生理学：血液循环

兴奋产生 扩布全心 收缩、舒张 瓣膜启闭
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二、心脏泵血的过程和机制
（一）心动周期的概念
心房或心室每收缩和舒张一次称为一个 心动周期(cardiac cycle)。 一个心动周期0.8s，包括收缩期和舒张期。
。
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心房收缩期 0.1s
心房舒张期 0.7s
心房
心室
0.3s 心室收缩期 0.5s 心室舒张期
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（二）心率对心输出量的影响
心输出量=每搏输出量心率
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四、心脏泵血功能的贮备
心力贮备（cardiac reserve）：
心输出量随机体代谢的需要而增 长的能力。 最大输出量：心脏每分钟所能射出的 最大血量。
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心力贮备=
{
心率贮 备 收缩期贮备 搏出量贮备 { 舒张期贮备
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第四章 血液循环
BLOOD CIRCULATION
基础医学院
生理学教研室
1
目的要求：
掌握：心肌细胞的类型及其静息电位形 成和动作电位各期形成的机制；心肌细胞的 电生理特性及其影响因素，心动周期及心脏 泵血过程，心脏泵血功能的评定指标及意义， 影响心输出量的因素及机机理，动物血压的 形成及影响因素，心血管活动的神经调节、 体液调节。
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1期：
快Na+通道失活 + 激活Ito通道 ↓ K+一过性外流 ↓ 快速复极化 （1期）
按任意键显示动画2
Ito通道：70年代认为Ito的离子
K+ Na+ 成分为Cl- ，现在认为Ito可被K+ 通道阻断剂（四乙基胺、4-氨基 吡啶）阻断，Ito的离子成分为K+。
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2期：
O期去极达-40mV时
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第一心音（心室收缩开始的标志） 第二心音（心室开始舒张的标志） 第三心音
第四心音
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二、心脏泵血功能的评定
（一）心脏的输出量 1.每搏输出量（stroke volume，SV)和射血分 数（ejection fraction，EF） ： 一侧心室每次搏出的血量称为每搏输出量 SV=心舒末期容积(EDV)-心缩末期容积 (ESV) 射血分数(EF)= SV／EDV ＝60～80ml／120～ 130ml ＝50～60％
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(二)、后负荷对搏出量的调节
后负荷：肌肉收缩以后遇到的阻 力或负荷。肺动脉压，主动脉压 。
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(三)、心肌收缩能力
等长调节（homometric regulation)
通过心肌本身力学活动的强度和速度发 生变化，使心脏搏出量和搏功发生改变。 不通过心肌初长度的变化，而是通过心 肌收缩能力的变化来调节搏出量的方式。
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3期：
慢Ca2+通道失活 + K+通道通透性↑ ↓ K+再生式外流 ↓ 快速复极化 至RP水平 （3期）
3期 3期 泵 ○ 按任意键显示动画2
4期 :因膜内[Na+]和[Ca2+] 升
K+ Na+ K+
Ca2+
K+
泵 ○
高,而膜外[K+]升高→激活离子泵 →泵出Na+和Ca2+,泵入K+→恢复正 常离子分布。
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图4-3 心室功能曲线
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（1）充盈压12-15mmHg是人体的最适前负荷， 其左侧为功能曲线的上升支。通常左心室充 盈压为5-6mmHg,即心室具有较大的前负荷-初 长度贮备。 （2）充盈压在15-20mmHg范围内，曲线渐 趋平坦。即前负荷在上限范围内变动对泵血功 能影响不大。 （3）充盈压高于20mmHg后，曲线平坦或轻 度下倾。说明即使充盈压很高，搏功基本不 变或轻度减少。
(二)心率储备
• 心率在一定范围内加快,心输出量可增至 静息是的2~2.5倍. • 心率过快(＞160~180次/分) 舒张期 • 心室充盈不足 搏出量、输出 量
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第二节
心脏的生物电活动 和生理特性
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心肌细胞的分类
（快反应细胞）
工作细胞 心室 心房 心肌细胞 自律细胞 房室交界 房室束
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2、机制
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mV
1
0
2 0 3 4
- 90
Na+
+
Ca2+
K+
K+
K+
钠泵
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0期：
刺激 ↓ RP↓ ↓ 阈电位 ↓ 激活快Na+通道 ↓ Na+再生式内流 ↓ Na+平衡电位 （0期）
快Na+通道（ INa)：-70mV激活，55mV失活，持续1-２ms，特异性强 (只对Na+通透)，阻断剂(TTX)，激 活剂(苯妥英钠、蟾酥毒素)。
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一、心肌细胞的跨膜电位及形成机制
