老師-人體解剖生理學(xué)第四章-心臟生物電活動(dòng)+心臟泵血功能課件

1、第四章 血液循環(huán)1血液循環(huán)：血液循一定方向在心血管系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)初級(jí)泵肺循環(huán)肺循環(huán)2第二節(jié) 心臟的生物電活動(dòng)3心房和心室不停歇地進(jìn)行有順序的協(xié)調(diào)的收縮和舒張交替的活動(dòng)，是靠心肌的生物電活動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位觸發(fā)心肌的收縮。心臟的節(jié)律性收縮舒張是由于心肌細(xì)胞的自發(fā)性節(jié)律興奮引起的。4 工作細(xì)胞：執(zhí)行收縮功能 如：心房肌、心室肌 興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性心肌細(xì)胞 自律細(xì)胞：主要功能是產(chǎn)生和傳播興奮， 控制心臟活動(dòng)的節(jié)律，這一類細(xì)胞合稱 心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng) 如：竇房結(jié)、房室交界區(qū)、房室束、左右 束支、浦肯野纖維 興奮性、傳導(dǎo)性、自律性5心肌細(xì)胞的跨膜電位變化在波形和形成機(jī)制上要比神經(jīng)和骨骼肌細(xì)

2、胞復(fù)雜的多心臟各部位不同類型的心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位不同 幅度和持續(xù)時(shí)間不相同 形成的離子基礎(chǔ)不一致以心室肌細(xì)胞、浦肯野細(xì)胞、竇房結(jié)細(xì)胞為例學(xué)習(xí)心肌細(xì)胞的跨膜電位7（一）工作細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制以心室細(xì)胞肌細(xì)胞為例82. 動(dòng)作電位動(dòng)作電位的復(fù)極化過程復(fù)雜，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，下降支和上升支很不對(duì)稱通常用0期、1期、2期、3期、4期代表動(dòng)作電位的各個(gè)時(shí)期10去極化過程（0期）同神經(jīng)細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞類似， 0期很短暫，僅占l-2ms0期去極化的Na+通道是一種快通道，其激活、開放、失活的速度都很快屬于快反應(yīng)細(xì)胞，AP屬于快反應(yīng)電位11閾強(qiáng)度刺激細(xì)胞膜一定數(shù)量的膜Na+通道開放，Na+內(nèi)流膜電位去極化（負(fù)

3、值減?。?，Na+電導(dǎo)（初始去極化）更多的Na+通道開放，Na+內(nèi)流增多（閾電位）膜通透性越來越大及去極化越來越快（正反饋或再生性循環(huán)）內(nèi)流的Na+多于外流的K+產(chǎn)生動(dòng)作電位（再生性去極化）121期（快速?gòu)?fù)極初期）膜電位迅速?gòu)?fù)極，由+30mv到0mv，歷時(shí)10ms0期和1期構(gòu)成峰狀圖形，稱為峰離子基礎(chǔ)：快納通道失活一過性外向外流（Ito），主要成分是K+去極化到-30-40mV時(shí)激活開放開放約510ms142期（平臺(tái)期）復(fù)極緩慢，電位停滯在0mV水平，形成平臺(tái)，持續(xù)約100150ms涉及多種離子流，主要是Ca2+的內(nèi)流和K+的外流處于相對(duì)平衡狀態(tài)而形成是心肌細(xì)胞整個(gè)動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的主要原因，

4、是心室肌細(xì)胞的動(dòng)作電位區(qū)別于骨骼肌和神經(jīng)纖維的主要特征。 153期（快速?gòu)?fù)極末期）復(fù)極過程加速膜電位由0mV水平快速?gòu)?fù)極到-90mV，占時(shí)100150ms主要是K+外流2期和3期之間沒有明顯的界限。174期（靜息期）4期是膜復(fù)極化完畢、膜電位恢復(fù)后處于穩(wěn)定的靜息電位水平恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)外各種離子的正常濃度梯度，保持心肌細(xì)胞的正常興奮性。Na+, Ca2+ 逆濃度梯度外流；K+逆濃度梯度內(nèi)流。鈉-鉀泵、鈣泵、鈉-鈣交換體18Na+-K+泵的活動(dòng): 逆向轉(zhuǎn)運(yùn)：3個(gè)Na+ 外流和2個(gè)K+內(nèi)流Na+-Ca2+交換體： 1個(gè)Ca2+ 外流，3個(gè)Na+內(nèi)流 其驅(qū)動(dòng)力是細(xì)胞膜內(nèi)外的Na+濃度差19自律細(xì)胞的動(dòng)作電

