生理学第四章血液循环ppt课件.ppt

第四章 血液循环,一、心脏的泵血功能,第一节 心脏生理,一、心脏的泵血功能,0.8,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.7,0.6,房室瓣关闭，动脉瓣开放,房室瓣放，动脉瓣关闭,心动周期:心脏的一次收缩和舒张，=60/心率(s),一、心脏的泵血功能,心动周期的特点,1.房室不同时收缩,心室收缩紧跟在心房收缩完毕 后进行,2.有一个全心舒张期,3.舒张期长于收缩期,心脏长期有效工作7560 24 365 10040亿,心脏充盈,意义:有利于,心脏供血,一、心脏的泵血功能,心室肌收缩,室内压,室内压,等容收缩期0.05s,射血期0.25s,快速射血期,减慢射血期,关,关,关,开,心房压,动脉压,房内压,动脉压,心脏射血,心室肌舒张,室内压,室内压,等容舒张期0.06s,充盈期0.44s,快速充盈期,减慢充盈期,房室瓣关,动脉瓣关,房室瓣开,动脉瓣关,心房压,动脉压,心房压,动脉压,心室充盈,泵 血 过 程,时相 压力变化 瓣膜开闭 心室容积 血流方向,半月瓣房室瓣动脉压 室内压 房内压,（房缩期）,Pa Pv PA,Pa Pv PA*,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa Pv PA,Pa PA,开 关,等容收缩期,关 关,关 开,关 开,关 关,开 关,开 关,不变,存于心室,快速射血期,减慢射血期,等容舒张期,不变,快速充盈期,减慢充盈期,心室收缩期,心室舒张期,小结,心室射血:心室与动脉压力差 心室肌收缩,心室的充盈：房室压力差,室内压变化最快的时期,血液的单向流动有赖于瓣膜完整,心房肌收缩,房内压升高（30）,心室肌舒张,室内压下降（70）,等容收缩期和等容舒张期,一、心脏的泵血功能,S1:音调低、持续时间长 房室瓣突然关闭引起 标志着心室肌收缩开始,S2:音调高、持续时间短 动脉瓣突然关闭引起 标志着心室肌舒张开始,心音,二、心脏的泵功能评价及调节,（一）心脏泵血功能的评价,1.每搏输出量（stroke volume，SV）,2.每分输出量 心输出量(心排出量),SV=收缩前心室容积 收缩后心室容积=舒张末期容积 收缩末期容积 一般为70ml,指一侧心室每分钟射出的血量=SVHR,一般为5000 ml/min,衡量心脏泵血功能的基本指标,3.心指数,4.射血分数,每平方米体表面积的心输出量,=每搏量/心室舒张末期容积 100%正常值:50%,可用来比较不同个体的心脏功能,在劳动、运动和妊娠时增加应以静息心指数进行比较,（一）心脏泵血功能的评价,心输出量 心率(/min)心舒末期 心缩末期 每搏量(L/min)容积(ml)容积(ml)(ml),静息 5 75 145 75 70,运动 30 180 160 140,贮备 25 105 15 55 70(心率贮备)舒张期 收缩期 贮备 贮备,5.心力贮备,指心输出量随代谢的需要而增加的能力,反映心脏健康程度的最好指标,6.搏功,每搏功:心室一次收缩所作的功,每分功:心室每分钟所作的功=每搏功心率,意义:A.比较动脉血压值不等时的个体之间心脏泵功能 B.比较同一个体动脉血压发生改变前后的心脏泵功能,例:高血压患者较正常人明显增高的心泵功能指标是 A.心输出量 B.射血分数 C.心指数 D.