第3章循环生理(2)

1、(F)心的泵血功能心的泵血功能心肌细胞的生物电心肌细胞的生物电心肌生理特性心肌生理特性心音和心电图心音和心电图心脏生理心脏生理: :血管功能血管功能: :神经调节神经调节体液调节体液调节心脏血管活动的调节心脏血管活动的调节: :第三章第三章 血液循环血液循环各类血管的功能特点各类血管的功能特点血流动力学血流动力学动脉血压和脉搏动脉血压和脉搏静脉血压和血压静脉血压和血压微循环微循环组织液和淋巴组织液和淋巴概述概述定义定义:血液在循环系统内循环流动称为血液在循环系统内循环流动称为血液循环（血液循环（blood cycle）。功能：功能：运输运输O2、CO2、营养物质、代、营养物质、代谢产物、激素和

2、其他体液因子；分泌谢产物、激素和其他体液因子；分泌生物活性物质。生物活性物质。意义：意义： 血液循环对生命活动的正常进血液循环对生命活动的正常进行起至关重要的作用，血液循环一旦行起至关重要的作用，血液循环一旦停止，生命也随之终结停止，生命也随之终结?3.1 心脏的泵血功能心脏的泵血功能一、心脏泵血功能的周期性活动一、心脏泵血功能的周期性活动（一）（一）心动周期和心动周期和心率心率1、心动周期（cardiac cycle）： 心脏每收缩、舒张一次，称为一个心动周期。通常的心动周期是指心室活动的周期。 心动周期时程的长短与心率有关。2、每分钟内心脏搏动的次数称为心率心率(heart rate) 。

3、小型动物的心率比大型动物快，不同种类、不同年龄、不同性别、不同生理情况下的动物，心率都有所不同。心率过慢好不好？3.3.特点特点: : 舒张期时间舒张期时间 收缩期时间收缩期时间 全心舒张期全心舒张期0.4s 0.4s 利心肌休息和室充盈利心肌休息和室充盈 心率快慢主要影响舒张期：心率快慢主要影响舒张期：心率心率 心动周期心动周期 室缩期室缩期 室舒期室舒期0.351.15 1.5 0.8150 0.40.300.500.250.15心舒期心舒期心舒期心舒期充盈充盈 休息休息心衰心衰心缩心缩( (舒舒) )期习惯以心室的活动作为心脏活期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。动的指标。根据心室内压

4、力、容积的改变、瓣膜开闭与血流的情况，通常将一个心动周期过程划分为几个时期： （二）、（二）、 心脏泵血过程和机理心脏泵血过程和机理1.心房收缩期心房收缩期 atrial systole2、心室收缩期ventricular systole(图)1）等容收缩期 (period of isovolumic contraction)2）快速射血期（period of rapid ejection）3）减慢射血期（period of slow ejection）3、心室舒张期 ventricular diastole(图)1）等容舒张期（isovolumic relaxation phase）2）快速

5、充盈期（rapid filling phase）3）减慢充盈期（reduced filling phase）心房收缩心房收缩 心房容积心房容积 房内压房内压( (右房右房4-6mmHg)4-6mmHg)( (左房左房6-7mmHg)6-7mmHg) 房室瓣开放房室瓣开放（动脉瓣处关闭状态）（动脉瓣处关闭状态） 挤血入心室挤血入心室（占心室充盈量（占心室充盈量25%25%）心房舒张心房舒张（75%75%由由V V经心房流入心室）经心房流入心室）心室收缩期心室收缩期 ( (1)1)等容收缩期等容收缩期：心室开始收缩心室开始收缩 室内压急剧室内压急剧（左室内压（左室内压近近80mmHg80mmHg）

6、房室瓣关闭房室瓣关闭( (动脉瓣仍处于关闭状态动脉瓣仍处于关闭状态) ) （容积不变、血液不流容积不变、血液不流）继续收缩继续收缩快速射血期快速射血期等容收缩期的等容收缩期的特点：特点： 其时程长短与与肌其时程长短与与肌缩力、后负荷有关：缩力、后负荷有关：肌缩力肌缩力等容收缩期等容收缩期后负荷后负荷等容收缩期等容收缩期 房室瓣、动脉瓣处房室瓣、动脉瓣处关闭状态；关闭状态； 等容收缩末的动脉等容收缩末的动脉压最低；压最低； 室内压上升速最快。室内压上升速最快。 （2 2）快速射血期）快速射血期：心室继续收缩心室继续收缩 室内压动脉压室内压动脉压（左室（左室80mmHg80mmHg）（右室（右室8

7、mmHg8mmHg）动脉瓣开放动脉瓣开放（房室瓣仍处于关闭状态）房室瓣仍处于关闭状态）迅速射血入动脉迅速射血入动脉（占射血量（占射血量70%70%）心室容积迅速心室容积迅速减慢射血期减慢射血期特点特点：快速射血期末室内快速射血期末室内压与主动脉压最高；压与主动脉压最高； 用时少用时少(收缩期收缩期1/3)1/3)，射血量大。，射血量大。(3)(3)减慢射血期减慢射血期：迅速射血入动脉后迅速射血入动脉后 心室容积继续心室容积继续室内压略动脉压室内压略动脉压 射血能射血能= =血液的动能血液的动能继续射血入动脉继续射血入动脉（占射血量（占射血量30%30%） 心室容积继续心室容积继续 心室舒张前期

8、心室舒张前期特点特点：用时长（用时长（收缩期收缩期2/32/3），射血量少；），射血量少；因外周血因外周血管的阻力作用，血液的动能在管的阻力作用，血液的动能在主动脉转变为压强能，使动脉主动脉转变为压强能，使动脉压略压略室内压。室内压。心室舒张期心室舒张期(1)(1)等容舒张期：等容舒张期：心室开始舒张心室开始舒张 室内压迅速室内压迅速（室内压（室内压= =动脉压）动脉压）动脉瓣关闭动脉瓣关闭心室继续舒张心室继续舒张室内压急剧迅速室内压急剧迅速 ( ( 室内压仍房内压室内压仍房内压房室瓣仍处于关闭状态房室瓣仍处于关闭状态) )（容积不变容积不变、血液不流血液不流）快速充盈期快速充盈期特点特点：动