5、位 4期自動(dòng)除極是自律細(xì)胞產(chǎn)生自動(dòng)節(jié)律性興奮的基礎(chǔ)，是自律細(xì)胞和非自律細(xì)胞跨膜電位最大的區(qū)別20自律細(xì)胞：3期末到達(dá)最大舒張復(fù)極電位4期自動(dòng)除極（隨時(shí)間而遞增)當(dāng)去極化到達(dá)閾電位水平，興奮性動(dòng)作電位產(chǎn)生21自律細(xì)胞在3期復(fù)極化的凈外向電流達(dá)到最大復(fù)極電位后，在4期又出現(xiàn)一種逐漸增強(qiáng)的凈內(nèi)向電流，使膜內(nèi)的負(fù)電位值逐漸變小，膜便逐漸去極化4期自動(dòng)去極化都是由進(jìn)行性的凈內(nèi)流引起的224期自動(dòng)去極化的離子機(jī)制： 外向電流：Ik（作用較?。?去極化到-40mV時(shí)開放，復(fù)極化到-40-50mV時(shí)逐步關(guān)閉，至最大復(fù)極電位時(shí)接近完全關(guān)閉 在自動(dòng)去極化過程中作用很小24內(nèi)向電流：If If（主要作用）： 起搏

6、電流，主要由Na+負(fù)載的內(nèi)向電流。 If 通道在動(dòng)作電位3期復(fù)極化至-60mV左右時(shí)開始被激活開放，其激活程度隨著膜內(nèi)負(fù)電性的增加而增加，至-100mV時(shí)完全激活開放，在膜的去極化水平達(dá)-50mV左右時(shí)關(guān)閉。 If 的開放速率緩慢，浦肯野細(xì)胞的自律性低 不能被河豚毒阻斷，和快鈉通道完全不同25心室肌細(xì)胞（A）和竇房結(jié)細(xì)胞（B）跨膜電位的比較270期去極化Ca2+內(nèi)流引起緩慢去極化竇房結(jié)細(xì)胞動(dòng)作電位的主要特征284期自動(dòng)去極化外向電流（IK）逐漸衰減內(nèi)向電流（IT-Ca）逐漸增強(qiáng)29離子基礎(chǔ)：隨時(shí)間增長(zhǎng)的凈內(nèi)向電流所引起一種外向電流（減弱） 兩種內(nèi)向電流（增強(qiáng)） Ik If IT-Ca30二、心

7、肌的電生理特性 興奮性 生理特性 自律性 傳導(dǎo)性 收縮性電生理特性機(jī)械特性31(一) 興奮性所有心肌細(xì)胞都具有興奮性，即細(xì)胞在受到刺激時(shí)產(chǎn)生興奮的能力可用刺激的閾值來衡量心肌興奮性的指標(biāo)，閾值高表示興奮性低，閾值低表示興奮性高321、靜息電位水平2、閾電位水平3、0期去極化的離子通道狀態(tài)備用、激活、失活決定和影響興奮性的因素33一次興奮：膜電位發(fā)生有規(guī)律的變化；離子通道狀態(tài)發(fā)生改變；心肌細(xì)胞的興奮性發(fā)生周期性改變以心室肌細(xì)胞為例興奮性的周期性變化34（1）絕對(duì)不應(yīng)期和有效不應(yīng)期絕對(duì)不應(yīng)期：0期-55mV (3期) 膜的興奮性完全喪失(對(duì)任何強(qiáng)度的刺激都不能產(chǎn)生任何程度的去極化反應(yīng))局部反應(yīng)期：

