第六章 循環(huán)系統(tǒng)功能

第六章循環(huán)系統(tǒng)功能第二節(jié)心臟的泵血功能第一節(jié)心臟的生物電活動第四節(jié)心血管活動的調節(jié)第三節(jié)血管生理

心臟的主要功能是泵血，70歲一生泵血160000m3。心臟不斷地有秩序的、協(xié)調的收縮與舒張，是實現泵血功能的必要條件。而心臟的這種功能是依賴于心肌細胞的生理特性：興奮性、傳導性、收縮性、自律性和電生理特性。與骨骼肌不同的是心臟具有起搏細胞和特殊傳導系統(tǒng)，使心臟能自動產生節(jié)律性興奮。心肌細胞動作電位的波形和形成的離子基礎也與骨骼肌的動作電位有明顯差異，形成了心肌不同于骨骼肌的生理特性。第一節(jié)心臟的生物電活動

心肌細胞的分類

（一）工作細胞（workingcell）——（二）特殊分化的心肌細胞——自律細胞非自律細胞浦肯野纖維左右束支房室束（希氏束）房室交界竇房結心臟的特殊傳導系統(tǒng)房結區(qū)結區(qū)結希區(qū)心房肌細胞心室肌細胞興奮性傳導性收縮性興奮性傳導性自律性一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制心臟各部位不同類型的心肌細胞，其跨膜電位變化的幅度、波形、持續(xù)時間和形成的離子基礎也有差別。各類心肌細胞電活動的不一致性，是不同類別心肌細胞在心臟功能活動中作用不同的基本原因。++跨膜電位:靜息電位

(RP),動作電位(AP)

內向電流:去極化外向電流:復極化或超極化心肌細胞內液和外液中幾種主要離子的分布離子濃度(mmol/L)平衡電位(mV)

細胞內液細胞外液Na＋

10145+70K＋

1404-94Ca2＋

10-42+132Cl-9104-65

鉀離子外流

(一)工作細胞的跨膜電位及其形成機制1.靜息電位(以心室肌細胞為例）2.動作電位SlowFast不同于骨骼肌和神經細胞不同的心肌細胞，其跨膜電位的幅度、持續(xù)時間、波形、產生機制亦不相同心室肌AP特點：

①復極過程復雜②持續(xù)時間長③升降支不對稱2.動作電位機制：(1)0期(去極化過程):INa(2)1期(快速復極初期):Ito(3)2期(平臺期):ICa-L,

INa,

IK(4)3期(快速復極末期):IK,IK1(5)4期(恢復期/靜息期):IP,

INa-Ca,

ICaP

2期平臺期：是心室肌細胞動作電位復極化時間長的主要原因，是區(qū)別于神經和骨骼肌細胞動作電位的主要特征。

自律細胞AP特點：4期自動去極化①隨時間而遞增②去極速度較0期的慢③不同自律細胞的4期去極速度不一致043(二)自律細胞的跨膜電位及其形成機制最大復極（舒張）電位1.浦肯野細胞

（快反應自律細胞）

與心室肌細胞比較：①AP相似（2期較長）②4期會自動去極化

自動去極化的機制：

①If遞增②IK遞減2.竇房結P細胞

（慢反應自律細胞）

與浦肯野細胞比較：①最大復極電位及閾電位的絕對值均較?、贏P幅度較?。s70mV）

0期時程較長（約7ms）且速度較慢③無明顯的1、2期④4期速度較快圖4-3竇房結P細胞的動作電位二、心肌的生理特性電生理特性機械特性興奮性傳導性自律性收縮性（一）自律性組織細胞能自動發(fā)生節(jié)律性興奮的特性。自律性高低的衡量指標：自動興奮的頻率

竇房結P細胞（100）>房室交界（50）

>房室束（40）>浦肯野細胞（25）

心臟起搏點正常起搏點：主導心臟正常興奮和跳動的部位。

竇性心律：

以竇房結為起搏點的心臟節(jié)律。

潛在起搏點：正常情況下不表現本身自律性的自律組織。異位起搏點：異常情況下控制心臟興奮和跳動的潛在起搏點。異位心律：

異位起搏點控制的心臟活動節(jié)律。（竇房結）

(二)興奮性組織或細胞對刺激產生動作電位的能力。

所有心肌細胞都具有興奮性衡量指標：閾值興奮性的周期性變化

(1)有效不應期:

=絕對不應期+局部反應期興奮性為零

(2)相對不應期:

興奮性低于正常

(3)超常期:

興奮性高于正常SNPRRPERP3.興奮性的周期性變化與心肌收縮活動的關系(1)不產生完全強直收縮:

有效不應期特別長,一直延續(xù)到心肌細胞的舒張期開始之后。任何刺激均不能引起動作電位和收縮，使收縮舒張交替進行，實現心臟泵血功能SNPRRPERP期前收縮(早搏):在有效不應期之后，心肌受到人工或來自異位起搏點的激動而產生的收縮。代償間歇:期前收縮后一段較長的心室舒張期。代償間歇的機制:竇性興奮沖動落在期前收縮的有效不應期上(2)期前收縮和代償間歇圖4-6期前收縮與代償間性歇箭頭示刺激，曲線1～3，刺激落在有效不應期內，無反應。曲線4～6，刺激落在有效不應期之后，引起期前收縮與代償性間歇(三)傳導性細胞傳導興奮的能力。衡量指標：AP的傳播速度

興奮在心臟內的傳播(1)傳播途徑：特殊傳導系統(tǒng)（含優(yōu)勢傳導通路）(2)傳播速度

特點：①末梢浦肯野纖維網的傳導速度最快②房室交界的傳導速度最慢房室延擱：興奮在房室交界處的緩慢傳播而至耗時較長的現象意義：使心室在心房收縮完成后才開始收縮，有利于心室充分充盈以確保其射血功能（四）收縮性衡量指標：收縮力特點：①對細胞外液Ca2＋的依賴性較大

②“全或無”式收縮③不發(fā)生完全強直收縮三、體表心電圖表4-2心電圖各波、段(期)的意義及正常值名稱意義幅度(mV)時間(s)P波兩心房去極化0.05～0.250.08～0.11QRS波群兩心室去極化變化較大0.06～0.10T波兩心室復極化0.10～1.50.05～0.25PR間期心房開始興奮到心室開始興奮所需時間PR段去極化通過房室交界等傳至心室肌所需的時間QT間期兩心室興奮的總時程＜0.40ST段兩心室處于去極化狀態(tài)與基線同水平0.05～0.15與基線同水平

0.06～0.140.12～0.20第二節(jié)心臟的泵血功能

心房或心室每收縮和舒張一次構成的機械活動周期。

心動周期包括心房的收縮期與舒張期以及心室的收縮期與舒張期。一、心動周期收縮期(systole)舒張期(diastole)圖4-9心動周期中心房和心室活動的順序和時間關系二、心臟的泵血過程

心臟泵血功能的完成，主要取決于兩個因素：①心臟節(jié)律性收縮和舒張而造成心室和心房及動脈之間的壓力差，形成推動血液流動的動力；②心臟內4套瓣膜的啟閉控制著血流的方向。

二、心臟的泵血過程1.心室收縮期

(1)等容收縮期

(2)射血期快速射血期減慢射血期2.心室舒張期

(1)等容舒張期

(2)心室充盈期快速充盈期

減慢充盈期

心房收縮期1.心室收縮期

(1)等容收縮期：心室開始收縮↓室內壓急劇↑↓房室瓣關閉動脈瓣關閉↓心室肌強烈收縮（不射血、容積不變）↓快速射血期二、心臟的泵血過程特點：室內壓劇升，心室容積不變（最高值）（2）快速射血期：心室繼續(xù)收縮↓室內壓＞動脈壓↓動脈瓣開放（房室瓣仍處于關閉狀態(tài)）↓迅速射血入動脈（占總射血量70%）↓心室容積迅速↓↓減慢射血期特點：①心室容積劇減，室內壓升至峰值②用時少(≈收縮期1/3)，射血量大(3)減慢射血期：迅速射血入動脈后↓心室容積繼續(xù)↓↓室內壓略＜動脈壓↓射血能=血液的動能繼續(xù)射血入動脈（占總射血量30%）↓心室容積繼續(xù)↓↓心室舒張期特點：①用時長（≈收縮期2/3），射血量少；②心室容積繼續(xù)減小2.心室舒張期(1)等容舒張期：心室開始舒張↓室內壓迅速↓↓動脈瓣關閉↓心室繼續(xù)舒張↓室內壓急劇迅速↓

