,压力,:,主,A,压室内压房内压,瓣膜,:,房室瓣和半月瓣均关闭,容积,:,不变,血液,:,血液在左室内不流动,射血相,时间,: 0.25s,压力,:,主,A,压室内压 房内压,(,可达,120mmHg),瓣膜,:,房室瓣关,半月瓣开,容积,:,缩小,血流,:,从左心室 主,A,快速,射血相,:,占搏出量的,80,85%,(0.10s),缓慢,射血相,:,血液靠惯性流入主,A,(0.15s),等容舒张相,时间,:,约,0.07s,压力,:,主,A,压室内压 房内压,瓣膜,:,房室瓣和半月瓣均关闭,容积,:,不变,血流,:,在左室内,3.,心室舒张期,心室充盈相,快速,充盈相,:,占充盈量,60%,缓慢,充盈相,:,占充盈量,10%,(,房室瓣开放心房收缩之前,),时间,:,约,0.33s,压力,:,房内压室内压 主,A,压,(,约,0mmHg),瓣膜,:,房室瓣开,半月瓣关,容积,:,增大,血流,:,从大,V,心房 心室,(,抽吸作用,),心动周期中房室活动、压力变化、瓣膜活动、血液流动,期 房 室 室压 压力梯度 房室瓣 动脉瓣 血液流动 室容积,房缩 缩 舒 房室,A,开,闭,房室 ,等缩 舒 缩 房室,A,闭,闭,无,不变,快射 舒 缩 房室,A,闭,开,室,A ,慢射 舒 缩 房室,A,闭,开,室,A ,等舒 舒 舒 房室,A,闭,闭,无,不变,快充 舒 舒 房室,A,开,闭,房室 ,慢充 舒 舒 房室,A,开,闭,房室 ,衡量心脏泵血功能的指标,1.,心输出量,每搏输出量,:,一侧,心室每次搏动所输出的血量。,正常值,:,正常成人安静时,60,80ml,每分输出量,:,一侧心室每分钟内射入动脉的血量。,每分输出量,每搏输出量,心率,正常值,:,4.5,6.0L/min,心指数,:,每平方米体表面积计算出的心输出量。,正常人静息心指数,:,3.0,3.5L /min.m,2,2.,射血分数,:,搏出量占心室舒张末期容积的百分比。,正常射血分数,:,55%,65%,射血分数,=,搏出量,(ml),心室舒张末期容积,(ml),100%,(,四,),心脏泵血功能的调节,1.,每搏输出量的调节,(1),异长调节,(Starling,机制,):,通过改变心肌初长度而影响搏出量的调节。,调节效应：,在一定范围内，,V,回心血量,心室舒张末期容积 心肌初长度,心肌收缩 搏出量,生理意义：,对搏出量进行精细调节，使心,室射血量与静脉回心血量相平衡。,(2),等长调节：,不改变心肌的初长度，通过改变心肌收,缩能力（强度和速度）来调节心脏泵血,功能的调节方式。,效应：,心肌收缩能力 心肌收缩 搏出量,(3),大动脉血压的影响,:,后负荷：,指心室收缩开始后遇到的负荷,(,大动脉血压,),。,直接影响,：使搏出量减少；,间接影响：,通过异长调节和等长调节，使搏,出量恢复,正常水平,，以维持正常心输出量。,2.,心率对心输出量的影响,在正常心率范围内,(60,100,次,/,分,),：,心率 心输出量,心率,170180,次,/,分,心舒期充盈时间缩短,心室舒张末期容量,心输出量,心率,40,次,/,分,心输出量,二、心音,第一心音：,房室瓣关闭产生，标志心室收缩的开始；,特点,:,持续时间较长,(0.12,0.14S),，音调较低。,意义：,房室瓣功能 反映心肌缩力强弱,第二心音：,半月瓣关闭产生，标志心室舒张的开始。,特点,:,持续时间较短,(0.08,0.10S),，音调较高。,意义：,反映半月瓣功能 反映动脉压高低,P,QRS,T,三、体表心电图,ECG,的概念及意义,:,概念,:,用测量电极置于人体表面的一定部位,记录出来的心电变化波形。