9、脉瓣、动脉瓣、房室房室瓣瓣都处于关闭状态；都处于关闭状态； 动脉瓣关闭产生动脉瓣关闭产生第二心音。第二心音。(2)(2)快速充盈期：快速充盈期：等容舒张期末等容舒张期末室内压室内压（室内压房内压）（室内压房内压）房室瓣开放房室瓣开放心室继续舒张心室继续舒张室内压室内压( (室内压室内压房内压房内压= =负压负压) ) 心房和大心房和大V V内的血液快速入室内的血液快速入室（占总充盈量（占总充盈量2/32/3）心室容积迅速心室容积迅速特点特点：快速充盈期末的快速充盈期末的室内压最低。室内压最低。 (3)(3)减慢充盈期：减慢充盈期： 随着心室内血随着心室内血液的充盈，心室与液的充盈，心室与心房、

10、大心房、大V V间的压力间的压力差减小，血液流入差减小，血液流入心室的速度减慢。心室的速度减慢。 其前半期为大其前半期为大V V的血液经心房流入的血液经心房流入心室；后半期为心心室；后半期为心房收缩期的挤血入房收缩期的挤血入心室。心室。心动周期中的压力变化：心动周期中的压力变化：最高：室内压：快速射血期末最高：室内压：快速射血期末 动脉压：快速射血期末动脉压：快速射血期末最低：室内压：快速充盈期末最低：室内压：快速充盈期末 动脉压：等容收缩期末动脉压：等容收缩期末后负荷：后负荷后负荷：后负荷 等容收缩期延长等容收缩期延长射血期缩短射血期缩短 射血量射血量心动周期中的心动周期中的4 4对矛盾：对

11、矛盾： 心脏缩与舒（主要矛盾）心脏缩与舒（主要矛盾） 压力升与降压力升与降 瓣膜开与关瓣膜开与关 血液进与出血液进与出 心动周期中的瓣膜变化：心动周期中的瓣膜变化： 房室瓣关：等容收缩期初房室瓣关：等容收缩期初 房室瓣开：快速充盈期初房室瓣开：快速充盈期初 动脉瓣关：等容收缩期初动脉瓣关：等容收缩期初 动脉瓣开：快速射血期初动脉瓣开：快速射血期初小结小结：主动脉压主动脉压心室内压心室内压心室容积心室容积心动周期中压力、心动周期中压力、容积等变化容积等变化 1=主主A内压内压 2=左心室内压左心室内压 3=左心房内压左心房内压 4=心音心音 5=心室容积心室容积 =心房收缩期心房收缩期 =等容收

12、缩期等容收缩期 =快速射血期快速射血期 =缓慢射血期缓慢射血期 =等容舒张期等容舒张期 =快速充盈期快速充盈期 =减慢充盈期减慢充盈期（三）（三） 心音心音用听诊器在胸壁某些部位听用听诊器在胸壁某些部位听到的、由心脏瓣膜关闭和血到的、由心脏瓣膜关闭和血流冲击心室壁引起的振动所流冲击心室壁引起的振动所产生的声音。产生的声音。若用换能器将若用换能器将这些机械振动转换为电信号这些机械振动转换为电信号记录下来，便得到心音图记录下来，便得到心音图。有诊断价值的是收缩期和舒张期的心音。收缩期如房室瓣闭锁不全象回水，如动脉口狭窄有呼呼的高啸声；舒张期房室瓣闭锁不全、房室瓣狭窄。心动周期中，心肌收缩、瓣膜启闭

13、、血液加速度和减速度对心血管壁的加压和减压作用以及形成的涡流等因素引起的机械振动，可通过周围组织传递到胸壁；心心 音音特特 征征产生主要原因产生主要原因最响最响部位部位意意 义义第 一 心第 一 心音音音调较低、音调较低、持续时间较长持续时间较长房室瓣关闭，血流冲击房房室瓣关闭，血流冲击房室瓣引起心室壁振动和血室瓣引起心室壁振动和血液射出冲击大动脉壁引起液射出冲击大动脉壁引起振动所致。振动所致。心尖部心尖部标志心室标志心室收缩开始收缩开始第 二 心第 二 心音音音调较高、音调较高、持续时间较短持续时间较短动脉瓣关闭，血流冲击大动脉瓣关闭，血流冲击大动脉根部和心室内壁引起动脉根部和心室内壁引起振

14、动所致。振动所致。胸骨旁胸骨旁第第2 2肋间肋间标志心室标志心室舒张开始舒张开始第 三 心第 三 心音音青年人偶尔听到，青年人偶尔听到，音调较低，振幅音调较低，振幅小小血流速度突然改变血流速度突然改变产 生 于 快产 生 于 快速 充 盈 期速 充 盈 期末末第 四 心第 四 心音音老年人偶尔可用老年人偶尔可用心音记录仪记录心音记录仪记录听到，音调较低，听到，音调较低，振幅小振幅小心房收缩将血液挤入心室心房收缩将血液挤入心室引起的振动所致引起的振动所致产 生 于 房产 生 于 房缩期开始缩期开始二、心脏泵血功能的评价二、心脏泵血功能的评价每博输出量stroke volume）心脏每博动一次由一

15、侧心室射出的血量。 心室舒张末期容量心室收缩末期容量 (一一)每博输出量和心输出量每博输出量和心输出量每分钟由一侧心室输出的血量。即每分输出量Cardiac Output = Heart Rate Stroke Volume =75 70 =5250（ml） 心输出量与机体的代谢水平相适应，并随性别、年龄和各种生理情况不同而有差异。(3)心输出量（心输出量（cardiac output）：）：（2）射血分数）射血分数(145 7570搏出量占心室舒张末期容积的百分比。搏出量占心室舒张末期容积的百分比。70145 =0.5静息心指数 安静、空腹时的心指数。 3-3.5L/minm2 5-6L/m