8、-55mV-60mV (3期) 給予一個(gè)足夠強(qiáng)度的刺激，心肌細(xì)胞可以產(chǎn)生局部的去極化反應(yīng)，不能發(fā)生動(dòng)作電位。有效不應(yīng)期：0期-60mV (3期) 心肌細(xì)胞不能產(chǎn)生新的動(dòng)作電位35（2）相對(duì)不應(yīng)期相對(duì)不應(yīng)期： -60mV-80mV （3期） 若給予心肌細(xì)胞一個(gè)閾刺激，不能產(chǎn)生新的動(dòng)作電位，若給予一個(gè)閾上刺激，則可能會(huì)產(chǎn)生一次新的動(dòng)作電位。36（3）超常期超常期：-0mV -0mV (3期) 膜電位已基本恢復(fù)，Na+通道復(fù)活至靜息狀態(tài)，膜電位的絕對(duì)值小于靜息電位，與閾電位水平的差距較小。 若給予心肌細(xì)胞一個(gè)閾下刺激，可能引起一個(gè)新的動(dòng)作電位，此時(shí)心肌細(xì)胞的興奮性高于正常。3738a.和誘發(fā)骨骼肌細(xì)

9、胞收縮所需要的時(shí)間相比，骨骼肌細(xì)胞的不應(yīng)期很短。b.連續(xù)刺激骨骼肌，可誘發(fā)總和效應(yīng)和強(qiáng)直收縮c.心肌細(xì)胞的不應(yīng)期特別長(zhǎng)，幾乎延續(xù)到整個(gè)收縮時(shí)程。d.由于不應(yīng)期長(zhǎng)短的差異，心室肌細(xì)胞沒有總和效應(yīng)，如果刺激落在心肌纖維的不應(yīng)期內(nèi)，不能引發(fā)收縮，直到不應(yīng)期結(jié)束才繼發(fā)下一個(gè)肌肉收縮。391）不發(fā)生強(qiáng)直收縮 始終作收縮和舒張相交替的活動(dòng) 2）期前收縮和代償間歇 在心室肌的有效不應(yīng)期之后、下一個(gè)竇房結(jié)興奮到達(dá)之前，心室受到一個(gè)外來刺激，可產(chǎn)生一次提前出現(xiàn)的興奮和收縮。 在一次期前收縮之后往往會(huì)有一段比較長(zhǎng)的心室舒張期，稱為代償間歇興奮性的周期性變化與收縮活動(dòng)的關(guān)系40 期前收縮 代償間歇41（二）自律性自

10、律性：心肌組織在沒有外來刺激的情況下自動(dòng)地發(fā)生節(jié)律性興奮的特性。包括頻率和規(guī)則性42自律性的衡量指標(biāo)：自律細(xì)胞的自發(fā)放電頻率 竇房結(jié)：100/min正常起搏點(diǎn) 房室結(jié)區(qū)：50/min 房室束：40/min 浦肯野纖維：25/min 心臟的起搏點(diǎn)43自動(dòng)興奮頻率的高低主要取決于4期自動(dòng)去極化的速度，和最大復(fù)極電位與閾電位之間的差距影響自律性的因素44（1）最大復(fù)極電位與閾電位之間的差距差距小，自律性高，頻率高閾電位變化少迷走神經(jīng) Ach Ik-Ach通道開放，K+外流，最大復(fù)極電位絕對(duì)值加大，自律性降低，心率減慢。45（2）4期自動(dòng)去極化的速度速度增快，頻率增高兒茶酚胺可增強(qiáng)竇房結(jié)的If和Ica

