生理学血液循环大全

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,*,*,*,第四章 血液循环,第二节 心 脏 的 泵 功 能,第三节 血 管 生 理,第四节 心 血 管 活 动 的 调 节,第一节 心脏的生物电活动,第五节 特 殊 器 官 循 环,1,血液循环：,血液在心脏的推动下，在血管中按一定方向周而复始的流动。,循环系统组成,心脏,血管,血循环的动力，泵,血液循环的管道系统,2,3,1.,功能,快反应细胞,慢反应细胞,普通心肌：,工作细胞,特殊心肌：,自律细胞、传导系统中的非自律细胞,2.有否自律性,自律细胞,非自律细胞,3.期去极化速率,工作细胞,传导系统中的非自律细胞,第一节 心脏的生物电活动,4,一、心肌细胞的电活动,5,+,+,跨膜电位: 静息电位,(,RP), 动作电位(AP),内向电流: 去极化(正离子内流和负离子外流),外向电流: 复极化或超极化(,正离子外流和负离子内流),6,心室肌和窦房结动作电位模式图,7,形成原理与骨骼肌和神经纤维的静息电位相似,静息状态下,内向整流钾通道,I,K1,(开放, K,+,外流),钠内向背景电流,I,P,(少量内流),(一)静息电位,静息电位初于开放,去极化-20mV以上,通道几乎堵塞,外流量几乎为零,8,(二)动作电位,Slow,Fast,不同于骨骼肌和神经细胞,不同的心肌细胞，其跨膜电位的幅度、,持续时间、波形、产生机制亦不相同,说明:形成它们的离子流的基础不同,9,1.心室肌细胞动作电位,特点：,复极过程复杂,持续时间长,升降支不对称,10,去极化过程:,0期：,快速去极期，Na,+,(,I,Na,)快速内流,快钠通道,可被(TTX)阻断,去极化过程,:,1期：,(,快速复极初期),钠通道失活，,瞬时性外向电流,引起,K,+,(,I,to,)外流,0,1,2,3,4,去极化达阈电位,通道快速激活,也启动失活过程,膜电位去极化到,-30-40mV时激活,但迅即失活.,11,2期：,平台期，约占100200ms，,L型钙通道,(,I,Ca-L,)Ca,2+,内流和,延迟整流钾通道,(,I,K,),钾,外流,3期：,快速复极末期，K,+,(,I,K1,),外流,4期：,静息期，,Na,+,-K,+,交换、Na,+,-Ca,2+,交换,，恢复膜 内外离子正常分布,0,1,2,3,4,0期-40mV激活,2期达最大值,随即开始失活,-40mV开始激活,2期外流量增加,启动3期复极,复极-60mV,通道阻塞解除,K+外流,完成复极过程,12,心室肌细胞跨膜电位及其形成的离子流基础,13,0,1,2,3,4,4,-90mV,K,+,Na,+,K,+,K,+,K,+,K,+,Ca,2+,Ca,2+,2Na,+,3K,+,3Na,+,Ca,2+,细胞外,细胞内,0mV,（快反应非自律细胞）,14,2期：是心室肌细胞动作电位区别于神经和,骨骼肌细胞动作电位的主要特征。,15,（二）,窦房结,细胞动作电位,0期：Ca,2+,内流,L型钙通道,(,I,Ca-L,),（速度慢、 幅度小）,3期：K,+,外流,延迟整流钾通道,(,I,K,),4期：缓慢自动去极期,起搏电流,K,+,外流,Na,+,内流,(,I,f,进行性增强内向离子流）,0mV,-40mV,-70mV,细胞外,细胞内,Ca,2+,K,+,Na,+,Ca,2+,3,4,0,3期复极过程,通道逐步去激活,这种,K+流逐渐减少是4期自动去极化的重要离子基础,16,17,（一）兴奋性,是指心肌受到刺激后产生兴奋（动作电位）的能力。