生理學課件：第四章 血液循環(huán)

第四章血液循環(huán)

血管心臟：循環(huán)系統(tǒng)功能

運輸功能:

營養(yǎng)、代謝產(chǎn)物、O2、CO2等體液調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定防衛(wèi)血液循環(huán)是高等動物機體生存的最重要條件之一

第一節(jié)心臟的泵血功能

興奮觸發(fā)的收縮和隨后的舒張，并與瓣膜啟閉配合，造成心房、心室壓力和容積變化，推動血液在血管系統(tǒng)內(nèi)流動一、心臟的泵血過程和機制（一）心動周期心房或心室每收縮和舒張一次稱為一個心動周期

HR75次/min0.1s0.3s（二）心臟的泵血過程心室舒張期心室收縮期1.心室收縮期（1）等容收縮期：房室瓣關(guān)，動脈瓣關(guān)，心室肌收縮，心室容積不變，室內(nèi)壓。0.05s(2)射血期快速射血期：房室瓣關(guān)，主A瓣開，血流由心室射入主A，占總射血量2/3，心室容積迅速縮小，室內(nèi)壓高達峰值，0.1s，減慢射血期：心室收縮強度減弱，室內(nèi)壓開始↓，射血速度逐漸減慢，心室容積繼續(xù)縮小。0.15s2.心室舒張期（1）等容舒張期：心室舒張，房室瓣關(guān)，A瓣關(guān)，無血流，心室容積不變。室內(nèi)壓↓↓。0.03-0.06s。（2）心室充盈期快速充盈期：房室瓣開，A瓣關(guān)，心室抽吸作用，血流快速由房到室，心室容積迅速變大。此期由心房進入心室的血液為心舒期總充盈量2/3。減慢充盈期：房室瓣開，A瓣關(guān)，血流由房到室速度減慢，心室容積進一步變大。（三）心房在心臟泵血活動中的作用心室舒張后期，心房收縮，心室再增加一部分充盈量（一）心臟的輸出量1.每搏輸出量和射血分數(shù)每搏搏出量：一次心搏中由一側(cè)心室射入動脈的血量左心室舒張末期容量125ml，收縮末期容量55ml，搏出量70ml

二、心輸出量與心臟做功射血分數(shù)：搏出量占舒張末期容量的%安靜60%上例：70/125=56%2.心輸出量：一側(cè)心室每分鐘射入動脈的血量

（心輸出量）=HR×搏出量成年男性安靜：4.5-6L/min女低男10%（同體重）青年老年劇烈運動25-35L/min

心指數(shù)以單位體表面積計算的心輸出量安靜空腹中等身材成人體表面積1.6-1.7M2心輸出量5-6L/（min.m2）

靜息心指數(shù)3-3.5三、心泵血功能的儲備心力貯備：指CO隨機體代謝需要而增加的能力。成人安靜：CO5-6L/min最大達25-30L/min

為安靜5-6倍運動員：可達35L/min

1.搏出量貯備

舒張期貯備15ml，125140ml

收縮期貯備35-40ml，5515-20ml2.心率貯備：充分利用心率貯備CO增加2-2.5倍心力貯備上限160-180次/min五.影響心搏出量的因素（一）前負荷1.前負荷=心室舒張末期容積（壓力）

2.心肌異長自身調(diào)節(jié)1895Frank離體蛙心1914Starling狗心室舒張末期容積↑心室肌收縮力↑三段：

1.心肌張力（%）肌小節(jié)長度（m）三段：1.EDP5-15mmHg2.EDP15-20mmHg3.EDP>20mmHg最適前負荷肌小節(jié)2.0-2.2uM心功能曲線不出現(xiàn)降支——