,心电图的各波及意义,:,P,波,:,左右两心,房,去,极化过程,;,QRS,波,:,左右两心,室,去,极化过程,;,T,波,:,左右两心,室,复,极化过程,;,PR,间期,(PQ,间期,):,兴奋从心房传到心室,所需的时间,(0.120.20s),；,QT,间期,:,心室开始兴奋去极化到完全复,极到静息状态的时间；,ST,段,:,心室肌,C,动作电位的平台期。,心肌细胞的分类,普通,心肌细胞,特殊分化,的心肌细胞,非,自律细胞,自律,细胞,(,心房、心室肌细胞,) (,窦房结、浦氏纤维,),工作细胞,(,具收缩功能,),缺乏收缩功能,四、心肌细胞的生物电现象,静息电位,内负外正,，,-90mV,；,K,+,外流形成,的,K,+,平衡,电位,。,K,+,动作电位,快,反应和,慢,反应细胞：,(,根据,AP,去,极化,速度划分,),慢反应细胞,慢反应,自,律,C,：窦房结、房结区、,结希区,慢反应,非,自律,C:,结区,快反应细胞,快反应,自,律,C,快反应,非,自律,C,：心室、心房肌,C,房室束及其分支浦肯野纤维,膜电位,TP,100,30,0,80,70,1,2,3,4,心室肌细胞,AP,0,特点：,1.,上升支与下降支不对称；,2.,复极过程比较复杂。,90,70,30,0,膜电位,mv,0,Na, , ,RP,1.,去极过程,(0,期,) AP,的快速上升支,机制,:,快,Na,+,通道开放，,Na,+,内流，可被河豚毒阻断,心室肌动作电位产生的机制：,90,70,30,0,膜电位,mv,0,1,K,+, , ,RP,2.,复极过程,1,期,(,快速复极初期,):,与,0,期构成,锋电位,机制,: K,为主的外向离子流,90,70,30,0,膜电位,mv,0,1,2, , ,K,+,Ca,2,RP,机制,:,主要由,Ca,2+,缓慢内流和,K,+,外流形成，,Ca,2+,通道可被异搏定阻断。,2,期,（平台期）,90,70,30,0,膜电位,mv,0,1,2,3, , ,K,RP,3,期,(,快速复极末期,),机制,:,由快速,K,+,外向离子流构成,90,70,30,0,膜电位,mv,0,1,2,3,RP,TP,4, , ,Na,ATP,ADP,K,4,期,(,静息期,),机制,: Na,+,泵被激活, Na,+,和,K,+,逆浓度差进行跨膜转运，以维持膜内、外,K,+,、,Na,+,浓度梯度,;,此外,Ca,2+,外流与少量,Na,+,内流,(,回漏,),。,90,70,30,0,膜电位,mv, , ,K,RP,90,70,30,0,膜电位,mv,0,Na, , ,RP,90,70,30,0,膜电位,mv,0,1,K,+, , ,RP,90,70,30,0,膜电位,mv,0,1,2, , ,K,+,Ca,2,RP,90,70,30,0,膜电位,mv,0,1,2,3, , ,K,RP,90,70,30,0,膜电位,mv,0,1,2,3,RP,TP,4, , ,Na,ATP,ADP,K,3,慢反应细胞动作电位的特征及形成机制,膜电位,(mv),Ca,2+,K,+,Na,+,0,4,TP,-,70,-,40,0,最大复极电位,K,+,Ca,2+,自律细胞的跨膜电位,慢反应细胞,AP,的特点,:,(,以,窦房结,细胞为例,),1. RP(,70mv),和,TP(,40mv),较快反应细胞,低；,2. 0,期去极化,速度慢,幅值小,（,70mv,）,时程长,（,7ms,）；,3.,只有,0,、,3,、,4,期（无明显的,1,期和,2,期）；,4. 