11、-T，加快4期自動(dòng)去極化速度，從而提高自律性。 46成人安靜狀態(tài)下，心率為60100次/min過快、過慢或不規(guī)整均為心率失常自律性和心率失常心動(dòng)過速 心動(dòng)過緩47（三）傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性：心肌細(xì)胞具有傳導(dǎo)興奮的能力傳導(dǎo)性的高低可用興奮的傳播速度來衡量48結(jié)構(gòu)因素： 心肌細(xì)胞直徑小 ，胞內(nèi)電阻大，局部電流小，興奮的傳導(dǎo)速度慢 細(xì)胞間連接：縫隙連接，其數(shù)量和功能狀態(tài)影響傳導(dǎo)性影響傳導(dǎo)性的因素49第三節(jié)心臟的泵血功能50泵血功能：心臟對(duì)血液的驅(qū)動(dòng)作用血液尋循單一方向循環(huán)流動(dòng)心臟由左右兩個(gè)心泵組成右心將血液泵入肺循環(huán)左心將血液泵入體循環(huán)心泵由心房和心室組成動(dòng)力源肺循環(huán)肺循環(huán)511、對(duì)細(xì)胞外液中Ca2+濃度的

12、依賴性2、“全或無”式收縮一、心肌細(xì)胞的收縮特點(diǎn)521、心肌收縮依賴于細(xì)胞外的Ca2+2、“全或無”式收縮 心房和心室分別都是功能合胞體 興奮可以迅速傳播到全心房和全心室 引起整個(gè)心房或心室的收縮3、不發(fā)生完全強(qiáng)直收縮心肌收縮的特點(diǎn)細(xì)胞外Ca2+的流入量 肌漿網(wǎng)釋放Ca2+的量細(xì)胞質(zhì)內(nèi)游離Ca2+的量心肌的收縮與舒張53二、心臟的泵血機(jī)制心動(dòng)周期：心臟一次收縮和舒張構(gòu)成的一個(gè)機(jī)械活動(dòng)周期，通常指心室的活動(dòng)周期一個(gè)心動(dòng)周期中，心房和心室各自具有 收縮期和舒張期心動(dòng)周期的概念54心房和心室活動(dòng)的順序和時(shí)間關(guān)系全心舒張期若正常成人安靜時(shí)心率為75次/分(心動(dòng)周期為0.8s)心房心室0.1s1.心房心

13、室不同步收縮但卻有較長(zhǎng)的共同的舒張時(shí)間有利于血液回流 2.心率快慢主要影響心動(dòng)周期的舒張期,過快過慢都對(duì)心功能不利55561、心房收縮期歷時(shí)0.1s收縮力不強(qiáng)推動(dòng)進(jìn)入心室的血液量通常只占心室充盈總量的25%左右心臟的泵血過程572、心室收縮期等容收縮期 心室容積不變 心房收縮結(jié)束，房室瓣關(guān)閉 至 室內(nèi)壓增高，沖開半月瓣的時(shí)間段 歷時(shí)約0.05s58射血期：室內(nèi)壓超過主動(dòng)脈壓，血液循壓力梯度沖開半月瓣進(jìn)入主動(dòng)脈快速射血期：射血期的前期，歷時(shí)約0.1s，射血量約占心室總射血量的2/3減慢射血期：快速射血期后，歷時(shí)約0.15s593、心室舒張期等容舒張期 心室容積不變 半月瓣關(guān)閉，房室瓣也處于關(guān)閉狀

14、態(tài) 歷時(shí)約0.060.08s60心室充盈期 室內(nèi)壓低于房?jī)?nèi)壓時(shí)，心房?jī)?nèi)的血液沖開房室瓣進(jìn)入心室快速充盈期：房室瓣開啟初期，進(jìn)入心室的血液量占總充盈量的2/3，歷時(shí)約0.11s減慢充盈期：充盈期的后期，歷時(shí)約0.22s心房收縮期：心室舒張的最后0.1s，下一個(gè)心動(dòng)周期的新房收縮開始61心房收縮心室收縮等容收縮射血心房收縮心室舒張等容舒張充盈房室瓣打開半月瓣關(guān)閉房室瓣關(guān)閉半月瓣關(guān)閉房室瓣關(guān)閉半月瓣打開房室瓣打開半月瓣關(guān)閉房室瓣關(guān)閉半月瓣關(guān)閉62 心室收縮或舒張 室內(nèi)壓變化房?jī)?nèi)壓-室內(nèi)壓或室內(nèi)壓-動(dòng)脈血壓壓力梯度變化 瓣膜開放或關(guān)閉 血液流動(dòng) 心室或心房容積改變631、心房的接納和初級(jí)泵作用接納、儲(chǔ)