心脏做功量,小结：心脏泵血功能的评价指标,泵功能调节,(二)心脏泵功能的调节,心输出量=每搏量,心率,心肌收缩强度,前负荷后负荷肌肉收缩能力,前负荷：肌肉收缩前所遇到的负荷 决定初长度初长度：肌肉收缩前肌小节的长度,1.(前负荷)心室舒张末期容积对泵功能的影响,泵功能调节,在最适前负荷之前,随着前负荷增加,初长度变长,粗、细肌丝的重叠增加，心肌收缩加强,每搏量增加(异长自身调节）.,泵功能调节,心功能曲线的特点:,充盈压1215 mmHg是人体最适前负荷。在此 之前，随着前负荷增加，粗、细肌丝的有效 重叠增加，心肌收缩加强(异长自身调节）,B.充盈压在1520 mmHg，曲线逐渐平坦，表明此范围内充盈压对泵血影响不大,C.充盈压高于20 mmHg，曲线平坦，无明显降支（心肌的静息张力大、能抵抗过度延伸的特性）,例:心肌的异长自身调节通过改变下列哪一因素 来调节心脏的泵血功能A肌小节初长 B肌钙蛋白活性C肌浆游离Ca2+浓度 D心肌收缩能力 E横桥ATP酶活性,例:心室肌前负荷增加时，哪些是正确的？A.心室肌舒张末期压力增加B.心室肌最大张力增加C.心室肌缩短初速度加快 D.心室肌达到最大张力所需时间缩短 E.心室肌收缩产生的张力增加,ABCDE,2.后负荷对泵功能的影响,后负荷(动脉血压),室内压,等容收缩期延长射血期缩短,射血速度减慢,每搏量,肌肉收缩开始之后（收缩过程中）所遇到的负荷,泵功能调节,问题：整体条件下，正常人主动脉血压于80170mmHg范围内变化时，心排出量为什么并无明显改变,3.心肌收缩能力对泵功能的影响,心肌收缩能力：与前后负荷无关的心肌本身的内在收缩特性,心肌收缩能力,每搏量,泵功能调节,3.心肌收缩能力,与前后负荷无关的心肌本身的内在收缩特性,肾上腺素,乙酰胆碱、酸中毒则减弱心肌收缩能力,影响心肌收缩能力的因素,*活化横桥数,Ca 2+肌钙蛋白与Ca2+亲和力,*横桥ATP酶活性,儿茶酚胺Ca2+通道开放Ca 2+内流,茶碱增加肌钙蛋白对Ca 2+的亲和力Ca 2+利用率增加,甲状腺激素 横桥ATP酶活性,例:在肾上腺素作用下，心室功能曲线向 哪个方向移动？A正上方 B左上方C左下方D右上方E右下方,心输出量=SV X HR,4.心率（HR）,例:正常人心率超过180次/分时，心排出量减少 的原因主要是 A.心室充盈期缩短 B.快速射血期缩短 C.减慢射血期缩短 D.心室肌氧供不足 E.经减压反射调节后心缩力减弱,A.心室充盈期(主要是快速充盈期）缩短,SV 的 调 节,引起调节的因素 效应 生理意义,二、心肌的生物电现象,二、心肌的生物电现象,心肌细胞的分类,兴奋性 传导性 收缩性 自律性,1.心室肌细胞的静息电位,-90mV，K+外流引起,（一）心室肌细胞的跨膜电位,心肌的生物电现象,2.心室肌细胞的动作电位,波形特点:上升支和下降支不对称,0期,去极化到阈电位（-70mV）快Na+通道开放，再生性Na+内流去极化,快通道（fast channel）,快反应细胞（fast response cell）,快反应动作电位（fast response action potential）,(1)去极化过程,(2)复极,1期（phase 1）,由短暂的一过性K+外流,Ca2+通道特征：a.激活、失活、复活慢，故又称慢Ca2+通道 b.对Ca2+具有相对选择性：PCa2+比PNa+高70100倍c.电位依从性：TP-40mVd.