心肌細胞外間質(zhì)含連接蛋白、膠原纖維（2）抗過度延伸——無降支（3）異長調(diào)節(jié)的意義精細調(diào)節(jié)播出量

平衡：射血與回血3.影響前負荷的因素前負荷（心室舒張末期充盈量）回心血量心室舒張充盈時間(HR)靜脈回流速度（心室舒張、順應(yīng)性、

心包壓力等）射血后余血量（二）后負荷后負荷（大動脈血壓）

血壓（后負荷）等容收縮期室內(nèi)壓射血期、心室肌縮短程度和V均搏出量前負荷（心室內(nèi)剩余血量）搏出量（三）心肌收縮能力心肌收縮能力:心肌不依賴負荷改變其力學活動的特性凡能影響心肌細胞興奮-收縮藕聯(lián)過程各個環(huán)節(jié)的因素都能影響心肌收縮能力腎上腺素、去甲腎上腺素興奮心肌細胞β受體興奮G蛋白興奮腺苷酸環(huán)化酶cAMPCa2+通道開放Ca2+內(nèi)流增強Ca2+觸發(fā)Ca2+釋放胞質(zhì)內(nèi)[Ca2+]心肌收縮力（四）心率成人安靜60-100次/分女性>男性安靜、睡眠慢，運動、激動快。HR（60-160或180）COHR（160或180）HR（40）CO第二節(jié)心肌的生物電活動

心肌細胞類型：普通心肌細胞（工作細胞）：心房肌細胞、心室肌細胞特殊傳導系統(tǒng)細胞：P細胞、浦肯野C、結(jié)區(qū)C

一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制（一）工作細胞的跨膜電位及其形成機制心室肌細胞1.靜息電位（RP）-90mvK+外流

K+2.動作電位（AP）

（1）去極（0期）膜電位-90mv↑→+30mv

1-2ms，Na+內(nèi)流（快Na+通道）:-70mv激活，

0mv失活。

Na+（2）復極過程200-300ms1）1期（快速復極初期）

+30mv迅速↓→0mv

Ito

通道、K+外流、-40mv激活K+2)2期（平臺期）：0mv,100-150msIkK+外流Ik1K+外流LCa2+電壓門控慢通道-40mv激活K+Ca2+3）3期（快速復極末期）膜電位0mv↓-90mv

100-150ms

Ca2+通道失活關(guān)閉，Ca2+內(nèi)流終止K+迅速外流（Ik）3期末Ik1亦參與

K+4）4期（靜息期）膜電位穩(wěn)定于-90mv。恢復細胞內(nèi)外K+、Na+、Ca2+濃度差

（二）自律細胞的跨膜電位及其形成機制

4期自動去極閾電位（TP）動作電位（AP）

1.浦肯野細胞

隨時間逐漸衰減的外向K+隨時間逐漸增強的內(nèi)向If4期自動去極

-60mv-100mv外向IK通道:K+內(nèi)向If:Na+離子流外向IK

通道內(nèi)向If2.竇房結(jié)細胞的AP

AP特點（1）最大復極電位-70mv,TP-40mv（2）0期去極化幅值小，約70mv時程較長7ms去極化速率較慢，（3）無1、2期（4）4期自動除極速度（0.1V/s）快于蒲氏細胞（0.02V/s）

AP過程（1）去極化過程4期自動除極至-40mv，L型Ca2+通道激活，Ca2+內(nèi)流（2）復極化過程0期去極化達0mv，L型Ca2

+通道逐漸失活關(guān)閉。K+外流（IK

）（3）4期自動除極機制

a.時間依賴性Ik通道逐漸失活（Ik通道在復極化接近最大復極電位時開始關(guān)閉）K+進行性衰減，是4期自動除極重要的離子基礎(chǔ)。b.進行性增強If（主要是Na+流）c.ICa-T：T型鈣通道激活和鈣內(nèi)流

4期自動除極達-50mV激活開放4-11

二、心肌的生理特性（一）興奮性1.影響興奮性的因素：最大復極電位、靜息電位（RP）—閾電位（TP）（1）RP水平：RP興奮性反之亦然（2）TP：TP水平興奮性反之亦然（3）Na+（0期去極化）通道狀態(tài)：靜息（－90mv）、激活（－70mv）、失活高鉀血癥

