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1、生 理 学 循 环 生 理 基础学院生理教研室 卢 波 E-mail: 威廉哈维(William Harvey 1578-1657) 英国医生,现代实验 生理学先驱,发现血 液循环。 心血运动论 Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus 第四章 血液循环 第一节 心脏的泵血功能 第二节 心肌的电生理 第三节 血 管 生 理 第五节 器 官 循 环 第四节 心血管活动的调节 右心:泵血入肺循环;左心: 泵血入体循环。 一、心脏泵血的过程和机制 心动周期 心脏的泵血过程 心音的产生 二、心脏泵血功能的评定 心脏的
2、输出量 心脏的做功量 三、影响心输出量的因素 一、心脏泵血的过程和机制 心动周期 心脏的泵血过程 心音的产生 二、心脏泵血功能的评定 心脏的输出量 心脏的做功量 三、影响心输出量的因素 一、心动周期 (一)概念:心房或心室每收缩和舒张一次称心动周期 。 (二)时程:T1/f60s/750.8s 房缩 0.1s 房舒 0.7s 室缩 0.3s 室舒 0.5s (三)特点: 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 0.351.15 40 1.5 75 0.8 150 0.4 0.300.50 0.250.15 HR心
3、舒期 HR心舒期充盈 休息心衰 (四)心率 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(140次/分) 成人(60100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 一、心脏泵血的过程和机制 心动周期 心脏的泵血过程 心音的产生 二、心脏泵血功能的评定 心脏的输出量 心脏的做功量 三、影响心输出量的因素 二、心脏泵血过程 心动周期中压力、容积等变化 心动周期中压力 、容积等变化 1=主A内压 2=左心室内压 3=左心房内压 4=心音 5=心室容积 =心房收缩期 =等容收缩期 =快速射血期 =缓慢射血期 =等容舒张期 =快速充
4、盈期 =减慢充盈期 (一)心房的泵血 心房收缩 心房容积 房内压 (右房4-6mmHg) (左房6-7mmHg) 房室瓣开放 (动脉瓣处关闭状态) 挤血入心室 (占心室充盈量25%) 心房舒张 (75%由V经心房流入心室 ) (二)心室的泵血 1.心室收缩期 (1)等容收缩期: 心室开始收缩 室内压急剧 (左室内压近80mmHg) 房室瓣关闭 (动脉瓣仍处于关闭状态) (容积不变、血液不流) 继续收缩 快速射血期 等容收缩期的特点: 其时程长短与与肌缩 力、后负荷有关: 肌缩力等容收缩期 后负荷等容收缩期 房室瓣、动脉瓣处关 闭状态; 等容收缩末的动脉压 最低; 室内压上升速最快。 心动周期中
5、压力 、容积等变化 1=主A内压 2=左心室内压 3=左心房内压 4=心音 5=心室容积 =心房收缩期 =等容收缩期 =快速射血期 =缓慢射血期 =等容舒张期 =快速充盈期 =减慢充盈期 (2)快速射血期: 心室继续收缩 室内压动脉压 (左室80mmHg) (右室8mmHg) 动脉瓣开放 (房室瓣仍处于关闭状态 ) 迅速射血入动脉 (占射血量70%) 心室容积迅速 减慢射血期 特点:快速射血期末室内 压与主动脉压最高; 用时少(收缩期 1/3),射血量大。 (3)减慢射血期: 迅速射血入动脉后 心室容积继续 室内压略动脉压 射血能=血液的动能 继续射血入动脉 (占射血量30%) 心室容积继续
6、心室舒张前期 特点:用时长(收缩期2/3 ),射血量少;因外周血管 的阻力作用,血液的动能在主 动脉转变为压强能,使动脉压 略室内压。 心动周期中压力 、容积等变化 1=主A内压 2=左心室内压 3=左心房内压 4=心音 5=心室容积 =心房收缩期 =等容收缩期 =快速射血期 =缓慢射血期 =等容舒张期 =快速充盈期 =减慢充盈期 2.心室舒张期 (1)等容舒张期: 心室开始舒张 室内压迅速 (室内压=动脉压) 动脉瓣关闭 心室继续舒张 室内压急剧迅速 ( 室内压仍房内压 房室瓣仍处于关闭状态) (容积不变、血液不流 ) 快速充盈期 特点:动脉瓣、房室瓣 都处于关闭状态; 动脉瓣关闭产生 第二