心肌细胞兴奋是以离子通道能够激活为前提。,二、心肌的电生理特性,兴奋性,自律性,传导性,衡量指标:阈值,18,1.决定和影响心肌兴奋性的因素,（1）静息电位和阈电位之间的差距,RP,TP,19,（2）钠离子通道的状态,去极化,复极化,时间,静息态,激活态,失活态,例:,I,Na,去极到-70mV激活,随即失活,复激化到-60mV,开始复活,RP,通道完全恢复备用状态,20,2.兴奋性的周期性变化,（1）绝对不应期和有效不应期,去极至复极化达-60mV左右,任何刺激均不能引 起动作电位,-55-60mV 为局部反应期,持续200300ms,Na,+,通道完全失活或大部分失活,21,（2）相对不应期,复极达-60-80mV左右,较大的刺激可引起AP（大部分钠通道失活）,（3）超常期,兴奋性高（大部分钠通道已恢复）,22,23,心室肌兴奋性的周期性变化,周期变化 对应位置 机 制 新AP产生能力,有效不应期,去极相复极相-60mV 不能产生,绝对不应期,：,Na,+,通道处于,-55mV,完全失活状态,局部反应期,：,Na,+,通道,-60mV,刚开始复活,相对不应期 Na,+,通道,能产生(但0期,-80mV 大部复活,幅度、传导、时程,超 常 期 Na,+,通道基本,等较正常小),-90mV 恢复到备用状态,同相对不应期,24,3.兴奋性的周期变化和心肌收缩的关系,（1）,不发生强直收缩,由于心肌细胞的有效不应期长，相当与,整个心脏的收缩期和舒张早期，在此期间，心肌细胞对任何刺激不发生反应，故心肌细胞不产生强直收缩，有利于心室的充盈和射血。,25,(2)期前收缩（premature systole）和,代偿间隙(compensatory pause,),期前收缩,代偿,间歇,心肌收缩曲线,窦性节律,额外刺激,图5-6 期前收缩和代偿间歇,26,（二）自律性（autorhythmicity）,自动节律性是指心肌在没有外来因素作用下，能自动地发生节律性兴奋的特性。,1.心脏的起搏点,窦房结（100次/分） 房室结（50次/分） 浦肯野细胞（ 25次/分）,27,正常起搏点,：,主导心脏正常兴奋和跳动的部位。,窦 性 心 律,：,以窦房结为起搏点的心脏节律。,潜在起搏点,：,正常情况下不表现本身自律性的,自律组织。,异位起搏点,：,异常情况下控制心脏兴奋和跳动,的潜在起搏点。,异 位 心 律：,异位起搏点控制的心脏活动节律。,窦房结控制潜在起搏点的机制,：,抢先占领,超速驱动压抑,28,2、自律性活动发生的原理,所有自律心肌细胞的电活动都有一个共同的特点-4期自动去极化（舒张除极）,递增,递减,+,+,电学理论：去极化, 内向电流的逐渐增强, 外向电流的逐渐减弱, 两者兼有,29,（1）浦肯野细胞自律活动发生的原理,浦肯野细胞4期自动去极化离子流的基础,外向K,+,流逐渐衰减,内向电流的逐渐增强,I,K,去极-40mV开放，复极-40-50mV，逐步关闭,通道因超极化而激活（,I,f,）-60mV开始激活，-100mV充分激活。