生理学_关于血液循环的相关问题.ppt
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1、第四章 血液循环,第一节 心脏的泵血功能,第三节 血 管 生 理,第四节 心血管活动的调节,第二节 心脏的电生理学及生理特性,第五节 器 官 循 环,第一节 心脏的泵血功能,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 (一)心动周期(cardiac cycle) 1.概念:心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期称心动周期。 2.时程:T1/f60s/750.8s,房缩 0.1s 房舒 0.7s,室缩 0.3s 室舒 0.5s,3. 特点,0 0.4 0.8,心房,*心室,2) 房、室先后收缩 3) 左右同步收缩,1) 房、室均有各自的心动周期,全心舒张期, 舒张期(d
2、iastole)时间 收缩期(systole)时间 全心舒张期0.4s 利心肌休息和心室充盈 心率快慢决定心动周期长短,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,习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。,心舒期充盈 休息心衰,心舒期, (二)、心脏的泵血过程,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,左心室的射血和充盈过程,1.心房收缩期 2.等容
3、收缩期 3.快速射血期 4.减慢射血期 5.等容舒张期 6.快速充盈期 7.减慢充盈期,心室 收缩期,心室 舒张期,1.心房收缩期,1.心室收缩期 (1)等容收缩期(period of isovolumic contraction): 心室开始收缩 室内压急剧 (左室内压近80mmHg) 房室瓣关闭(产生S1) (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,0.05s,等容收缩期的特点: 其时程长短与心肌收缩力、主动脉压有关: 肌缩力等容收缩期 主动脉压等容收缩期 房室瓣关闭产生第一心音; 等容收缩末的动脉压最低; 室内压上升速度最快。,(2)快速射血期(period
4、 of rapid ejection): 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。,0.1s,(3)减慢射血期(period of slow ejection): 迅速射血入动脉后 心室容积继续 室内压略动脉压 血液的动能仍很高 继续射血入动脉 (占射血量30%) 心室容积继续 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
5、压略室内压。,0.15s,2.心室舒张期,(1)等容舒张期(period of isovolumic relaxation): 心室开始舒张 室内压迅速 (室内压动脉压) 动脉瓣关闭(产生S2) 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心音。 室内压下降速度最快,0.06-0.08s,(2)快速充盈期(period of rapid filling): 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
6、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。,0.11s,(3)减慢充盈期(period of slow filling): 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。,0.22s,(三)心房在心脏泵血活动中的作用,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),小 结,心室射血的动力: 心室-动脉压力差,心室收缩,心室充盈
7、的动力: 房-室压力差,心室舒张,血液方向的控制: 瓣膜的单向开闭,心动周期的特点,以左心室为例的典型心动周期的生理表现是常考点,归纳总结如下表,左心室压力最高快速射血期末; 左心室压力最低-快速充盈期末; 左心室容积最小等容舒张期末; 左心室容积最大心房收缩期末; 主动脉压力最高快速射血期末; 主动脉压力最低等容收缩期末; 主动脉血流量最大快速射血期; 室内压升高最快等容收缩期; 室内压下降最快-等容舒张期; 心室回心血量主要靠心室舒张的抽吸作用(占75),心房的收缩射血仅占25的血量。,压力及容积改变的“最大、最小”极值,(四)心音(heart sound)的产生,二、心输出量与心脏做功
8、(一)每搏输出量与每分输出量 1.每搏输出量和射血分数 每搏输出量(stroke volume):简称搏出量,一侧心室一次心脏搏 动所射出的血液量(70ml)。 射血分数:搏出量占心室舒张末期容积的百分比。 (ejection fraction) 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,2.每分输出量和心指数 每分输出量:也称心输出量,一侧心室每分钟射出的血液量。 (minute volume) 搏出量心率56L/min(男:4.5 6.0) 变
9、 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(cardiac index):以单位体表面积(m2)计算的心输出量称为。安静和空腹情况下测定的心指数称为静息心指数,可作为比较身材不同个体的心功能的评价指标。 中等身材成年人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,到80岁时接近2L/min.m2。 意 义:评定不同个体心功能。,(二)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