7、心音。 (2)快速充盈期: 等容舒张期末 室内压 (室内压房内压) 房室瓣开放 心室继续舒张 室内压 (室内压房内压=负压) 心房和大V内的血液快速入室 (占总充盈量2/3) 心室容积迅速 特点:快速充盈期末的 室内压最低。 (3)减慢充盈期: 随着心室内血 液的充盈,心室与 心房、大V间的压力 差减小,血液流入 心室的速度减慢。 其前半期为大V 的血液经心房流入 心室;后半期为心 房收缩期的挤血入 心室。 心动周期中压力 、容积等变化 1=主A内压 2=左心室内压 3=左心房内压 4=心音 5=心室容积 =心房收缩期 =等容收缩期 =快速射血期 =缓慢射血期 =等容舒张期 =快速充盈期 =减
8、慢充盈期 *第一心音 *第二心音 *第三心音 *第四心音 第一心音第二心音第三心音第四心音 特 点 音调低沉(咚 ) 持续较长 音调高清(哒 ) 持续较短 音调低浊 持续短 音调低沉 持续较长 成 因 心室肌收缩和 房室瓣关闭的 振动;射血大 A扩张及产生 旋涡。 动脉瓣关闭; 射血突停导致 大A和心室壁 振动。 心室充盈减 慢,流速突 变导致室壁 及瓣膜振动 。 心房强烈 收缩,挤 血击撞室 壁。 标 志 心室开始收缩 (心尖区) 心室开始舒张 (动脉瓣区) 快速充盈期 末(心尖) 房缩强烈 意 义 心室收缩力与 房室瓣功能状 态 动脉瓣功能状 态 部分健康青 年 部分老年 和心舒末 期压力
9、高 (四)心音的产生 心动周期中的压力变化: 最高:室内压:快速射血期末 动脉压:快速射血期末 最低:室内压:快速充盈期末 动脉压:等容收缩期末 心动周期中的4对矛盾: 心脏缩与舒(主要矛盾) 压力升与降 瓣膜开与关 血液进与出 心动周期中的瓣膜变化: 房室瓣关:等容收缩期初 房室瓣开:快速充盈期初 动脉瓣关:等容收缩期初 动脉瓣开:快速射血期初 小结: 一、心脏泵血的过程和机制 心动周期 心脏的泵血过程 心音的产生 二、心脏泵血功能的评定 心脏的输出量 心脏的做功量 三、影响心输出量的因素 二、心泵功能评定 (一)每搏输出量及射血分数 每搏输出量:一侧心室每次搏出的血量(70ml) 。 射血
10、分数=每搏输出量心舒张末期容积 6080ml120130ml 5060 意义:心舒张末期容积与心缩力有关(因与心 肌初长度呈正相关)。 心缩每搏输出量射血分数 心室扩大、心功能下降(每搏输出量可 不变)心舒张末期容积射血分数 (二)每分输出量与心指数 每分输出量:一侧心室每分钟射出的血量 每搏输出量心率56L/min 变 异:随机体代谢和活动情况而变化(运动、 情绪激动、怀孕时);女子较相同体重男子的心输出 量约低10。 心 指 数:空腹和安静状态下, 每平方米体表 面积的每分心输出量。 3.03.5L/min.m2 变 异:10岁心指数最大(4L/min.m2以上);以 后随年龄增长而渐降,
11、到80岁时接近2L/min.m2。 意 义:评定不同个体心功能。 如何衡量谁的心脏更好 ? (三)心脏作功量 因心脏收缩不仅射出一定量的血液,而且使这部分血液具有较高的压 强能和较快的流速。 在动脉血压不同的个体,心脏要射出等量的血液,动脉血压高者的心 脏就必须加强收缩。 因此,用心脏作功量要比单纯用心输出量评定心泵血功能更全面。 搏 功=搏出量1/103 (平均动脉压 平均心房压) 13.6 每分功=搏 功 心 率 1/103 = 6.23(Kg.m/min) (cm3) (mmHg)(g/cm3) = 83.1(g.m) 四、心泵功能的调节 每分输出量 每搏输出量 心率 (一)每搏输出量的