开发速率慢，自律性低,I,f,和,I,Na,是不同的通道,30,（2）窦房结P细胞自律活动发生的原理,P细胞4期自动去极化离子流的基础,1),I,k,外向K,+,流逐渐衰减,2),I,Ca,Ca,+,内流,3),I,f,内向电流的逐渐增强,（,I,f,）激活程度小，不起主要作用,3期复极过程,通道逐步去激活,这种,K+流逐渐减少是4期自动去极化的重要离子基础,(,I,Ca-L,) (,I,Ca-T,),31,32,3.决定和影响心肌自律性的因素,（,1）4期自动去极化的速度 （2）最大复极电位,（3）阈电位水平,33,窦房结,心房肌,房室结,希氏束,浦肯野纤维,心室肌,（三）传导性,心脏的特殊传导组织,细胞传导兴奋的能力。,衡量指标：,AP的传播速度,34,1. 兴奋在心脏内的传播,(1)传播途径,：,特殊传导系统（含优势传导通路）,(2)传播速度,特点：房室交界的传导速度最慢,末梢浦肯野纤维网的传导速度最快,房室延搁的意义：使心室在房缩完成后（心室,充分充盈）才开始收缩以确保其射血功能,35,窦 房 结, ,结间束 房间束,（优势传导通路）, ,房室交界 心房肌,房室束,左,、,右束支,浦肯野纤维,心室肌,36,心房肌,(0.3m/s),窦房结,0.05m/s,房室交界 房室束 浦肯野纤维 心室肌,0.020.05m/s,1.5m/s,4.0m/s 0.5m/s,传播途径,特点,（两快一慢）,有房室延搁,心室内传导快,37,2.影响传导性的因素,(1)心肌细胞的结构,心肌细胞直径: 正变,缝隙连接的数量和功能: 正变,(2)0期的速度和幅度,:,正变,(3)邻近部位膜的兴奋性,:,正变,38,膜反应曲线左上移位,提高传导性,39,第二节 心脏的泵血功能,40,(三)心肌收缩的特点,依赖细胞外的Ca,+,“全或无”式收缩,不发生强直收缩,“绞拧”作用,41,二、心脏的泵血机制,（一）心动周期的概念,概念:单位时间内心脏舒缩的次数称心率,正常变异:,年龄:初生儿(130次/分),成人(6090次/分),性别:女男,体质:弱强,兴奋状态:运动、情绪激动安静、休息,体温每1心率10次/分,42,心脏（心室或心房）一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期。正常约为0.8秒（心率以75次/分）,（一）心动周期(cardiac cycle)概念,二、心脏的泵血机制,43,44,0.1,秒,心房,心室,收缩,慎重、,舒张,注：1.当心率75次/分时心房收缩占0.1秒， 舒张占0.7秒。,心室收缩占0.3秒，舒张占0.5秒。,2.心房和心室不能同时收缩，但能同时舒张。,3.心率加快，心动周期缩短，舒张期缩短明显。,45,心动周期与心率的关系,舒张期时间 收缩期时间,全心舒张期0.4s,利心肌休息和室充盈,心率快慢主要影响舒张期：,心率 心动周期 室缩期 室舒期,0.35,1.15,1.5,0.8,150 0.4,0.30,0.50,0.25,0.15,心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。,46,等容收缩期,心室收缩期 快速射血期,心室射血期,减慢射血期,等容舒张期,心室舒张期 快速充盈期,心室充盈期 减慢充盈期,主动快速充盈期（心房收缩期）,47,（二）心脏的泵血过程,1.