心血管生理学PPT课件.pptx
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1、心的泵血功能心的泵血功能心肌细胞的生物电心肌细胞的生物电心肌生理特性心肌生理特性心电图心电图动脉血压和脉搏动脉血压和脉搏静脉血压和血流静脉血压和血流组织液和淋巴组织液和淋巴心脏生理心脏生理:血管功能血管功能:神经调节神经调节体液调节体液调节心脏血管活动的调节心脏血管活动的调节:第四章第四章 血血 液液 循循 环环泵泵泵泵 第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能心动周期心动周期心脏的泵血过程心脏的泵血过程心音的产生心音的产生心泵功能的评价心泵功能的评价心泵功能的调节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,即的一个活动周期,即心动周
2、期心动周期。一、心动周期一、心动周期如果心率为如果心率为75次次/min,心动周期,心动周期=0.8秒秒特点:特点:1.1.房室不同时收缩房室不同时收缩,心室收缩紧跟心室收缩紧跟 在心房收缩完毕后进行在心房收缩完毕后进行 2.2.有一个有一个0.4S0.4S的全心舒张期的全心舒张期 3.3.舒张期长于收缩期舒张期长于收缩期4.4.心率的变化对舒张期影响较大心率的变化对舒张期影响较大二、心脏的泵血过程二、心脏的泵血过程1、心房收缩期、心房收缩期 0.1S2、心室收缩期、心室收缩期(1)等容收缩相)等容收缩相 0.06-0.08S(2)快速射血相)快速射血相 0.11S(3)减慢射血相)减慢射血相
3、 0.143、心室舒张期、心室舒张期(1)等容舒张相)等容舒张相 0.06-0.08S(2)快速充盈相)快速充盈相 0.11S(3)减慢充盈相)减慢充盈相 0.19S心室收缩期心室收缩期心室舒张期心室舒张期心室心室收缩收缩等容收缩期等容收缩期isovolumic systole isovolumic systole 0.5s0.5s射血期射血期ejection period ejection period 0.25s0.25s 快速射血期快速射血期 0.11s 0.11s (80%80%)减慢射血期减慢射血期 0.14s 0.14s 室内压室内压 动脉压动脉压房压房压 动脉压动脉压心心 室室
4、射射 血血 期期关关室内压室内压房压房压 房室瓣房室瓣开开半月瓣半月瓣关关房室瓣房室瓣关关半月瓣半月瓣心室心室舒张舒张等容舒张期等容舒张期isovolumicdiastole0.07s0.07s充盈期充盈期fillingperiod0.43s0.43s 室内压室内压 动脉压动脉压房压房压 室内压室内压动脉压动脉压关关半月瓣半月瓣开开房室瓣房室瓣关关房室瓣房室瓣关关半月瓣半月瓣 快速充盈期快速充盈期 0.11s 0.11s(2/32/3)减慢充盈期减慢充盈期 0.22s 0.22s心房收缩期心房收缩期 0.10s 0.10s时时 相相时间时间(s)压压 力力 变变 化化二二 半半尖尖 月月瓣瓣
5、瓣瓣心内血流心内血流心室心室容积容积心心室室收收缩缩期期等等容容收收缩缩期期0.05室室内内压压迅迅速速上上升升,房房内内压压室室内压内压主主A压压关关 关关无无不变不变快快速速射射血血期期0.11房房内内压压主主A压压关关 开开室室主主动动脉脉(快快)缩小缩小减减慢慢射射血血期期0.14房房内内压压室室内内压压主主A压压关关 开开室室主主动动脉脉(慢慢)缩小缩小心心室室舒舒张张期期等等容容舒舒张张期期0.06室室内内压压迅迅速速上上升升,房房内内压压室室内压内压室室内内压压室室内内压压室室内内压压主动脉压主动脉压开开 关关房房室室增大增大心肌收缩心肌收缩/瓣膜瓣膜开闭开闭/血流变化血流变化/