12、调节 1.前负荷: =心舒末期容量=异长自身调节 剩余血量:心缩力剩余量 前负荷 V血回流速:大V压房压回流速、量 充盈时程:心率舒张期充盈量 前负荷心肌初长度肌缩力搏出量 前负荷、 后负荷、 心缩力 前负荷 (心舒末期容量 ) 心肌初长度 心肌收缩力 心搏出量 异长自身调节: 心肌收缩力能随心肌 初长度的改变而改变 的现象。 特点:调节范围小( 心肌初长度2.25 2.30um)。 意义:能精细调节每 搏输出量。 Frank-Starling定律:心脏不依赖神经-体液 因素自身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的 现象。 心泵功能的自身调节机制,可通过心室功能曲线 进步说明: 左 中 右
13、左段:较陡。心功正常 工作段:表明初长度在未 达到最适前负荷时,搏功 随初长度而。 中段:稍平。说明前负 荷-初长度达上限,但对搏 出量影响不大。 右段:平坦或略降。说 明心肌有抵抗过度延伸的 特性,保持搏功基本不变 。 2.后负荷:= 动脉血压 临床:AB持续心 肌肥厚泵血功能 搏出量恢复正常 异长自身调节 等长自身调节(体液 ) 前负荷 剩余量回流量不变 搏出量 射血期射血速 等容收缩期心肌缩速 后负荷(一定范围内) 3.心肌收缩能力等长自身调节 概念:指心肌在前、后负荷不变(心肌初长度不 变),而改变肌缩程度、速度和张力等方面,实现调节 每搏输出量的内在特性。 意义:能对持续的、剧烈的循
14、环变化有强大的调 节作用。 收缩能力:NE受体 cAMPCa2+通道开放几率 +开放时间 Ca2+i 心缩力。 收缩能力:AChM受体抑 Ca2+通道+激活K+通道 AP的2 、3期缩短Ca2+内流心 缩力。 (二) 心率 心率每搏输出量每分输出量 40150次/分:每分心输出量 150次/分 心动周期缩短(尤其心舒期) 充 盈量每搏出量每分心输出量。 40次/分 心动周期延长(尤其心舒期) 充 盈量达极限而心率太慢每分心输出量。 注: 每搏输出量在恒定的条件下,心率是调节心输出 量的主要因素。 心率和心缩力是影响心输出量的主要因素。 一定范围内,心率可使心输出量。 每分输出量 血 压 心 率
15、 心肌收缩性前负荷 每搏出量 充盈时程 静脉血回流速 剩余量 后负荷 神 经 体 液 调 节 等长自身调节 异长自身调节 五、心力贮备 概念:心输出量能随机体代谢的需要而增加 的能力。 意义:反映心脏的健康程度、心脏泵血功能。 组成 心率贮备 搏出量贮备: 收缩期贮备量:5560ml(射血分数) 舒张期贮备量:15ml(不能无限扩张) 复习思考题 1.在一个心动周期中,心瓣膜的状态有何变动?其 变动的机制和生理意义是什么? 2.在心脏收缩、舒张过程中,何部位、何时其压力 最高?何部位、何时期压力最低?并说明理由。 3.说明第一心音、第二心音的产生原因及特点。 4.以心脏的缩舒、压力的升降、瓣膜
16、的开关、血流 的方向和容积的变化为基础说明射血和充盈的过程( 原理)。 5.说明心排出量的调节,并简述其机制。 说明评定泵血功能的指标及生理意义。 6.为什么舒张压主要反映外周阻力的大小? 7、心动周期中,在下列哪个时期主动脉压最低( ) A.等容收缩期末 B.等容舒张期末 C.心房收缩期末 D.快速充盈期末 E.减慢充盈期末 8、心室舒张期( ) A.血液粘滞度增大,冠状动脉血流量减少 B.主动脉血压过低,冠状动脉血流量减少 C.心肌对冠状动脉的挤压力增大,冠状动脉血流量减少 D.冠状动脉阻力增大,冠状动脉血流量减少 E.心肌对冠状动脉的挤压力减小,冠状动脉血流量增加 A E 第二节 心脏生
17、物电和生理特性 心肌细胞的跨膜电位极其形成机制 (一)工作细胞 (二)自律细胞 心肌的生理特性 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 体表心电图 心肌细胞的跨膜电位极其形成机制 (一)工作细胞 (二)自律细胞 心肌的生理特性 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 体表心电图 根据各类心肌细胞 AP的O期去极化速率和4 期有无自动去极化,将心 肌分为: 快反应自律细胞: 0期去极速率快,4期有 自动去极化。 快反应非自律细胞 :0期去极速率快,4期 无自动去极化。 慢反应自律细胞: O期去极速率慢, 4期有 自动去极化。 慢反应非自律细胞 :O期去极速率慢,其4期 无自动去极化。 一、心肌细胞的动作电位 (
