心血管生理学课件PPT

第四章血液循环 泵 第一节心脏的泵血功能 心动周期 心脏的泵血过程 心音的产生 心泵功能的评价 心泵功能的调节 心房或心室每进行一次收缩和舒张为心跳的一个活动周期 即心动周期 一 心动周期 如果心率为75次 min 心动周期 0 8秒 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0 4S的全心舒张期3 舒张期长于收缩期4 心率的变化对舒张期影响较大 二 心脏的泵血过程 1 心房收缩期0 1S 2 心室收缩期 1 等容收缩相0 06 0 08S 2 快速射血相0 11S 3 减慢射血相0 14 3 心室舒张期 1 等容舒张相0 06 0 08S 2 快速充盈相0 11S 3 减慢充盈相0 19S 心室收缩期 心室舒张期 心室收缩 动脉压 心室射血期 心室舒张 心室充盈期 房压 心肌收缩 瓣膜开闭 血流变化 血液腔壁冲击机械振动胸壁特定部位监听 记录 三 心音的产生 四 心泵功能的评价 一 心输出量 搏出量 SV 70ml 一侧心室一次收缩射出的血量 2心输出量一侧心室每分钟射出的血量 CO HR SV 75 70 5250 ml 静息心指数安静 空腹时和心指数 3 3 5L min m25 6L min1 6 1 7m2 3心指数以每平方米体表面积计算的心输出量 二 射血分数 搏出量占心室舒张末期容积的百分比 安静时约为60 SV 70 145 60 心输出量 安静时 5L min运动时 25L min 三 心力贮备心输出量随机体代谢需要而增加的能力 1心率贮备 2 2 5倍2搏出量贮备 收缩期贮备 55 60ml 舒张期贮备 15ml 五 心泵功能的调节CO HR SV 一 搏出量的调节 二 心率的影响 一 搏出量的调节1 前负荷 异常自身调节 Starling机制心脏能自动地调节并平衡心搏出量和回心血量之间的关系 意义 搏出量进行精细的调节 回心血量 心舒张期充盈 2 心肌收缩能力的改变对搏出量的调节 Ca2 内流 横桥ATP酶活性 交感神经 释放去甲肾上腺素肾上腺髓质 分泌肾上腺素和去甲肾上腺素 递质 激素 受体 心缩力 意义 能对持续的 剧烈的循环变化有强大的调节作用 3 后负荷对搏出量的影响 搏出量恢复正常 心肌初长度 心肌收缩能力 心室内剩余血量 每搏出量 射血期 射血速 动脉血压 正常范围 250 后负荷 异长调节 等长调节匹配 协调 二 心率对心泵功能的影响40 150次 分 心率 心输出量 150次 分 舒张期 充盈时间 搏出量 心输出量 第二节心肌的生物电现象和生理特性 心肌细胞的类型 普通的心肌细胞 心房肌和心室肌 工作细胞特殊分化的心肌细胞自律细胞非自律细胞 心肌组织具有兴奋性 自律性 传导性和收缩性四种生理特性 心脏特殊传导系统的组成和分布 由特殊分化的心肌细胞构成 具有产生和传导兴奋的作用 没有收缩能力 窦房结优势传导通路房室交界房结区结区结希区房室束左右束支浦肯野氏纤维网 P细胞 浦肯野氏细胞 一 心肌细胞的动作电位和兴奋性 一 心室肌的静息电位和动作电位静息电位K 平衡电位IK1动作电位 0期去极化INa短 1 2ms 除极幅度达120mV 由 90mV 上升到 20 30mV 由极化转成反极化 速率200 400v s 0 2 3 1 4 0 90 30 70 1期 快速复极初期 Ito由 20mV迅速下降到0mV左右 10ms 2期 平台期 IK往往停滞于近零的等电位状态 形成平台 是区别于神经或骨骼肌细胞动作电位的主要特征 占100 150ms 3期 快速复极末期 IK复极加快 由0mV较快下降到 90mV 占100 150ms 4期 静息期 心房和心室非自律细胞 4期电位稳定于静息电位水平 1期 快速复极初期 Ito由 20mV迅速下降到0mV左右 10ms 2期 平台期 IKICa S往往停滞于近零的等电位状态 形成平台 是区别于神经或骨骼肌细胞动作电位的主要特征 占100 150ms 3期 快速复极末期 IK复极加快 