生理第四章-血液循环.ppt

第四章 血液循环,第一节 心脏生理,第二节 血管生理,第三节 心血管活动的调节,血液循环,血液在循环系统中按照一定方向周而复始地流动，称为血液循环。心脏是推动血液流动的动力器官。血管是输送血液的管道系统，也是血液与组织之间进行物质交换的场所，并具有分配血液和调节器官血流量的作用。,第一节 心脏生理,心脏的泵血功能 心动周期与心率 心率及其生理差异 每分钟心跳的次数，称为心率。正常成人安静时心率每分钟60100次；平均约75次。心率因年龄、性别、生理状态的不同而出现差异。,第一节 心脏生理,心脏的泵血功能 心动周期与心率 心动周期 心脏收缩和舒张一次，称为一个心动周期。心动周期的长短取决于心率的快慢。以成人每分钟心率75次计算，每个心动周期平均历时为0.8秒(60秒75次0.8秒/次)。其中心房收缩历时0.1秒，心房舒张0.7秒；心室收缩历时0.3秒，心室舒张0.5秒。,第一节 心脏生理,心脏的泵血功能 心动周期与心率 心动周期 有以下特点：收缩期舒张期房室活动不同步有全心舒张期持续时间与心率呈反比,一、心脏的泵血功能,心脏的泵血过程 左、右心室的泵血过程相似，下面以左心室为例加以说明。,心脏的泵血过程,在心脏泵血过程中，心室舒缩是导致心房与心室之间以及心室与动脉之间产生压力梯度的根本原因，而压力梯度又是推动血液流动和心瓣膜启闭的直接动力，瓣膜的启闭则保证了血液的定向流动，导致心室容积改变。,表4-1 心动周期中心腔内压力、容积、瓣膜、血流等变化,（三）心脏泵血功能评价,心脏的输出量每搏输出量和射血分数一侧心室一次收缩所射出的血量，称每搏输出量，简称搏出量。正常成人安静时搏出量为6080ml。搏出量占心室舒张末期容积的百分比，称为射血分数。,（三）心脏泵血功能评价,心脏的输出量每分输出量和心指数一侧心室每分钟射出的血量，称为每分输出量，简称为心输出量。以单位体表面积（m2）计算的心输出量称为心指数。,（四）影响心输出量的因素,凡能影响每搏输出量和心率的因素都能影响心输出量。,（四）影响心输出量的因素,前负荷(心室舒张末期容量),左心室功能曲线,这种通过改变心肌初长度而引起心肌收缩力改变的调节称为异长自身调节。最适宜的心肌前负荷可使心肌的收缩力及其搏出量达到最大，反之，则相反。,（四）影响心输出量的因素,后负荷（动脉血压）动脉血压是心肌收缩时所遇到的阻力，称为后负荷。在前负荷和心肌收缩能力不变的条件下：,主动脉压对心输出量的影响,链接临床：若动脉血压长期持续升高，将会出现心室肌肥厚等病理性变化，可导致心功能不全。,（四）影响心输出量的因素,心肌收缩能力 心肌收缩能力是指心肌不依赖于前、后负荷而能改变其力学活动（包括收缩速度和强度）的内在特性。心肌收缩力增强，搏出量增多；心肌收缩力减弱，搏出量减小。,（四）影响心输出量的因素,心率 在一定范围内心率与心输出量呈正变关系。若心率过快或过慢均会心输出量减少。心率过快(180/min)心舒期缩短心室充盈量搏出量心输出量心率过慢(40/min)射血次数过少心输出量,（五）心力储备,心输出量能随机体代谢的需要而增加的能力，称为心力储备。心力储备主要来自心率变化和搏出量变化两方面。健康成人在进行剧烈运动时，心率加快，心率可达180200次/分，搏出量增多，搏出量可达150ml，最大心输出量可达2530L，即心力贮备可达2530L/分。加强体育锻炼提高心力储备。,二、心音,心动周期过程中心肌收缩，瓣膜关闭，血流撞击心室壁和瓣膜以及大动脉壁所引起的机械振动所产生的声音。通过心脏周围组织传递到胸壁，用听诊器在胸壁上可以听到，称为心音。