血液循环生理【179页】

1.异长自身调节——心室前负荷对搏出量的影响
前 负 荷 对 肌 张 力 的 影 响
这种通过心肌细胞初长度的改变，而引起心肌 收缩强度的改变，从而对心搏出量进行的调节， 称为异长自身调节(heterometic autoregulation)。
在一定范围内，心室肌的初长度增加使心肌收 缩力量增强，进而使搏出量增加。Starling称此 现象为心的定律(cardiac law)
(2)心房收缩具有初级泵的功能
A
LA
RA
PA
120
Press 80 (mmHg)
40
0
120
1 23
Phase 4 56
7
Aortic Pressure
LV Press
a
c LA Press v
LVEDV
LV RV
Phase 1 Atrial Contraction
LV Vol 80 (ml)
40 ECG
收缩末期容积75ml 最大收缩后余血20ml
安静：心率75次/分 心输出量5～6L/分
运动：心率100~200次/分 心输出量25~30L/分
复习
心动周期 全心舒张期 等容收缩/舒张期 每博输出量 每分输出量 射血分数 心指数 心力贮备 等长自身调节 异长自身调节
影响心输出量的因素?
第二节 心肌细胞的生物电活动
LV Press
a
c LA Press
v
0
120
LVEDV
LV Vol 80 (ml)
40 ECG
Heart Sounds
IV I
0
LVESV
II III
0.4
0.8
Time (sec)
3.心室舒张期(Ventricular Diastole)
等容舒张期 快速充盈期 减慢充盈期
等容舒张期
心室舒张,压力下降,主动脉血液反流推动半月 瓣关闭,室内压此时仍高于房内压,房室瓣关闭,心室 再次成为密闭腔,容积不变.历时0.06-0.08s.
(一)心室肌静息电位及形成机制 1.心室肌的静息电位 心室肌细胞在静息状态下，膜两侧呈极化状态， 膜外为正，膜内为负。若以膜外电位为0，膜内 电位约－90 mV。
2.静息电位形成的机制
▲ 膜两侧离子分布的不均匀，形成浓度梯度 ——离子泵的作用
▲ 膜在静息状态下对不同离子有选择性通透 ——
在静息状态下，心肌细胞膜对K＋的通 透性较高，K＋顺浓度梯度由膜内向膜外扩 散所到达的K＋平衡电位，是静息电位形成 的主要原因。
心室成为一个密闭腔,容积不变,为等容收缩期。
120
1 23
Phase 4 56
7
Aortic Pressure
A
LA
RA
PA
P
RV
P
LV
Phase 2 Isovolumetric
Contraction
Press 80
(mmHg) 40
LV Press
a
c LA Press
v
0
120
LVEDV
LV Vol 80 (ml)
血液循环
blood circulation
血液循环
（blood circulation） 生理功能： ▲完成机体内的物质运输 ▲实现机体的体液调节功能 ▲参与体温的调节 ▲保证血液防卫功能的发挥 ▲内分泌功能
血液循环模式图
心脏的结构
房内压﹥室内压 房室瓣开放 室内压﹥主动脉压 主动脉瓣开放
第一节 心脏的泵血功能
在一次心动周期中，左心室压力升高速度最快的是
A．心房收缩期
B．等容收缩期
C．快速射血期
D．减慢射血期
E．等容舒张期
左心室压力下降速度最快的是
A．心房收缩期 C．快速充盈期 E．等容舒张期
B．等容收缩期 D．减慢充盈期
二、心脏泵血功能的评价指标
(一)心脏的输出量
1.每搏输出量和心输出量 每搏输出量(stroke volume, SV)，又称搏出量： 一侧心室每收缩一次所射出的血液量(约70ml)。 心输出量(cardiac output, CO) 每分钟由一侧心室射出的血量(5L/min)。
3.后负荷对搏出量的影响
(二)心率对心输出量的调节
▲在一定限度内，心率增快则心 输出量增加。
HR<50次/分，CO随HR↓而↓。 HR﹥175次/分，CO随HR↑而↓。