10、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),三、心脏泵血功能的储备,(二) 构成(最大输出量) 1.心率储备(heart rate reserve) 2.搏出量储备(stroke volume reserve),75160-180次/min (22.5倍), 收缩期储备 舒张期储备,(心肌收缩能力):5520 (35-40 ml) (增加舒张末期容
11、积):125140 (15 ml),(一) 心力储备(cardiac reserve)(5-6L-25-35L) 心输出量随机体代谢需要而增加的能力,搏出量,心率,1 前负荷,2 心肌收缩能力,3 后负荷,四、影响心输出量的因素,异长自身调节,等长自身调节,心输出量,(一)前负荷(preload)初长度: 1.心室肌的前负荷 心室(心房)舒张末期容积(压力) 2.心肌异长自身调节 (1)心室功能曲线与心定律:将对应不同心室舒张末期压力或容积的搏出量或搏功的数据绘制成的曲线,称为心室功能曲线(ventricular function curve)。,5-15mmHg:上升支;15-20mmHg:
12、趋于平坦 高于20mmHg:平坦甚至轻度下倾,前负荷 (心舒末期容量) 心肌初长度 心肌收缩力 搏出量(搏功),异长自身调节: 通过改变心肌初长度而引起心肌收缩力改变的调节。 特点:调节范围小 意义:能精细调节每搏输出量,使心室射血量与静脉回心血量之间保持平衡,从而使心室舒张末期容积和压力保持在正常范围内。,Starling定律:心室舒张末期容积在一定范围内增大可增强心室收缩力的规律称为心的定律(F-S定律)。,(2)正常心室肌的抗过度延伸特性 心肌最适初长度为肌小节2.0-2.2m。 初长度对心肌收缩力影响的机制与骨骼肌相似。对于骨骼肌,当大于最适初长度,作功量下降,而心肌含有丰富的胶原纤维
13、和多层肌纤维,能抵抗过度牵拉,肌节一般不会超过2.25-2.30m,使心脏不会在前负荷明显增加时发生搏出量和作功的下降。所以曲线无降支。说明此时初长度与前负荷不再呈平行关系,前负荷继续增加,初长度不再增加。慢性心脏病,心脏过度扩张,曲线出现降支,表明心肌收缩功能已严重受损。,3.影响前负荷的因素包括:,(1)剩余血量(总充盈量):心缩力 剩余量 (2)静脉回心血量(主要): 1)心室充盈时间: 心率 舒张期 充盈时间和量 静脉回心血量 2)静脉回流速度:回流速度快 量 3)心室舒张功能:收缩末期心肌细胞内钙离子回降的速率 4)心室顺应性 5)心包腔内压力:压力增大-回心血量减少,心室舒张 末期
14、容积,剩余血量 静脉回心血量,(二)心肌收缩能力(myocardial contractility)等长自身调节 概念:指心肌不依赖于前、后负荷而能改变其力学活动的内在特性。 意义:能对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。,活化的横桥数目和肌球蛋白头部ATP 酶的活性。儿茶酚胺,钙增敏剂(茶碱),甲状腺激素。,(三)后负荷(afterload):= ABp,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),(四) 心率(heart rate) 心率每搏输出量每分输出量
15、 40150次/分:心率每分心输出量 160-180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。,一定范围内,心率可使心输出量。 心率受神经体液因素调节,心率,交感神经,E,NE,甲状腺素 体温(1-12-18次/分),迷走神经,每分输出量,血 压,心 率,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,复习提问,1.心动周期中,占时间最长的是( )。 心房收缩期 B. 等容收缩期 C. 等容舒张期 D. 射血期 充盈期 2.心动周期
16、中,心室血液的充盈主要取决于( ) A. 心房收缩的挤压作用 B. 心室舒张的抽吸作用 C. 胸内负压促进静脉回流 D. 血液依赖地心引力回流 E. 骨骼肌挤压促进静脉回流,E,B,3.房室瓣开放见于( ) A. 等容收缩期 B. 心室收缩初期 C. 等容舒张初期 D. 等容收缩初期 E. 等容舒张末期 4.心室肌的后负荷是指( ) A. 心房压力 B. 大动脉血压 C. 快速射血期心室内压 D. 减慢射血期心室内压 E. 等容收缩初期心室内压 5.异长自身调节是指心脏的每搏输出量取决于( ) A. 平均动脉压 B. 心率储备 C. 心力储备 D. 心室舒张末期容积 E. 心室收缩末期容积,E
17、,B,D,6.在NE作用下,心室功能曲线向哪个方向移位 ( ) A. 正上方 B. 左上方 C. 左下方 D. 右上方 E. 右下方 心动周期 心输出量 心指数 射血分数 11.简述心脏泵血过程。 12.一、二心音有何区别?,B,第二节 心脏的电生理学及生理特性 心脏的主要功能是泵血,70岁一生泵血160000m3。心脏不断地有秩序的、协调的收缩与舒张,是实现泵血功能的必要条件 而心脏的这种功能是依赖于心肌细胞的生理特性:兴奋性(excitability)、传导性(conductivity)、自律性(automaticity)、收缩性(contractility)。其中前三者属于电生理特性,收
18、缩性属于机械特性。,心 心内膜 工作细胞 :心房肌和心室肌 脏 兴奋性、传导性和收缩性 结 执行收缩功能 构 心肌层 心外膜 自律细胞:窦房结、浦肯野 兴奋性、传导性和自律性 产生和传导兴奋,控制心 脏节律性活动,(Cardiac working cell),(Rhythmic cell),心肌细胞的生物电,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
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