2.興奮性的周期性變化：Na+通道狀態(tài)（1）有效不應(yīng)期（0期~-60mV）絕對不應(yīng)期0期~-55mV局部反應(yīng)期-55mV~-60mV（2）相對不應(yīng)期-60mV~-80mV（3）超常期-80mV~-90mV

3.興奮性的周期性變化與收縮活動關(guān)系

（1）不發(fā)生強直收縮

（2）期前收縮和代償間歇

（二）自動節(jié)律性心肌能自動地發(fā)生節(jié)律性興奮的能力。1.心臟的起播點竇房結(jié)100

房室交界50房室束40末梢蒲肯野細胞纖維網(wǎng)25竇房結(jié)：正常起搏點其他：潛在起搏點異位節(jié)律竇房結(jié)對潛在起搏點的控制：（1）搶先占領(lǐng)

（2）超速驅(qū)動壓抑超速驅(qū)動：當自律細胞受到高于其固有頻率的刺激時，就按外加刺激頻率發(fā)生興奮，稱超速驅(qū)動超速驅(qū)動壓抑：在外來的超速驅(qū)動刺激停止后，自律細胞不能立即呈現(xiàn)其固有的自律性活動，需經(jīng)一段靜止后才逐漸恢復其自律性的現(xiàn)象。2.影響自律性的因素

1)最大復極電位與閾電位之間的差距迷走遞質(zhì)

ACh使竇房結(jié)自律細胞膜上K+通道開放概率最大復極電位絕對值增大自動興奮的頻率心率2）4期自動除極速度交感遞質(zhì)

NE增強竇房結(jié)If和ICa-T自動興奮的頻率心率（三）傳導性1.興奮在心臟內(nèi)傳導的途徑和特點

竇房結(jié)左房優(yōu)勢傳導通路右房房室交界（0.02m/s）房室束（希氏束）左右束支浦氏纖維（4m/s）心室（1m/s）房室交界:傳導慢（0.02m/s）房室延擱意義：避免房室收縮重疊，室縮在房縮之后保證心室充分充盈浦氏纖維：傳導快（4m/s）意義：同步活動5.影響心肌傳導的因素：（1）結(jié)構(gòu)因素直徑大

快直徑小

慢（2）生理因素1）0期除極速度和幅度2）臨近未興奮部位膜的興奮性0期除極離子通道（Na+）狀態(tài)

(四)收縮性——機械特性一、心肌的收縮特點1.對細胞外鈣的依賴性高Ca2+通道開放Ca2+內(nèi)流增強Ca2+觸發(fā)Ca2+釋放胞質(zhì)內(nèi)[Ca2+]心肌收縮力2.“全或無”3.無強直收縮

第三節(jié)血管生理一、各類血管的功能特點

二、血流量、血流阻力和血壓

三、動脈血壓和動脈脈搏

四、靜脈血壓和靜脈回心血量

一、各類血管的功能特點彈性貯器血管分配血管微動脈：毛細血管前阻力血管真毛細血管短路血管微靜脈：毛細血管后阻力血管容量血管二、血流量、血流阻力和血壓（一）血流量和血流速度血流量（容積V）：單位時間內(nèi)流過血管某一截面血量血流速度：血液中一質(zhì)點在血管內(nèi)移動的線V泊肅葉定律：Q=(P1-P2)r4/8L（二）血流阻力R=8L/r4

影響因素（1）血管口徑：阻力血管口徑器官血流分布。（2）血液粘滯度（三）血壓血管內(nèi)的血液對單位面積血管壁側(cè)壓力

單位：Pa牛頓/米2(N/m2）

1mmHg=0.133kPa形成血壓的因素：血液充盈：循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓心臟射血：動能勢能三、動脈血壓和動脈脈搏（一）動脈血壓1.動脈血壓的形成：血液充盈：循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓心臟射血：動能勢能外周阻力：主要小動脈、微動脈