6、血液腔壁冲击血液腔壁冲击 机械振动机械振动胸壁特定部位胸壁特定部位 监听监听/记录记录 三、心音的产生三、心音的产生心心 音音特特 征征产生主要原因产生主要原因最最 响响部位部位意意 义义第第一一心心音音音音调调较较低低、持持续续时间较长时间较长房房室室瓣瓣关关闭闭,血血流流冲冲击击房房室室瓣瓣引引起起心心室室壁壁振振动动和和血血液液射射出出冲冲击击大大动动脉脉壁壁引引起起振振动动所所致。致。心心尖尖部部标标志志心心室室收缩开始收缩开始第第二二心心音音音音调调较较高高、持持续续时间较短时间较短动动脉脉瓣瓣关关闭闭,血血流流冲冲击击大大动动脉脉根根部部和和心心室室内内壁壁引引起起振振动动所致。所
7、致。胸胸 骨骨旁旁第第2肋间肋间标标志志心心室室舒张开始舒张开始第第三三心心音音青青年年人人偶偶尔尔听听到到,音音调调较较低低,振振幅幅小小血流速度突然改变血流速度突然改变产产生生于于快快速速充充盈盈期期末末第第四四心心音音老老年年人人偶偶尔尔可可用用心心音音记记录录仪仪记记录录听听到到,音音调调较较低低,振幅小振幅小心心房房收收缩缩将将血血液液挤挤入入心心室室引引起的振动所致起的振动所致产产生生房房缩缩期开始期开始四、心泵功能的评价四、心泵功能的评价(一一)心输出量心输出量1.1.搏出量搏出量(SV=70ml)一侧心室一次一侧心室一次 收缩射出的血量。收缩射出的血量。2 2 心输出量心输出量
8、一侧心室每分钟射出的血量。一侧心室每分钟射出的血量。CO=HRSV=7570=5250(ml)静息心指数静息心指数 安静、空腹时和心指数。安静、空腹时和心指数。3-3.5L/minm25-6L/min1.6-1.7m23 3 心指数心指数以每平方米体表面积计以每平方米体表面积计 算的算的 心输心输出量。出量。(二)射血分数(二)射血分数搏出量占心室舒张末期容积的百分比。搏出量占心室舒张末期容积的百分比。安静时约为安静时约为60%75145100%75ml心室容积心室容积舒张末期容积舒张末期容积收缩末期容积收缩末期容积70ml145mlSV70145=60%心输出量:安静时:心输出量:安静时:5
9、L/min运动时:运动时:25L/min (三三)心力贮备心力贮备心输出量随机体代谢需要而增加的能力。心输出量随机体代谢需要而增加的能力。1心率贮备:心率贮备:2-2.5倍倍2搏出量贮备:搏出量贮备:收收缩缩期期贮备贮备:555560ml60ml舒舒张张期期贮备贮备:15ml15ml五、心泵功能的调节五、心泵功能的调节CO=HRSV(一)搏出量的调节(一)搏出量的调节(二)心率的影响(二)心率的影响 前负荷前负荷静脉回心血量静脉回心血量心肌收缩力心肌收缩力后负荷后负荷动脉血压动脉血压(一)搏出量的调节(一)搏出量的调节 1.1.前负荷:异常自身调节前负荷:异常自身调节StarlingStarl
10、ing机制机制心脏能自动地调节并平衡心搏出量和回心血量之间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。的关系。意义意义:搏出量进行精细的调节。搏出量进行精细的调节。回心血量回心血量心舒张期充盈心舒张期充盈前负荷前负荷心肌初长度心肌初长度心肌收缩力心肌收缩力心搏出量心搏出量2.2.心肌收缩能力的改变对搏出量的调节心肌收缩能力的改变对搏出量的调节 CaCa2+2+内内流流 横横桥桥ATPATP酶酶活性活性交交 感感 神神 经经释放去甲肾上腺素释放去甲肾上腺素肾上腺髓质肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素分泌肾上腺素和去甲肾上腺素递质递质激素激素受体受体心缩力心缩力意义意义:能对持续的、剧烈
