心血管系统生理-PPT.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,大家好,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,大家好,*,血液循环,(blood circulation),1,大家好,心血管系统生理,梅河口市新华医院,2,大家好,循环系统,(circulatory system),心血管系统,(cardiovascular system),淋巴系统,(lymphatic system),3,大家好,血液循环,(blood circulation),：,心脏将血液泵出，并由血管将血液分,配到各器官、组织；血液在心血管系统中,按一定的方向流动，最后回入心脏。这一,整个过程称为血液循环。,4,大家好,心脏的功能 泵血功能；,内分泌腺功能。,血液循环的主要功能：,运输营养物质和代谢产物，使机体新陈,代谢得以正常进行；,运输各内分泌腺分泌的激素或其他体液,物质，实现机体的体液调节；,5,大家好,实现机体内环境的相对稳定、血液的防,御功能以及其他功能；,心脏和血管具有重要的内分泌功能：,心脏合成和分泌心房肽激素、血管平滑肌细胞和血管内皮细胞可合成和分泌多种血管活性物质，参与心血管功能活动的体液调节。,6,大家好,Atrial natriuretic peptide family,7,大家好,第一节 心脏的生物电活动,心肌细胞的特性：,兴奋性,(excitability),；,传导性,(conductivity);,收缩性,(contractility);,自律性,(autorhythmicity),。,8,大家好,心肌细胞的分类：,1.,工作细胞细胞：心房肌和心室肌细胞,特性：兴奋性、传导性和收缩性，,但不具有自律性。,功能：主要执行收缩和内分泌功能。,9,大家好,2.,自律细胞：组成心脏的特殊传导系统细,胞，主要窦房结细胞和浦肯野细胞。,特性：兴奋性、传导性和自律性，但基,本丧失收缩功能。,功能：产生和传导兴奋，控制整个心脏,的节律性活动。,10,大家好,心脏特殊传导系统,(specialized conduction system),11,大家好,心脏特殊传导系统,(specialized conduction system),12,大家好,心脏特殊传导系统,(specialized conduction system),：,13,大家好,心脏特殊传导系统,(specialized conduction system),：,14,大家好,心脏特殊传导系统,(specialized conduction system),：,15,大家好,一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制,心肌细胞跨膜电位形成的主要原因：,不同离子浓度梯度、跨膜电位梯度（电,位差）、生电性离子泵,(,如,Na,+,-K,+,/ATPase),、,离子交换体,(,如,Na,+,-Ca,2+,exchanger),。,16,大家好,心肌细胞膜内外几种主要离子的浓度及平衡电位值,浓度,(mmol/L),平衡电位,(mV),离子 细胞内液 细胞外液 膜内外比例 （根据,Nernst,公式计算）,Na,+,10 145 1:14.5,70,K,+,140 4 35:1,90,Ca,2+,10,-,4,2 1:20,000,132,Cl,9 104 1:11.5,65,17,大家好,（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制,1.,静息电位,(resting potential,RP),：,18,大家好,静息电位的形成机制,19,大家好,2.,动作电位,(action potential,AP):,Na,+,Ca,2+,K,+,Na,+,20,大家好,（,1,）去极化过程,(depolarization),0,期,:,21,大家好,特点：,1.,膜内电位变化幅度大,(-90mV,+,30mV),；,2.,持续时间很短，仅,1,2ms,；,3.,去极化速度快,Vmax,可达,200,400V/s,。