心脏生理

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,*,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,*,第二节 心脏生理,一、心肌细胞的生物电现象,二、心肌的生理特性,三、心动周期及心率,四、心脏的泵血功能,五、心输出量及其影响因素,六、心音与心电图,一、心肌细胞的生物电现象,（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制,1.,静息电位,同骨骼肌、神经细胞一样，在静息状态下膜两侧呈极化状态， 膜内比膜外低,90mV,2.,心室肌细胞的动作电位,去极化,复极化,2,、动作电位,1、去极化期（0期）,Na,+,内向电流,2、复极过程,快速复极初期1期,短暂的,K,+,外流,平台期2期,内向电流（,Ca,2+,内流为主和微量的,Na,+,内流）,K,+,外向电流,快速复极末期3期,K,+,外向电流,静息期4期,Na,+,K,+,泵活动，,Na,+,Ca,2+,交换,Ca,2+,泵,快钠通道 河豚毒（,TTX）,阻断,慢钙通道,Mn,2+,和多种钙通道阻断剂阻断,（二）自律细胞的跨膜电位及形成机制,自律性细胞与非自律性细胞电活动的最根本区别是：,4期自动除极化,。这是产生自律性的电生理基础。,1,、窦房结细胞的跨膜电位及形成机制,动作电位,0,期去极化速度慢、幅度小，膜内电位仅上升到,70,mV,左右。,没有明显的复极1期和2期。,3,期复极化时，膜内电位下降到,-60 mV,左右，为最大复极电位,4,期膜电位不稳定，由最大复极电位开始自动去极化，当去极化达到阈电位水平时，爆发一次动作电位。,4,期自动去极化的速度较快。,窦房结细胞的动作电位的离子机制：,0期,L（Ica-L）,开放,Ca,2+,内流,3,期,K,+,外向电流（,I,K,）,2,、浦肯野细胞,（快反应自律细胞）,0,、,1,、,2,、,3,期同心室肌,AP,I,f,（,Na,+,）,内向离子流,进行性递增。（主要）,逐渐衰减的外向,K,浦肯野细胞4期自,动除极化的机制,三种细胞,AP,及其机制的比较（,1,，,2,期）,三种细胞,AP,及其机制的比较（,3,，,4,期）,二、,心肌的生理特性,兴奋性,自律性,传导性,收缩性,1,、兴奋性的周期性变化,有效不应期 相对不应期 超常期,0期除极3期复极-60,mv 3,期复极-60,mv -80mv 3,期复极-80,mv -90mv,Na,+,通道完全失活或刚刚,Na,+,通道已逐渐复活但尚未,Na,+,通道基本,开始复活 恢复正常 恢复正常但开放能力,仍然没有恢复正常,任何刺激均不产生,AP,阈值 可 产生,AP ,阈值 可产生,AP,期前收缩,在某些情况下，如果心室在有效不应期之后受到异常刺激，则可产生一次新的兴奋和收缩。由于这次兴奋和收缩是发生在下次窦房结的兴奋到达之前，引起的收缩。,代偿间歇,期前收缩之后往往出现一段较长心舒张期。,2,、兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系,不产生强直收缩,期前收缩和代偿间歇,因窦性节律的兴奋是规律下传的，当窦性兴奋落在期前收缩的有效不应期内,就不能引起心室的兴奋和收缩,而出现一次窦律,“,脱失,”,，需等待下次窦律刺激引起兴奋才产生收缩，此等待期间为代偿性间歇。,期前收缩和代偿间隙的动画,（二）自律性,1、心脏的起搏点,窦房结,100次/分 自律性最高 正常心脏起搏点,窦性心律,房室结,50,次/分,潜在起搏点 异位心律,浦肯野纤维网,25,次/分,抢先占领,窦房结对潜在起搏点控制通过两种方式,超速驱动压抑,2、影响自律性的因素,（1）最大复极电位与阈电位之间的差距,（2） 4期自动除极速度（主要）,（三）传导性,1、心脏内兴奋传播的途径和特点,途径,：窦房结,心房肌（优势传导通路）,房室交界,房室束,左、右束支,浦肯野纤维网,心室肌兴奋,特点：,m/s,形成,房室延搁。