(∵室內壓仍＞房內壓∴房室瓣仍處于關閉狀態(tài))（容積不變、血液不流）↓快速充盈期特點：①室內壓劇降，心室容積不變（最低值）②動脈瓣、房室瓣都處于關閉狀態(tài)

(2)快速充盈期：等容舒張期末↓室內壓↓（室內壓＜房內壓）↓房室瓣開放↓心室繼續(xù)舒張↓室內壓↓↓心房和大V內的血液快速入心室（占總充盈量2/3）↓心室容積迅速↑特點：快速充盈期末的室內壓最低，心室容積劇增

（3）減慢充盈期：隨著心室內血液的充盈，心室與心房、大靜脈間的壓力差減小，血液流入心室的速度減慢，心室容積進一步增大。（4）心房收縮期在心室舒張的最后0.1s,心房收縮，將心房內的血液射入心室，使心室充盈達最大值。

時期主要內容特點時間(s)等容收縮期心室收縮，房內壓＜室內壓＜動脈壓，室內壓劇升，0.05

房室瓣及動脈瓣均關閉心室容積不變(最高值)快速射血期心室繼續(xù)收縮，房內壓＜室內壓＞動脈壓，室內壓升至峰值，0.10

房室瓣關閉，動脈瓣開放，心室快速射血心室容積劇減減慢射血期心室繼續(xù)收縮，房內壓＜室內壓＜動脈壓，心室容積繼續(xù)減小0.15

房室瓣關閉，動脈瓣開放，心室緩慢射血等容舒張期心室舒張，房內壓＜室內壓＜動脈壓，室內壓劇降，0.07

房室瓣及動脈瓣均關閉心室容積不變(最低值)快速充盈期心室繼續(xù)舒張，房內壓＞室內壓＜動脈壓，期末時室內壓降至最低，0.11

房室瓣開放，動脈瓣關閉，心室快速充盈心室容積劇增減慢充盈期心室繼續(xù)舒張，房內壓＞室內壓＜動脈壓初始時室內壓降至最低，0.22

房室瓣開放，動脈瓣關閉，心室緩慢充盈心室容積緩慢增加心房收縮期心房收縮，房內壓＞室內壓＜動脈壓，心房主動射血，0.10

房室瓣開放，動脈瓣關閉，心室主動充盈期末心室容積增至最大

心動周期中壓力、瓣膜和血流的變化心室收縮和舒張時心瓣膜、血流方向的變化室縮：室-A壓力梯度升高，動脈瓣開，心室射血室舒：房-室壓力梯度升高，房室瓣開，心室充盈(75%)

房縮：房-室壓力梯度升高，心室繼續(xù)充盈（25%）房舒、室舒：中心V壓降低，V回流心房心室在泵血中的作用:心音的產生

S1

調低，較響，持續(xù)時間較長，標志心室收縮開始S2

調高，較弱，持續(xù)時間較短，標志心室舒張開始1.每搏輸出量（搏出量）（strokevolume，SV）

一側心室一次收縮射出的血量。三、心臟泵血功能的評定

2.射血分數

搏出量占心室舒張末期容積的百分比。安靜狀態(tài)時的射血分數約為55%～65%

搏出量射血分數=×100%

心室舒張末期容積3.每分輸出量(心輸出量):

（cardiacoutput，CO）

一側心室每分鐘射出的血量。心輸出量=心率×搏出量

CO=HR×SV=75beats/min×70ml/beat=5250ml/min男：4.5～6.0L/min女：低約10%4.心指數

以每平方米體表面積計算的心輸出量。

靜息心指數:空腹、安靜時測定的心指數。安靜時心輸出量5～6L/min

中等身材成年人的體表面積約為1.6～1.7m2

靜息心指數3.0～3.5L/(min·m2)