,机制：再生性,Na,+,内流。,阈电位,(threshold potential),-70mV,快通道,(fast channel),：激活开放的速度和,失活关闭的速度都很块一般对河豚毒不敏感。,22,大家好,快反应细胞,(fast response cell),：,由快,Na,+,通道开放引起快速去极化的心,肌细胞称为快反应细胞，如心房肌、心室,肌及浦肯野细胞。,快反应,AP,：快反应细胞的,AP,。,23,大家好,（,2,）复极化过程,(repolarization),1,3,期,:,历时,200,300ms,。,1,）,1,期快速复极初期：,24,大家好,25,大家好,26,大家好,特点：,膜内电位,+30mV,0mV,左右；,持续时间很短，历时,10ms,。,机制：快,Na,+,通道已经失活，并引起一过性,外向电流。,一过性外向电流,(Ito),：主要成分,K,+,。,27,大家好,2,）,2,期平台期,(plateau),：,I,K1,I,K,L-type Ca,2+,chnnel,28,大家好,特点：,1,期复极膜内电位达到,0mV,左右时，复,极化过程非常缓慢,(,历时,100,150ms),。,平台期：,心室肌细胞,AP,持续时间较长的主要,原因,，是,区别于骨骼肌和,N,细胞,AP,的,主要特征,。,机制：,Ca,2+,通道激活,(,膜去极化达到,40mV,时被激活,),引起,Ca,2+,(,和少量,Na,+,),缓慢,内流与,K,+,通道逐渐开放引起,K,+,少量,外流,(I,K1,),共同作用的结果。,29,大家好,内向整流,(inward rectification),：,I,K1,通道对,K,+,的通透性因膜的去极化而,降低的现象称为内向整流，它是造成平台,期较长的一个重要原因。,慢通道：,L-type Ca,2+,通道的激活、失活以及再,复活所需的时间均比,Na,+,通道的长。可被,Mn,2+,和,Ca,2+,通道阻断剂所阻断。,30,大家好,3,）,3,期快速复极末期：历时,100,150ms,31,大家好,特征：复极化速度加快，膜内电位由,0mV,左,右较快地下降到,90mV,。,机制：,L,型,Ca,2+,通道失活关闭,内向离子流终,止，外向,K,+,流进一步增加所至（,I,K,进,一步增加和,I,K1,正反馈的再生性循环,内向整流作用,K,+,外流,）。,动作电位的时程,(action potential duration),：,从,0,期去极化开始到,3,期复极化完毕的,这段时间，约,200,300ms,。,32,大家好,（,3,）,4,期静息期：,特征：膜复极化完毕，,跨膜电位稳定在静息,电位水平,(-90mV),。,机制：,1.Na,+,-K,+,ATPase,活动,增强：恢复正常静息时,细胞内外离子浓度水平。,K,+,Na,+,K,+,Na,+,Na,+,33,大家好,2.Na,+,-Ca,2+,exchanger&Ca,2+,ATPase:,Ca,2+,通过,Na,+,-Ca,2+,交换体交换,(1:3),被主动转运出细胞，属继发性主动,转运；尚有少量的,Ca,2+,可通过膜上,的,Ca,2+,ATPase,主动排出细胞。,34,大家好,3.3,期末,Na,+,通道逐渐复活到备用，,4,期完全,复活到备用。,Na,+,-K,+,ATPase,和,Na,+,-Ca,2+,exchanger,并非只是在,4,期进行活动，实际上其活,动是持续进行的，对维持细胞内外离子,分布的稳态起重要的作用。,35,大家好,（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制,自律,C,与工作,CAP,区别：最大区别在于,4,期：,工作细胞,4,期的膜电位基本稳定；,自律细胞,4,期膜电位并不是稳定,立即,开始自动去极化,阈电位,爆,发一次新的,AP,。,36,大家好,4,期自动去极化,特点：随时间而递增，去极化的速度远较,0,期去,极化缓慢。