心室的收缩和射血过程,收缩射血过程:,等容收缩期,A内压A瓣开,心室收缩,室内压升高, 房内压房室瓣关, 房内压房室瓣仍关, A压A瓣关,等容舒张期,心室继续舒张,室内压进一步降低,房内压房室瓣开,快速,减慢,房缩,充盈期,49,房室瓣关闭,半月瓣关闭,房室瓣开放,半月瓣开放,等容收缩期,射血期,等容舒张期,充血期,心动周期中各瓣膜的开放和关闭顺序,50,分期 房压:室压:A压 房室瓣 动脉瓣 血流方向 容积改变,等容收缩期,房压 A压,关,关 不变,快速射血期,房压A压 关 开 心室 A 心室缩小,减慢射血期,房压 =A压 关 开 心室 A 心室缩小,等容舒张期,房压 160180次分钟,过慢180次/分：,HR,心室充盈量下降,舒张期缩短,SV,CO,HR,心室充盈量增加,舒张期延长,SV,CO,心率 骨骼肌及内脏血管冠脉及脑血管, 动脉 静脉, 口径愈细，一般分布密度愈高,ACh,134,缩血管神经纤维的作用, 器官血流阻力增大，血流量减少, 前/后阻力比值增大，组织液重吸收增多, 静脉收缩，回心血量增多, BP升高，血液重新分配,135,2.舒血管神经纤维：,交感舒血管神经纤维 ACh.MR,副交感舒血管神经纤维 ACh.MR,脊髓背根舒血管神经纤维 SP? ATP?,血管活性肠肽神经元 VIPVIPR,136,（三）心血管中枢,在中枢神经系统中，与调节心血管活动有关的神经元集中的部位。,延髓心血管中枢基本中枢,心迷走神经,、,心交感神经,和,交感缩血管神经,平时都有紧张性活动，分别称为心迷走紧张、心交感紧张和交感缩血管紧张活动。中枢神经系统通过提高或降低外周自主神经的紧张性活动调节心脏和血管功能.,137,延髓心血管中枢：基本心血管中枢, 血管运动中枢、缩血管区、心加速区(RVLM),头端延髓腹外侧区,引起心交感紧张、交感缩血管紧张, 舒血管区(CVLM),尾端延髓腹外侧区,抑制缩血管区的活动, 心迷走中枢,延髓背核、疑核,引起心迷走紧张, 传入N接替站 (NTS),孤束核,138,139,2.延髓以上的心血管中枢,脑干部分、中脑、小脑、下丘脑、大脑等整合心血管活动和机体其他功能。,一般通过兴奋和抑制延髓心血管中枢而,调节心血管活动。平时不起重要调节作用，,在行为活动和情绪反应过程中对自主神经和,心血管活动进行复杂的整合作用。,140,1颈A窦和主A弓压力感受性反射,（1）压力感受器,部位,：颈A窦和主A弓血管外膜下的神经末梢。,适宜刺激,：血管壁的牵张度,血压的变化。,（2）传入神经,窦N（加入舌咽N）。,弓N（加入迷走N，家兔则游离较长称减压N）。,（3）中枢联系,其传入冲动先到达孤束核再与心血管中枢联系。,(四) 心血管反射,141,142,心迷走中 枢,CVLM,RVLM,心 脏,血 管,窦弓压力感受器+,血 压,交感缩血管,N,心交感N,心迷走,N,心跳,V舒张,A舒张,回心血量,外周阻力,每搏输出量,每分输出量,血 压,+,+,延 髓(孤束核),(+),143,144,反射特点:,具双向性作用,:,BpBp, BpBp,缓冲Bp的突然变化,维持Bp相对稳定,又将压力感受器的传入神经称缓冲神经。,感受器感受刺激的敏感性是:,:Bp的阶梯突变敏感性缓慢持续的变化。,：正常Bp在824Kpa工作范围内变化，其敏感性高,。,在高血压情况下， 其工作范围可,重调定,血压维持在较高的水平,（压力感受性反射功能曲线右移）,。,调定点,145,2.