心脏以及循环系统的进化

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4、调节: 微循环血流量主要受局部代谢水平的影 响,同时有与全身的生理状态相适应。各条血管是 轮流交替开放的
第四节 心血管活动的调节 • 一、神经调节
(一)心脏和血管的神经支配
1、心交感神经及其作用: 正性变时、变力、变传导 2、 心迷走神经及其作用: 负性变时、变力、变传导 3、交感缩血管纤维:
肺,这使得它的循环系统变得 较为复杂。肺鱼的心脏比鱼类 多一个心房。肺鱼的循环途径
是这样的:静脉血到右心房,
经心室射血到达腮的下部,然 后再流经肺变成动脉血,经左 心房回到心室,被泵到腮的前
部,然后进入体循环。肺鱼的
心室虽然只有一个,但是已经 有了不完全的隔,在隔的作用 下,动静脉血基本上不会混合。
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五、海龟(Turtles)
爬行类,鸟类,哺乳类动物 只有肺来进行气体交换 。爬行 类(鳄鱼除外 )同两栖类一样 有二心房一心室 ,但心室内隔 的出现使得动静脉血得以基本 分开。静脉血经右心房到达心 室,再进入肺动脉入肺,进行 气体交换后经肺静脉进入左心 房,再被心室泵入主动脉而进 入组织循环。当海龟潜水的时 候,肺动脉压升高,肺血流量
通过紧张性活动实现使血管收缩与舒张 的双向调节
4、交感舒血管神经纤维:
支配骨骼肌微动脉释放的递质是乙酰胆碱
5、副交感舒血管神经纤维:
脑膜、唾液腺、胃肠外分泌腺和外生殖 器等的血管
去甲肾上腺素强心的机制
颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射过程--减压反射
主动脉弓 颈动脉窦 心交感N— 心迷走N+ 交感缩血管N— 心交感中枢— 迷走中枢+ 交感缩血管中枢— 小动脉舒张 外周阻力 血管容量/血液容量 静脉舒张 心脏— 回心血量 搏出量 血压降低 心血管中枢
五、微循环
• 1、微循环(microcirculation)是指微动脉至微静脉之间的血液循 环。
2、组成:微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、 真毛细血管、通血毛细血管、动–静脉吻合支和微静 脉 3、通路: 迂回通路:营养通路 直捷通路:使一部分血液能迅速通过微循环回流到 心脏
动-静脉短路:与散热和体温调节功能有关
降低,大部分静脉血并不进入
肺循环。
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六、鳄鱼(Crocodile)
鳄鱼有了完全分离的左右心室,这样,动
静脉血可以完全分开。即:静脉血经右心房 到达右心室,进入肺循环成为动脉血,再经 左心房到左心室,泵入主动脉进入体循环。 然而,鳄鱼的主动脉与鸟类和哺乳类不同, 由两个分支构成,右主动脉其实起源自右心 室,并且通过瓣膜与右心室相通,两个动脉 分支也是相互连通的。但由于主动脉血压大 于右心室压,由于瓣膜的作用,右心室的静
静息电位 潜 伏期 动 作 电 位 5 ms
时间
图 2-12 动作 电位示 意图以 及动作 电位期 间膜电 位的变 化过 程
(二)自律细胞的跨膜电位 • 特点:
• • • 1、没有静息电位,只有最大复极 电位 2、0期除极慢 4、期不稳定,能自动除极
• 形成机制:
• • • • • • 0期 Ca2+内流 3期 K+外流 4期:自动起搏的机制 a、递减性的钾离子外流。 b、递增性的钠离子内流。 C、非特异性缓慢内向电流。
• 1、弹性贮器血管 2、分配血管 3、毛细血管前阻力血管 4、毛细血管前括约肌 5、交换血管 6、毛细血管后阻力血管
• 7、阻力血管(resistant vessel):小动脉、微动脉 • 8、交换血管(exchange vessel):毛细血管 • 9、容量血管(capacitance vessel):静脉
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四、蛙类(Frogs)
从蛙类开始,动物开始用肺来完 成气体交换的任务。蛙类的心脏是二 心房一心室。静脉血经右心房到达心 室,被泵入肺动脉,肺静脉的动脉血 进入左心房,仍然进入心室,由于心 室内并没有象肺鱼一样的隔,因此动 静脉血会混合在一起,降低了效率。 然而,蛙潮湿的皮肤可以吸收一部分 氧气,肺静脉有分支直接到达皮肤, 然后进入静脉血,因此静脉血在进入 心室前就已经提高了氧气含量。