,机制：自律细胞在,3,期复极化的净外向电流达到,最大复极电位后，,4,期又出现进行性净内,向电流，使膜逐渐去极化。,进行性净内向电流产生的可能原因：,内向电流逐渐增强；,外向电流逐渐减弱；,二者兼有。,37,大家好,1.,浦肯野细胞,(Purkinje cell),：,AP,形成机制,4,期：,外向电流（,I,K,）逐渐减弱：,I,K,通道的开放：,0,期开始开放，,K,+,电流在平台期逐渐增强；,I,K,通道的关闭：,3,期复极化至,60mV,左右时开始关闭，,至最大复极电位时接近完全,关闭,对,4,期自动去极化所,起的作用较小。,38,大家好,内向电流,(I,f,起搏电流,),逐渐增强：,主要,Na,+,负载，可被,Cs,2+,选择性阻断：,I,f,通道的开放：,3,期复极化至,60mV,左右时开始,被激活开放，其程度随膜内负电性增加而增加，,至,100mV,时完全激活开放。,特点：,I,f,通道激活较为缓慢，具有时间依从性，,即随时间的推移逐渐增强。,I,f,通道的关闭：膜的去极化水平达到,50mV,左,右时关闭。,39,大家好,2.,窦房结细胞,(sinus node,cell,慢反应自律细胞,),：,AP,形成机制：,0,期：慢,Ca,2+,通道开放而缓,慢,Ca,2+,内流所致。,L-type Ca,2+,channel,3,期：,K,+,快速外流引起,40,大家好,4,期：主要是,3,期,K,+,外流进行性衰减引起；,T-type Ca,2+,channel(,阈电位在,50mV),自动去极化后期参与。,A,，,I,K,通道时间依从性失活，,K,+,外流随时,间进行性衰减。,41,大家好,B,，,I,f,通道,(,主要,Na,+,流,),：,Vmax,-100mV,窦房结细胞的,Vmax,-70mV,激活慢，,电流小，对,4,期自动去极化所起的作用,不大。,C,，,I,ca-T,：,T(transient)-type,Ca,2+,channel,阈,电位在,50mV,左右,成为自动去极化,后期组成成分。,42,大家好,窦房结细胞跨膜电位的特点,（与工作细胞和浦肯野细胞相比）：,最大复极电位,(-70mV),和阈电位,(-40mV),绝对值均小于浦肯野细胞；,0,期去极化幅度较小,(,约,-70mV),，时程较长,(,约,7ms),，去极化速率较慢,(,约,10V/s),；,没有明显的复极,1,期和,2,期；,4,期自动去极化速度,(,约,0.1V/s),快于浦肯野,细胞。,43,大家好,二、心肌的电生理特性,（一）兴奋性,(excitability),：,1.,影响兴奋性因素,1),静息电位水平,RP,距阈电位远,需刺激阈值,兴奋性,RP,距阈电位近,需刺激阈值,兴奋性,44,大家好,2),阈电位水平,上移,RP,距阈电位远,需刺激阈值,兴奋性,下移,RP,距阈电位近,需刺激阈值,兴奋性,45,大家好,3)Na,+,通道的性状,Na,+,通道所处的机能状态,是决定兴奋性正,常、低下和丧失的主要因素。,完全备用,失 活,刚复活,渐复活,基本备用,产生,AP,绝对不应期 局部反应期 相对不应期 超常期,兴奋性正常 兴奋性无 兴奋性低 兴奋性高,46,大家好,2.,兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系,心肌细胞每次兴奋，其膜通道存在备用状态、,激活、失活和复活过程；其兴奋性也随之发生相,应的周期性改变。,-55mV,-60mV,-80mV,47,大家好,心室肌兴奋性的周期性变化,周期变化 对应位置 机 制 新,AP,产生能力,有效不应期 去极相,复极相,-60mV,不能产生,绝对不应期,Na,+,通道处于,-55mV,完全失活状态,局部反应期,Na+,通道,-60mV,刚开始复活,相对不应期,Na+,通道 能产生,-80mV,大部复活,(,但,0,期小,),超 常 期,Na+,通道基本,-90mV,备用状态 同相对不应期,48,大家好,（,2,）期前收缩与代偿间歇,49,大家好,期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺,激，产生的收缩在窦性节律,收缩之前，称为期前收缩。