0,期去极化离子基础不同（慢钙,R,）；,5. 4,期自动去极化。,最大复极电位,:,心肌细胞,AP,复极后所达到的最大膜电位值。,五、心肌的生理特性,兴奋性、自律性、传导性和收缩性,自动节律性：,组织和细胞在没有外来刺激的条件下，能够,自动地发生节律性兴奋的特性，称为,。,1.,自律性组织,窦房结,：,100,次,/,分,房室交界,：,4060,次,/,分,浦肯野纤维,：,2040,次,/,分,窦性心律,：以窦房结为起搏点所控制的心律。,机制,:,1.,抢先占领,2.,超速压抑,异位心律,：由潜在起搏点所控制的心律。,心脏起搏点,正常,起搏点,窦房结,潜在起搏点,窦房结以外的自律,C,窦房结在心脏活动中的作用：,1,2,1,2,1,2,C,C,C,2,1,4,期去级速度,最大复极电极,阈电位,2.,自律性产生的原因及其影响因素,:,心肌的兴奋：,心肌兴奋性的周期变化：,1.,绝对不应期与有效不应期,2.,相对不应期,3.,超常期,特点：有效不应期特别长,有效不应期,相对不应期,心室肌,AP,机械收缩,膜电位,(mv),0,超常期,-100,-90,+40,时间,(ms),300,200,100,-70,期前收缩和代偿间歇,代表窦房结的冲动 代表外加刺激,期前收缩,代偿间歇,期前收缩：,在心室肌的,有效不应期,之,后,心肌受到人为的刺激或来自窦房结以外的刺激时,心室可产生一次,正常节律以外,的收缩,称为期前收缩。,代偿间歇：,在,期前收缩,之,后,，来自窦房结的一次兴奋往往落在期前兴奋的,有效不应期内,而脱失，须等下次窦房结的兴奋传来才能发生收缩，这段间歇期称代偿间歇。,传导性,1.,心内兴奋传布的途径和速度,:,心房肌 窦房结,0.05m / s,心房肌的优势传导通路,0.4m / s,房室交界,0.02m / s,(0.1s,完成,),房室束,1.5m / s,左右束支,3.0m / s,普肯耶纤维网,4.0m / s,心室肌,1.0m / s(,0.06s,完成,),(,0.06s,完成,),特点：,各部位心肌细胞的传导性不一。,生理意义：,兴奋在心室内传播速度快，有利于心室肌,同步收缩，产生较大的效果；,兴奋在房室交界区传导缓慢（,房室延搁,），,保证了心房收缩完毕后心室收缩。,2.,决定和影响传导性的因素,:,结构因素,:,兴奋传导速度与心肌细胞的直径呈,正,比关系。,生理因素,:,0,期去极化的速度和幅度：,如快反应细胞的兴奋传导速度快；,邻近未兴奋部位膜的兴奋性：成正比。,收缩性,特点,:,1.,对细胞外液的,Ca,2+,浓度有明显依赖性,2. “,全或无”式的收缩,心房或心室表现为同步化收缩,离子对心肌生理特性的影响,K,+,、,Ca,2+,、,Na,+,一、血流量与血压,1.,血流量（,Q,）,:,指单位时间内血液流过某一,截面积的血量,也称容积速度,(L/min),。,Q,P/R,P:,主,A,和右心房压力差,(,接近于主,A,压,P,A,),则,: Q =P,A,/R,第二节 血 管 生 理,3.,血流阻力（,R,）：,血液内各成分之间的,摩擦力和血液与血管壁之间的摩擦力。,R,8L,r,4,与血管长度和血液粘滞度成正比,与血管半径的,四,次方成反比,2.,血压,(P),：,血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力。,单位,:,1mmHg=1.36cmH,2,O=0.133kPa,二、动脉血压,动脉血压的生理意义：,收缩压,:,在心动周期中，心室收缩时，动脉血,压升高，其最高值称心缩压或收缩压。