18、一)心室肌的生物电 (二)心室肌RP和AP的形成机制 1心室肌细胞静息电位形成机制 (1)幅度:-90mV(较骨骼肌细胞、神经细胞大)。 (2)机制:=IK1电流形成的K+平衡电位 条件:膜两侧存在浓度差: 膜通透性具选择性:K+/Na+100/1 结果:K+顺浓度梯度由膜内向膜外扩散,达 到K+平衡电位。 K+i K+o281 Na+i Na+o113 2.心室肌细胞AP的形成机制 : 0期: 刺激 RP 阈电位 激活快Na+通道 Na+再生式内流 Na+平衡电位 (0期) 快Na+通道:-70mV激活,-55mV 失活,持续1-ms,特异性强( 只对Na+通透)。 0期 按任意键显示动画2
19、 1期: 快Na+通道失活 + 激活Ito通道 K+一过性外流 快速复极化 (1期) Ito通道:Ito的离子成分为K+。 1期 Na+ K+ 按任意键显示动画2 2期: O期去极达-40mV时 已激活慢Ca2+通道 + 激活IK 通道 Ca2+缓慢内流 与K+ 外流处于平衡状态 缓慢复极化 (2期=平台期) 慢Ca2+通道:激活与失活比Na+ 通道慢,特异性不高:Ca2+ ( 53%)、Na+(27%)、K+ (20% )都通透。 2期 Na+ K+ Ca2+ K+ 按任意键显示动画2 3期: 慢Ca2+通道失活 + IK 通道通透性 IK1电流逐渐加强 快速复极化 至RP水平 (3期) 4
20、期:因膜内Na+和Ca2+ 升 高,而膜外K+升高激活离子泵 泵出Na+和Ca2+,泵入K+恢复正 常离子分布。 3期 Na+ K+ Ca2+ K+K+ 泵 按任意键显示动画2 泵 3期 0 0期期:快钠通道激活,大量:快钠通道激活,大量 NaNa + + 内流;内流; 1 1期期:瞬时外向电流(:瞬时外向电流( I I toto); ); 以以 I Ik k toto为主; 为主; 2 2期期:CaCa2+ 2+缓慢内流( 缓慢内流( I I CaCa-L-L) ) 与与K K + + 外流(外流( I Ik k )处于平衡状态)处于平衡状态 ; 3 3期期:CaCa2+ 2+内流停止, 内
21、流停止, K K + + 外流外流 增加(增加( I Ik k , I I k1k1 ); ); 4 4期期:钠:钠- -钾泵,钠钾泵,钠- -钙交换,钙交换, 钙泵。钙泵。 工作细胞的跨膜电位及其形成机制 心肌细胞的跨膜电位极其形成机制 (一)工作细胞 (二)自律细胞 心肌的生理特性 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 体表心电图 (二)自律细胞的跨膜电位及形成机制 1.窦房结P细胞(慢反应自律细胞)的电位 (1)电位特征: RP:不稳定,能自动去极化,称为最大舒张电位 。 AP:分0,3,4三个时期, 无1期和2期。 (2)电位形成机制 0期:当4期自动去极化达到阈电位激活慢钙 通道(Ica-
22、L型)Ca2+内流 Ca2+Ca2+ 0期 阈电位 零电位 按任意键显示动画1、2 3期:慢钙通道(Ica-L型)渐失活 + 激活钾 通道(IK) Ca2+内流+ K+递减性外流 (因钾通道的失活K+呈递减性外流 ) K+ Ca2+ 3期 按任意键显示动画1、2 4期:K+递减性外流 + Na+递增性内流(If)+ Ca2+ 内流(Ica-T型钙通道激活)缓慢自动去极化 K+ 具“自我”启动 “自我”发展 “自我”终止的离子流现象。 Na+Ca2+ 4期按任意键显示动画1、2 2.浦肯野细胞(快反应自律细胞)的电位 1.形成机制: 0、1、2、3期:心 室肌细胞基本相似。 4期:为递增性Na+
23、 为主的内向离子流( If)+ 递减性外向K+ 电流所引起的自动去 极化。 2.特点: (1)0期去极化速 快,幅度大。 (2)4期自动去极 化速度比窦房结 细胞的慢,故自 律性低。 注:If通道:复极化的3期-60mV开始激活、-100mV充 分激活,去极化的0期-50mV失活。是超极化激活、 具有时间依从性的非特异性通道,不是快Na+通道, TTX不能阻断。 快、慢反应心肌细胞AP的特征比较 快反应AP 慢反应AP AP波形分5个期: AP波形分3个期: 0、1、2、3、4期 0、3、4期 电位幅度高 电位幅度低 0期去极速度快 0期去极速度慢 0期主要与Na+内流有关 0期主要与Ca2+