,代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的,一段较长的舒张期称为代偿,性间歇。,50,大家好,（二）自动节律性,(autorhythmicity),：,心肌组织能够在外来刺激的情况下自,动地发生节律性兴奋的特性。,1.,心脏的起搏点：,正常起搏点：窦房结是主导整个心脏兴奋,和波动的正常部位。,51,大家好,各部位的自律细胞的自律性高低不一：,窦房结,-,房室结,-,浦氏纤维,90-100,次,/,分,40-60,次,/,分,20-40,次,/,分,抢先占领,超速驱动压抑,注,：,除外窦房结，其它自律组织为潜在,起搏点或异位起搏点。,以窦为起搏点的心跳为窦性节律，,以窦外为起搏点的心跳为异位节律。,52,大家好,2.,影响自律性的因素,1,）,4,期自动去极化速度,2,）最大舒张电位水平,53,大家好,3,）,阈电位水平,在上述因素不变的前提下：,阈电位水平,下移 上移,最大舒张电位,阈电位,距离近 距离远,自动去极化达到阈电位,时间短 时间长,自律性高 自律性低,54,大家好,(,三,),心肌细胞的传导性,1,传导原理：局部电流。,闰盘,(,缝隙连接,),为低电阻区,局部电流很容,易通过特殊传导系统。,2,传导特点,:,浦氏纤维最快,房,、,室内快,同步收缩,，,利,射血。,房室交界最慢,房室延搁,利房排空、室,充盈。,房室交界是传导必经之路,，,易出现传导阻滞,（房室阻滞）。,55,大家好,3.,传导过程,窦 房 结,结间束 房间束,（优势传导通路）,房室交界 心房肌,房室束,左,、,右束支,浦肯野纤维,心室肌,56,大家好,4.,传导速度,浦氏纤维,(4m/s),束支,(2m/s),心室肌,(1m/s),心房肌,(0.4m/s),结区,(0.02m/s),传导时间,心房内,-,房室交界,-,心室内,(0.06s)(0.1s)(0.06s),57,大家好,影响传导的因素,1,）,细胞的直径,直径粗大,胞内电阻小,传导速度快,直径细小,胞内电阻大,传导速度慢,（但在同一心肌细胞,兴奋传导快慢主要受局部电流形成和邻近部位膜兴奋性的影响）,2,）,0,期去极化的速度和幅度,0,期速度 与邻旁间 产生局,RP,距,新,AP,传导,0,期幅度,的电位差,部电流,阈电位,产生,速,快 高 大 大 近 易 快,慢 低 小 小 远 不易 慢,58,大家好,3,）邻旁部位细胞膜的兴奋性：,心肌细胞的兴奋传导是沿着细胞膜的兴奋扩散的过程，只有邻近未兴奋部位膜的兴奋性正常，兴奋才能正常地传导通过。,59,大家好,4,.,静息电位或舒张期电位的水平,在一定范围内：,RP,绝对值大,0,期去极的速快,、,幅高,传导快,RP,绝对值小,0,期去极的速慢,、,幅低,传导慢,5,.,阈电位水平,邻旁部位,RP,与 邻旁部位 传导,阈电位水平,阈电位差,兴奋性,速度,下移 小 易产生,AP,快,上移 大 难产生,AP,慢,60,大家好,三、体表心电图,ECG,：将引导电极置于身体一定部位，,记录整个心动周期中心电变化,（各细胞的综合心电向量）的波,形图。,61,大家好,62,大家好,正常心电图波形及生理意义,名 称 时间（,S,）幅度（,mV),意 义,P,波,0.06,0.11 0.05,0.25,两心房兴奋,Q,波 室中隔兴奋,R,波,0.06,0.11 0.5,2.0,心尖,+,侧壁肌兴奋,S,波 心室后基底部兴奋,T,波,0.05,0.25 0.1,1.5,两心室复极化过程,P-R,间期,0.12,0.20,兴奋：房,室的时间,S-T,段,0.05,0.15,心室肌的,AP,处于平台期,Q-T,间期,0.4,心室去极化,+,复极化的时间,63,大家好,心肌动作电位与心电图的关系,P,波：,心房肌的,AP,QRS,：,心室肌,AP,的,0,期,S-T,段：,心室肌,AP,的,2,期,T,波：,心室肌,AP,的复极化过程，因先后不一，故,T,波较宽。,64,大家好,谢谢观赏！,65,大家好,结束,66,大家好,