心率对搏出量及心输出量的影响
▲心率的影响因素
神经体液调节
交感神经 自主神经
迷走神经
交感神经兴奋HR↑ 迷走神经兴奋HR↓ 血液中去甲/肾上腺素 甲状 腺素增HR↑
2.等长自身调节——心肌收缩能力对搏出量的影响
▲机体通过心肌细胞本身收缩能力的改变，使心脏搏出量和 搏出功发生相应改变，并与初长度无关的调节过程。
▲影响因素: 增强心肌的收缩能力
交感神经活动的增强 血中儿茶酚胺浓度的增高 某些强心药物如洋地黄的作用
减弱心肌的收缩能力
乙酰胆碱 低氧 酸中毒 心力衰竭
40 ECG
Heart Sounds
IV I
0
LVESV
II III
0.4
0.8
Time (sec)
(三)心音(heart sound)
第一心音和第二心音与瓣膜活动的关系
思考？
在一次心动周期中，左心室压力最高的是
A．等容收缩期之末
B．快速射血期之初
C．快速射血期之末
D．减慢射血期之末
E．等容舒张期之初
一、心脏的周期性活动
(一)心率和心动周期的概念
心率(heart rate, HR)： 单位时间内(每分钟)心脏跳动的次数称为心率。
正常成人60-100次/分 心动周期(cardiac cycle)： 心脏每收缩和舒张一次,构成一个机械活动的周 期,称为一个心动周期。(0.8s)
(心房收缩在前心室在后)
Phase 2(plateau）
初期，内向Ca2+电流与外向K+电流处于相对平衡状态 晚期，内向Ca2+电流逐渐减弱，外向K+电流逐渐增强
心室肌纤维的AP离子机制: 0, 1, 2, 3, 4
phase 0
去极化到threshold potential（-70mV） →快Na+通道开放→再生性Na+内流→ Na+顺电-化学梯度进入细胞内→去极化
快通道（fast channel）
快反应细胞（fast response cell） 快反应电位（fast response potential）
LVESV
II III
0
0.4
0.8
Time (sec)
减慢射血期:快速射血期后,血液减少,压力降低, 射血减慢,历时0.15s.
A
LA
RA
PA
LV RV
Phase 4 Reduced Ejection
120
1 23
Phase 4 56
7
Aortic Pressure
Press 80
(mmHg) 40
A
RA
LA PA
LV RV
Phase 3 Rapid Ejection
120
1 23
Phase 4 56
7
Aortic Pressure
Press 80
(mmHg) 40
LV Press
a
c LA Press
v
0
120
LVEDV
LV Vol 80 (ml)
40 ECG Heart Sounds
IV I
IV
I
LVESV II III
0
0.4
0.8
Time (sec)
心室舒张,室内压下降低于房内压,房室瓣开 放,血液由心房流入心室.
快速充盈期 Rapid Filling 历时0.11s
A
LA
RA
PA
LV RV
Phase 6 Rapid Filling
Phase
1 23
4 56
7
120
Aortic Pressure
心室肌纤维的AP离子机制: 0, 1, 2, 3, 4
phase 1
（1）快Na+通道失活 （2）Ito通道激活，短暂的一过性外向电流
（transient outward current, Ito） Ito通道在去极化到约-20mV时激活，为K+外流
心室肌纤维的AP离子机制: 0, 1, 2, 3, 4
40 ECG Heart Sounds
IV I
LVESV
II III
0
0.4
0.8
Time (sec)
射血期(ejection phase) 心室收缩引起室内压大于 主动脉压,半月瓣开放,血液射入主动脉.
快速射血期:射血的早期,心室内压急剧上升达高峰,血 液迅速射入主动脉.历时0.1s,射血量占总量2/3.