16、in 1.6-1.7m2 心指数心指数以每平以每平方米体表面积计算的方米体表面积计算的 心输出量。心输出量。（二）心脏做功（二）心脏做功 1.1.每搏功：心室一次收缩所做的功。可转化为压强能和血流每搏功：心室一次收缩所做的功。可转化为压强能和血流动能，因此用血液所增加的动能和压强能表示。动能，因此用血液所增加的动能和压强能表示。心脏射出的血液所具有的动能占搏功比例很小，可忽略不计。心脏射出的血液所具有的动能占搏功比例很小，可忽略不计。压强能实际是指心脏将静脉血管内较低的血压变成动脉血管内压强能实际是指心脏将静脉血管内较低的血压变成动脉血管内较高的血压所消耗的能量。较高的血压所消耗的能量。每搏功

17、（每搏功（J J）搏出量（）搏出量（cmcm3 3）（平均动脉压左心房平均（平均动脉压左心房平均压）（压）（mmHgmmHg） 13.613.6（g/cmg/cm3 3） 9.8 9.8 10103 3 （ cmcm3 3）每分功是指心室每分钟所作的功：每分功是指心室每分钟所作的功： 每分功每分功 = = 每搏功每搏功心率心率 在维持搏出量不变的情况下，随着动脉血压的增高，心在维持搏出量不变的情况下，随着动脉血压的增高，心肌收缩强度和作功量将增加。肌收缩强度和作功量将增加。 三、心脏泵血功能的调节三、心脏泵血功能的调节 每分输出量每分输出量 每搏输出量每搏输出量 心率心率 （StarlingS

18、tarling定律定律）等长自身调节等长自身调节异长自身调节异长自身调节前负荷前负荷、 后负荷、后负荷、 心缩力心缩力（一）（一）每搏输出量的调节每搏输出量的调节 1.前负荷前负荷: =心舒末期容量心舒末期容量=异长自身调节异长自身调节前负荷前负荷剩余血量剩余血量:心缩力心缩力剩余量剩余量 V血回流速血回流速:大大V压房压压房压回流速、量回流速、量 充盈时程充盈时程:心率心率舒张期舒张期充盈量充盈量前负荷前负荷心肌初长度心肌初长度肌缩力肌缩力搏出量搏出量 前负荷前负荷（心舒末期容量（心舒末期容量） 心肌初长度心肌初长度 心肌收缩力心肌收缩力 心搏出量心搏出量 异长自身调节：异长自身调节：心肌收

19、缩力能随心肌心肌收缩力能随心肌初长度的改变而改变初长度的改变而改变的现象。的现象。 特 点特 点：调 节 范 围 小调 节 范 围 小（心肌初长度心肌初长度2.252.252.30um2.30um）。）。 意义意义: :能精细调节每能精细调节每搏输出量。搏输出量。 Starling Starling定律：定律：心脏不依赖神经心脏不依赖神经- -体液因素自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。身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现象。 2. 2.心肌收缩能力心肌收缩能力等长自身调节等长自身调节 概念概念：指心肌在前、后负荷不变（心肌初长度不变）：指心肌在前、后负荷不变（心肌

20、初长度不变）, ,而而改变肌缩程度、速度和张力等方面改变肌缩程度、速度和张力等方面, ,实现调节每搏输出量的内实现调节每搏输出量的内在特性。（在特性。（通过影响心肌收缩能力来调节搏出量（提高射血通过影响心肌收缩能力来调节搏出量（提高射血分数）分数） 意义意义：能对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。：能对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。收缩能力收缩能力：NENE受体受体cAMPCacAMPCa2 2+ +通道开放通道开放几率几率+开放时间开放时间 CaCa2 2+ + i i 心缩力心缩力。收缩能力收缩能力：AChMAChM受体受体抑抑CaCa2 2+ +通道通道+ +激活激活K

21、K+ +通道通道 APAP的的2 2、3 3期缩短期缩短CaCa2 2+ +内流内流心缩力心缩力。 3.3.后负荷后负荷:=:=动脉血压（动脉血压（A Abpbp）临床：临床：A AB B持续持续心心肌肥厚肌肥厚泵血功能泵血功能搏出量恢复正常搏出量恢复正常异长自身调节异长自身调节等长自身调节等长自身调节（体液）（体液）前负荷前负荷剩余量剩余量回流量不变回流量不变搏出量搏出量射血期射血期射血速射血速等容收缩期等容收缩期心肌缩速心肌缩速后负荷后负荷（一定范围内）（一定范围内）调 节调 节因因 素素心室前负荷心室前负荷(异长自身调节异长自身调节)心肌收缩能力心肌收缩能力（等长自身调节）（等长自身调节

22、）心室后负荷心室后负荷（动脉血压）（动脉血压）定定 义义心肌初长度改变对心心肌初长度改变对心室搏出量的影响。室搏出量的影响。心肌收缩能力改变对心心肌收缩能力改变对心室搏出量的影响。室搏出量的影响。心室收缩射血过程中心室收缩射血过程中所遇到的负荷对搏出所遇到的负荷对搏出量的影响。量的影响。表 现表 现形形 式式一定范围内一定范围内, ,心舒末心舒末期容积增大，初长度期容积增大，初长度增加，收缩加强，使增加，收缩加强，使博出量增加。博出量增加。心肌收缩能力增强，搏心肌收缩能力增强，搏出量增加心肌收缩能力出量增加心肌收缩能力减弱，搏出量减少。减弱，搏出量减少。一定范围内血压升高，一定范围内血压升高，

23、心输出量不下降。血心输出量不下降。血压过高心输出量减少压过高心输出量减少调 节调 节机机 制制初长度的增加，可使初长度的增加，可使心肌肌小节中粗细肌心肌肌小节中粗细肌丝有效重叠程度增加。丝有效重叠程度增加。活化横桥数多活化横桥数多, ATP酶活酶活性高，横桥与肌纤蛋白性高，横桥与肌纤蛋白结合体的数量多，心肌结合体的数量多，心肌收缩能力强收缩能力强后负荷增加，心室收后负荷增加，心室收缩速度减慢，射血期缩速度减慢，射血期缩短，心肌收缩遇到缩短，心肌收缩遇到阻力增大阻力增大影 响影 响因因 素素充盈时间长回心血多充盈时间长回心血多或剩余血多心舒末期或剩余血多心舒末期容积大。心肌伸展小容积大。心肌伸展