,表4-2 第一心音与第二心音比较,三、心肌的生物电现象,心肌细胞分为两大类(表4-3),表4-4 心肌细胞分类及其特性,三、心肌的生物电现象,心室肌细胞的跨膜电位及形成机制 静息电位心室肌细胞的静息电位约-90mv，产生机制与骨骼肌细胞和神经纤维相同，主要是K+顺浓度差所形成的电-化学平衡电位。,心室肌细胞的跨膜电位及形成机制,动作电位 心室肌动作电位与神经纤维动作电位相比，主要特点是：心室肌动作电位去极化和复极化过程分为五个时期，特别是复极化过程历时较长，具有平台期(2期)，是心室肌动作电位持续时间较长，有效不应期特别长的主要原因。,心室肌动作电位示意图,心室肌细胞的跨膜电位及形成机制,去极化过程(0期)膜电位由-90+30mv；机制：Na+通道开放，Na+迅速内流。1期（快速复极初期）膜电位由+300mv；机制：Na+内流停止，一过性K+外流。2期（平台期）复极化过程缓慢，基本停滞在0mv左右；Ca+缓慢内流和K+外流。3期（快速复极末期）膜电位由0-90mv；Ca+内流停止，K+迅速外流。4期（静息期）膜电位稳定在-90mv；离子泵活动，泵出Na+和Ca2+，摄回K+。,表4-5 心室肌细胞动作电位分期及其形成机制,（二）窦房结P细胞的跨膜电位及其形成机制,自律细胞与非自律细胞最大的区别在于4期，非自律细胞（工作细胞）4期膜电位是基本稳定的；自律细胞的共同特点是4期膜电位不稳定，可缓慢地自动去极化(称为4期自动去极化)。4期自动去极化是自律细胞产生自动节律性兴奋的基础，也是自律细胞生物电现象的主要区别。,（二）窦房结P细胞的跨膜电位及其形成机制,动作电位分期：分为0、3、4三个期，没有明显的复极1期和2期。形成机制 0期：Ca2+缓慢内流；3期：K+外流；4期：K+外流呈递减性，Na+和Ca2+内流呈递增性。,图4-8 窦房结P细胞动作电位和离子流示意图,四、心肌的生理特性,自律性,心脏起搏点 心肌组织和细胞在没有外来刺激的条件下能够自动发生节律性兴奋的特性，称为自动节律性，简称自律性。心脏特殊传导系统各部位自律性高低不等，窦房结的自律性最高(约100/min)。正常心的节律性活动是受自律性的窦房结所控制，因而窦房结是心脏活动的正常起搏点。由窦房结所控制的心搏节律，称窦性心律。几个概念：潜在起搏点、异位起搏点、异位节律。,自律性,决定和影响自律性的因素4期自动去极化速度 自动去极化速度加快，达到阈电位水平所需的时间将减少，单位时间内发生自动兴奋的次数就增多，自律性增高；反之则自律性降低。最大复极电位的水平 最大复极电位的绝对值减小，自律性增高；反之则自律性降低。阈电位水平 阈电位上移，自律性降低；反之则自律性降低。,图4-9 影响自律性因素,兴奋性,心肌细胞兴奋性的周期性变化(表4-6),表4-6 心肌细胞兴奋性的周期性变化,兴奋性,心肌细胞兴奋性变化的特点和意义 心肌细胞兴奋后的有效不应期特别长，相当于心肌的整个收缩期和舒张早期，使心肌不会产生像骨骼肌那样的强直收缩，始终保持收缩与舒张交替的节律性活动，保证泵血功能的完成。,图 心室肌细胞兴奋性周期性变化及其机械收缩的关系,兴奋性,期前收缩和代偿间歇在心室肌有效不应期之后，下一次窦房结兴奋到达之前，受到窦房结以外的病理性异常刺激，则可提前产生一次兴奋和收缩，称为期前兴奋和期前收缩。在期前收缩之后，往往出现一段较长的舒张期，称为代偿间歇。,传导性,心脏内兴奋传导的途径和速度,传导性,传导特点和房室延搁的生理意义特点：由窦房结传出的兴奋沿着传导速度较快的心房肌组成的“优势传导通路”传到房室结，再经传导速度最快的房室束和普肯野纤维传到心室肌。房室结是正常兴奋由心房传入心室的唯一通道，但其传导速度缓慢，使兴奋传导在此延搁一段时间(约0.1秒)，称为房室延搁。房室延搁的生理意义是使心房先兴奋和收缩，然后心室才开始兴奋和收缩，不至于产生房室重叠收缩的现象，有利于心室得到充分血液充盈，保证足够的射血量。