由0mV较快下降到 90mV 占100 150ms 4期 静息期 心房和心室非自律细胞 4期电位稳定于静息电位水平 K 0 0 90 30 70 三 影响兴奋性因素 0 2 3 1 4 0 90 30 70 3 Na 通道的性状Na 通道有备用 激活和失活三种状态 取决于膜电位和通道状态变化的时间过程 细胞膜上大部分钠通道是否处于备用状态 是该心肌是否具有兴奋性的前提 2 相对不应期从复极 60mV到约 80mV的时期 此期大部分钠通道已复活 但兴奋性仍低于正常 3 超常期从复极的 80mV到 90mV的时期 此期膜电位靠近阈电位 兴奋性超过正常 1 绝对不应期和有效不应期绝对不应期 除极相到复极达 55mV 不产生反应 有效不应期 从 55mV到 60mV这段时间内 可发生部分除极 但不能产生动作电位 四 兴奋性的周期性变化与收缩的关系1 一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化 2 兴奋性的周期变化与心肌收缩活动的关系 1 不发生强直收缩由于心肌细胞的有效不应期特别长 平均250ms 相当于整个收缩期加舒张早期 它是骨骼肌与神经纤维绝对不应期的100倍和200倍 在此期内 任何刺激都不能使心肌发生兴奋和收缩 因此心肌和骨骼肌不同 没有复合收缩现象 不会发生强直收缩 而能保证收缩和舒张交替的节律活动 实现其泵血功能 2 期前收缩与代偿间歇正常心脏是按窦房结的节律兴奋而收缩 如果一次额外的刺激时恰好落在一次窦性兴奋的有效不应期之后就会在下一次窦性兴奋之前产生一次兴奋和收缩 期前兴奋和期前收缩 期前兴奋也有自己的有效不应期 当紧接在期前收缩后的一次窦房结的兴奋传到心室时 常正好落在期前兴奋的有效不应期内 因而不能引起心室兴奋和收缩 所以在一次期前收缩之后 往往有一段较长的心脏舒张期 称为代偿间隙 概念 心肌能自动地 按一定节律发生的能力 称为自动节律性 心肌自律组织与自律细胞 窦房结房室交界 房结区 结希区 房室束与左右束支普肯野氏纤维网衡量自律性的指标 单位时间内自动兴奋的次数窦房结 90 100次 分 房室结 40 60次 分 浦氏纤维 15 40次 分 二 心肌的自动节律性 P细胞 普肯野氏细胞 一 自律细胞的跨膜电位及形成机制1 窦房结细胞的动作电位及其形成机制窦房结细胞动作电位的幅值小 约70mV0期 去极化 钙离子内流ICa f慢反应自律细胞3期 复极化 钾外流IK4期 舒张期 净内向电流IKIfISi自动去极化最大复极电位为 60 65mV 阈电位约 40mV 0 40 60 慢反应自律细胞的电位形成机制 复极化至 60mV时Na 通道递增性激活If增强 3期末k 通道递增性失活IK衰减 自动去极后1 3期Ca2 通道 T型 开放ISi K 递减性外流 Na 递增性内流 Ca2 内流 自动去极达阈电位 40mV Ca2 通道 L型 开放 Ca2 内流 产生动作电位的0期 2 浦肯野细胞的动作电位电位 0期 钠离子快速内流INa快反应自律细胞1期 钾离子外流Ito2期 钾离子外流和钙离子内流IKICa S3期 钾离子外流IK4期 舒张期 主要If自动去极化 快 慢反应心肌细胞动作电位的特征比较快反应细胞慢反应细胞 动作电位波形分5个期 动作电位波形分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 内流有关 具有快 慢通道 只有慢通道 以快通道为主 静息电位大 85mv 静息电位小 60mv 90mv 65mv 通道阻断剂 河豚毒 通道阻断剂 异搏定 窦房结细胞 慢反应自律细胞 的特点 与普肯野氏细胞 快反应自律细胞 比较 最大复极电位及阈电位绝对值均较小 除极幅度较小 反极化不明显 0期去极时程较长 无明显的1 2期 4期自动除极较快 二 心脏正常起搏点与窦性节律正常起搏点 窦房结 窦性节律潜在起搏点 其它自律组织异位起搏点 异位节律窦房结对于潜在起持点的控制是通过 抢先占领 超速驱动压抑 1 4期自动去极化速度a 