心臟以及循環(huán)系統(tǒng)的進化課件

1、 第十二章：循環(huán)系統(tǒng)Circulation System 心臟以及循環(huán)系統(tǒng)的進化生理學(xué)電子教案一、粘盲鰻（八目鰻類） 這是一種類似鰻魚的低等脊椎動物，有數(shù)個心臟來驅(qū)動血液流動。沒有心房心室，只是一個由血管平滑肌分化成的兩個腔室，當(dāng)身體左右扭動時腔室的體積變化，在瓣膜的幫助下使血液向一個方向流動。粘盲鰻的循環(huán)系統(tǒng)發(fā)育得很不完善，在身體的某些部分甚至沒有完整的血管，血液在半開放的情況下流動。 生理學(xué)電子教案二、魚類（fish） 魚類有了真正意義上的心臟，由一心室一心房構(gòu)成，可以驅(qū)動血液單方向流動：靜脈血被心臟泵向腮，獲得氧氣成為動脈血流向組織。魚類的循環(huán)系統(tǒng)是單向的。 心臟以及循環(huán)系統(tǒng)的進化 生理

2、學(xué)電子教案三、肺魚（Lungfish） 肺魚既有腮又有一個簡單的肺，這使得它的循環(huán)系統(tǒng)變得較為復(fù)雜。肺魚的心臟比魚類多一個心房。肺魚的循環(huán)途徑是這樣的：靜脈血到右心房，經(jīng)心室射血到達(dá)腮的下部，然后再流經(jīng)肺變成動脈血，經(jīng)左心房回到心室，被泵到腮的前部，然后進入體循環(huán)。肺魚的心室雖然只有一個，但是已經(jīng)有了不完全的隔，在隔的作用下，動靜脈血基本上不會混合。 心臟以及循環(huán)系統(tǒng)的進化 生理學(xué)電子教案四、蛙類（Frogs） 從蛙類開始，動物開始用肺來完成氣體交換的任務(wù)。蛙類的心臟是二心房一心室。靜脈血經(jīng)右心房到達(dá)心室，被泵入肺動脈，肺靜脈的動脈血進入左心房，仍然進入心室，由于心室內(nèi)并沒有象肺魚一樣的隔，因

3、此動靜脈血會混合在一起，降低了效率。然而，蛙潮濕的皮膚可以吸收一部分氧氣，肺靜脈有分支直接到達(dá)皮膚，然后進入靜脈血，因此靜脈血在進入心室前就已經(jīng)提高了氧氣含量。 心臟以及循環(huán)系統(tǒng)的進化 生理學(xué)電子教案五、海龜（Turtles） 爬行類，鳥類，哺乳類動物只有肺來進行氣體交換。爬行類（鱷魚除外）同兩棲類一樣有二心房一心室，但心室內(nèi)隔的出現(xiàn)使得動靜脈血得以基本分開。靜脈血經(jīng)右心房到達(dá)心室，再進入肺動脈入肺，進行氣體交換后經(jīng)肺靜脈進入左心房，再被心室泵入主動脈而進入組織循環(huán)。當(dāng)海龜潛水的時候，肺動脈壓升高，肺血流量降低，大部分靜脈血并不進入肺循環(huán)。 心臟以及循環(huán)系統(tǒng)的進化 心臟以及循環(huán)系統(tǒng)的進化生理學(xué)

4、電子教案六、鱷魚（Crocodile） 鱷魚有了完全分離的左右心室，這樣，動靜脈血可以完全分開。即：靜脈血經(jīng)右心房到達(dá)右心室，進入肺循環(huán)成為動脈血，再經(jīng)左心房到左心室，泵入主動脈進入體循環(huán)。然而，鱷魚的主動脈與鳥類和哺乳類不同，由兩個分支構(gòu)成，右主動脈其實起源自右心室，并且通過瓣膜與右心室相通，兩個動脈分支也是相互連通的。但由于主動脈血壓大于右心室壓，由于瓣膜的作用，右心室的靜脈血不能進入主動脈。然而在鱷魚潛水的時候，肺內(nèi)壓升高，進而造成右室壓升高，靜脈血可以通過右主動脈直接進入體循環(huán)。 心臟以及循環(huán)系統(tǒng)的進化生理學(xué)電子教案七、鳥類（Birds） 鳥類和哺乳類的心臟出現(xiàn)了完全隔離的左右心室，這