,收缩性,心肌细胞的收缩机制与骨骼肌相似。心肌细胞收缩有以下特点：不发生强直收缩：因为心肌细胞兴奋性变化的主要特点是有效不应期特别长，相当于整个收缩期和舒张早期。“全或无”式收缩；对细胞外液中的Ca2+依赖性较大。,五、正常体表心电图,将心电图测量电极置于体表一定部位，记录出来的心电变化的曲线，称为心电图。,图：正常人心电图,表4-7 正常典型心电图各波形的生理意义,第二节 血管生理,人体的血管可分为动脉、毛细血管和静脉三大类。大动脉管壁-弹性贮器血管中动脉-分配血管小动脉和微动脉-阻力血管（毛细血管前阻力血管）真毛细血管起始部-毛细血管前括约肌真毛细血管-血液与组织液之间进行物质交换的场所微静脉-毛细血管后阻力血管静脉-容量血管,一、血流量、血流阻力和血压,血流量和血流速度单位时间内流过血管某一截面的血量即血流量，又称容积速度。单位时间内通过某器官的血液流量，称为该器官的血流量。血流量与血管两端的压力差成正比，与血流阻力成反比.,一、血流量、血流阻力和血压,血流阻力血液在血管内流动时遇到的阻力即血流阻力。它主要来自血液内部分子之间的摩擦和血液与血管壁之间的摩擦。血流阻力的大小与血管半径、血液粘滞度和血管长度有关。,一、血流量、血流阻力和血压,血压血管内血液对于单位面积血管壁的侧压力，称为血压。它是推动血液循环的直接动力。血压可分为动脉血压、静脉血压和毛细血管血压。通常所说的血压是指肱动脉血压。整个血管系统存在着压力差，即动脉血压毛细血管血压静脉血压。此压力差是推动血液流动的基本动力。,二、动脉血压和动脉脉搏,动脉血压的概念、正常值及其相对稳定的意义动脉血压是动脉血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力。,心缩期动脉血压升高达到最高值，称为收缩压。正常成人安静时收缩压为100120mmHg(13.316.0kPa)。心舒期动脉血压下降到的最低值，称为舒张压。正常成人安静时舒张压为6080mmHg(8.0 10.6kPa)。,血压图,二、动脉血压和动脉脉搏,动脉血压的概念、正常值及其相对稳定的意义动脉血压是动脉血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力。,收缩压与舒张压之差称为脉搏压，简称脉压。正常成人安静时脉压为3040mmHg(4.05.3kPa)。一个心动周期中动脉血压的平均值称为平均动脉压。平均动脉压=舒张压+1/3脉压。,血压图,二、动脉血压和动脉脉搏,动脉血压的概念、正常值及其相对稳定的意义动脉血压相对稳定的生理意义 稳定的动脉血压是推动血液循环和保持各器官有足够的血流量的必要条件。避免心脏和血管承受过高的血压负荷，保证心血管组织结构的完整性和正常。,动脉血压的形成,前提条件：在封闭的心血管系统中，有足够的血液充盈心血管系统。两个基本因素：心射血的动力与外周血管阻力。收缩压的形成心缩期，心室收缩射出的血液，由于外周阻力的存在只有1/3流至外周，其余2/3暂时贮存在大动脉内，使大动脉内血量增多，动脉血压升高，达到最高值，形成收缩压。,动脉血压的形成,前提条件：在封闭的心血管系统中，有足够的血液充盈心血管系统。两个基本因素：心射血的动力与外周血管阻力。舒张压的形成心室舒张停止射血时，大动脉管壁弹性回缩克服外周阻力，继续推动血液流至外周，使大动脉内血量减少，动脉血压下降到最低值，形成舒张压。,动脉血压的形成,3.大动脉管壁弹性的缓冲作用大动脉管壁弹性对动脉血压的形成也起重要作用，它能缓冲收缩压不致过高，维持舒张压不致过低，并保持血液在血管内连续流动。,影响动脉血压的因素,搏出量 搏出量：收缩压；舒张压；脉压搏出量：收缩压；舒张压；脉压收缩压的高低主要反映每搏输出量的多少。