24、小静息张力大，抵抗过静息张力大，抵抗过度延伸度延伸. .儿茶酚胺儿茶酚胺, ,强心药强心药, ,交感交感神经兴奋，收缩能力增神经兴奋，收缩能力增强。缺强。缺0 02 2 、AChACh、酸中、酸中毒、心衰，心肌收缩能毒、心衰，心肌收缩能力下降。力下降。心脏的负担加重，长心脏的负担加重，长时间作用可致心肌肥时间作用可致心肌肥厚、心室扩大厚、心室扩大( (二二) ) 心率心率 心率心率每搏输出量每分输出量每搏输出量每分输出量 4040150150次次/ /分分: :每分心输出量每分心输出量 150150次次/ /分分 心动周期缩短（尤其心舒期）心动周期缩短（尤其心舒期） 充盈量充盈量每搏出量每搏出

25、量每分心输出量每分心输出量。 4040次次/ /分分 心动周期延长（尤其心舒期）心动周期延长（尤其心舒期） 充盈量达极限而心率太慢充盈量达极限而心率太慢每分心输出量每分心输出量。 注：注： 每搏输出量在恒定的条件下每搏输出量在恒定的条件下,心率是调节心率是调节心输出量的主要因素。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。心率和心缩力是影响心输出量的主要因素。 一定范围内一定范围内, ,心率心率可使心输出量可使心输出量。 心输出量心输出量搏出量搏出量 心心 率率 前负荷（静脉回流量）前负荷（静脉回流量） 后负荷（主动脉压）后负荷（主动脉压） 心心 缩缩 力力体液因素体液因素神经

26、因素神经因素每分输出量每分输出量血压血压心率心率心肌收缩性心肌收缩性前负荷前负荷每搏出量每搏出量充盈时程充盈时程静脉血回流速静脉血回流速剩余量剩余量 后负荷后负荷 神神经经体体液液调调节节等长自身调节等长自身调节 异长自身调节异长自身调节四、心泵血功能的贮备四、心泵血功能的贮备 心率贮备：心率贮备：可使心输出量增加2-2.5倍。搏出量贮备：搏出量贮备：收缩期贮备量：收缩期贮备量：555560ml(60ml(射血分数射血分数)舒张期贮备量舒张期贮备量：15ml(15ml(不能无限扩张不能无限扩张) )组成组成概念概念：心脏泵血功能的贮备又称心力储备心力储备（cardiac reserve），是指

27、心输出量能随机心输出量能随机体代谢的需要而增加的能力。体代谢的需要而增加的能力。 意义意义：反映心脏的健康程度、心脏泵血功：反映心脏的健康程度、心脏泵血功能。能。1 心率贮备：心率贮备：2-2.5倍倍 200 beat/min2 搏出量贮备：搏出量贮备： 160 ( ml ) 舒张期贮备舒张期贮备15 ml 15 145 70 75 收缩期贮备收缩期贮备55-60 ml 55 20 舒张期储备与静脉回流血量有关，是通过增加心舒末期容量，增加心肌初长度引起的自身调节过程。但此舒张期储备较小。 收缩期储备主要靠心肌收缩活动，即增加射血分数来增加每搏输出量，潜力较大。动物强烈体力活动时:一方面由于交

28、感神经兴奋与儿茶酚胺的分泌，通过动用心率储备及使心肌收缩能力,加强的收缩期储备，使心室射血量增加。另一方面，由于肌肉唧筒作用等,使静脉回流量增加，加强了舒张期的储备，则心肌收缩力也加强，这些都导致每搏输出量的增加。但心脏的储备力不是无限的，一旦心脏长期负担过重，心脏收缩力不但不能增强，反而可能减弱，心输出量也相应变小。临床上，把这种情况称为心力衰竭。 3.2 心肌的生物电和生理特性心肌的生物电和生理特性心肌细胞的类型：心肌细胞的类型： 1 普通的心肌细胞普通的心肌细胞 工作细胞工作细胞 2 特殊分化的心肌细胞特殊分化的心肌细胞 自律细胞自律细胞 非自律细胞非自律细胞一、心肌细胞的生物电现象一、

29、心肌细胞的生物电现象1 不同于骨骼肌不同于骨骼肌2 不同的心肌细胞，其跨膜电位的幅度、不同的心肌细胞，其跨膜电位的幅度、 持续时间、波形、产生机制亦不相同持续时间、波形、产生机制亦不相同（一）工作细胞的跨膜电位（一）工作细胞的跨膜电位 及其形成机制及其形成机制离子离子 细胞内液细胞内液 细胞外液细胞外液 平衡电位平衡电位 钠钠 30 140 +41 钾钾 140 4 -94 钙钙 0.0001 2 +132 氯氯 30 104 -33 ( mmol/L ) ( mmol/L ) ( mV )RP、AP及其分期及其分期RP：同前：同前AP的特点：的特点：1 复极过程复杂复极过程复杂2 持续时间长

30、持续时间长3 升降支不对称升降支不对称机制：机制：静息电位和动作静息电位和动作电位乃是以细胞膜不同状电位乃是以细胞膜不同状态时对不同离子通透性不态时对不同离子通透性不同为基础的。同为基础的。 1.静息跨膜电位静息跨膜电位：-90mV是K+外流所达到的平衡电位。阈电位-70mV2.动作电位动作电位：（1） 0期期:除（去）极过程除（去）极过程 是由于Na+快速内流而形成。（2）1期期:复极化初期复极化初期 是由K+外流而形成。（3) 2期期(平台期平台期) 同时有Ca 2+缓慢内向流动和少量K+外向流动而引起。 （4） 3期：复极化末期期：复极化末期 K+再生性外流促进膜内电位向负性转化。（5）