11、的循环变化有强大的调节作用。:能对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。3.3.后负荷对搏出量的影响后负荷对搏出量的影响 搏出量恢复正常搏出量恢复正常心肌初心肌初长长度度 心肌收心肌收缩缩能力能力心室内剩余血量心室内剩余血量每搏出量每搏出量射血期射血期射血速射血速动动脉血脉血压压(正常范(正常范围围)25050100150200主动脉压主动脉压 mmHgmmHg心心 输输 出出 量量L/ml后负荷后负荷/异长调节异长调节/等长调节等长调节 匹配匹配/协调协调调调 节节 因因 素素心室前负荷心室前负荷(异长自身调节异长自身调节)心肌收缩能力心肌收缩能力(等长自身调节)(等长自身调节)心室后负荷
12、心室后负荷(动脉血压)(动脉血压)定定 义义心心肌肌初初长长度度改改变变对对心室搏出量的影响。心室搏出量的影响。心心肌肌收收缩缩能能力力改改变变对对心心室搏出量的影响。室搏出量的影响。心心室室收收缩缩射射血血过过程程中中所所遇遇到到的的负负荷荷对对搏出量的影响。搏出量的影响。表表 现现 形形 式式一一定定范范围围内内,心心舒舒末末期期容容积积增增大大,初初长长度度增增加加,收收缩缩加加强强,使博出量增加。使博出量增加。心心肌肌收收缩缩能能力力增增强强,搏搏出出量量增增加加心心肌肌收收缩缩能能力力减弱,搏出量减少。减弱,搏出量减少。一一定定范范围围内内血血压压升升高高,心心输输出出量量不不下下降
13、降。血血压压过过高高心心输输出量减少出量减少调调 节节 机机 制制初初长长度度的的增增加加,可可使使心心肌肌肌肌小小节节中中粗粗细细肌肌丝丝有有效效重重叠叠程程度增加。度增加。活活化化横横桥桥数数多多,ATP酶酶活活性性高高,横横桥桥与与肌肌纤纤蛋蛋白白结结合合体体的的数数量量多多,心心肌收缩能力强,肌收缩能力强,后后负负荷荷增增加加,心心室室收收缩缩速速度度减减慢慢,射射血血期期缩缩短短,心心肌肌收收缩遇到阻力增大缩遇到阻力增大影影 响响 因因 素素充充盈盈时时间间长长回回心心血血多多或或剩剩余余血血多多心心舒舒末末期期容容积积大大。心心肌肌伸伸展展小小静静息息张张力力大大,抵抗过度延伸抵抗
14、过度延伸.儿儿茶茶酚酚胺胺,强强心心药药,交交感感神神经经兴兴奋奋,收收缩缩能能力力增增强强。缺缺02 、ACh、酸酸中中毒毒、心心衰衰,心心肌肌收收缩缩能力下降。能力下降。心心脏脏的的负负担担加加重重,长长时时间间作作用用可可致致心心肌肥厚、心室扩大肌肥厚、心室扩大(二二)心率对心泵功能的影响心率对心泵功能的影响 4040150150次次/分分:心率心率心输出量心输出量 150150次次/分分:舒张期舒张期 充盈时间充盈时间 搏出量搏出量 心输出量心输出量 第二节第二节 心肌的生物电现象和生理特性心肌的生物电现象和生理特性心肌细胞的类型:心肌细胞的类型:普通的心肌细胞(心房肌和心室肌):工作
15、细胞普通的心肌细胞(心房肌和心室肌):工作细胞 特殊分化的心肌细胞特殊分化的心肌细胞 自律细胞自律细胞 非自律非自律细胞细胞 心肌组织具有心肌组织具有兴奋性、自律性、传导兴奋性、自律性、传导性性和和收缩性收缩性四种生理特性。四种生理特性。心脏特殊传导系统的组成和分布:心脏特殊传导系统的组成和分布:由特殊分化的心肌由特殊分化的心肌细细胞构成,具有胞构成,具有产产生和生和传导传导兴奋兴奋的作用,没有收的作用,没有收缩缩能力。能力。窦房结窦房结优势传导通路优势传导通路房室交界房室交界 房结区房结区 结结 区区 结希区结希区房室束房室束左右束支左右束支浦肯野氏纤维网浦肯野氏纤维网P细胞细胞浦肯野氏细胞