工作肌细胞动作电位的形成机制 • 0期:RMP减少到阈电位时,Na+内流形成0期 • 1期:Na+通道关闭,K+外流形成1期 • 2期:当动作电位复极到0mV左右时,心肌细胞膜上的电压依
赖式Ca2+通道开放,Ca2+内流;K+继续外流;膜电位不变形成平 台期
• 3期:电压依赖式通道都有时间依赖性,
放的情况下流动。
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二、鱼类(fish)
鱼类有了真正意义上
的心脏,由一心室一心房 构成,可以驱动血液单方 向流动:静脉血被心脏泵 向腮,获得氧气成为动脉 血流向组织。鱼类的循环 系统是单向的。
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三、肺鱼(Lungfish)
肺鱼既有腮又有一个简单的
心肌兴奋性
(三)兴奋和收缩的关系
• 正常心脏是由窦性起搏信号引起收缩的。但 • 在某些情况下,如果心室或心房在有效不应 期之后,下一次正常窦性冲动传来之前,受 到人工、潜在的起搏点发放的冲动或病理性 的额外刺激时,便可产生一次额外的收缩, 由于此收缩一定是发生在预期的下次窦性冲 动所引起的正常收缩之前,因此该收缩被称 为期前收缩(premature systole)(又称早搏)。 期前收缩也有它自己的有效不应期,所以紧 接在期前收缩之后传来的窦性兴奋常常落在 期前兴奋所引起的有效不应期内,因而不能 引起心脏的兴奋和收缩,形成一次"脱失", 必须等到下一次窦房结的兴奋传来时,才能 引起心房和心室的兴奋和收缩。这样,在一 次期前收缩之后往往出现一段较长的舒张期, 就称为代偿间歇(compensatory pause)
三、动脉血压
• 定义:血液对动脉血管壁的侧压强
• 平均动脉压:P104 舒张压+1/3脉压
• 形成条件:“一个中心,两个基本点”
• “中心”:血液总量>血管总容量 • “基本点”:1、心脏射血 • 2、外周阻力
影响动脉血压的因素
收缩压

舒张压
脉压
1、每搏输出量:
• 2、心率: • • 3、外周阻力: • 4、主动脉和大动 • 脉的弹性: • 5、循环血量与血 • 管容积的比值:
当血压升高时
压力感受器兴奋
传入冲动+
血管舒张
二、体液调节
• (一)肾上腺素、去甲肾上腺素对血压的调节 • (血管容量调节,与血液重新分布有关) (二)肾素-血管紧张素-醛 固酮系统
(血液容量调节,低压性调 节,在第八章肾脏中讲解)
(三)ADH对血压的调节
群体调查表明,人体静息状态下的心输出量与体表面积成正比。以 每一平方米体表面积计算的心输出量,称为心指数(cardiac index)。
• 3、射血分数:
心搏出量占心室舒张末期容积的百分数,称为射血分数(ejection fraction EF ) 。健康成年人的射血分数约为 55 ~65 %。正常情况下,心肌肌小节的初长度 比最适初长度小, 心室舒张末期容积可反映心肌肌小节的初长度。 当心功能降时, 有较多的血液留在心室中,心室舒张末期容积增大,初长度增加,心肌收缩力增 加,每输出量和每搏输出量仍可维持正常水平,但射血分数降低。因此,射血分 数能较早发现心功能的异常
出现可能是进化的会聚作用。
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八、哺乳类(Mammals)
哺乳动物的心脏结构以及循环系统与鸟类几乎 完全相同。然而哺乳动物的胎儿是通过胎盘来获得 氧气而不是肺,因此胎儿的心脏以及循环途径与成 人不同。胎儿的静脉血由于流过胎盘而富含氧气,
而在成人中本应含氧的肺静脉却是低氧血。胎儿的
四、静脉血压与静脉回流
• 中心静脉压(central venous pressure, CVP) (4~12 cmH2O)。心脏 泵血功能和静脉回心血量两者的共同影响。 • 影响静脉血液回流的因素 • 1.循环系统平均充盈压(血管容量/血液容量) • 2.心脏泵血功能 :静脉回流主要动力 • 3.体位改变 • 4.骨骼肌的挤压作用:“肌肉泵” • 5.呼吸运动:“呼吸泵”
第十二章:循环系统
Circulation System