31、4期（静息期）期（静息期）膜电位基本上稳定于静息电位水平，依靠Na+-K+泵转运Na+、K+和Na+- Ca2+ 交换作用维持正常的离子分布。名词解释：名词解释： 内向电流内向电流：正离子内流或负离子外流称内向电流，导致膜内电位正向变化，膜除极。 外向电流外向电流：正离子外流或负离子内流称外向电流。导致电位负向变化，膜复极。 Na+ 快通道快通道：存在于心室肌细胞膜上，在去极化时激活快失活也快。该细胞称为快反应细胞,其动作电位叫快反应电位。 慢慢Ca2+ 通道通道（慢慢Ca2+内向离子流）内向离子流）：存在于心肌细胞膜上，相对快Na+通道而言,Ca2+通道激活、失活以及再复活所需时间都很长，当

32、膜除极到-50-30mv时被激活Ca2+缓慢内流，随着时间的推移Ca2+通道又逐渐失活，是形成心肌动作电位平台主要成分。（二）自律细胞的跨膜电位（二）自律细胞的跨膜电位 及其形成机制及其形成机制自律细胞的特点：自律细胞的特点：4期自动除期自动除极。极。 随时间而递增随时间而递增 除极速度较除极速度较0期的慢期的慢 不同自律细胞的不同自律细胞的4期除极期除极机制不同、速度不一致机制不同、速度不一致 。因而，心肌细胞中的自律细胞因而，心肌细胞中的自律细胞分为分为快反应自律细胞快反应自律细胞（房（房室束、浦肯野氏纤维等自室束、浦肯野氏纤维等自律细胞）和律细胞）和慢反应自律细慢反应自律细胞胞（如窦房结

33、、房室交界（如窦房结、房室交界区的自律细胞）。区的自律细胞）。1 浦肯野细胞（快反应自律细胞）浦肯野细胞（快反应自律细胞）比较心室肌：比较心室肌：AP相似（相似（2期较长）期较长） 4期会自动除极期会自动除极自动除极机制：自动除极机制：主要是随时间增强的Na+内向流（If）和随时间衰减的K+外向流（IK）的综合作用。去极化和复极化过程和普通心肌细胞的机制相同。 2 窦房结细胞（慢反应自律细胞）窦房结细胞（慢反应自律细胞）与浦肯野细胞比较：与浦肯野细胞比较： 最大复极电位及阈电位均较高最大复极电位及阈电位均较高 0期结束时约为期结束时约为0mV 除极幅度较小，但除极幅度较小，但0期时程较长期时程

34、较长 无明显的无明显的1、2期期 4期自动除极较快期自动除极较快 随时间衰减的随时间衰减的K+ 外向电流（外向电流（Ik）。）。 随时间增强的随时间增强的Na+内向流（内向流（If） T型型Ca2+通道的通道的Ca2+内向流内向流的综合作用的综合作用 + 递增性净内向电流递增性净内向电流(If)的可能原因的可能原因二、心肌的电生理特性二、心肌的电生理特性所有心肌细胞都具有兴奋性所有心肌细胞都具有兴奋性,心肌细胞受到刺激时心肌细胞受到刺激时产生兴奋反应的能力称为心肌细胞的兴奋性。产生兴奋反应的能力称为心肌细胞的兴奋性。（一）兴奋性（一）兴奋性（excitability）1 兴奋性的影响因素兴奋性

35、的影响因素 静息电位或最大复极电位水平静息电位或最大复极电位水平 静息电位绝对值增加，与阈电静息电位绝对值增加，与阈电位之间的距离加大，兴奋性下降。位之间的距离加大，兴奋性下降。 反之，兴奋性则升高。反之，兴奋性则升高。 阈电位水平阈电位水平 阈电位水平上移阈电位水平上移与静息电位之间的距离加大，与静息电位之间的距离加大，兴奋性下降。反之，兴奋性则升高。兴奋性下降。反之，兴奋性则升高。 Na+Na+通道的性状通道的性状 Na+Na+通道有备用、激活和失活三种状态。备用通道有备用、激活和失活三种状态。备用状态状态NaNa+通道可被激活开放，细胞的兴奋性正常；激活状态的通道可被激活开放，细胞的兴奋

36、性正常；激活状态的NaNa+通道已经开放，不可能再开放；失活状态的通道已经开放，不可能再开放；失活状态的Na+Na+通道不能被激活，通道不能被激活，因此，因此，NaNa+通道处于激活和失活状态时，细胞的兴奋性暂时丧失。通道处于激活和失活状态时，细胞的兴奋性暂时丧失。2 兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化 心肌一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化心肌一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化 心肌发生兴奋后，心肌发生兴奋后，兴奋性将经历有效不应期、相对不应期和超常期等时期。心肌一兴奋性将经历有效不应期、相对不应期和超常期等时期。心肌一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化的原因是由于膜电位的改变引次兴奋过程中兴奋性

37、的周期性变化的原因是由于膜电位的改变引起的钠通道性状的变化，特点表现为起的钠通道性状的变化，特点表现为有效不应期有效不应期（effective refractory period）特别长特别长，相当整个心肌的收缩期和舒张早期。，相当整个心肌的收缩期和舒张早期。其生理意义是使心肌不会产生强直收缩其生理意义是使心肌不会产生强直收缩, ,始终保持收缩和舒张交始终保持收缩和舒张交替进行。替进行。代偿性间歇代偿性间歇 在期前收缩之后，由窦房结下传的兴奋往往在期前收缩之后，由窦房结下传的兴奋往往落在期前收缩的有效不应期内落在期前收缩的有效不应期内, ,不能引起心室兴奋和收缩不能引起心室兴奋和收缩, ,使使

38、期前收缩之后往往出现一段较长时间的舒张期称为代偿性间期前收缩之后往往出现一段较长时间的舒张期称为代偿性间歇歇(compensatory pause)(compensatory pause)。期前收缩期前收缩在有效不应期后、在有效不应期后、下一次窦房结产生的兴奋下传下一次窦房结产生的兴奋下传到达之前，由于异常刺激到达之前，由于异常刺激( (人人工或病理性刺激工或病理性刺激) )作用于心肌，作用于心肌，使心肌产生一次额外的兴奋和使心肌产生一次额外的兴奋和收缩收缩, ,称为期前收缩称为期前收缩( premature systole ( premature systole extrasystole 或