16、浦肯野氏细胞一、心肌细胞的动作电位和兴奋性一、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(一)心室肌的静息电位和动作电位静息电位静息电位 K+平衡电位平衡电位 IK1动作电位:动作电位:0 0期去极化期去极化INa 短(短(1-2ms),除极幅),除极幅度达度达120mV,由,由-90mV,上升到上升到+20-30mV,由极,由极化转成反极化。化转成反极化。速率速率200-400v/s023140-90+30Na+Na+K+K+-701 1期(快速复极初期)期(快速复极初期)Ito 由由+20mV迅迅 速下降到速下降到0mV左右,左右,10ms。2 2期(平台期)期(平台期)I
17、K 往往停滞于近零的等电位往往停滞于近零的等电位状态,形成平台。是区别于神状态,形成平台。是区别于神经或骨骼肌细胞动作电位的经或骨骼肌细胞动作电位的主主要特征要特征,占,占100-150ms。3 3期(快速复极末期)期(快速复极末期)IK 复极加快,由复极加快,由0mV较快下较快下降到降到-90mV,占,占100-150ms。4 4期(静息期)期(静息期)心房和心室心房和心室非自律细胞,非自律细胞,4期电位稳定于期电位稳定于静息电位水平。静息电位水平。1 1期(快速复极初期)期(快速复极初期)Ito 由由+20mV迅迅 速下降到速下降到0mV左右,左右,10ms。2 2期(平台期)期(平台期)
18、IKICa.S 往往停滞于近零的等电位往往停滞于近零的等电位状态,形成平台。是区别于神状态,形成平台。是区别于神经或骨骼肌细胞动作电位的经或骨骼肌细胞动作电位的主主要特征要特征,占,占100-150ms。3 3期(快速复极末期)期(快速复极末期)IK 复极加快,由复极加快,由0mV较快下较快下降到降到-90mV,占,占100-150ms。4 4期(静息期)期(静息期)心房和心室心房和心室非自律细胞,非自律细胞,4期电位稳定于期电位稳定于静息电位水平。静息电位水平。K+K+0Na+Na+0-90+301K+2K+Ca2+Ca2+3K+42K+3Na+3Na+P P-70(三三)影响兴奋性因素影响
19、兴奋性因素 023140-90+30-703.Na+3.Na+通道的性状通道的性状 NaNa+通道有通道有备备用、激活和失活用、激活和失活三种状三种状态态,取决于膜,取决于膜电电位和通道位和通道状状态态变变化的化的时间过时间过程。程。细细胞膜胞膜上大部分上大部分钠钠通道是否通道是否处处于于备备用用状状态态,是,是该该心肌是否具有心肌是否具有兴奋兴奋性的前提。性的前提。1.1.静息电位水平静息电位水平(如血钾水平变化如血钾水平变化)静息电位静息电位距阈电位远距阈电位远需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性静息电位静息电位距阈电位近距阈电位近需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性2.2.阈电位水平阈电位水平
20、阈电阈电位上移位上移静息静息电电位距位距阈阈电电位位远远兴奋兴奋性性(如血如血钙钙升高升高)阈电阈电位下移位下移静息静息电电位距位距阈阈电电位近位近兴奋兴奋性性(2)(2)相对不应期相对不应期 从复极从复极-60mV-60mV到约到约-80mV-80mV的时期,此期大部分钠通道已复的时期,此期大部分钠通道已复活,但兴奋性仍低于正常。活,但兴奋性仍低于正常。(3)(3)超常期超常期 从复极的从复极的-80mV-80mV到到-90mV-90mV的时期,此期膜电位靠近阈电位,的时期,此期膜电位靠近阈电位,兴奋性超过正常。兴奋性超过正常。(1)(1)绝对不应期和有效不应期绝对不应期和有效不应期绝对不应
