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生理学Chapt04血液循环上课件

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生理学 Chapt04 血液循环 课件
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第四章 血液循环 第一节 心脏的泵血功能 第二节 心脏的生物电现象及节律性兴奋 的产生和传导 第三节 血管生理 第四节 心血管活动的调节 第五节 器官循环 机体循环系统的组成 由心脏 左 右心 房和左 右心室 和血管系统 动脉 和静脉 构成 体循环 大循环 肺循环 小循环 血液循环的功能和意义 完成各种营养物质和代谢产物的运输 使机体 的新陈代谢得以不断进行 完成各种内分泌激素的运输 实现机体的体液 调节 参与机体内环境稳态的维持 协助血液系统实现机体的防卫功能 第一节 心脏的泵血功能 心脏的各组成部分和功能 心房 收缩力较弱 将血液挤 压入心室 初级泵 心室 收缩力强 将血液挤压 入体循环和肺循环 瓣膜 使血液在循环系统里以 单一的方向流动 特殊传导系统 具有自动节律 性 将兴奋传导到心脏各部分的 心肌 以引起心房和心室有序的 节律性收缩和舒张活动 因此 心脏通过心肌的节 律性收缩和舒张 以及瓣膜 的规律性开启和关闭 实现 了它的泵血功能 心脏结构和功能的一些特点 心肌与心肌之间存在低电阻细胞间紧密连接 缝隙连接 动 作电位容易在细胞之间进行传导 使得心肌细胞得以同步收缩 因而心肌细胞是一种功能合胞体 心脏由房室孔周围的结缔组织分隔成为心房和心室 而兴奋只 能通过房室束从心房传向心室 使得 左 右 心房和 左 右 心室先后同时收缩 因而左 右心房和左 右心室构成了 两个功能合胞体 心肌同样以Ca2 做为兴奋 收缩耦联的媒介 但其胞浆肌质网 的终末池不够发达 Ca2 储量不够多 因而心肌细胞兴奋 收 缩耦联所需的Ca2 部分来自于细胞外 指心脏的一个机械活动周 期 从心房一次收缩的开 始 到其随后的舒张结束 为止 如果一个正常成年人的心 率为75次 分 则一个心 动周期约为0 8秒 一 心动周期 心率增快 心动周期缩短 但由于心舒张期长于心 收缩期 故心舒张期的缩 短更为明显 这对心脏的 持久活动不利 一 心房的初级泵功能 在心房舒张期的后半段 心室 也处于舒张状态 从而构成了 全心舒张期 在全心舒张期内 房内压 室 内压 主动脉压 故房室瓣开 放 半月瓣关闭 使一个心动 周期中回心血量的75 由大静 脉经心房直接流入心室 在随后的心房收缩期 1 内 心动周期中剩余的25 血量 则由心房的收缩而被挤入心室 心房的初级泵作用 二 心脏的泵血过程 1 心室收缩期 等容收缩期 2 房内压 室内压 主动脉压 房室瓣关闭 半月瓣关闭 心室肌收缩 但不射血 故心 室容积不变 等容 而心室 内压力由于心室肌的急剧收缩 而极快地升高 占时约0 05秒 其长短与心肌 收缩能力和心肌的后负荷 主 动脉压和肺动脉压 有关 二 心室的射血和充盈过程 快速射血期 3 房内压 主动 脉压 房室瓣关闭 半月瓣开 放 血流被心室快速射入动 脉 血流量占整个收缩 期射血量的70 心室 容积迅速减小 占时约0 11秒 为整个收 缩期的1 3左右 减慢射血期 4 房内压 室内压 主动脉 压 虽然在减慢射血期内室内 压 主动脉压 但由心室 射出的血液具有较大的动 能 故房室瓣关闭 半月 瓣开放 血流仍然继续从 心室流入动脉 心室容积 继续减小 血流量占整个收缩期射血 量的30 但耗时约为整 个心室收缩期的2 3左右 2 心室舒张期 等容舒张期 5 心室开始舒张 心室内 压力急剧下降 房内压 室内压 室内压 室内压 兴奋 性G蛋白激活腺苷酸环化酶 cAMP增加 激活细胞膜 Ca2 通道蛋白磷酸化 Ca2 通道开放几率增加 Ca2 内 流增加 加强兴奋 收缩耦联过程 心肌收缩能力加强 3 后负荷对搏出量的影响 心室肌的后负荷为大动脉血压 在心肌初长度 心肌收缩 能力和心率等其他因素不变的情况下 动脉血压 等容收缩期室内压峰值 