可被Mn2+和多种Ca2+阻断剂阻断,RP,K+,Na+,K+,Ca2+Na+,K+,K+,Na+,K+,Ca2+,Na+,4期（phase 4）,Na+-K+泵:排Na+,摄K+，恢复Na+、K+的分布,Na+-Ca2+交换体:Na+顺浓度梯度入，Ca2+逆浓度梯度外排。Na+-Ca2+交换是以跨膜Na+内向性浓度梯度为动力，最终也依赖于Na+-K+泵提供能量,。,问题,给予强心苷类药物抑制Na+-K+泵的活性，对心肌收缩有何影响？,（二）浦肯野氏纤维的动作电位,最大复极电位约为-90mV，其动作电位的0、1、2、3期的形态及离子机制与心室肌细胞相似，但有4期自动去极化,Na+(If),K+(Ik),（三）窦房结细胞的生物电,0期去极速度慢4期有自动去极化,0,4,3,TP,K+(IK),Na+(If),Ca2+,Na+,心肌的生物电现象,心肌细胞的分类,快慢看0期 自律与非自律看4期,快反应细胞 慢反应细胞,心电图,心电图（ECG）,在体表一定部位记录到的心脏的综合电变化,P波：左右心房肌细胞去极化,QRS波：左右心室肌细胞去极化,T波：左右心室复极化,心电图,例:下列哪些变化在心电图中看不到？（X型）A.窦房结去极化 B.心房肌去极化 C.房结区去极化 D.房室结去极化 E.希氏束去极化,四、心肌的生理特性,（一）自律性,窦房结（100次/min）房室交界（50次/min）浦氏纤维（25次/min）,正常起搏点:窦房结,潜在起搏点异位起搏点,在没有外来刺激的条件下,自动产生节律性动作电位的特性,机制：抢先占领,影响自律性的因素,1.最大复极电位水平 2.阈电位水平 3.4期自动去极速度,（二）兴奋性,细胞在受到刺激后具有产生动作电位 的能力或特性,(1)静息电位水平,(2)阈电位水平,(3)Na+通道的性状,1.兴奋性的影响因素,RP,失活,复活,备用状态,失活状态,激活状态,激活状态,Na+通道的性状,绝对不应期:(0期去极复极-55mV),兴奋性为零,阈值为无限大,有效不应期（effective refractory period,ERP）(0期去极复极-60mV),Na+通道处于失活状态,局部反应期(复极-55-60mV),A：动作电位 B：机械收缩,2.兴奋性的周期性变化,心室肌动作电位期间兴奋性的变化及其与机械收缩的关系A：动作电位B：机械收缩,有效不应期收缩期舒张早期,心肌兴奋性变化特点：有效不应期长,相对不应期(复极-60-80mV),超常期(复极-80-90mV),Na+通道部分失活,兴奋性低于正常,Na+通道基本复活,且膜电位离阈电位近,兴奋性高于正常,期前收缩和代偿性间歇每条曲线下的电磁标记号示给予电刺激的时间，曲线1-3，刺激落在有效不应期内，不引起反应；曲线4-6，刺激落在相对不应期内，引起期前收缩和代偿性间歇,（三）传导性,心肌细胞具有传导兴奋的能力或特性,1.心脏内兴奋传导的途径,窦房结0.05m/s,心房肌（优势传导通路）0.4m/s,房室交界 0.02m/s,房室束2.0m/s,左右束支2.0m/s,浦氏纤维网4.0m/s,心室肌1.0m/s,最慢：,最快：,浦肯野氏纤维,房室交界,意义：房室不同时收缩,意义：保证左右心室几乎同时收缩,（4）心肌细胞间直接电传递,（1）通过特殊传导系统有序传播兴奋,（2）心脏内兴奋传导速度不均一,（3）特殊传导系统对快速兴奋有过滤保护作用,2.心脏内兴奋传播的特点,3.