心率HR：舒张压；收缩压；脉压HR：舒张压；收缩压；脉压,影响动脉血压的因素,外周阻力 外周阻力：舒张压；收缩压；脉压外周阻力：舒张压；收缩压；脉压舒张压的高低主要反映外周阻力大小。主动脉和大动脉管壁的弹性 弹性储器作用：减小动脉血压的波动幅度。老年人：大动脉壁弹性降低：收；舒；脉压伴小动脉、微硬化：收；舒,影响动脉血压的因素,循环血量与血管容量的比例 循环血量与血管容积相适应，才能保持血管内有足够的血量充盈，维持血压正常。,当循环血量，血管容量不变（如失血）或血管容量，循环血量不变（如过敏）,体循环平均充盈压,动脉血压,静脉回心血量,搏出量,影响动脉血压的因素,上述是单方面讨论影响动脉血压的各种因素，在完整机体内，动脉血压的维持是各种因素相互作用的结果：,动脉脉搏,在心动周期中，随着心脏的舒缩活动，动脉血压发生周期性波动而导致动脉管壁节律性搏动，称为动脉脉搏即通常所说的脉搏。脉搏在一定程度上可反映心血管功能状况。正常情况下，脉搏的频率与心率相等，脉搏的节律与心律相同。,三、静脉血压和静脉血流,静脉血压 静脉压概念及正常值通常将各器官或肢体的静脉血压称为外周静脉压。将右心房和胸腔内大静脉的血压称为中心静脉压。其正常值为412cmH2O。,三、静脉血压和静脉血流,静脉血压 中心静脉压的生理意义中心静脉压的高低取决于心射血能力和静脉回心血量之间的相互关系。因此，中心静脉压可反应心血管功能状态。测定中心静脉压有助于心功能状态和静脉回心血量的判断，可作为临床控制补液速度和输液量的依据。,静脉血流及其影响因素,外周静脉压与中心静脉压之间的压力差是促使静脉血回心的动力，凡能改变这一压力差的因素，均能影响静脉回心血量。影响静脉回心血量的因素是：心肌收缩力心脏收缩力越强，搏出量越多，心室排空越充分，中心静脉压就低，使静脉回心血量增多。反之，则静脉回心血量减少。链接临床：右心衰体循环瘀血；左心衰肺循环瘀血。,静脉血流及其影响因素,重力和体位当人体由卧位变为直立时，由于重力关系，心脏以下静脉血管内的血液充盈量增加，静脉回心血量减少，心输出量降低。链接临床：体位性低血压,静脉血流及其影响因素,骨骼肌的挤压作用 骨骼肌的节律性舒缩活动和静脉瓣一起对静脉血的回流起着“泵”的作用，促进静脉血的回流。呼吸运动 呼吸运动对静脉回流也起着“泵”的作用，称为“呼吸泵”。,四、微循环,微动脉与微静脉之间的血液循环，称为微循环。,微循环的组成与特点典型的微循环由微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、通血毛细血管、真毛细血管、动静脉吻合支和微静脉七部分组成。,微循环的血流通路,迂回通路(又称营养通路)血液经微动脉后微动脉毛细血管前括约肌真毛细血管网微静脉。这条通路是血液与组织细胞进行物质交换的主要场所。,微循环的血流通路,直捷通路 血液经微动脉后微动脉通血毛细血管微静脉。这条通路主要功能是使部分血液通过微循环及时回心。,微循环的血流通路,动-静脉短路(又称非营养通路)血液经微动脉动-静脉吻合支微静脉。这条通路多分布皮肤，有调节体温的作用,表4-8 微循环三条血流通路的特点和功能,五、组织液生成与淋巴循环,组织液的生成与回流 毛细血管壁是组织液生成的结构基础。液体通过毛细血管壁的滤过和重吸收决定于四个因素：,毛细血管血压组织液胶体渗透压,促使液体从毛细血管内向血管外滤出,血浆胶体渗透压组织液静水压,促使液体从血管外重吸收入毛细血管内,组织液的生成与回流,有效滤过压=(毛细血管血压+组织液胶体渗透压)(血浆胶体渗透压+组织液静水压)毛细血管动脉端：有效滤过压=(30+15)-(25+10)=10mmHg毛细血管动脉端有效滤过压为+10mmHg，表明有组织液生成。