2.心指数(cardiac index, CI) 以每平方米体表面积计算的心输出量(3L/min/m2)。%)。
(二)射血分数(ejection fraction, EF) 搏出量占心室舒张末期容积的百分比。(
正常成人静息50%。
(三)心脏作功量
▲搏出功(stroke work,SW) 左心室一次收缩所做的功，正常约0.85J。
体液因素 体温
肾上腺素 去甲肾上腺素 甲状腺素
(三)心脏泵血功能的贮备
心输出量随机体代谢需要而增加的能力，称为泵
血功能贮备，或心力贮备(cardiac reserve)。
贮备方式: 心率贮备
心力贮备 搏出量贮备
舒张期贮备：15-20ml
舒张末期容积125ml 最大舒张时140ml
收缩期贮备： 55-60ml
The ventricular function curves
心室功能曲线
静息时为5~6mmHg，远离最适前负荷， 有较大的前负荷储备
充盈压12~15 mmHg为最适前负荷
充盈压在15~20 mmHg，曲线平坦，说 明此范围内充盈压对泵血影响不大
充盈压>20mmHg曲线平坦或轻度下倾，无 明显的降支
(二)心肌细胞动作电位及形成机制
1、心室肌的动作电位 (1) 0期（去极期） (2) 1期 (快速复极初期) (3)2期 (平台期、缓慢复极期) (4)3期 (快速复极末期) (5)4期 (静息期）
2、心室肌动作电位形成机制
离子在膜两侧不均匀分布形成浓度梯度，驱动 离子通过相应的离子通道进行跨膜扩散，是心 肌细胞跨膜电位形成的主要基础。
长时间的心率增快，使心脏工作时间相对延长， 休息时间缩短，不利于心脏的持久活动。
(二)心动周期中的心脏泵血的过程
v 心房收缩期 v 心室收缩期 v 心室舒张期
1.心房收缩期(Atrial Systole)
(1)心房收缩前心脏处于全心舒张期
静脉血液→ 右心房→右心室
肺静脉(动脉血) →左心房→ 左心室
Press 80
(mmHg) 40
LV Press
a
c LA Press
v
0
120
LVEDV
LV Vol 80 (ml)
40 ECG
Heart Sounds
IV I
0
LVESV
II III
0.4
0.8
Time (sec)
减慢充盈期
Reduced Filling 历时0.22s
心室舒张的最后0.1s,心房又开始收缩,下一个新
心肌细胞的分类 普通的心肌细胞
（工作细胞） 特殊分化的心肌细胞 （自律细胞）
心脏的特殊传导系统
心肌细胞
心房肌细胞
心室肌细胞 快反应细胞
房室束细胞
蒲肯野细胞
快反应非自律细胞 快反应自律细胞
窦房结P细胞
房结区细胞 慢反应自律细胞 慢反应细胞
结希区细胞
结区细胞 慢反应非自律细胞
一、工作细胞的跨膜电位及其形成机制
动周期又开始,因此把心房收缩看作是心室充盈期
的最后阶段。
Phase
1 23
4 56
7
120
Aortic Pressure
A
LA
RA
PA
Press 80
(mmHg) 40
LV Press
a
c LA Press
vHale Waihona Puke 0120LVEDV
LV RV
Phase 7 Reduced Filling
LV Vol 80 (ml)
特点: ①舒张期时间 ＞ 收缩期时间 ②全心舒张期0.4s→利于心肌休息和心室充盈 ③心率快慢主要影响舒张期：
心率 心动周期
室缩期
室舒期
40
1.5
75
0.8
150
0.4
0.35
0.30
0.25
0.15
1.15 0.50
❖ 心动周期的时间长短与心率成反变关系
心率增快心动周期的时间缩短,收缩期和舒张 期均相应缩短，但以舒张期缩短更为明显。
Heart Sounds
IV I
0
LVESV
II III
0.4
0.8
Time (sec)
2.心室收缩期(Ventricular Systole)
等容收缩期 快速射血期 减慢射血期
等容收缩期（0.06s-0.08s）
心室收缩，压力增大，
室内压大于房内压,房室瓣关闭;
主动脉压大于室内压,半月瓣关闭;
▲每分功＝搏出功×心率 正常左心室每分功约63.75J。
▲应用心脏作功量评定心脏的泵血功能，更为精确全面。
心脏泵血功能的评价指标
三、心脏泵血功能的调节
三、心脏泵血功能的调节
（一）每搏输出量的调节
1. 异长自身调节—心室前负荷对搏出量的影响 2. 等长自身调节—心肌收缩能力对搏出量的影响
3后负荷对搏出量的影响
A RA
PA
LA
P
RV
P
LV
Phase 5 Isovolumetric
Relaxation
120
1 23
Phase 4 56
7
Aortic Pressure
Press 80
(mmHg) 40
LV Press
a
c LA Press
v
0
120
LVEDV
LV Vol 80 (ml)
40 ECG Heart Sounds