5、除了使肺循環(huán)和體循環(huán)完全分開外，也使體循環(huán)的血壓可以高于肺循環(huán)，造成左心室心肌遠(yuǎn)比右心室發(fā)達(dá)。鳥類的心臟在結(jié)構(gòu)上與哺乳類幾乎完全相同，然而從進化的角度來說，鳥類與兩棲類特別是鱷魚有著更加密切的親緣關(guān)系。這種情況的出現(xiàn)可能是進化的會聚作用。 生理學(xué)電子教案八、哺乳類（Mammals） 哺乳動物的心臟結(jié)構(gòu)以及循環(huán)系統(tǒng)與鳥類幾乎完全相同。然而哺乳動物的胎兒是通過胎盤來獲得氧氣而不是肺，因此胎兒的心臟以及循環(huán)途徑與成人不同。胎兒的靜脈血由于流過胎盤而富含氧氣，而在成人中本應(yīng)含氧的肺靜脈卻是低氧血。胎兒的左右心房通過一個孔洞相連，同時肺動脈有一個小分支直接與主動脈相通。這樣，含氧的靜脈血在右心房可以直接

6、進入左心房，再經(jīng)左心室泵入主動脈，進入體循環(huán)，由右心室泵出的含氧靜脈血通過分支直接進入主動脈，由于肺循環(huán)壓力很大，進入肺的血量很少。有趣的是，來自上腔靜脈的低氧血進入右心室，再直接進入主動脈；來自下腔靜脈的含氧血則直接進入左心房。 心臟以及循環(huán)系統(tǒng)的進化 第一節(jié) 心臟的泵血功能一. 心動周期心房收縮期心房舒張期心室舒張期心室收縮期0.1秒 二、泵血過程1、心房收縮期心室收縮期 2、等容收縮期 3 快速射血期 減慢射血期心室舒張期 4、等容舒張期 5 快速充盈期 減速充盈期 三、心臟泵血功能評價1、每搏輸出量、心輸出量：2、心指數(shù)：3、射血分?jǐn)?shù)： 四、影響心輸出量的因素（一）影響博出量的因素1、

7、前負(fù)荷：心室舒張末期容積大 心肌的初長度大 收縮力大 博出量大 2、后負(fù)荷：動脈血壓高 后負(fù)荷大 心肌收縮幅度減少 博出量少 3、心肌的收縮能力：興奮收縮耦聯(lián)、NE等（二）心率： 心率適宜時，心輸出量最大，心率過快或過慢，心輸出量都會減少（心率快時，心臟舒張期縮短，回心血量減少，博出量減少；但過慢時，回心血量也不會無限增加。 第二節(jié)：心臟的生物電活動心肌的分類：非自律性細(xì)胞（如心室肌，又稱工作肌細(xì)胞）1、根據(jù)自律性可分：自律性細(xì)胞（如竇房結(jié)）快反應(yīng)細(xì)胞2、根據(jù)0期的除極速度可分：慢反應(yīng)細(xì)胞：竇房結(jié)細(xì)胞快反應(yīng)細(xì)胞自律細(xì)胞：浦肯野細(xì)胞快反應(yīng)細(xì)胞非自律細(xì)胞：心室肌細(xì)胞 一、心肌的跨膜電位（一）工作肌

8、細(xì)胞的跨膜電位1、靜息電位：主要是K+的平衡電位2、動作電位： 特點：0期除極速度快（反應(yīng)細(xì)胞） 4期穩(wěn)定（屬于非自律細(xì)胞） 2期：有平臺期（特別長） 工作肌細(xì)胞動作電位的形成機制0期：RMP減少到閾電位時，Na+內(nèi)流形成0期1期：Na+通道關(guān)閉，K+外流形成1期2期：當(dāng)動作電位復(fù)極到0mV左右時，心肌細(xì)胞膜上的電壓依賴式Ca2+通道開放，Ca2+內(nèi)流；K+繼續(xù)外流；膜電位不變形成平臺期3期：電壓依賴式通道都有時間依賴性， Ca2+通道關(guān)閉， K+繼續(xù)外流，形成3期4期：恢復(fù)靜息電位狀態(tài)，過鈉鉀泵的活動和鈉鈣交換作用，將內(nèi)流的Na+和Ca2+排出膜外，而將外流的K+轉(zhuǎn)運進入膜內(nèi) 骨骼肌與心肌細(xì)

9、胞動作電位的比較： （二）自律細(xì)胞的跨膜電位特點：1、沒有靜息電位，只有最大復(fù)極電位2、0期除極慢4、期不穩(wěn)定，能自動除極形成機制：0期 Ca2+內(nèi)流3期 K+外流4期：自動起搏的機制 a、遞減性的鉀離子外流。 b、遞增性的鈉離子內(nèi)流。 C、非特異性緩慢內(nèi)向電流。 二、心肌的生理特性心肌的生理特性有：興奮性(excitability)自律性(autorhythmicity)傳導(dǎo)性(conductivity)收縮性(contractivity) 心肌興奮性（一）影響心肌興奮性的因素 1靜息電位水平 2閾電位水平 3離子通道的性狀（二）興奮性的周期性變化 1有效不應(yīng)期 2相對不應(yīng)期 3超常期 （三