颈动脉体和主动脉体化学感受性反射,PO,2, H,+, PCO,2, 等,颈动脉体和主动脉体外周化学感受器,（+）,窦、弓N,延 髓,心血管中枢兴奋性改变,呼吸中枢,（+）,心率,、,冠脉舒,心输出量,皮肤、内脏,骨骼肌血管缩,心率、心输出量、外周阻力,外周阻力,心输出量,血 压,呼吸加深加快,间接,直接,146,化学感受性反射的特点：,感受器感受刺激的敏感性是：,外周感受器对PO,2,H,+,PCO,2,（尤其PO,2,）敏感；,中枢感受器对H,+,PCO,2,（尤其PCO,2,）敏感,。,平时不起明显调节作用，当低氧、窒息、酸中毒、Bp过低（即窦弓反射反应降低时）时才起作用。, 对呼吸的调节作用对Bp的调节作用, 对心血管活动的调节是一种移缓济急的应急反应（即保证心脑的血液供应）。,对心输出量的影响：,间接作用,直接作用,147,颈A体、主A体化学感受性反射意义,在低氧、窒息、失血、,A压过低、酸中毒时,才对心血管活动起明,显调节作用以保证脑,心供血供氧,148,2.心肺感受器反射,机械牵张：血压、血容量,化学物质：PG、缓激肽、药物（藜芦碱）,心肺感受器兴奋,迷走N,交感紧张 迷走紧张,肾血流量,垂体前叶释放ADH,心率, 心输出量,外周阻力,肾重吸收水,GFR,R-A-A-S,肾排钠和排水,血 压,149,动脉血压,水重吸收,动脉血压,二,、体 液 调 节,150,（一）肾素血管紧张素系统,1.血管紧张素的生成,151,2.血管紧张素的功能：,(1) 收缩血管平滑肌,血压,(3) 使交感紧张性,(2) 醛固酮合成和释放,促进钠、水的重吸收,循环血量,血压,血压,152,血管紧张素 的作用,血压,微A缩致外周阻力,微V缩致回心血量,促交感N释放NE,交感缩血管紧张,促球状带释醛固酮,促动物觅水饮水,血量,153,血管紧张素 的作用,比较血管紧张素：, 缩血管作用较弱, 促醛固酮合成释放作用较强,154,（二）血管升压素（抗利尿激素）,下丘脑视上核,室旁核分泌,垂体后叶储存,释放入血,下丘脑垂体束,作用：,收缩血管（最强的缩血管物质）,抗利尿作用,155,肾上腺素（E） 去甲肾上腺素（NE）,来源 肾上腺髓质 肾上腺髓质,交感神经末梢,受体 , ,(强),（较弱）,作用 E+,1, NE+,1,心输出量 强心弱,（,减压反射心率）,E+缩血管,NE+,缩血管,(强),E+,2,舒血管,外周阻力,（小剂量）,结果,强 心 升 压,（三）肾上腺素和去甲肾上腺素,156,(四)心房钠尿肽,血量增多心房牵张 心房压高中心静脉压高,心钠素增多,血量减少，BP降低,利尿、利尿钠;,舒血管, SV减少, HR减慢;ADH,及肾素-血管紧张素-,醛固酮减少,157,(五)前列腺素（PG）和血栓素A,2,1.血管内皮细胞产生和释放,PG,能抑制血小板凝集和血管平滑肌舒张,2.血小板生产和释放的,A,2,能促进血小板凝集和增强血管平滑肌收缩,3.正常情况下,PG,A,2,(平衡),血小板凝集,防止大血栓形成,小剂量阿斯匹林加强PG作用,故对减少血栓形成和防止心脑血管意外有一定意义,158,（六）血管内皮舒张因子,NO,EDRF,舒,张,血,管,切应力,切应力、低氧,5-HT/ATP/ACh,NE、ADH、Ang,内皮超极化因子，钾外流多，抑钙通道,对抗缩血管物质,降低缩血管紧张,159,EDRF（,内皮舒张因子）,.NO,舒张血管，降血压,抑制血小板粘附、聚集,CNS,的递质、信使物质,160,（七）内皮素（ET）,切应力、凝血酶等,缩血管,内皮素,NO、心房钠尿肽等,内皮素,舒血管,ET-1、 ET-2、 ET-3、血管肠收缩肽,ET,B,R,ET,A,R,ET,C,R,分类：,161,三、组织血流量的自身调节,(一)代谢机制,低氧/腺苷、CO,2,、H,+,、乳酸等,舒血管,意义：,代谢增强，局部血流量增多，向组织,提供更多的氧并带走代谢产物。