5.心臟做功量

每搏功：心室一次收縮所作的功。

=搏出量×(平均動脈壓－平均心房壓)(mmHg)×13.6(g/cm3)×9.807×(1/1000)0.803J60.2J/min

每分功：心室每分鐘作的功。

=搏功×心率一、各類血管的結構和功能特點第三節(jié)血管生理

1.彈性貯器血管：指主動脈和肺動脈主干及其發(fā)出的最大分支。

功能：“彈性貯器”的作用。

2.分配血管：指中動脈

功能：輸送血液至器官組織

3.阻力血管：指小動脈和微動脈

功能：調節(jié)阻力

4.毛細血管前括約肌

功能：控制Cap開關

5.交換血管：指真毛細血管

功能：物質交換的場所6.容量血管：指靜脈系統(tǒng)

功能：容納60%～70%的循環(huán)血液

微靜脈和小靜脈稱毛細血管后阻力血管

功能：改變毛管前/后阻力比值

7.短路血管：指小動脈和小靜脈之間的吻合支主要分布于手指、足趾、耳廓等處的皮膚

功能：調節(jié)體溫1.彈性儲器血管指主動脈和肺動脈主干及其發(fā)出的最大分支，起“彈性儲器”的作用。2.分配血管指中動脈，輸送血液至器官組織3.阻力血管小動脈和微動脈：控制局部血灌流量4.毛細血管前括約肌控制Cap開關5.交換血管指真毛細血管：物質交換的場所6.容量血管指靜脈系統(tǒng)，可容納60%～70%的循環(huán)血7.短路血管指小動脈與小靜脈之間的吻合支，可調節(jié)體溫二、血流動力學基礎血流量：單位時間內流過血管某一截面的血量。

Q=⊿P/R血流速度：血液中的一個質點在血管內移動的線速度。

與血流量成正比，與血管橫截面積成反比。血流阻力：血液在血管內流動時所遇到的阻力。

R=8?L/(πr4)層流：湍流：血壓：

血管內的血液對單位面積血管壁的側壓力。單位：

kPa/mmHg三、動脈血壓和動脈脈搏

(一)動脈血壓血液對單位面積動脈管壁的側壓力。1.動脈血壓的形成主要因素:

①心血管系統(tǒng)內有足夠的血量②心室射血③外周阻力④主動脈和大動脈的彈性起緩沖作用

2.動脈血壓的測量方法直接測量法間接測量法圖4-19聽診法間接測量肱動脈的收縮壓和舒張壓聽診音3.動脈血壓的正常值收縮壓：心室收縮時動脈壓升到的最高值。舒張壓：心室舒張時動脈壓降到的最低值。脈壓：收縮壓和舒張壓的差值。平均A壓：一個心動周期中動脈血壓的平均值。

MAP=舒張壓+脈壓1/3收縮壓：100～120mmHg(13.3～16.0kPa)舒張壓：60～80mmHg(8.0～10.6kPa)脈壓：30～40mmHg(4.0～5.3kPa)平均A壓：100mmHg(13.3kPa)我國健康青年人在安靜狀態(tài)時:4.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貯器作用

(5)循環(huán)血量與循環(huán)系統(tǒng)容積的比值搏出量增多時以收縮壓升高為主，脈壓增大心率加快及外周阻力增加時以舒張壓升高為主，脈壓減小緩沖血壓反映循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓的高低正變(二)動脈脈搏

心臟的舒縮活動導致動脈壓發(fā)生周期性變化，這種變化引起動脈管壁搏動，稱為動脈脈搏。四、靜脈血壓和靜脈回心血量

(一)靜脈血壓1.中心靜脈壓右心房和胸腔內大V的血壓。

正常值:

4～12cmH2O2.外周靜脈壓各器官V的血壓。

中心靜脈壓的高低取決于心臟射血能力和靜脈回心血量。心射血能力中心V壓V回心血量中心V壓中心V壓的測定意義：①判斷心功能②指導輸液(二)重力對靜脈壓的影響

臥：各處VP大致相同

立：各處VP大不相同

人直立時：血量重新分配，比臥位時多容納400～600ml血量。1.靜脈對血流的阻力：靜脈對血流的阻力很小，約占整個體循環(huán)總阻力的15%。

2.影響靜脈回心血量的因素

回心血量取決于（外周V壓-中心V壓）及V阻力⑴體循環(huán)平均充盈壓正變（血量多、V收縮）⑵心臟收縮力量正變（左右心衰時減少）⑶體位改變臥位變立位時減少（久臥時加重）(三)靜脈血流