自动去极化速度快 达到阈电位的时间短 自律性高 b 自动去极化速度慢 达到阈电位的时间长 自律性低 三 影响自律性的因素 2 最大舒张电位水平最大舒张电位水平小 距阈电位近 自动去极化达到阈电位的时间短 自律性高 最大舒张电位水平大 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 阈电位水平下移上移 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 三 心肌的传导性及兴奋在心脏的传导 一 心肌细胞的传导性传导机制 由于心肌兴奋部位和邻近安静部位的膜之间发生电位差 产生局部电流 从而使安静部位兴奋 机能合胞体特性 局部电流通过低电阻的闰盘 引起相邻细胞的兴奋 二 兴奋在心脏内的传导过程和特点传导途径窦房结 心房肌及优势传导通路 左 右心房 房室交界 房室束 希氏束 左 右束支 浦肯野纤维 心室肌 1 心脏起搏点正常情况下心脏的起搏点是窦房结 其含P细胞和过渡细胞 P细胞是自律细胞 过渡细胞将兴奋传播到相邻心房肌细胞 2 结间束及兴奋在心房室内的传播心房肌的传导速度为0 3m s 优势传导通路传导速度较快 前 中 后结间束 前结间束连接左 右心房 传导速度可达1m s 使左 右心房可以几乎同时收缩 3 房室结的单向传导和延搁作用兴奋在房室交界处的传导速度极慢 约为0 02 0 05m s 兴奋传导约需0 1秒 延搁时间延长 避免了心房和心室收缩的重叠 使心室在收缩前有充分的血液充盈 有利于心室的射血 5 兴奋在心室肌的传导心室肌的传导速度为0 5m s 兴奋由心内膜传到心外膜历时约0 03秒 4 浦肯野系统兴奋的传导浦肯野细胞传导速度可高达1 5 4m s 兴奋传导仅历时0 03秒 可几乎同到达心室各处内壁 对于心保持心室肌的同步收缩是十分重要的 三 影响心肌传导性的因素1 解剖因素 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 2 细胞间缝隙连接 闰盘 的数量 2 生理因素 1 动作电位0期除极的速度和幅度动作电位除极的速度和幅度 局部电流 达到阈电位的速度 传导速度加快 2 邻旁部位膜的兴奋性兴奋性高 动作电位容易引起 传导速度加快决定邻旁部位细胞膜兴奋性的因素 静息电位和阈电位的差距 钠通道的状况 心肌细胞收缩特点 1 同步收缩又称心肌收缩的 全或无 现象 由于心肌细胞间有低阻抗的闰盘相互连接 使整个心房或心室几乎同时兴奋和收缩 2 对细胞外Ca2 的依赖性大心肌细胞的终末池不发达 储存的Ca2 较少 兴奋 收缩耦联所需的Ca2 重来自细胞外液 3 不发生强直收缩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 将引导电极置于体表一定部位 记录整个心动周期中心电变化的波形图 反映了心脏兴奋的产生 传导和过程中的生物电变化 四 体表心电图 ECG P Q S R T P R S T 0 04S 1mv Q T 正常心电图的波形及生理意义 第三节血管生理 一 各类血管的功能特点 弹性贮器血管 分配血管功能 输送血液至器官组织 交换血管功能 物质交换的场所 容量血管功能 容纳60 70 的血量 不同血管的结构功能特点 血管结构功能特点功能 主动脉富含弹性膜弹性大弹性扩张 弹性贮器血管 中动脉富含平滑肌肌性动脉调节器官血流量 分配血管 小动脉富含平滑肌舒缩性大产生阻力的 外周阻力血管 毛细血管仅一层内皮通透性大物质交换 细胞 交换血管 静脉壁薄腔大容量大容量血管 各段血管的压力梯度 主A 100mmHg小A 85mmHgCap 30mmHgV始 10mmHg心房 大V 0 二 血压血压是指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧力 单位 帕 Pa 1mmHg等于0 133kPa 三 动脉血压和动脉脉搏 一 动脉血压1 正常值 收缩压 Sp 心室收缩时 动脉血