大動脈彈性貯器作用1/3－2/3血液儲留使左心室間斷射血變?yōu)閯用}內(nèi)連續(xù)血流。每心動周期中動脈血壓的波動幅度小于左心室內(nèi)壓的波動幅度順應(yīng)性C=?V/?P大動脈彈性貯器作用2.動脈血壓的正常值指主動脈血壓，以肱動脈壓來表示收縮壓：心室收縮時，主A壓急劇升高，在收縮中期達到的最高值。100-120mmHg

（13.3-16.0kPa）舒張壓：心室舒張時，主A壓下降，在心舒末期動脈血壓的最低值

60-80mmHg

（8.0-10.6kPa）

脈壓：收縮壓和舒張壓的差值。平均動脈壓=舒張壓+1/3脈壓

3.影響動脈血壓的因素

收縮壓舒張壓

脈壓搏出量

心率外周阻力

彈性血量/容積四.靜脈血壓和靜脈回心血量微V15-20mmHg右心房0mmHg（一）靜脈血壓：中心靜脈壓心臟射血能力靜脈回心血量外周靜脈壓血量增加、靜脈收縮、微動脈舒張

CentralVenousPressurePeripheralVenousPressure

2.靜脈回心血量及其影響因素單位時間內(nèi)V回心血量取決于外周靜脈壓和中心靜脈壓的差值及靜脈對血流的阻力（1）體循環(huán)平均充盈壓：回心血量（2）心臟收縮力：回心血量右心衰回心血量（3）體位：重力作用——直立

臥位直立時回心血量長期臥床直立時回心血量昏厥（4）骨骼肌的擠壓作用：“肌肉泵”

（5）呼吸運動五.微循環(huán)---微A和微V之間的血液循環(huán)（一）組成微A、后微A、毛細血管前括約肌、真毛細血管網(wǎng)、通血毛細血管、A-V吻合支、微V

1.迂回通路路徑：微A后微A毛細血管前括約肌真毛細血管網(wǎng)微V特點：壁薄、透性好、流速慢作用：物質(zhì)交換2直捷通路路徑：微A后微A通血毛細血管微V特點：經(jīng)常開放、流速快、物質(zhì)交換少，使部分血液迅速通過微循環(huán)。多見骨骼肌中.

3.A-V短路：微AA-V吻合支微V特點：壁厚、流速快、無物質(zhì)交換作用：體溫調(diào)節(jié)(皮膚、皮下組織)六、組織液的生成生成動力：有效濾過壓=(毛細血管血壓+組織液膠體滲透壓)-（血漿膠體滲透壓+組織液凈水壓）

濾出液90%回血液，10%入淋巴第四節(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.心臟的神經(jīng)及作用

（1）心交感神經(jīng)及其作用

①來源：節(jié)前N元T1-5中間外側(cè)柱節(jié)后纖維:支配心臟全部。②作用：節(jié)后纖維正性變時、變力、變傳導③機理NE（正性變力）

+腺苷酸環(huán)化酶cAMP+胞內(nèi)蛋白激酶和胞內(nèi)磷酸化過程Ca2+通道開放概率平臺期Ca2+內(nèi)流、肌漿網(wǎng)Ca2+釋放心肌收縮力。NE+肌鈣蛋白對Ca2+的釋放、加速肌漿網(wǎng)對Ca2+回收加速心肌舒張。