,正常值,:,13.3,17.3KPa (100,130mmHg),舒张压,:,在心动周期中，心室舒张时，动脉血,压下降，其最低值称心舒压或舒张压。,正常值,:,9.312.0kPa(7090mmHg),脉压,(,脉搏压,),：,收缩压和舒张压的差值。,正常值,:,4.0,5.3KPa(30,40mmHg),平均动脉压,=,舒张压,1/3,脉压,正常值,:,约,12.0KPa(90mmHg),1.,动脉血压的形成,:,前提：,循环系统内足够的血液充盈；,动力：,心脏收缩射血；,阻力：,小动脉和微动脉形成外周阻力；,主,A,和大,A,管壁的弹性贮器作用：,维持血管内血流的连续性；,缓冲动脉血压,:,使收缩压不至于过高，,舒张压不至于过低。,动脉血压及其形成和影响因素,2.,影响动脉血压的因素,(Bp=QR),搏出量,心搏出量,Bp (,以,收缩压,升高为主,),心搏出量,Bp (,以,收缩压,下降为主,),外周阻力,:,主要是小动脉和微动脉形成的阻力,外周阻力,Bp (,以,舒张压,升高为主,),脉压,外周阻力,Bp (,以,舒张压,下降为主,),脉压,舒张压的高低主要反映外周阻力的大小,心率,主,A,和大,A,的弹性贮器作用,大动脉管壁弹性,血管可扩张性,(,顺应性,),收缩压 和舒张压,脉压,循环血量与血管容量的比例,循环血量 或血管容量,循环血量,(,平均充盈压,),动脉血压,四、静脉血压与血流,五、微循环,微动脉与微静脉之间的血液循环。,微循环的组成与通路,1.,直捷通路,2.,动,-,静脉吻合支,3.,迂回通路,微循环的调节,组织液的生成与回流,1.,组织液生成的,基本原理,:,滤过,2.,组织液生成的,动力,:,有效滤过压,有效滤过压,组织液生成压,-,组织液回流压,=(,毛细血管血压组织液胶体渗透压,),(,血浆胶体渗透压组织液静水压,),A,端,V,端,血压,1.6kPa,血压,4.0kPa,血浆胶体渗透压,组织液胶体渗透压,组织静水压,组织静水压,滤过,回流,毛细血管,动脉端的有效滤过压,(4.0,2.0),(3.33,1.33),1.34(KPa),=,10mmHg,毛细血管,静脉端的有效滤过压,(1.6,2.0),(3.33,1.33),1.06(Kpa),=,8mmHg,影响组织液生成的因素,:,1.,毛细血管血压增高或通透性增加,毛细血管,Bp,组织液生成 水肿,毛细血管通透性 血浆蛋白渗出,组织液胶体渗透压 有效滤过压,局部水肿,例,:,过敏、烧伤等,2.,血浆胶体渗透压降低,血浆胶体渗透压 组织液生成 水肿,例,:,肾病时血浆蛋白排出过多 水肿,3.,淋巴液回流,淋巴液回流受阻 组织液生成,回流,水肿,第三节 心血管活动的调节,一、神经调节,心脏和血管的神经支配,1.,心脏的神经支配,(1),心交感神经及其作用,作用,:,心率加快,(,窦房结自律性,),；,房室交界的传导速度加快；,心肌收缩力加强。,正性变时、变传导、变力作用,例,:,作用机制,:,与心肌细胞膜对,Ca,2,通透性升高有关,交感,N,N,末梢释放,NE,与,1,R,结合,慢,Ca,2,通道通透性,Ca,2,内流,心房肌、心室肌细胞,AP,平台期,Ca,2+,内流,兴奋,-,收缩耦联活动加强,心肌收缩能力增强,(2),心迷走神经及其作用,延髓,疑核 迷走,N,背核,节前,Nf,心内,神经节,(,换,N,元,),节后,Nf,窦房结、心房肌、,房室交界、房室束及其分支,作用,:,心率减慢,(,窦房结自律性降低,),；,传导速度减慢,(,房室交界最大复极电位增大,),；,心肌收缩力减弱。