(4)骨骼肌的擠壓作用正變

(5)呼吸運動

呼氣時—胸內負壓—中心V壓—右房回心血量吸氣時—胸內負壓—中心V壓—右房回心血量

后微動脈

五、微循環(huán)

(一)微循環(huán)的組成

微循環(huán)血流量取決于血管的舒縮活動。在神經體液因素的共同作用下，后微動脈和毛細血管前括約肌不斷地發(fā)生交替性收縮和舒張。

(四)微循環(huán)血流量的調節(jié)這種開放、關閉，5－10次/分。安靜時大約總有20％的迂回通路處于開放狀態(tài)，保證新陳代謝的進行。

六、組織液的生成與回流部位：真毛細血管99.5%V端A端90%reabsorptionfiltration0.5%組織液10%lymph（尤其protein）動力：有效濾過壓(effectivefiltrationpressure)

EFP=（Cap壓+組織液膠體滲透壓）-

（血漿膠體滲透壓+組織液靜水壓）A端

EFP=（30+8）

-

（25+1）=+12mmHgV端

EFP=（10+8）

-

（25+1）=-8mmHgA端V端

過程：CapA端的有效濾過壓為正值，液體濾出而成組織液；CapV端的有效濾過壓為負值，組織液回流入Cap。(二)淋巴液回流的生理意義

1.回收蛋白質

2.運輸脂肪及其它營養(yǎng)物質

3.防御和免疫功能(一)淋巴液的生成和回流

10％組織液入毛細淋巴管→淋巴管→右淋巴導管、胸導管→靜脈七、淋巴液的生成和回流

第四節(jié)心血管活動的調節(jié)

一、神經調節(jié)

(一)心臟和血管的神經支配

T1-5→→(NE+β1R)

心臟各部分作用：心交感N末梢釋放NE→心肌細胞膜β1R，腺苷酸環(huán)化酶↑→cAMP↑→Ca2+內流和肌質網的Ca2+釋放↑，引起正性變時變力變傳導作用，結果CO增多、BP升高。1.心臟的神經支配

(1)心交感神經及其作用：Ca2+(2)心迷走神經及其作用：作用：心迷走N末梢釋放ACh→心肌細胞膜MR，腺苷酸環(huán)化酶↓→cAMP↓→K+外流↑，

引起負性變時變力變傳導作用，結果CO減

少、BP降低。K+ACh延髓背核疑核→→

(ACh+MR)心臟各部分2.血管的神經支配

(1)縮血管神經纖維能引起血管平滑肌收縮的神經纖維。都是交感神經纖維。T1--L2.3→→NE+血管平滑肌αR(收縮)β2R(舒張)人體內多數血管只接受交感縮血管神經纖維的單一支配分布密度：①皮膚血管>骨骼肌及內臟血管>冠脈及腦血管②動脈>靜脈③口徑愈細，分布密度愈高(有例外)

ACh縮血管神經纖維的作用①器官血流阻力增大，血流量減少②Cap前/后阻力比值增大，組織液生成減少而重吸收增多③靜脈收縮，回心血量增多④BP升高，血液重新分配(2)舒血管神經纖維：

①交感舒血管神經纖維ACh…...MR②副交感舒血管神經纖維ACh…...MR③脊髓背根舒血管神經纖維④血管活性腸肽神經元VIP…VIPR(二)心血管中樞

與心血管反射有關的神經元集中的部位。1.延髓心血管中樞基本心血管中樞⑴縮血管區(qū)延髓頭端腹外側區(qū)→引起心交感緊張、交感縮血管緊張⑵舒血管區(qū)延髓尾端腹外側區(qū)→抑制縮血管區(qū)的活動⑶心迷走中樞延髓背核、疑核→引起心迷走緊張⑷傳入N接替站孤束核2.延髓以上