15、存從靜脈回流的血液 （在心室射血期尤為突出）全心舒張期，是靜脈返流回心室的通道其收縮對(duì)心室的充盈起輔助作用其收縮使心室舒張末期容積增大，心室肌收縮前的初長(zhǎng)度增加，肌肉收縮能力加大，提高了心室的泵血功能效益心房在心臟泵血活動(dòng)中的作用64三、心臟泵血功能的評(píng)價(jià)1、每搏輸出量和射血分?jǐn)?shù)每搏輸出量：一側(cè)心室在一次搏動(dòng)中射出的血液量，簡(jiǎn)稱搏出量搏出量=心室舒張末期容積-心室收縮末期容積正常成年人，安靜狀態(tài)下，搏出量平均為70ml心輸出量65射血分?jǐn)?shù)：搏出量與心室舒張末期容積的百分比 搏出量射血分?jǐn)?shù)= 100% 心室舒張末期容積（ml）反映心室泵血的效率正常人在安靜狀態(tài)下，射血分?jǐn)?shù)約為50%60%662、

16、每分輸出量和心指數(shù)每分輸出量：一側(cè)心室每分鐘射出的血液總量，簡(jiǎn)稱心輸出量健康成年男性，靜息狀態(tài)下，平均心率75次/min，平均搏出量70ml，則每分輸出量約為5L/min成年人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，心輸出量可達(dá)2535L/min，全身麻醉下可降低到2.5L/min67心指數(shù)：用體表面積對(duì)心輸出量實(shí)測(cè)值緊系校正，得到單位體表面積的心輸出量因代謝、年齡等不同而變化靜息心指數(shù)，是評(píng)定不同個(gè)體心功能的常用指標(biāo)靜息心指數(shù)在10歲左右時(shí)最大68四、影響心輸出量的因素心輸出量搏出量心率心室收縮的力量前負(fù)荷后負(fù)荷69前負(fù)荷：肌肉收縮前所承載的負(fù)荷，使肌肉在收縮前處于某種程度的拉長(zhǎng)狀態(tài)，具有一定的初長(zhǎng)度心室肌收縮前的初

17、長(zhǎng)度就是心室舒張末期容積，反映心室前負(fù)荷的大小實(shí)際工作中常用心室舒張末期壓力來放映前負(fù)荷前負(fù)荷70異常自身調(diào)節(jié)：通過心肌細(xì)胞本身初長(zhǎng)度的改變而引起心肌收縮強(qiáng)度的變化異常自身調(diào)節(jié)的生理意義：對(duì)搏出量緊系靜息調(diào)節(jié)，使心室射血量和靜脈回心血量相平衡71 前負(fù)荷對(duì)搏出量的影響在一定范圍內(nèi):(不超過心室最適前負(fù)荷) 心舒張末期充盈量(容量) 前負(fù)荷增大 心肌初長(zhǎng)度增加 心肌收縮力增強(qiáng) 搏出量72后負(fù)荷：肌肉開始收縮時(shí)遇到的負(fù)荷或阻力肌肉產(chǎn)生的主動(dòng)張力用于克服后負(fù)荷，當(dāng)張力大小等于后負(fù)荷時(shí)肌肉開始縮短，張力不再增加對(duì)左心室和射血而言，后負(fù)荷就是主動(dòng)脈壓后負(fù)荷73心肌收縮能力：心肌不依賴于外部負(fù)荷而改變其收縮功能的內(nèi)在特性，又稱心肌的變力狀態(tài)等長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)：改變心肌收縮能力調(diào)節(jié)心臟泵血功能的機(jī)制心肌的收縮能力74正常健康成人，安靜狀態(tài)下，心率在60100次/min有明顯個(gè)體差異女性較男性稍快新生兒的心率較快運(yùn)動(dòng)員的心率較慢心 率75在一定范圍內(nèi)，心率增快，心輸出量增加如心率過快，超過170180次/min，心室充盈時(shí)間不足，搏出量顯著下降，心輸出量減少76泵功能儲(chǔ)