24、内流有关 具有快、慢通道 只有慢通道 (以快通道为主) RP大:-85mv-90mv RP小:-85mv-90mv Rp稳定(普通心肌细胞)Rp不稳定(自律细胞) 不稳定(自律细胞) 通道阻断剂:河豚毒 通道阻断剂:Mn2+、异搏定 根据各类心肌细胞 AP的O期去极化速率和4 期有无自动去极化,将心 肌分为: 快反应自律细胞: 0期去极速率快,4期有 自动去极化。 快反应非自律细胞 :0期去极速率快,4期 无自动去极化。 慢反应自律细胞: O期去极速率慢, 4期有 自动去极化。 慢反应非自律细胞 :O期去极速率慢,其4期 无自动去极化。 心肌细胞的跨膜电位极其形成机制 (一)工作细胞 (二)自
25、律细胞 心肌的生理特性 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 体表心电图 (一)兴奋性 1.一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化: 有效不应期 绝对不应期 局部反应期 相对不应期 超 常 期 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 心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点
26、是有效不应期特别长(平均250ms),相当于心 肌整个收缩期和舒张早期。它是骨骼肌与神经纤维有效不应 期的100倍和200倍。这一特性是保证心肌能收缩和舒张交替 进行,不出现强直收缩的生理学基础。 有效不应期的长短主要取决2期(平台期)。 2.影响因素: (1)静息电位与阈电位之间的差距 差距需刺激阈值兴奋性 差距需刺激阈值兴奋性 (2)Na+通道的性状 Na+通道所处的机能状态,是决定兴奋性正常、低 下和丧失的主要因素,而通道处于何种状态则取决于 当时的膜电位以及有关的时间进程。 完全备用 失 活 刚复活 渐复活 基本备用 产生AP 绝对不应期 局部反应期 相对不应期 超常期 兴奋性正常 兴
27、奋性无 兴奋性低 兴奋性高 3.兴奋性周期性变化与收缩的关系 心肌收缩是在肌膜AP触发下,发生兴奋-收缩耦联 ,引起肌丝滑行实现的。 (1)不发生强直收缩 心肌的有效不应期特别长,相当于整个收缩期加 舒张早期,任何刺激落在此期内,心肌都不会发生 兴奋反应。 当刺激频率多数刺激落在有效不应期内,最 多引起期前收缩,不会发生强直收缩。 但在离体蛙心灌流实验中,当Ca2+o过高 时钙僵(Ca2+利于收缩不利于舒张,出 现持续收缩状态)。 (2)期前收缩与代偿间歇 期前收缩:心脏受到窦性节律之外的刺激,产生的 收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。 代偿间歇:一次期前收缩之后所出现的一段较长的 舒张期
28、称为代偿性间歇。 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。 心肌细胞的跨膜电位极其形成机制 (一)工作细胞 (二)自律细胞 心肌的生理特性 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 体表心电图 (二)自动节律性 概念:心肌组织在没有外来刺激的条件下,仍 能自动地产生节律性兴奋和收缩的特性。 起源:心内特殊传导 系统(房室结的结区除 外),其自律性窦房结 房室交界心室内传 导组织。 窦房结为正常起搏点, 其它组织为潜在起搏点 。 (二)心肌自律性 自律细胞4期
29、的缓慢自动去极速率的不同,各部 位的自律细胞的自律性高低不一: 窦房结-房室结-浦氏纤维 (90-100次/分)(40-60次/分) (20-40次/分) 心肌自律性与心律的关系是:节律高者控制节律低者: 节律高者具有抢先夺获(抢先达到阈电位产生AP)和超速 驱动压抑(抢先夺获压抑节律低者的“被动”节律性兴奋 )的机制。 注:窦房结为正常起搏点,其它自律组织为潜在起搏点或 异位起搏点。 以窦为起搏点的心跳为窦性节律,以窦外为起搏点的 心跳为异位节律(结性心律、室性心律)。 1.4期自动去极化速度 a.自动去极化速快 达到阈电位的时间短自 律性高。 b.自动去极化速慢 达到阈电位的时间长自 律性