腦干、大腦、小腦、下丘腦等整合心血管活動和機體其他功能(三)心血管反射

1.頸A竇、主A弓壓力感受性反射血壓變化經壓力感受器等反射弧活動而維持血壓于穩(wěn)態(tài)的反射。afferentfiberefferentfiber壓力R心血管BPBP中樞

(1)壓力感受器：(2)傳入神經及其與中樞的聯系：

血壓突然↑竇、弓感受器受到牽拉興奮性↑竇、弓N孤束核縮血管中樞（-）心交感中樞（-）心迷走中樞（+）交感縮血管N（-）心交感N（-）心迷走N（+）阻力血管舒容量血管舒心臟負性變時變力變傳導外周阻力↓V回流量↓心輸出量↓血壓↓(3)反射效應：

（4）壓力感受性反射的生理意義

對動脈血壓進行快速調節(jié)的過程中起重要作用，以維持血壓穩(wěn)態(tài)壓力感受性反射功能曲線2.頸A體、主A體化學感受性反射意義：在低氧、窒息、失血、動脈血壓過低、酸中毒時才對心血管活動起明顯調節(jié)作用以保證腦心供血供氧頸動脈體和主動脈體化學感受性反射PO2↓[H+]↑PCO2↑等↓頸動脈體和主動脈體外周化學感受器（+）↓竇、弓N孤束核心血管中樞興奮性改變呼吸中樞（+）心率↓、冠脈舒心輸出量↓皮膚、內臟骨骼肌血管縮

心率、心輸出量、外周阻力↑外周阻力↑＞心輸出量↓

血壓↑腹腔內臟血量↓腦心血量↑↓↓↓↓↓↓呼吸加深加快↓↓間接頸動脈體、主動脈體化學感受性反射的特點：

①感受器感受刺激的敏感性是：對PO2↓[H+]↑PCO2↑（尤其PO2↓）敏感；②平時不起明顯調節(jié)作用，當低氧、窒息、酸中毒、Bp過低（即竇弓反射反應降低時）時才起作用。③對呼吸的調節(jié)作用＞對Bp的調節(jié)作用④對心血管活動的調節(jié)是一種移緩濟急的應急反應（即保證心腦的血液供應）。⑤對心輸出量的影響：直接作用是↓；間接作用是↑二、體液調節(jié)

(一)腎素-血管緊張素系統(tǒng)腎血灌注或血鈉等多種機制引起腎近球細胞分泌腎素（酸性蛋白酶）血管緊張素Ⅲ(七肽)血管緊張素酶A血管緊張素轉化酶血管緊張素Ⅱ(八肽)血管緊張素Ⅰ(十肽)腎素血管緊張素原血管緊張素Ⅱ的作用血壓①微A縮致外周阻力②微V縮致回心血量③促交感N釋放NE④交感縮血管緊張⑤促球狀帶釋醛固酮⑥促動物覓水飲水血量血管緊張素Ⅲ的作用比較血管緊張素Ⅱ：①縮血管作用較弱②促醛固酮合成釋放作用較強(二)腎上腺素和去甲腎上腺素腎上腺素興奮αR、βR，作用：①心：正性變時變力變傳導(β1R)→BP↑②血管A.皮膚、腎、胃腸等處血管αR興奮致血管收縮；

B.骨骼肌、肝、心等處血管β2R興奮致血管舒張，外周阻力變化不大→

血液重新分配（肌、心優(yōu)先供血）

臨床上常用作強心藥

去甲腎上腺素興奮αR>β1R>β2R①A縮致外周阻力

V縮致回心血量②對心臟的直接正性作用可被降壓反射的間接作用掩蓋→心率↓

臨床上常用作升壓藥

→BP↑↑↑↑作用：(三)血管升壓素（vasopressin,VP）BPV1RV2R腎保水（抗利尿作用）血管收縮外周阻力生理量大劑量垂體后葉貯存并釋放入血下丘腦視上核、室旁核合成ADH當血容量↓血漿晶體滲透壓↑→VP↑

第五節(jié)器官循環(huán)

冠脈循環(huán)

(一)冠脈循環(huán)的解剖特點

⑴左冠脈→左室前部→右房右冠脈→左室后部、右室→右房⑵A分支垂直穿