决定和影响传导性的因素,解剖因素-心肌细胞的直径,与直径成反比,生理因素,浦氏纤维窦房结结区(70 5-10 3 m),邻近未兴奋部位膜的兴奋性,0期去极化的速度和幅度,局部电流的形成,(四）收缩性,(1)全或无式收缩,(2)不产生强直收缩,(3)对细胞外液中Ca 2+依赖程度大,心迷走神经兴奋的影响,ACh（M-R）,心交感神经兴奋的作用,NE,第二节 血管生理,不同血管的结构功能特点,血管 结 构 功能特点 功能,主动脉、富含弹性纤维 弹性大 弹性贮器 大、中动脉,小动脉 富含平滑肌 舒缩性大 产生外周阻力的微动脉 主要部位 R 1/r4,毛细血管 单层内皮细胞 通透性大 物质交换,小静脉、壁薄、扩张性大 容量贮存大静脉 管腔大 容量大（60%70血液 贮存在 静脉系统）,一、动脉血压,血液在动脉内流动时对动脉管壁的侧压强(1 mmHg=0.13332 kPa),收缩压(SP):,舒张压(DP):,脉压(PP):,平均动脉压：,心室收缩射血时动脉血压的最高值,心室舒张时动脉血压的最低值,在一个心动周期中动脉血压的平均值=舒张压+1/3脉压,收缩压舒张压,1.动脉血压的基本概念,2.动脉血压的形成,(1)血管系统有足够的血液充盈(体循环平均充盈压，7mmHg),(3)外周阻力,(2)心脏射血动力,心室的收缩，将血液射入主动脉心室收缩所作的功将转变成：动能：推动血流 势能：弹性势能和压强能,心室射血和外周阻力是动脉血压形成的关键,心室收缩释放的能量-动能+弹性势能心室舒张时，主动脉和大动脉发生弹性回缩，贮存的势能转为压强能(维持血压)和动能(推动血流),(4)大动脉管壁的弹性作用,大动脉管壁的弹性作用 避免动脉血压的过度变化，使间断的心脏射血变成连续的动脉血流。,收缩压(SP)舒张压(DP)脉压,3.动脉血压的影响因素,二、静脉血压和静脉回心血量,1.静脉血压,较低,微血管处约15-20mmHg，,右心房接近于 0mmHg,右心房和胸腔内大静脉内的血压,正常值：4-12 cmH2O,心脏射血能力,CVP,CVP,CVP取决于心脏射血能力和静脉回心血量之间的平衡,中心静脉压(CVP):,静脉回心血量,2.静脉回心血量及其影响因素,=(外周静脉压-CVP)/静脉阻力,静脉回心血量,体循环平均充盈压,回心血量,右心衰,右心房压,回(右)心血量,颈外静脉怒张,肝充血（肝大）,下肢水肿,左心衰,左心房压,肺静脉压,急性肺水肿,(1)体循环平均充盈压,(2)心脏的收缩能力,回(左)心血量,直立体位对肢体动脉和静脉血压的影响,（3）体位,（肌肉泵）,胸内大静脉、右心房扩张,回右心血量,(4)骨骼肌的挤压作用,(5)呼吸运动,吸气时胸内负压,站立时足部静脉压90mmHg,步行时25mmHg,（呼吸泵）,三、微循环与组织液的生成,（一）微循环（microcirculation）,微循环：微动脉与微静脉之间的血液循环,肠系膜微循环模式图,微动脉,动静脉吻合支,微静脉,后微动脉,通血毛细血管,毛细血管前括约肌,真毛细血管,动-静 脉 短 路,直 捷 通 路,迂 回 通 路,微循环,（7个组成，3条通路）,微循环开闭的调控,局部代谢产物堆积,毛细血管前括约肌开放,血液带走代谢产物,全身缩血管物质作用,（二）组织液的生成,组织液是血浆通过毛细血管壁滤过所形成,液体由组织向毛细血管内移动,重吸收：,滤过：,液体由毛细血管内向组织移动,毛细血管血压组织液胶渗压,血浆胶体渗透压组织液静水压,有效滤过压（毛细血管血压组织液胶渗压）（血浆胶体渗透压组织液静水压）,有效滤过压（毛细血管血压组织液胶渗压）（血浆胶体渗透压组织液静水压）,动脉端（3015）（2510）,（12 