39、期外收缩或期外收缩 ) )。3.兴奋过程中兴奋性周期性变化与收缩活动的关系兴奋过程中兴奋性周期性变化与收缩活动的关系 （二）自律性（二）自律性（autorhythmicity）某些组织、细胞能够在没有外来刺激条件下，自动地发某些组织、细胞能够在没有外来刺激条件下，自动地发生节律性兴奋的特性，称为自动节律性（简称自律性）。生节律性兴奋的特性，称为自动节律性（简称自律性）。心肌的自动节律性起源于心肌细胞本身。具有自动节律心肌的自动节律性起源于心肌细胞本身。具有自动节律性的组织或细胞，称自律组织或自律细胞。组织细胞能性的组织或细胞，称自律组织或自律细胞。组织细胞能自动发生节律性兴奋的特性。自动发生节

40、律性兴奋的特性。衡量指标：自动兴奋的频率衡量指标：自动兴奋的频率1、自动中枢（、自动中枢（automatic centre） 心脏的自律性来源于心脏的特定部位，即起搏点心脏的自律性来源于心脏的特定部位，即起搏点（pacemaker）也称为自动中枢。高等脊椎动物为）也称为自动中枢。高等脊椎动物为窦房结窦房结.鱼类、两栖类动物的起搏点位于鱼类、两栖类动物的起搏点位于静脉窦静脉窦(sinus venous)。鱼类的心脏又可细分为三个类型鱼类的心脏又可细分为三个类型:A类类,B类类,C类。类。2 2、自律性与自律组织的关系、自律性与自律组织的关系正常起搏点：主导心脏兴奋和跳动的正常部位。正常情况下窦房

41、结正常起搏点：主导心脏兴奋和跳动的正常部位。正常情况下窦房结（蛙是静脉窦）自律性最高（蛙是静脉窦）自律性最高,它能自动兴奋并向外传播是整个心脏兴它能自动兴奋并向外传播是整个心脏兴奋和跳动的正常启动部位故称为正常起博点。奋和跳动的正常启动部位故称为正常起博点。窦性节律窦性节律潜在起搏点：正常情况下不表现本身自潜在起搏点：正常情况下不表现本身自 律性的自律组织，只起到传律性的自律组织，只起到传导兴奋的作用，故称为潜在起博点。导兴奋的作用，故称为潜在起博点。 。异位起搏点：在某些异常情况下（窦房结传导阻滞或窦房结以外的异位起搏点：在某些异常情况下（窦房结传导阻滞或窦房结以外的自律组织的自律性增高时）

42、，控制心脏兴奋和跳动的潜在起搏点。自律组织的自律性增高时），控制心脏兴奋和跳动的潜在起搏点。异位节律异位节律3、窦房结控制潜在起搏点的机制：、窦房结控制潜在起搏点的机制： a)抢先占领，窦房结自律性最高，潜再起搏点抢先占领，窦房结自律性最高，潜再起搏点4期自动去期自动去极化尚未达到阈电位之前，它们已经受到窦房结发出的兴极化尚未达到阈电位之前，它们已经受到窦房结发出的兴奋所激动奋所激动(兴奋兴奋)，其自律性就不可能表现出来。，其自律性就不可能表现出来。 b)超前压抑，窦房结对潜在起搏点还能产生一种直接抑超前压抑，窦房结对潜在起搏点还能产生一种直接抑制作用，而且这种压抑作用自律性相差愈大抑制愈大。

43、制作用，而且这种压抑作用自律性相差愈大抑制愈大。抢先占领抢先占领超速抑制超速抑制4、 自律性的影响因素自律性的影响因素（三）传导性（三）传导性（conductivity）衡量指标：衡量指标： AP的传播速度的传播速度心脏特殊传导系统的组成和分布：心脏特殊传导系统的组成和分布：窦房结：窦房结：P细胞、过渡细胞细胞、过渡细胞优势传导通路：优势传导通路： 卵圆窝前方等处的心房肌纤维卵圆窝前方等处的心房肌纤维房室交界：房结区、结区、结希区房室交界：房结区、结区、结希区房室束及其分支：房室束及其分支： 浦肯野细胞浦肯野细胞浦肯野纤维网：浦肯野纤维网： 浦肯野细胞浦肯野细胞1、心内兴奋传导途径和特点、心内

44、兴奋传导途径和特点途径：特殊传导系统（含优势传导通路）途径：特殊传导系统（含优势传导通路）特点：特点：心脏兴奋的传导具有单方向性心脏兴奋的传导具有单方向性;心脏各处心肌细胞的传导性心脏各处心肌细胞的传导性高低不同高低不同，房室交界的传导速度，房室交界的传导速度最慢（结区最慢（结区:002m/s）浦氏纤维网的传导速度最快（）浦氏纤维网的传导速度最快（4m/s）房室延搁（房室延搁（atrioventricular delay,约约0.1s） 房室交界是兴奋由心房进入心室的唯一通道，交界处缓慢传房室交界是兴奋由心房进入心室的唯一通道，交界处缓慢传导使兴奋在经过房室交界时有一段延搁，称为房室延搁导使兴

45、奋在经过房室交界时有一段延搁，称为房室延搁 房室延搁的意义：使心室在房缩完成后（心室充分充盈）才开房室延搁的意义：使心室在房缩完成后（心室充分充盈）才开始收缩以确保射血。始收缩以确保射血。浦肯野纤维和心室肌传导速度快，再加上心肌细胞的闰盘结浦肯野纤维和心室肌传导速度快，再加上心肌细胞的闰盘结构使兴奋进入心室后，以最快速度传遍整个心室，这构使兴奋进入心室后，以最快速度传遍整个心室，这有何生理意有何生理意义？义？传导速度传导速度浦氏纤维浦氏纤维(4m/s)(4m/s) 束支束支(2m/s)(2m/s) 心室肌心室肌(1m/s)(1m/s) 心房肌心房肌(0.4m/s)(0.4m/s) 结区结区(0