30、低。 (三)影响自律性的因素 3.阈电位水平 在上述因素不变的前提下 : 阈电位水平 下移(图中TP1) 上移(图中TP2 ) 最大舒张电位阈电位 距离近 距离远 自动去极化达到阈电位 时间短 时间长 自律性高 自律性低 2.最大复极电位水平 最大复极电位水平小距阈电位近自动去极化达到阈电 位的时间短自律性高。 最大复极电位水平大距阈电位远自动去极化达到阈电 位的时间长自律性低。 3.阈电位水平 在上述因素不变的前提下 : 阈电位水平 下移(图中TP1) 上移(图中TP2 ) 最大舒张电位阈电位 距离近 距离远 自动去极化达到阈电位 时间短 时间长 自律性高 自律性低 2.最大复极电位水平 心
31、肌细胞的跨膜电位极其形成机制 (一)工作细胞 (二)自律细胞 心肌的生理特性 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 体表心电图 三、心肌的传导性 1.传导原理:局部电流。 闰盘(缝隙连接) 特殊传导系统。 2.传导过程 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 3.传导速度 浦氏纤维 (4m/s) 束支 (2m/s) 心室肌 (1m/s) 心房肌 (0.4m/s) 结区 (0.02m/s) 传导时间 心房内-房室交界-心室内 (0.06s) (0.1s) (0.06s) 4传导特点: 浦氏纤维最快房、室内快同步 收缩,利射血。 房室交界最
32、慢房室延搁利房 排空、室充盈。 房室交界是传导必经之路,易出现 传导阻滞(房室阻滞)。 房室延搁:由于房室交界区的细胞传到速度很 慢,且它是兴奋从心房传到心室的唯一通道, 因此兴奋到达心室恤经过一个时间延搁的现象 。意义在于使得房室不会同时收缩。 (二)影响传导的因素 1.细胞的直径 直径粗大胞内电阻小传导速度快 直径细小胞内电阻大传导速度慢 (但在同一心肌细胞,兴奋传导快慢主要受局 部电流形成和邻近部位膜兴奋性的影响) 2.0期去极化的速度和幅度 0期速度 与邻旁间 产生局 RP距 新AP 传导 0期幅度的电位差部电流阈电位产生速 快 高 大 大 近 易 快 慢 低 小 小 远 不易 慢 3
33、.邻旁部位细胞膜的兴奋性 心肌细胞的兴奋传导是沿着细胞膜的兴奋扩散的 过程,只有邻近未兴奋部位膜的兴奋性正常,兴奋才能 正常地传导通过。 (0期慢、小) 减慢 处相对不应期 部分失活状态 处绝对不应期 失活状态 阻滞 邻近部位膜兴奋性Na+通道状态 传导性 4.静息电位或舒张期电位的水平 在一定范围内: RP绝对值大0期去极的速快、幅高传导快 RP绝对值小0期去极的速慢、幅低传导慢 5.阈电位水平 邻旁部位 RP与 邻旁部位 传导 阈电位水平 阈电位差 兴奋性 速度 下移 小 易产生AP 快 上移 大 难产生AP 慢 心肌细胞的跨膜电位极其形成机制 (一)工作细胞 (二)自律细胞 心肌的生理特
34、性 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 体表心电图 (四)收缩性 1.心肌收缩的特点 (1)同步收缩(合胞体) (2)不发生完全强直收缩 (3)对 Ca2+的依赖性-兴奋收缩耦联 2.影响心肌收缩的因素 Ca2+oCa2+内流肌缩力; Ca2+oCa2+内流肌缩力; Ca2+o Ca2+内流无兴奋收缩脱耦联。 三、心音的产生 第一心音第二心音第三心音第四心音 特 点 音调低沉(勒 ) 持续较长 音调高清(哒 ) 持续较短 音调低浊 持续短 音调低沉 持续较长 成 因 心室肌收缩和 房室瓣关闭的 振动;射血大 A扩张及产生 旋涡。 动脉瓣关闭; 射血突停导致 大A和心室壁 振动。 心室充盈减 慢,流