射血期 时间 心室肌缩短的程度和速度 射血速度 搏出量 但是 搏出量 心室剩余 血量 启动异长自 身调节机制和等长自身调 节机制 搏出量恢复 心输出量保持相对恒定 二 心率对心输出量的影响 心率的正常值 60 100次 分 健康成人安静状态下 心率 心输出量 心率过快 180次 分 心脏过度消耗能源物质 心舒期缩短 心脏收缩能力 心室充盈量 搏出量 心输出量 心率过低 心舒期过长 由于心肌细胞 的僵硬性 并不能增加心室的充盈量 搏出量 心输出量 影响心率的神经 体液和其他因素 交感神经 迷走神经 肾上腺素 去甲肾上腺素 甲状腺素 体温 六 心泵功能的储备 心力储备 心力储备是指 随着机体代谢的需要 心脏增加其 输出量的能力 例如 健康成人在强烈运动时 可 将心输出量由静息状态下的 5 6 L 增加到 30 L 左 右 最大输出量 增加 5 6 倍 心力储备包括每搏输出量储备 舒张期储备 收缩 期储备 和心率储备 舒张期储备 约15 ml 舒张末期容积 约145 ml 收缩末期容积 约75 ml 收缩期储备 约55 ml 收缩末期容 积 余血量 心室做最大射血后仍存余的血 量 激活IK通道 K 外流 膜复极化 3期 复极 接近最大复极电位时 IK通道开始去激活和关闭 K 外流逐渐减 少 内向电流超过外向电流 细胞膜开始除极 If激活 引起 内向电流 膜进一步除极 ICa T激活 Ca2 内流 膜进一步除 极达 40 mV时 激活 ICa L通道 触发下一个动作电位 ICa L在去极化达 40 mV时激活 ICa T在去极化达 50 mV时激活 If在接近最大 复极电位时激活 IK在去极化时激活 复极化时去激活 失活 2 浦肯野细胞的动作电位 形态和产生机制与心室肌 细胞相似 4期膜电位出现自动除极 引发快Na 通道介导的 快反应动作电位 4期自动除极的离子机制 是内向电流 If 的逐渐增强 和外向电流IK的逐渐减弱 自动除极的发展引起新的 动作电位 并反过来中止 If If在3期复极达 60 mV时激活 到0 期去极达 50 mV时失活 IK在0期去极时激活 到3期复 极达 60 mV时失活 If IK 内 向 流 外 向 流 二 心脏传导系统各部位的自律性及影响自律性的因素 在特殊传导系统中 窦房结 房室交界 结区除外 希氏 束 浦肯野纤维都具有自律性 但各部位的自律性高低却不 同 窦房结 房室交界 浦肯野纤维 90 100次 分40 60次 分15 40次 分 窦房结的节律性最高 是正常心脏活动的起搏点 在正 常情况下 其他部位只传导兴奋 不表现出自动节律性 但它们却是潜在起搏点 窦性心律 以窦房结为起搏点 的心脏节律活动 异位心律 以窦房结以外部位为起搏点的心脏节律活动 窦房结对于潜在起搏细胞点的控制机制 1 抢先占领 由于窦房结的自律性高于其他潜在起搏点 当 潜在起搏点4期自动去极尚未达到阈电位时 它们已经受 到由窦房结传来兴奋的激动作用而产生动作电位 因而这 些潜在起搏点自身的兴奋性不能表现出来 2 超速驱动压抑 潜在起搏点长期在自律性较高的窦房结的 节律性兴奋的驱动下发生兴奋 抢先占领机制 它们本 身的自律活动被压抑了 因而形成受窦房结支配的节律活 动 超速驱动压抑现象提示 在暂停人工起搏器时 应该 在中断之前逐步减慢人工起搏器的驱动频率 以避免发生 心脏的停搏 影响自律性的因素 1 4 期自动除极的速率 除极速度 快 到达阈电位的时间缩短 自 律性增高 例如 儿茶酚胺增强 窦房结的If和ICa T 加快4 期自 动除极的速率 使心率加快 2 最大复极电位水平 最大复极电 位绝对值减小 与阈电位的差距 缩小 自动除极到达阈电位的时 间缩短 自律性增高 例如 迷 走神经递质ACh增加窦房结细胞 的K 通道开放概率 使最大复 极电位绝对值增大 自律性降低 心率减慢 4期自动除极速率 最大复极电位水平 3 阈电位水平 阈电位降低 由最大 复极电位到达阈电位 的距离缩小 自律性 增高 阈电位 1 阈电位 2 一 心肌细胞的传导性 兴奋在同一心肌细胞上的传导 局部电流的扩抪引起动作电位 兴奋在不同心肌细胞之间的传导 局部电流经低电阻的缝隙连接 闰盘 快速传递 引起相邻细胞的动作电位 