21、期,除极相到复极达绝对不应期,除极相到复极达-55mV,不产生反应。,不产生反应。有效不应期,从有效不应期,从-55mV到到-60mV这段时间内,可发生部这段时间内,可发生部分除极分除极,但不能产生动作电位。但不能产生动作电位。(四四)兴奋性的周期性变化与收缩的关系兴奋性的周期性变化与收缩的关系 1.1.一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化 2.2.兴奋性的周期变化与心肌收缩活动的关系兴奋性的周期变化与心肌收缩活动的关系(1 1)不发生强直收缩)不发生强直收缩 由由 于于 心心 肌肌 细细 胞胞 的的 有有 效效 不不 应应 期期 特特 别别 长长(平平 均均250
22、ms),相相当当于于整整个个收收缩缩期期加加舒舒张张早早期期(它它是是骨骨骼骼肌肌与与神神经经纤纤维维绝绝对对不不应应期期的的100倍倍和和200倍倍),在在此此期期内内,任任何何刺刺激激都都不不能能使使心心肌肌发发生生兴兴奋奋和和收收缩缩。因因此此心心肌肌和和骨骨骼骼肌肌不不同同,没没有有复复合合收收缩缩现现象象,不不会会发发生生强强直直收收缩缩,而而能能保保证证收收缩缩和和舒舒张张交交替替的的节节律律活活动动,实现实现其其泵泵血功能。血功能。(2 2)期前收缩与代偿间歇)期前收缩与代偿间歇 正正常常心心脏脏是是按按窦窦房房结结的的节节律律兴兴奋奋而而收收缩缩。如如果果一一次次额额外外的的刺
23、刺激激时时恰恰好好落落在在一一次次窦窦性性兴兴奋奋的的有有效效不不应应期期之之后后就就会会在在下下一一次次窦窦性性兴兴奋奋之之前前产产生生一一次次兴兴奋奋和收缩,期前兴奋和和收缩,期前兴奋和期前收缩。期前收缩。期期前前兴兴奋奋也也有有自自己己的的有有效效不不应应期期,当当紧紧接接在在期期前前收收缩缩后后的的一一次次窦窦房房结结的的兴兴奋奋传传到到心心室室时时,常常正正好好落落在在期期前前兴兴奋奋的的有有效效不不应应期期内内,因因而而不不能能引引起起心心室室兴兴奋奋和和收收缩缩。所所以以在在一一次次期期前前收收缩缩之之后后,往往往往有有一一段较长的心脏舒张期,称为段较长的心脏舒张期,称为代偿间隙
24、代偿间隙。概念:概念:心心肌肌能能自自动动地地、按按一一定定节节律律发发生生的的能能力力,称称为为自自动动节节律性。律性。心肌自律心肌自律组织组织与自律与自律细细胞:胞:窦窦房房结结房室交界(房房室交界(房结结区、区、结结希区)希区)房室束与左右束支房室束与左右束支普肯野氏普肯野氏纤维纤维网网衡量自律性的指衡量自律性的指标标:单单位位时间时间内自内自动兴奋动兴奋的次数的次数窦房结(窦房结(90-100次次/分),房室结(分),房室结(40-60次次/分),分),浦氏纤维(浦氏纤维(15-40次次/分)。分)。二、心肌的自动节律性二、心肌的自动节律性P P细胞细胞普肯野氏细胞普肯野氏细胞(一一)
25、自律细胞的跨膜电位及形成机制自律细胞的跨膜电位及形成机制 1.1.窦房结细胞的动作电位及其形成机制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,约窦房结细胞动作电位的幅值小,约70mV0期期:去极化去极化钙离子内流钙离子内流 ICa.f 慢反应自律细胞慢反应自律细胞3期期:复极化复极化钾外流钾外流 IK4期期:舒张期舒张期 净内向电流净内向电流IKIfISi自动去极化自动去极化 最大复极电位为最大复极电位为-60-65mV。阈电位约阈电位约-40mV0-40-600340000033334444慢反慢反应应自律自律细细胞的胞的电电位形成机制位形成机制 复极化至复极化至-60mV
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