35、速突 变导致室壁 及瓣膜振动 。 心房强烈 收缩,挤 血击撞室 壁。 标 志 心室开始收缩 (心尖区) 心室开始舒张 (动脉瓣区) 快速充盈期 末(心尖) 房缩强烈 意 义 心室收缩力与 房室瓣功能状 态 动脉瓣功能状 态 部分健康青 年 部分老年 和心舒末 期压力高 心肌细胞的跨膜电位极其形成机制 (一)工作细胞 (二)自律细胞 心肌的生理特性 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 体表心电图 三、体表心电图 ECG: 将引导电极置于 身体一定部位, 记录整个心动周 期中心电变化( 各细胞的综合心 电向量)的波形 图。 (一)正常心电图各波和间期的形态及其意义 P波:由左右两心房的去极化 过程所产
36、生; QRS波群:代表 左右两心室 去极化过程的电位变化 P-R间期:代表心房开始兴奋到 心室开始兴奋所需的时间 ST段:代表平台期; T波:心室复极过程所产生的电位 变化; Q-T间期:代表心室肌开始兴奋 去极到完全复极到转入静息 状态的时间 (一)正常心电图各波和间期的形态及其意义 (一)正常心电图的 波形及生理意义 名 称 时间(S) 幅度(mV) 意 义 P波 0.060.11 0.050.25 两心房兴奋 Q波 室中隔兴奋 R波 0.060.11 0.52.0 心尖+侧壁肌兴奋 S波 心室后基底部兴奋 T波 0.050.25 0.11.5 两心室复极化过程 P-R间期0.120.20
37、 兴奋:房室的时间 S-T段 0.050.15 心室肌的AP处于平台期 Q-T间期 0.4 心室去极化+复极化的时间 (二)心电图各导联的连接及正常图形 aVL aVR Avf 1.标准导联与加压肢体导联 V1 V2 V3 V4 V5 2.胸导联 (三)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。 复习思考题 1.心室肌细胞和窦房结细胞的动作电位有何特征? 各时相产生的离子机制是什么? 2.说明窦房结和浦肯野细胞自律性的发生机制。 3.与骨骼肌相比,心肌有哪些生理特性?
38、4.试述影响心肌自律性、兴奋性、传导性和收缩性 的因素,并说明何者是主要影响因素。 5.试述正常兴奋传导的顺序、特点及房室延搁的意 义。 6.说明心肌细胞在一次兴奋过程中,兴奋性的周期 性变化有何意义? 7.简述快、慢反应细胞的异同。 8.心电图各波和间期的意义是什么? 复习思考题 9.Na+、K+顺浓度差转移是否生电?逆浓度差移动 是否生电? 10.试述心脏特殊传导系统的功能。 11.心脏为什么能有节律的、有顺序的收缩与舒张 ? 12.说明心肌和骨骼肌AP的异同点。 13.如何证明心肌在兴奋后兴奋性发生了变化?原 因何在?与室缩、室舒时相及AP时相的关系怎样? 14.试述心肌自律性、兴奋性、
39、传导性和收缩性的 特点。 15.阐述房室结和浦肯野纤维传导速度差异的原因 及生理意义。 16.窦房结的兴奋传导到心室肌,其AP是否是同一 个?说明其理由。 17.窦房结细胞最大复极电位的绝对值较小,是由 于它的细胞膜对下列哪个离子的电导较低( ) A.钾离子 B.钠离子 C.氯离子 D.钙离子 E.钙离子+钠离子 18.窦房结细胞去极化结束时电位为( ) A.-90mV B.-70mV C.-40mV D.0mV E.+30mV A D 一、血管分类 二、血流动力学 三、动脉血压 1.动脉血压的概念正常值 2.动脉血压的形成机制 3.影响动脉血压的因素 四、静脉血压和静脉回心血量 五、微循环
40、六、组织液的生成和回流 第三节 血管生理 一、各类血管的功能特点 1.大A:具有弹性和可扩性 2.小(微)A:半径小、阻力大 3.小(微)V: 4.Cap.:薄、透性好 5.V:容纳循环血量60-70% 弹性贮器血管 Cap.前阻力血管 Cap.后阻力血管 物质交换血管 容量血管 注:Cap.= Capillary(毛细血管) 二、血流动力学 (一) 血流 1.血流量:指单位时间内流经某一血管截面的血 量(容积速度)。 公式:QP/R (P1-P2)r4/ 8L 单位:ml/min或L/min 注:Q:单位时间的液体流量 P:两端的压力差 R:管道内的阻力 r:血管半径 L:血管长度(常数,不