46、.02m/s)(0.02m/s)传导时间传导时间 心房内心房内-房室交界房室交界-心室内心室内(0.06s) (0.1s) (0.06s) (0.06s) (0.1s) (0.06s) 2 传导性的影响因素传导性的影响因素结构因素结构因素 细胞直径大，传导兴奋速度快。细胞直径小，传导兴奋速细胞直径大，传导兴奋速度快。细胞直径小，传导兴奋速度慢。度慢。生理因素生理因素 动作电位动作电位0 0期除极的速度和幅度期除极的速度和幅度 动作电位动作电位0 0期除极的速度和幅度愈大，形成的局部电流期除极的速度和幅度愈大，形成的局部电流也愈大，达到阈电位的速度也愈快，兴奋传导速度加快。也愈大，达到阈电位的速

47、度也愈快，兴奋传导速度加快。膜电位水平膜电位水平 细胞膜电位下降（绝对值变大），动作电位细胞膜电位下降（绝对值变大），动作电位0 0期除极幅期除极幅度变大，传导速度加快；反之则减慢。度变大，传导速度加快；反之则减慢。邻近部位膜的兴奋性邻近部位膜的兴奋性 邻近部位膜的兴奋性高，即膜电位与阈电位间的差距小，邻近部位膜的兴奋性高，即膜电位与阈电位间的差距小，兴奋传导速度加就快。兴奋传导速度加就快。（三）收缩性（三）收缩性（contractility）其特点有：其特点有：（1 1）同步收缩）同步收缩 又称心肌收缩的又称心肌收缩的“全或无全或无”现象，现象，由于心肌细胞间由于心肌细胞间有低阻抗的有低阻抗

48、的闰盘闰盘相互连接，使整相互连接，使整个心房或心室几个心房或心室几乎同时兴奋和收乎同时兴奋和收缩，构成一个机缩，构成一个机能合胞体。能合胞体。（2 2）对细胞外）对细胞外CaCa2+的依赖性大的依赖性大 心肌细胞的终心肌细胞的终末池不发达，储存的末池不发达，储存的CaCa2+较少，兴奋较少，兴奋收缩藕联收缩藕联所需的所需的CaCa2+重来自细胞外液。重来自细胞外液。“兴奋兴奋收缩脱藕收缩脱藕联联”（3 3）不发生强直收缩）不发生强直收缩 心肌细胞有效不应期特心肌细胞有效不应期特别长，从心肌收缩开始一直到舒张中期，这保证别长，从心肌收缩开始一直到舒张中期，这保证了心肌总是收缩和舒张交替进行，有利

49、于充盈和了心肌总是收缩和舒张交替进行，有利于充盈和射血功能的完成。射血功能的完成。期前收缩：期前收缩： （extrasystole）心室肌在有效不应期之后受到一次额外的（人工或病理）刺心室肌在有效不应期之后受到一次额外的（人工或病理）刺激，可产生一次额外的兴奋和收缩，由于它发生在下一次窦激，可产生一次额外的兴奋和收缩，由于它发生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前，所以称为期前收缩。房结兴奋所产生的正常收缩之前，所以称为期前收缩。代偿间歇：代偿间歇： （compensatory pause）一次期前收缩之后，往往一次期前收缩之后，往往有一段较长的心室舒张期有一段较长的心室舒张期（四）（四）

50、心电图心电图(electrocardiogram，ECG) 心电图是用心电图是用心电图机在机体心电图机在机体体表记录到的反体表记录到的反映心脏电变化的映心脏电变化的波形，反映了心波形，反映了心脏兴奋的产生、脏兴奋的产生、传导和恢复过程传导和恢复过程中的生物电变化。中的生物电变化。波波 形形持续持续时时 间间 (秒秒)波波幅幅mV意意 义义与心肌细胞动与心肌细胞动作电位的对应作电位的对应关系关系P波波0 . 0 8 -0.110.05-0.25 反映左、右两心房去极化过程反映左、右两心房去极化过程心房肌动作电心房肌动作电位位0期期Q R S波群波群0 . 0 6 -0.10不不定定反映左、右两心

51、室去极化过程反映左、右两心室去极化过程心室肌动作电心室肌动作电位位0期期T波波0 . 0 5 -0.250.1-0.8反映心室复极化过程的电变化反映心室复极化过程的电变化心室肌动作电心室肌动作电位位2期末和期末和3期期PR间间期期0 . 1 2 -0.20 代表窦房结产生的兴奋从心房传代表窦房结产生的兴奋从心房传至心室所需的时间至心室所需的时间 QT间间期期0 . 3 2 -0.44 代表心室去极和复极全过程所需代表心室去极和复极全过程所需的时间的时间心室肌动作电心室肌动作电位位04期期ST段段0 . 0 5 -0.15基基线线代表心室肌细胞全部处于动作电代表心室肌细胞全部处于动作电位平台期位

52、平台期,各部分间无电位差的各部分间无电位差的时期时期心室肌动作电心室肌动作电位位2期期各类血管的功能特点各类血管的功能特点血流动力学血流动力学动脉血压和脉搏动脉血压和脉搏静脉血压和血流静脉血压和血流微循环微循环组织液和淋巴组织液和淋巴第三节第三节 血管生理血管生理一、各类血管的功能特点一、各类血管的功能特点1 弹性贮器血管弹性贮器血管:主动脉、肺动脉主干及其发出的主动脉、肺动脉主干及其发出的最大的分支。管壁坚厚，富含弹性纤维，有明显的可最大的分支。管壁坚厚，富含弹性纤维，有明显的可扩张性和弹性。扩张性和弹性。 功能：弹性贮器作用功能：弹性贮器作用“外周心脏外周心脏”2 分配血管：分配血管：分支