NE（正性變時）自律細胞

4期If自動除極速率竇房節(jié)自律性HRNE（正性變傳導）房室交界Ca2+通道開放概率和Ca2+內(nèi)流慢反應(yīng)C0期除極幅度V和幅度房室傳導時間縮短。（2）心迷走神經(jīng)及其作用①來源：節(jié)前N元：延髓，心迷走神經(jīng)背核、疑核節(jié)后纖維支配心臟全部（心室纖維末梢少）。②作用：負性變時、變力、變傳導。③機理心房（負性變力）：AChM-腺苷酸環(huán)化酶cAMP↓肌漿網(wǎng)釋放Ca2+↓收縮力↓竇房結(jié)（負性變時）：AChMK+外流最大復極電位變大竇房結(jié)自律性HR↓←抑制4期If房室交界（負性變傳導）：抑制鈣通道減少Ca2+內(nèi)流房室交界慢反應(yīng)細胞除極幅度↓、V↓房室傳導V↓。遞質(zhì)受體作用機制心迷走神經(jīng)ACHM抑制(心率減慢，心房肌收縮力減弱，房室傳導減慢)抑制Ca2+內(nèi)流、釋放促進K+外流、抑制Na+內(nèi)流心交感神經(jīng)NEβ1興奮(心率加快，心肌收縮力增強，房室傳導加快)使細胞膜對Ca2+的通透性增大，對K+的通透性降低2.血管的神經(jīng)支配：（1）縮血管神經(jīng)纖維均為交感神經(jīng)纖維NE血管α收縮血管舒張交感縮血管緊張：安靜時持續(xù)發(fā)放1-3次/秒低頻沖動，使血管平滑肌保持一定程度的收縮狀態(tài)。1至8~10次/秒起源換元支配部位遞質(zhì)受體效應(yīng)縮血管神經(jīng)脊髓胸腰椎旁(前)神經(jīng)節(jié)絕大多數(shù)血管平滑肌去甲腎上腺素腎上腺素α受體血管收縮舒血管神經(jīng)腦干脊髓骶部血管旁(內(nèi))神經(jīng)節(jié)(交感)骨骼肌(副交感)腦胃腸腺體外生殖器乙酰膽堿M型膽堿受體血管舒張（二）心血管中樞1.延髓心血管中樞:基本心血管中樞

延髓心血管N元：心迷走、心交感、交感縮血管,實驗依據(jù)延髓上緣橫斷腦干，動物血壓無明顯變化橫斷水平逐步移向延髓尾端，動脈血壓逐漸降低橫斷水平下移至延髓閂部時，血壓降低至40mmHg

平時均有緊張性活動2.延髓以上心血管中樞：延髓以上腦干、大腦、小腦存在與心血管活動有關(guān)的N元--整合作用下丘腦在體溫調(diào)節(jié)、攝食、水平衡、情緒等反應(yīng)中起重要作用，而這些反應(yīng)均包含相應(yīng)心血管活動變化。防御反應(yīng)大腦皮層

（三）心血管反射1.頸A竇和主A弓壓力感受性反射（減壓反射）（1）感受器:頸A竇和主A弓壓力感受器（2）適宜刺激：機械牽張（血壓）（3）傳入神經(jīng):竇神經(jīng)和迷走神經(jīng)(4)中樞:心交感中樞(-),心迷走中樞(+),交感縮血管中樞(-)（5）效應(yīng)：HR、Q、BP（3）反射BP壓力感受器+竇神經(jīng)和迷走神經(jīng)延髓心交感中樞-心交感神經(jīng)傳出沖動

心迷走中樞+心迷走神經(jīng)沖動交感縮血管中樞-縮血管神經(jīng)沖動

HR心肌收縮力Q、外周RBP

血管舒張（4）壓力感受性反射的生理意義緩沖N：對動脈血壓進行快速調(diào)節(jié)正常狗24小時動脈血壓變動范圍15mmHg，切除緩沖N，變動范圍50mmHg

對動脈血壓的長期調(diào)節(jié)不起主要作用調(diào)定點重調(diào)定

2.心肺感受器引起的心血管反射（1）感受器:心房、心室和肺循環(huán)大血管（2）適宜刺激：機械牽張（容量）