,2、影响传导性的因素,心肌细胞的直径,邻近部位膜的兴奋性,0,期除极速度快,临近未兴奋膜,局部电流形成快,达到阈电位快,兴奋传导快,0,期除极幅度大,(,兴奋和未兴奋部位之间,),电位差大,局部电流强，扩布距离大，使下游更远处兴奋,兴奋传导快,静息电位与阈电位的差距扩大,兴奋性降低,达阈电位所需时间长,传导速度减慢,兴 奋 性,不能引起兴奋,传导阻滞,传导减慢,升支缓慢、幅度小的动作电位,相对不应期或超常期内,有效不应期,电生理特性 特点 意义,小结：,自律性,保证心脏舒缩交替进行，利于心室充盈,保证房室收缩协调、心室同步收缩，利于心脏射血,保证心脏以窦性节律活动,各部高低不一,（窦房结最高）,兴奋性,有效不应期,特别长,传导性,各部传导速度不一,(,四）收缩性,一、心肌收缩的特点,1,、同步收缩,2,、不发生强直收缩,3,、对细胞外,Ca2+,的依赖性,三、心动周期及心率,心动周期图 各箭头表示：心房收缩开始；心房开始舒张， 心室开始收缩；房室瓣关闭； 半月瓣开放；心室开始舒张； 半月瓣关闭；房室瓣开放。,四、心脏的泵血过程,1、心室的收缩射血,等容收缩期,S,房室瓣关闭 半月瓣开启之前,室内压急剧上升,心室容积不变,快速射血期,S,室内压达峰值 半月瓣开,血液 主动脉。占总射血量2/3,减慢射血期,S,2、心室舒张期与充盈,（1）、,等容舒张期,S,半月瓣关闭 房室瓣开启之前，,室内压急剧下降,，心室容积不变,（2）、,快速充盈期,S,室内压 房内压,房室瓣关闭,心室继续收缩,室内压,主动脉(肺动脉)压,半月瓣开放,射血,心室开始舒张室内压 主动脉(肺动脉)压,半月瓣关闭,心室继续舒张,室内压,20mmHg,时，曲线平坦或轻度下降，但无明显降支。,不出现明显降支的,主要原因,是心肌细胞外间质含大量胶原纤维，阻止心肌细胞被继续拉长,(,难以超过最适初长度,正常的心功能曲线不出现降支,);,心胞膜的限制。,特征：,在较大范围，心室舒末压力与搏功成正变；,有较大的前负荷,-,初长度储备。,对搏出量进行精细调节,使心室射血量和静脉回心血量相匹配,由于心肌本身初长度的改变而引起心肌收缩强度的变化的调节方式称为,异长自身调节,(heterometric autoregulation),机制,:,一定范围内,前负荷,初长度,心肌收缩力,搏出量,静脉回心血量,意义：,心室射血后剩余血量,心室充盈血量,静脉回心血量,心室舒张充盈期持续时间 静脉回流的速度,心包内压 心室顺应性,静脉回心血量心室舒张末期容积心肌初长度心肌收缩力每搏输出量心输出量,影响,心室充盈血量的因素,（二）、后负荷,在其它因素不变的情况下，若,后负荷,（动脉血压）等容收缩相延长而射血相缩短，同时射血相心室肌纤维缩短的程度和速度射血速度,搏出量,（是一种单纯的机械效应）,剩余血量,此时心肌内 舒张末期容积,通过,Starling,机制,使搏出量恢复正常,此调节只在一定范围内起作用，当血压,160mmHg,时，血压增加将导致心输出量减少。,指心肌不依赖前后负荷而改变其力学活动的内在特性。,主要取决于兴奋收缩藕联过程中,活化横桥数目,Ca,2,浓度升高的程度,肌钙蛋白对,Ca,2,的亲和力,肌凝蛋白,ATP,酶活性,心肌收缩能力受多种因素的影响,例：儿茶酚胺与心肌膜上,受体结合胞浆,CAMP,胞浆,Ca,2+,活化横桥数目肌凝蛋白,ATP,酶激活分解,ATP,以提供肌丝滑行力量心肌收缩力,（三）、心肌收缩能力,心率,HR,HR 40180,次/分,HR,心输出量,HR 180,次/分,心室充盈时间明显,充盈量搏输出量心输出量,HR 收缩期储备舒张期储备,六、心音,在每一个心动周期中，一般可以听到两个心音，分别称,第一心音,和,第二心音,。在某些健康儿童或青年人，有时可听到第三心音。,当心肌和心瓣膜发生病变时，心音发生异常,称为,心杂音,心音的产生,心音 第一心音 第二心音,特点 低、浊、长 4060,HZ,高、短 60100,HZ,产生机理 房室瓣关闭 半月瓣关闭,生理意义 标志心缩期开始 标志心舒期开始,听诊部位 心尖部 主动脉瓣 肺动脉瓣,体表心电图（）,用引导电极置于肢体或躯体的一定部位记录出来的心脏电变化曲线称心电图,(ECG),心电图各波、段(期)的意义及正常值,名称 含义 幅 度(,mV),时间(,s),P,波,QRS,波,T,波,从,P,波结束到,QRS,波开始,表示,PR,段,兴奋通过房室交界区、房室束及分支 与基线同,和 浦肯野纤维所需的时间 0.060.14,从,P,波开始到,QRS,波开始,表示从心房开始,PR,间期,从,QRS,波结束到,T,波开始,表示心室各,ST,段,部分处于去极化状态 与基线同 0.050.15,从,QRS,波开始到,T,波结束,表示心室肌,QT,间期,心肌动作电位与心电图的关系,P,波：,心房肌的,AP,QRS,：,心室肌,AP,的,0,期,S-T,段：,心室肌,AP,的,2,期,T,波：,心室肌,AP,的复极化过程，因先后不一，故,T,波较宽。,