三 心肌的传导性和兴奋在心脏内的传导 1 兴奋在心脏内的传导过程 窦房结 P细胞和过渡细胞 心房肌 结间束 优势传导通路 1 m s 房室结 0 02 0 05 m s 希氏束 浦肯野系统 1 5 4 m s 心室肌 0 5 m s 二 兴奋在心脏内的传导过程和特点 结间束 某些心房肌细胞在组织结 构上与其他的心房肌细胞之间没有 差异 但它们排列方向一致 结构 整齐 传导速度较其他心房肌快 构成了连接窦房结与房室交界 房 室结 之间功能上的优势传导束 使得兴奋可以从窦房结快速传导到 房室交界和心房肌 2 兴奋在心脏内传导的一些特点 房室交界 包括房结区 结区 房室结 结希区 由于心房肌 和心室肌之间由结缔组织构成的纤维环隔开 并无直接的电学连 接 故房 室之间的兴奋扩抪只能通过房室交界中房室结的单向 传导而实现 房室延搁 由于房室交界处的 细胞体积小 细胞间缝隙连接 少 细胞膜电位小 细胞 0 期 除极幅度小 故其传导速度极 慢 0 02 0 05 m s 使得兴 奋在房室交界的传导耗时较长 约0 1 s 形成房室延搁 房室延搁 房室延搁的生理意义和房室传导阻滞 房室延搁的生理意义在于可以避免心房和心室 的收缩重叠 使心室在收缩前有充分的血液充盈 但是 由于房室交界的兴奋传导速度较慢 容 易发生兴奋传导的阻滞 使得兴奋不易或不能从 心房传导到心室 这就是临床所称的房室传导阻 滞 兴奋在心脏各部位出现的时间 在心房内以中等速度传播 在房室交界延搁 0 1 s 以 高速在浦肯野纤维系统内传导 几乎同时到达心室内壁 各处 以较慢的速度传至心室外壁肌层 兴奋起点窦房结 0 时刻 心房0 03 0 09 s 通过房室交界后0 16 s 通过浦肯野系统0 16 0 19 s 到达心室外壁0 19 0 22 s 3 影响心肌传导性的因素 1 结构因素 细胞直径的大小 直径大 Ri小 传导速度快 细胞间的缝隙连接的数量 缝隙连接少 传导速度慢 如房室交 界处细胞之间的缝隙连接少 出现房室延搁 2 生理因素 动作电位 0 期的除极速度和幅度 动作电位除极速度和幅度大 局部电流达到阈电位的速度快 传导速度快 如快反应细胞和慢 反应细胞的传导速度差异 邻近未兴奋部位膜的兴奋性 a 邻近未兴奋部位膜的兴奋性高 静息电位低或阈电位低 传导速度快 b 兴奋通过缝隙连 接落在邻近细胞的有效不应期内 传导会阻滞 而落在相邻细胞 的相对不应期或超常期内 则传导减慢 心脏兴奋活动时产生的生物电变化 经放置于肢体或躯体一定部位的引导 电极记录到的心电变化的波形 反映了心脏兴奋的产生 传导和恢复 过程的生物电变化 与心脏的机械收 缩活动无直接关系 是整个心脏心动周期中细胞电活动的 综合向量变化 某一躯体部位的心电 大小符合球形容积导体的导电规律 V V cos r2 V 记录点的电位 V 心电偶极子的电 位 记录点与偶极子电流方向之间的 夹角 r 记录点与偶极子电流方向之间 的半径 四 体表心电图 心电图的导联 P波 两心房的去极化过程 其 宽度反映去极化在整个心房传播 所需要的时间 0 08 0 11 s QRS波群 反映去极化在心室 内的传播过程 0 06 0 1 s P R间期 从P波起点到QRS波 群起点之间的时程 0 12 0 2 s 反映兴奋从窦房结产生之后 经过房室交界 房室束和浦肯 野纤维网传导到心室肌所需要的 时间 一 正常心电图的波形及其生理意义 S T段 心室各部分都处于 去极化状态 故各引导电极 之间不存在电位差 反映了 心室肌细胞动作电位平台期 的长短 T波 心室的复极化 Q T间期 从QRS波群开始 到T波结束 0 25 0 45 s 由于QRS波群的起始反映了 心室去极化的开始 而T波 反映了心室的复极化 故Q T间期与心率成反变关系 心率越快 则Q T间期越短 二 心肌细胞动作电位与心电图的关系 QRS波群相当 于心室肌细胞动 作电位的0期去 极 S T段相当于 心室肌细胞动作 电位的平台期 T波反映了心 室肌细胞动作电 位的3期复极 P波反 映心房肌 细胞的去 极和复极
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