41、变) :与血细胞比容 血流切率 血管口径 温度血浆蛋白成分和浓度有关。 2血流速度:血液在血管内流动的直线速度,即 一质点(例如一个红细胞)在血液前进的速度。 公式:VQ/S (注:S为血管横截面积) 3血流方式: 层流:QP/R 湍流:QP/R 4血流阻力: 公式:R8L/r4 (二)血压 概念:血管内的血液对血管壁的侧压力。 不流动时的侧压力称体循环平均压(充盈压); 流动时的侧压力称血压(分动、静脉血压)。 公式:PQR 各段血管 的压力梯度: 主A:100mmHg 小A:85mmHg Cap:30mmHg V始:10mmHg 心房(大V):0 一、血管分类 二、血流动力学 三、动脉血压
42、 1.动脉血压的概念正常值 2.动脉血压的形成机制 3.影响动脉血压的因素 四、静脉血压和静脉回心血量 五、微循环 六、组织液的生成和回流 三、动脉血压和脉搏 (一)动脉血压 1.正常值与测量 收缩压(Sp):室缩时, 动脉血压升高到的最高值 (100120mmHg) 舒张压(Dp):室舒时, 动脉血压降低到的最低值 (60 80mmHg) 脉搏压:Sp-Dp 30 40mmHg 平均动脉压:Dp + 脉压/3 (Sp + 2Dp)/3 血压的测量示意图 2.生理变异: 年龄10岁Bp1mmHg(血压随年龄的增 加而升高,Sp的升高比Dp的升高更明显) 吸气呼气Bp:吸气负压抽吸,血贮于肺 中
43、回心血量射血量Bp 活动安静 站位卧位 右臂左臂(1.33kPa or 10mmHg) 上午下午(811时最高,08时最低) 高原平原 男性女性 2.形成机制 前提条件:足够的血液充盈 闭合的血流环路 决定因素:心室射血对血流产生的动力 ; 外周血管口径变化对血流产 心室舒张心室收缩 射血入主A 外周阻力大A回弹 (势能释放) 推血继续流动 血液对动脉壁的侧压 降低到最小值=舒张压 血液对动脉壁的侧压 上升到最大值=收缩压 推血(1/3)流动 大A扩张(2/3) (动能消耗) (势能贮存+缓冲力 ) 生的阻力. 形成机制: 弹性贮器血管的作用: 使心脏间断泵血转化为血管的连续血流。 心搏功能量
44、消耗: 缓冲SP(势能贮存) 维持DP(势能释放) 动能:推动血流 + 大A扩张 势能:管壁侧压力 + 克服外周阻力 (1)每搏出量心缩期射入A血量管壁侧压力 (2)心率心舒期心舒末期A血量管壁侧压力 3. 动脉血压的影响因素: 心舒末期A血量(不明显) DP(不明显) SP(明显) 血流速 DP(明显) 搏出量SP(不明显) 回心血量 (3)外周阻力心舒期血流速心舒期A血量 心缩期血流速 SP(不明显) (4)大动脉弹性储器作用缓冲SP维持DP (5)循环血量/血管容积的比例失调 如:大失血循环血量Bp(显著) 过敏休克血管容积回心血量Bp DP(明显) 管壁侧压力 SP(明显)DP脉压 体
45、循环平均压变化Bp变化 动脉血压影响因素 SpDP脉压Bp 搏出量 (明显) 心率 (明显) 外周阻力 (明显) 有效血量 (明显)(明显) 大A弹性 (明显) 3、影响动脉血压的因素 (二)动脉脉搏 波组成 对应关系 形成机理 生理意义 上升支 快速射血期 Bp骤升 反映心率、每分输出量、 下降支 前 段 减慢射血期 A壁回缩 降中峡 主A瓣关闭 血液返流又回弹 外周阻力 后 段 心室舒张期 A内压力继 的大小 脉搏实质是随心室缩舒所形成的大A压力波, 沿血管壁传布的能量表现,非血液流到所摸A对A壁 的冲击波动。 射血阻力等 A壁被动扩张 输出速度、瓣膜状态、 大致反映 管内压力 一、血管分类 二、血流动力学 三、动脉血压 1.动脉血压的概念正常值 2.动脉血压的形成机制 3.影响动脉血压的因素 四、静脉血压和静脉回心血量 五、微循环 六、组织液的生成和回流 四静脉血压与血流 (一)静脉血压 1.分类: (1)外周静脉压:各器官的静脉压。当心脏 射血功能降低,静脉回流降低时,血液将留 滞在外周静脉,静脉压升高。 (2)中心静脉压:胸腔内大静脉或右心房的 压力。正常值为412cmH2O。 2.特点:近心端低,远心端
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