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一、粘盲鳗(八目鳗类)
这是一种类似鳗鱼的低等脊 椎动物,有数个‘心脏’来驱 动血液流动。没有心房心室,
只是一个由血管平滑肌分化成
的两个腔室,当身体左右扭动 时腔室的体积变化,在瓣膜的 帮助下使血液向一个方向流动 。 粘盲鳗的循环系统发育得很不 完善,在身体的某些部分甚至 没有完整的血管 ,血液在半开
第一节 心脏的泵血功能
• 一. 心动周期
心室舒张期
心房舒张期 心房收缩期
心室收缩期
0.1秒
ห้องสมุดไป่ตู้、泵血过程
• 1、心房收缩期 • 心室收缩期 2、等容收缩期
• 3 • 快速射血期 减慢射血期
• 心室舒张期 4、等容舒张期
• 5 • 快速充盈期 减速充盈期
三、心脏泵血功能评价
• 1、每搏输出量、心输出量: • 2、心指数:
四、影响心输出量的因素
• • • • • • • • (一)影响博出量的因素 1、前负荷:心室舒张末期容积大 心肌的初长度大 收缩力大 博出量大 2、后负荷:动脉血压高 后负荷大 心肌收缩幅度减少 博出量少 3、心肌的收缩能力:兴奋-收缩耦联、NE等 (二)心率: 心率适宜时,心输出量最大,心率过快或过慢,心输出量都 会减少(心率快时,心脏舒张期缩短,回心血量减少,博出量减 少;但过慢时,回心血量也不会无限增加。
第二节:心脏的生物电活动
心肌的分类:
自律性细胞(如窦房结)
1、根据自律性可分:
非自律性细胞(如心室肌,又称工作肌细胞)
慢反应细胞:窦房结细胞
2、根据0期的 除极速度可分:
快反应细胞
快反应细胞非自律细胞:心室肌细胞
快反应细胞自律细胞:浦肯野细胞
一、心肌的跨膜电位
• (一)工作肌细胞的跨膜电位 • 1、静息电位:主要是K+的平衡电位 • 2、动作电位: • 特点:0期除极速度快(反应细胞) • 4期稳定(属于非自律细胞) • 2期:有平台期(特别长)
左右心房通过一个孔洞相连,同时肺动脉有一个小 分支直接与主动脉相通。这样,含氧的静脉血在右 心房可以直接进入左心房,再经左心室泵入主动脉, 进入体循环,由右心室泵出的含氧静脉血通过分支 直接进入主动脉,由于肺循环压力很大,进入肺的 血量很少。有趣的是,来自上腔静脉的低氧血进入 右心室,再直接进入主动脉;来自下腔静脉的含氧 血则直接进入左心房。
继续外流,形成3期
Ca2+通道关闭, K+
• 4期:恢复静息电位状态,过钠-钾泵的活动和钠-钙交换作
用,将内流的Na+和Ca2+排出膜外,而将外流的K+转运进入膜内
骨骼肌与心肌细胞动作电位的比较:
mv
+25
记录电极在膜外
反 极化
记录电极进入膜内
复 极化
0
去 极化
刺激 负后电位 超极化 正后电位
-90
心肌自律性
• (一)决定和影响心肌自律性的因素 • • • 1· 最大复极电位水平 2· 阈电位水平 3· 舒张期(4期)自动去极化的速度
• (二)窦性心律形成机制:


1、抢先占领
2、超速抑制
五、ECG
• P波:
• QRS波
• T波:
• P-R间期: • S-T段:
第三节、血管生理
一、各类血管的功能特点
二、心肌的生理特性
兴奋性(excitability)
• 心肌的生 • 理特性有:
自律性(autorhythmicity) 传导性(conductivity) 收缩性(contractivity)
心肌兴奋性
• (一)影响心肌兴奋性的因素 • 1· 静息电位水平 • 2· 阈电位水平 • 3· 离子通道的性状 • (二)兴奋性的周期性变化 • 1· 有效不应期 • 2· 相对不应期 • 3· 超常期 •
脉血不能进入主动脉。然而在鳄鱼潜水的时
候,肺内压升高,进而造成右室压升高,静 脉血可以通过右主动脉直接进入体循环。
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七、鸟类(Birds)
鸟类和哺乳类的心脏出现 了完全隔离的左右心室 ,这除 了使肺循环和体循环完全分开 外,也使体循环的血压可以高 于肺循环,造成左心室心肌远 比右心室发达 。鸟类的心脏在 结构上与哺乳类几乎完全相同 , 然而从进化的角度来说 ,鸟类 与两栖类特别是鳄鱼有着更加 密切的亲缘关系 。这种情况的
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