,162,局部代谢产物,组织胺，Po,2,后微A和Cap.,前括约肌舒张,真Cap.开放,血流量及流速,后微A和Cap.,前括约肌收缩,局部代谢产物,组织胺，Po,2,真Cap.关闭,血流量及流速,缩血管物质,163,(二)肌源性机制,肌源性活动:,血管平滑肌本身经常保持一定,的紧张性收缩。,意义:当灌注压发生波动时,组织的血流量能保持相对稳定.,意义,阻力,维持灌流量稳定,Cap前阻力血管收缩,灌注压,164,四、动脉血压的长期调节,短期调节,：神经反射,长期调节,：肾-体液控制系统包括:,血管升压素,肾素-血管紧张素-醛固酮系统,165,第五节特殊器官循环,一、冠脉循环,(一) 冠脉循环的解剖特点, 左冠脉,左室前部,右冠脉,左室后部、右室, A分支垂直穿过心肌壁，易受压影响供血, Cap数心肌f数 = 11 （交换充分）, 冠状A侧支细小 （易心梗）,166,167,(二) 冠脉循环的血流特点,（1）途径短，血流快，血压较高,（2）血流量大,（,安静时占心输出量4%,5%）,（3）心肌摄氧能力强,（需靠增血流量来供更多的氧）,（4）血流量易受心肌收缩的影响,168,冠脉流量在舒张早期达到最高峰,（左室）舒张期血流量收缩期血流量,169,舒张期A血压的高低和心舒期的长短,是影响冠脉流量的主要因素,冠脉血,或心率,外周阻力,170,(四)冠脉血流量的调节,1.冠脉血流量的自身调节,H,+,、CO,2,、PGE、乳酸、缓激肽,等增多亦舒冠脉,腺苷,具有强烈的舒张冠脉血管的作用.,ADP,AMP,舒冠脉,冠脉血,PO,2,代谢,ATP,腺苷,171,2.神经调节,舒冠脉,冠脉血,缩血管略强,冠脉R,心代谢,心交感N,舒血管,冠脉无明显舒缩,低对抗,心迷走N兴奋直接舒冠脉，但被代谢降,172,3.体液调节,缩冠脉, ADH、Ang,舒冠脉,代谢, 甲状腺激素, E、NE （似心交感N）,173,二、肺循环,(一)肺循环的生理特点,1.血流阻力小、血压低,2.肺血容量变化大,174,(二)肺循环血流量的调节,1.神经调节,2.肺泡气的氧分压,3.血管活性物质对血管的影响,175,三、脑循环,(一)脑循环的特点,1.血流量大，耗氧量多,2.血流量变化较小,3.许多物质不易进入脑组织,176,(二)脑血流的调节,1.自身调节,2.CO,2,和O,2,分压对脑血流量的影响,3.脑的代谢对脑血流的影响,4.神经调节,177,(三)脑脊液的生成与吸收,主要由脑室脉络丛上皮细胞和室管膜细胞分泌，亦有少量来自软脑膜血管和脑毛细血管滤出的液体。,脑脊液主要通过蛛网膜绒毛进入硬膜静脉窦的血液。每天生成与吸收的脑脊液量为800ml。,178,脑脊液的功能,保护作用,作为脑和血液之间进行物质交换的媒介,减轻脑对颅底部神经及血管的压迫,回收蛋白质,179,(四)血-脑脊液屏障和血-脑屏障,血-脑脊液屏障,：,由无孔的毛细血管壁和脉络丛中的特殊载体系统组成。,作用：,物质选择性通过,血-脑屏障：,由毛细血管内皮细胞、基膜和星状胶质细胞的血管周足组成。,作用：,限制物质在血液和脑组织之间的自由交换。,血-脑脊液屏障和血-脑屏障可防止血中有毒物质侵入脑组织，对于保持脑组织周围环境的稳定有重要意义。,180,