（一）、工作细胞的跨膜电位及其形成机制
1.静息电位 形成机制
钾平衡电位 Ik1(内向整流钾通道) 钠背景电流 生电性钠-钾外向电流
{
–90mv
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（二）动作电位
1、动作电位及其分期
（1）0期 去极化期 1-2ms -90mv +30mv （2）1期 快速复极初期 10ms +30mv 0mv （3）2期 平台期 100-150ms 0mv （4）3期 快速复极末期 100-150ms 0mv -90mv （5）4期 静息期 -90mv
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3期
按任意键显示动画1、2
K+
Ca2+
3期：慢钙通道（Ica-L型）渐失活 + 激活钾 通道→ Ca2+内流↓+ K+递增性外流
Pa > Pv < PA ，房室瓣开放，动脉瓣 关闭，血液由心房流入心室，心室内容积继 续增大。
3.心房收缩期(0.1s)
房内压， Pa>Pv<PA ，房室瓣开放，
（10％－30％）
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（三）心房和心室在心脏泵血活动中的作用
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（四）心音的产生
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在一个心动周期中，由于心肌的 舒缩，瓣膜的启闭，血流的加速与减速 对心血管壁的加压和减压作用以及形成 的涡流等因素引起的机械振动，可通过 周围组织传到胸壁，用听诊器在胸壁的 某些部位可听到该声音称心音。
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（二）心脏做功量 外功：产生和维持一定压力。机械功，压力 容积功 内功：离子跨膜扩散、兴奋收缩、室壁张力、 心肌内部粘滞阻力。 内功远大于外功 心脏效率：外功占心脏总能量消耗的百分比。 心脏所完成的外功 心脏的效率= ×100% 心脏耗氧量 正常心脏的最大效率为20—25%
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（stroke work) • 1.搏功： • 搏功是心室一次收缩所做的功 • 搏功= 搏出量血液比重 （平均动脉压平均左房压）13.6 9.807 （1/1000） • = 0.847J • 2.分功 (minute work) • 每分功是心室每分钟做的功 • ＝搏功×心率 • ＝63.50J/min
前负荷↑→心肌初长度↑→肌缩力↑→SV↑
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异长自身调节： 前负荷↑ 心肌收缩力能随 （心舒末期容量↑） ↓ 心肌初长度的改变而 心肌初长度↑ 改变的现象。 ↓ 特点：调节范围小 心肌收缩力↑ 意义:能精细调节每搏输 出量。 ↓ 心搏出量↑ ↓ Starling定律： 心脏不依赖神经-体液因素而
自身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现 象。
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（1）等容舒张期（0.06s）
室内压急剧， Pa<Pv<PA ，房室瓣和 动脉瓣均关闭，心室内容积不变。室内压下 降。
（2）心室充盈期 1）快速充盈期（0.11s）
Pa > Pv < PA ，房室瓣开放，动脉瓣关 闭，血液由心房流入心室，心室内容积增大。 70－80％
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2）减慢充盈期（0.22s）
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(2)射血期
1)快速射血期（0.1s）
Pa<Pv>PA ，房室瓣关闭，动脉瓣开放，
血液由心室流入主动脉，室内压仍，达
峰值，心室内容积缩小。70－80％
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2)减慢射血期
Pa<Pv<PA ，血液借惯性由心室流入主动 脉，心室内容积缩小至最小。10－30％
2.心室舒张期(ventricular diastole) 分为：等容舒张期和充盈期
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• （1）去极化过程（0期） • 特点：去极化速度快（1~2ms），电位上 升幅度大(-90~+30mv)。 • 机制：钠通道（INa）开放。 • INa：快通道，激活快、失活快。再生性 循环 • 阻断剂：河豚毒（TTX）
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• （2）复极化过程
• 1）一期（快速复极初期）： • Ito通道开放——一过性外向电流 • Ito通道：去极化到-30mv时被激活，约开 放5~10ms。 • Ito主要成分是K+。
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超射（overshoot)：动作电位中 反极化的正电部分称为超射。
峰电位(spike potential):动作 电位0期和1期膜电位变化速度快， 形成尖峰状图形，称为峰电位
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2）平台期(plateau period)
心室肌复极2期，膜电位下降缓
慢，膜两侧停滞在接近于零的等电位 状态，形成平台，称为平台期。
{
蒲肯野纤维
窦房结P细胞
（慢反应细胞）
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根据各类心肌细胞AP的O期去极化速率 和4期有无自动去极化,将心肌分为: ①快反应自律细胞：0期去极速率快，4 期有自动去极化。 ②快反应非自律细胞：0期去极速率快， 4期无自动去极化。 ③慢反应自律细胞：O期去极速率慢, 4 期有自动去极化。 ④慢反应非自律细胞：O期去极速率慢, 其4期无自动去极化。