15）（2510）=-8mmHg,90%从静脉端回流,10%从淋巴回流,=10mmHg，生成组织液,静脉端,(1)毛细血管血压,组织液生成与回流的影响因素,(2)血浆胶体渗透压,(3)毛细血管通透性,(4)淋巴回流受阻,右心衰,白蛋白,原料 合成 丢失,有效滤过压（毛细血管血压组织液胶渗压）(血浆胶体渗透压组织液静水压）,淋巴回流,组织液进入淋巴管成为淋巴,淋巴回流的生理意义,1.回收蛋白质,2.平衡血浆与组织液,3.促进脂肪和脂溶性Vit的吸收,第三节 心血管活动的调节,一、神经调节,心脏的神经支配,心交感神经：,去甲肾上腺素与心肌细胞膜上受体结合,心率加快收缩力加强传导加速,心迷走神经,乙酰胆碱与心肌细胞膜上M受体结合,心率减慢收缩力减弱传导减慢,血管的神经支配,缩血管神经纤维：均为交感神经纤维,交感缩血管神经纤维的密度皮肤血管骨骼肌和内脏血管冠脉和脑血管,效应器（心、血管）,心血管中枢（延髓）,感受器（颈动脉窦、主动脉弓）,交感缩血管神经,心交感神经,心迷走神经,迷走神经,窦神经,心 血 管 活 动 的 神 经 调 节,一、动脉血压,颈动脉窦区与主动脉弓区的压力感受器,窦神经迷走神经,窦弓反射(降压反射),窦弓反射(降压反射),在实验中测得的颈动脉窦内压力与动脉血压的关系（压力感受性反射功能曲线）,窦弓反射(降压反射),1.调节范围 动脉血压60180 mm Hg,2.对血压的迅速变化敏感,3.双相调节,4.颈动脉窦敏感性大于主动脉弓,窦弓反射(降压反射)的调节特点：,降压反射（窦弓反射）的意义,生理意义:,维持动脉血压的相对稳定,临床意义：,治疗阵发性室上性心动过速,平卧位到站立位时血压有何变化？为什么？,二、体液调节,去甲肾上腺素(Adr)和肾上腺素(NE)与的作用,R,肾素-血管紧张素-醛固酮（R-A-A）,肾素（renin）,血管紧张素原（肝产生）,AgI（10肽）,AgII（8肽）,AgIII（7肽）,血管紧张素转化酶,氨基肽酶,二、体液调节（小结）,肾上腺素,强心,去甲肾上腺素血管紧张素血管升压素内皮素,强烈缩血管,升压,肾上腺髓质素心房肽,舒张血管,第四节 冠脉循环,一、冠脉循环的生理特点,冠脉主干行走于心脏表面、分支垂直穿行于心肌,到达心内膜，心脏血供易受心肌收缩的挤压,冠脉循环的特点:,Fig 一个心动周期中左、右冠状动脉血流变化情况,收缩期的冠脉血流量为 舒张期的 20%-30%，舒张压的高低 舒张期的长短是影响冠脉血流的主要因素,心肌毛细血管丰富，心肌纤维:毛细血管为 1:1，有利于心肌代谢快，获得充分的营养物质,A吻合支少 冠脉突然阻塞相应区域缺血急性心肌 梗死;冠脉缓慢阻塞逐渐代偿再生,二、冠脉血流量的调节,1.心肌代谢水平的影响,心肌代谢加速时，局部代谢产物增多，特别是ATP分解后形成的腺苷增多，(腺苷具有强烈的舒张小动脉作用）（几秒种即被破坏，无全身作用）,2.神经调节,交感神经兴奋,冠脉因受体兴奋收缩，,同时受体兴奋使心脏活动，腺苷,冠脉继而舒张,迷走神经兴奋,冠脉因M受体兴奋收缩，,使心脏活动活动，腺苷,冠脉继而收缩,整体情况下，神经调节作用很快被心肌代谢水平掩盖,3.激素调节,肾上腺素去甲肾上腺素甲状腺激素,使心脏活动，腺苷，冠脉继而舒张,血管紧张素血管升压素(高浓度),冠脉收缩，血流量减少,