,组织液的生成与回流,有效滤过压=(毛细血管血压+组织液胶体渗透压)(血浆胶体渗透压+组织液静水压)毛细血管静脉端：有效滤过压=(12+15)-(25+10)=-8mmHg毛细血管静脉端有效滤过压为-8mmHg，表明有组织液回流。,淋巴循环的意义,组织液进入毛细淋巴管而成淋巴，全身的淋巴经淋巴管收集，最后注入静脉，所以淋巴循环是组织向血液回流的重要辅助系统。其生理意义有：回收蛋白质运输脂肪及其他营养物质调节体液平衡 淋巴结的防御屏障作用,第三节 心血管活动的调节,神经调节心血管的神经支配 心交感神经及其作用,脊髓胸段（T1T3）侧角神经元,发出,心交感神 经,节后纤维释放去甲肾上腺素,心 肌1受体,心率加快传导加快心缩力增强,心输出量增多动脉血压升高,作用于,第三节 心血管活动的调节,神经调节心血管的神经支配 心迷走神经及其作用,延 髓心迷走中枢,发出,心迷走神 经,节后纤维释放乙酰胆碱,心 肌M受体,心率减慢传导减慢心缩力减弱,心输出量减少动脉血压降低,作用于,第三节 心血管活动的调节,神经调节心血管的神经支配 交感缩血管神经及其作用,延髓交感缩血管中枢,下行纤维,脊髓胸腰段（T1L3）侧角神经元,发出,交感缩血管神经,血管收缩,外周阻力增大动脉血压升高,节后纤维释放去甲肾上腺素,作用于,第三节 心血管活动的调节,神经调节心血管的神经支配 舒血管神经及其作用 体内有小部分血管除接受缩血管神经纤维支配外，还接受舒血管神经纤维的支配。交感舒血管神经纤维 这类神经纤维主要分布在骨骼肌血管，其节后神经末梢释放乙酰胆碱，与血管平滑肌的M型受体结合，使血管舒张。副交感舒血管神经纤维 这类纤维主要分布于脑膜、唾液腺、胃肠外分泌腺和外生殖器等少数器官的血管平滑肌。其活动有调节局部血流量的作用。,心血管中枢,延髓是调节心血管活动的基本中枢，可区分为心血管交感中枢(包括心交感中枢与交感缩血管中枢)和心迷走中枢，两者存在交互抑制现象。延髓以上各级心血管中枢为高级中枢。心血管中枢经常保持一定程度的兴奋状态(称为紧张性活动)，人体在安静情况下心迷走紧张比心交感紧张占优势，它们相互配合，相互协调，共同完成心血管活动的调节。,心血管的神经支配及心血管中枢示意图,心血管活动的反射性调节,颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射感受器：颈动脉压力感受器和主动脉弓压力感受器传入神经：窦神经、主动脉神经,图：颈动脉窦和主动脉弓的压力感受器及化学感受器,心血管活动的反射性调节,图：颈动脉窦和主动脉弓的压力感受器及化学感受器,心血管活动的反射性调节,颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射反射过程生理意义：减压反射能缓冲动脉血压的急剧变化，保持动脉血压的相对稳定。,心血管活动的反射性调节,颈动脉体和主动脉体化学感受性反射在生理情况下，化学感受性反射主要调节呼吸运动，对心血管活动并不起明显的调节作用。只有在低氧、窒息、失血、动脉血压过低和酸中毒等情况下，才参与心血管功能的调节，使动脉血压升高，血量重新分配，保证心、脑等重要生命器官的血液供应。,CO2PO2 pH,+,主动脉神经,窦神经,呼吸加深加快,血压升高循环加速,二、体液调节,全身性体液调节调节心血管活动的全身性体液因素主要是肾上腺素、去甲肾上腺素和血管紧张素。这三种激素对心和血管的作用，既有共性，又有特殊性。归纳如表4-9：,表4-9 三种全身性体液因素对心血管活动的影响,二、体液调节,局部性体液调节局部性体液因素包括激肽、组胺、前列腺素和组织代谢产物(乳酸、H+、CO2、腺苷)等。它们的共同作用是引起局部组织中的微血管扩张，增加局部血流量。,End,