53、为小动脉前的动脉管道分支为小动脉前的动脉管道 功能：输送血液至器官组织功能：输送血液至器官组织3、 毛细血管前阻力血管毛细血管前阻力血管：小动脉和微动脉，富含平滑肌，口径变化大，可改变对血流的阻小动脉和微动脉，富含平滑肌，口径变化大，可改变对血流的阻力和所在器官、组织的血流量。（控制局部血灌流量）力和所在器官、组织的血流量。（控制局部血灌流量）4、毛细血管前括约肌、毛细血管前括约肌 ：真毛细血管起始部，平滑肌环绕，决定开关真毛细血管起始部，平滑肌环绕，决定开关5 交换血管交换血管 功能：物质交换的场所功能：物质交换的场所6、毛细血管后阻力血管、毛细血管后阻力血管：微静脉，影响阻力、血流、体液微

54、静脉，影响阻力、血流、体液分配。影响组织液生成回流分配。影响组织液生成回流5 交换血管交换血管 功能：物质交换的场所功能：物质交换的场所7 容量血管容量血管 功能：容纳功能：容纳60-70%的血量的血量8 、 短路血管短路血管功能：调功能：调 节节 体体 温温二、血流动力学二、血流动力学 血流量、血流阻力和血压血流量、血流阻力和血压血流动力学，由于血管有弹性、可扩张性，血液有粘滞性非理想液体，除与一般流体力学有共同点外，又有它自身的特点。 （一）血流量：（一）血流量：单位时间内流过血管某一截面的血量。血流量（容积速度）=血流（线）速度血管截面积。血流量（Q）血管两端的压力差（P）/血流阻力（R

55、） （二）血流阻力：（二）血流阻力： R=8L/ r4泊肃叶定律（Poiseuille law） ：Q= P r4/ 8L血液对单位面积血管壁的侧血液对单位面积血管壁的侧压力。压力。单位：单位：1 kPa0.133mmHg（二）血压（二）血压 blood pressure只有血液充盈血管时才能谈得上对血管壁的侧压力。当心脏停止射血时，循环中各处压力都是相同的，这一压力数值为体循环系体循环系统平均充盈压统平均充盈压。 1、动脉血压形成的原因（1）血液充盈血管是形成动脉血压的前提（2）心室射血量是产生动脉血压的动力 用于推动血液流动，是动能， 形成对血管壁的侧压力，是势能。（3）外周阻力是构成动脉

56、血压的必要条件外周阻力是指存在于骨骼肌、腹腔器官的阻力血管（小动脉，微动脉）口径的改变、血液的粘滞性等因素形成的对血液流动的阻力。外周阻力加之主动脉和大动脉管壁的弹性回缩使心室每次射出的血液仅有1/3流向外周，2/3囤积在主动脉和大动脉，以势能的形式贮存在弹性贮器血管之中。（一）动脉血压的形成（一）动脉血压的形成三、动脉血压三、动脉血压（arterial blood pressure）（二）动脉血压的正常值（二）动脉血压的正常值血压的测量血压的测量舒张压舒张压 （diastolic pressure）心室舒张时动脉压降到的最低值心室舒张时动脉压降到的最低值(6080mmHg)脉压脉压 puls

57、e pressure:收缩压和舒张压的差值收缩压和舒张压的差值(3040mmHg)。平均动脉压平均动脉压 （mean arterial pressure）一个心动周期中动脉血一个心动周期中动脉血压的平均值。压的平均值。 平均平均A压压=舒张压舒张压+脉压脉压/3收缩压收缩压 （systolic pressure）心室收缩时动脉压升到的最高值心室收缩时动脉压升到的最高值（100120mmHg）如果成人收缩压大于或等于160mmHg(21.3kPa),舒张压大于或等于95mmHg(12.6kPa)为高血压； 血压值在上述两者之间,为临界高血压亦即收缩压在141-159mmHg(18.9-21.2k

58、Pa)之间,舒张压在91-94mmHg(12.1-12.5kPa)之间,收缩压低于 90mm汞柱 (12千帕)，舒张压低于 60mm 汞柱 (8千帕)-低血压血压降落：血压降落：主大主大A 小小A 微微A（三）动脉血压的影响因素（三）动脉血压的影响因素前负荷（静脉回流量）前负荷（静脉回流量）后负荷（大动脉血压）后负荷（大动脉血压） 心心 缩缩 力力神经因素神经因素体液因素体液因素每搏输出量每搏输出量 心心 率率 心输出量心输出量 外周阻力外周阻力 小动脉管径小动脉管径 血液粘滞度血液粘滞度 红细胞数目红细胞数目 血浆成分血浆成分 主动脉和大动脉弹性贮器的作用主动脉和大动脉弹性贮器的作用 循环血

59、量和血管系统容量的比例循环血量和血管系统容量的比例影影响响动动脉脉血血压压的的因因素素影响动脉血压的因素每搏量增加增大收缩压的高低主要反映每搏量多少。减少减小外周阻力增大减小舒张压的高低主要反映外周阻力大小。减小增大心率(40180次/分)加快减小心率的快慢主要影响舒张压；心率过快或过慢，血压都将下降。减慢增大大 动 脉 的弹性下降增大大动脉弹性下降致弹性贮器效应减弱。循 环 血 量与 血 管 容积的比例变大 循环血量增加或血管容积减小减小 循环血量减少或血管容积增大影响因素影响因素变化变化收缩压收缩压舒张压舒张压脉搏压脉搏压备备 注注（四）动脉脉搏（pulse）1 外周外周V压压 （peri

60、pheral venous pressure）各器官各器官V的血压。的血压。2 中心中心V压压 （central venous pressure）右心房和右心房和胸腔内大胸腔内大V的血压。的血压。心心 145 145 舒末血量舒末血量射射血血 70 80 搏出量搏出量 能能力力 75 65 缩末血量缩末血量四、静脉血压、静脉回心血量四、静脉血压、静脉回心血量（一）（一）V V血压血压静脉回流动力静脉回流动力=外周外周V压压 - 中心中心V压压故血量增多、微故血量增多、微A舒张、舒张、V收缩均致回流收缩均致回流心射血能力心射血能力 或或V回心血量回心血量 中心中心V压压中心中心V压的测定意义：压