,负性变时、负性变传导、负性变力作用,作用机制,:,与心肌细胞膜对,K,通透性升高有关,迷走,N,N,末梢释放,ACh,与,MR,结合,心肌细胞膜对,K,通透性,窦房结,P,细胞复极过程,K,+,外流,最大复极电位,4,期自动除极速度,窦房结自律性,2.,血管的神经支配,(1),交感缩血管神经纤维,: (,起源于,T,1,L,2,3,),交感缩血管神经,(,),N,末梢释放,NE,主要,与,受体结合,与,2,受体结合,血管收缩,血管舒张,分布特点,:,除毛细血管、括约肌,(,血管,),和少数微动脉,外,其余血管均有分布；,各组织器官的分布差异,:,皮肤,(,血管,),骨骼肌 内脏脑 心肌,作用,:,主要,NE-,受体 血管收缩,维持血管的紧张性,(,单一支配）；,调节外周阻力；,容量性血管收缩，促进,V,回流。,心血管中枢：,中枢神经系统内，调节心血管活动有关的神经元集中的部位。,心血管中枢分布在包括脊髓、脑干、下丘脑、小脑和大脑皮层等中枢神经系统的各个水平上，但,基本的心血管中枢位于延髓,。,心血管反射,(,颈,A,窦主,A,弓压力感受性反射,),意义,:,对动脉血压进行快速调节,参与维持动脉血压的相对稳定。,颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射,(,降压反射,),血压,颈动脉窦和主动脉弓压力感受器,窦,N(,舌咽,N),和主,AN(,迷走,N),传入冲动,延髓传入,N,接替站,(,孤束核,),缩血管区心血管,N,元,心抑制区的迷走,N,背核和疑核,交感缩血管紧张和心交感紧张,心迷走紧张,血管舒张,外周阻力,心率 心缩力 心输出量,血 压,1.,肾上腺素和去甲肾上腺素,:,E,：,与,、受体结合能力均强,NE,：,对肾上腺素能受体的结合能力依次,为,:,受体,1,受体,2,受体,肾上腺素受体在心血管的分布,:,心肌,:,1,受体为主,血管,皮肤、肾、胃肠,受体为主,骨骼肌、肝、冠脉,2,受体为主,二、体 液 调 节,全身性体液调节,心脏,心率 心缩力心输出量,对心脏的直接作用同,E,，但因降压反射使心率,血管,外周阻力无明显变化,(,皮肤、肾、胃肠血管收缩,),(,骨骼肌、肝、冠脉血管舒张,),外周阻力明显增加,（较,E,更明显）,(,无明显作用,),血压,(,心输出量,),血压,(,外周阻力,),效应,肾上腺素,(E),去甲肾上腺素,(NE),E,与,NE,对心血管作用的对比,2.,肾素,-,血管紧张素,-,醛固酮系统,肾素的分泌调节,:,入球小,A,壁张力,交感,N,血,Cl,-,和,Na,+,NE,前列腺素,胰高血糖素,肾近球细胞,肾素释放,血管紧张素,血管升压素,肾素,血管紧张素,(,十肽,),血管紧张素转化酶,血管紧张素,(,八肽,),血管紧张素酶,A,血管紧张素,(,七肽,),血管紧张素原,(,肝脏合成,),肾素,-,血管紧张素系统活动,:,血管紧张素,的升压效应,:,1.,增加外周阻力,血管收缩,(,小,A,、微,A,、,V),使外周阻力升高,和心输出量增多 血压,2.,增加循环血量,醛固酮分泌,引起或增强渴觉,并导致饮水行为。,交感,N,末梢释放,NE,交感缩血管紧张性,血压,水和,Na,重吸收,血压,3.,加压素,(VP,或,ADH),血浆晶体滲透压,循环血量,下丘脑,VP,合成,神经垂体释放,VP,血管平滑肌收缩外周阻力,肾小管、集合管对水的重吸收,循环血量动脉血压,V,1,V,2,窦弓反射示意图,