10、）興奮和收縮的關(guān)系正常心臟是由竇性起搏信號引起收縮的。但在某些情況下，如果心室或心房在有效不應(yīng)期之后，下一次正常竇性沖動傳來之前，受到人工、潛在的起搏點發(fā)放的沖動或病理性的額外刺激時，便可產(chǎn)生一次額外的收縮，由于此收縮一定是發(fā)生在預(yù)期的下次竇性沖動所引起的正常收縮之前，因此該收縮被稱為期前收縮(premature systole)(又稱早搏)。期前收縮也有它自己的有效不應(yīng)期，所以緊接在期前收縮之后傳來的竇性興奮常常落在期前興奮所引起的有效不應(yīng)期內(nèi)，因而不能引起心臟的興奮和收縮，形成一次脫失，必須等到下一次竇房結(jié)的興奮傳來時，才能引起心房和心室的興奮和收縮。這樣，在一次期前收縮之后往往出現(xiàn)一段較

11、長的舒張期，就稱為代償間歇(compensatory pause）心肌興奮性 心肌自律性（一）決定和影響心肌自律性的因素 1最大復(fù)極電位水平 2閾電位水平 3舒張期(4期)自動去極化的速度（二）竇性心律形成機制： 1、搶先占領(lǐng) 2、超速抑制 五、ECGP波：QRS波T波：P-R間期：S-T段： 第三節(jié)、血管生理一、各類血管的功能特點1、彈性貯器血管7、阻力血管（resistant vessel）：小動脈、微動脈 8、交換血管（exchange vessel)：毛細(xì)血管9、容量血管（capacitance vessel）：靜脈2、分配血管3、毛細(xì)血管前阻力血管4、毛細(xì)血管前括約肌5、交換血管6、

12、毛細(xì)血管后阻力血管 三、動脈血壓定義：血液對動脈血管壁的側(cè)壓強平均動脈壓：P104 舒張壓1/3脈壓形成條件：“一個中心，兩個基本點”“中心”：血液總量血管總?cè)萘俊盎军c”：1、心臟射血 2、外周阻力 影響動脈血壓的因素 1、每搏輸出量： 2、心率: 3、外周阻力：4、主動脈和大動 脈的彈性：5、循環(huán)血量與血 管容積的比值：收縮壓舒張壓脈壓 四、靜脈血壓與靜脈回流中心靜脈壓(central venous pressure, CVP) (412 cmH2O)。心臟泵血功能和靜脈回心血量兩者的共同影響。影響靜脈血液回流的因素1循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓（血管容量/血液容量）2心臟泵血功能 ：靜脈回流主要動

13、力3體位改變4骨骼肌的擠壓作用：“肌肉泵”5呼吸運動：“呼吸泵” 五、微循環(huán)1、微循環(huán)(microcirculation)是指微動脈至微靜脈之間的血液循環(huán)。2、組成：微動脈、后微動脈、毛細(xì)血管前括約肌、真毛細(xì)血管、通血毛細(xì)血管、動靜脈吻合支和微靜脈3、通路：迂回通路：營養(yǎng)通路直捷通路：使一部分血液能迅速通過微循環(huán)回流到心臟動-靜脈短路：與散熱和體溫調(diào)節(jié)功能有關(guān)4、調(diào)節(jié)： 微循環(huán)血流量主要受局部代謝水平的影響，同時有與全身的生理狀態(tài)相適應(yīng)。各條血管是輪流交替開放的 第四節(jié) 心血管活動的調(diào)節(jié)一、神經(jīng)調(diào)節(jié)(一)心臟和血管的神經(jīng)支配 1、心交感神經(jīng)及其作用： 正性變時、變力、變傳導(dǎo) 2、 心迷走神經(jīng)及其作用： 負(fù)性變時、變力、變傳導(dǎo) 3、交感縮血管纖維： 通過緊張性活動實現(xiàn)使血管收縮與舒張 的雙向調(diào)節(jié) 4、交感舒血管神經(jīng)纖維： 支配骨骼肌微動脈釋放的遞質(zhì)是乙酰膽堿 5、副交感舒血管神經(jīng)纖維： 腦膜、唾液腺、胃腸外分泌腺和外生殖 器等的血管 去甲腎上腺素強心的機制 頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射過程減壓反射頸動脈竇傳入沖動壓力感受器興奮主動脈弓心交感中樞心血管中樞交感縮血管中樞迷走中樞交感縮血管N心交感N心迷走N血管舒張心臟小動脈舒張外周阻力靜脈舒張回心血量當(dāng)血壓升高時搏出量血壓降低血管容量/血液容量 二、體液調(diào)節(jié)(一)腎上腺素、去甲腎上腺素對血壓的調(diào)