《第三章血液循环》PPT课件
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第四章
血液循环 Circulation
向秋玲
E.mail: xiangql@ 办公电话：87330647 生理学教学论坛：/shengli/index.php
访问路径：中山大学主页 中山大学精品课程 生理学
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二、心脏泵血的过程和机制
心肌胶原纤维多，有多种走势，所以伸展性较小，即使超 过最适前负荷，肌节长度不再相应↑（＜2.25～2.30μm ），收缩力不出现明显↓。
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22
②肌肉初长度对肌细胞兴奋-收缩耦联的影响
心肌细胞最适初长度时，兴奋时细胞内Ca 2＋浓度升 得最高，收缩力最强。
异长调节：通过改变心肌初长度而改变心肌的收缩 力，从而改变搏出量。
区脱出
✓骨骼肌肌小节可以拉长到3.6um,而心肌最多拉长到2.4um
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20
Frank- Starling机制产生原理
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21
（2）初长对心肌收缩力影响的机制
①肌节长度对收缩力对影响：
在达最适初长之前，心室舒张末期容积或压力(初长)↑→ 粗细肌丝有效重叠程度↑，可能形成的横桥联接数目↑收 缩力↑；
在最适初长时，粗细肌丝处于最佳重叠状态，产生的收缩 力最大。
一般充盈压为56mmHg（6.88.16cmH2O）
心室的最适前负荷:充盈压 在12-15mmHg的范围内 （16-20cmH2O）
15-20mmHg的范围内（相 当于20-27cmH2O）：曲线 趋于平坦，并不出现降支
左室舒张末期压/cmH2O
Starling定律：在一定范围内，心室舒张末期容积（压力）越大，初长度越长，
(一)心动周期的概念 1.心动周期的定义：心房或心室的一次收缩和舒张(0.8S)
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2
2.心动周期的特点： （1）心动周期的长短与心率有关；心率↑→心动
周期（主要是舒张期）↓ （2）收缩期时间＜舒张期时间 （3）房、室按顺序先后收缩，但有共同的舒张期
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(二)心脏射血和充盈过程
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心室肌收缩或舒张 → 压力改变 → 瓣膜开或关 → 一定方向的血流 → 房室容积改变
压力
瓣膜
血流方 心室容
主动脉瓣 房室瓣
向
积
房缩期
房>室<主A
关
开 房→室 ↑
心室收缩期（systole）
等容收缩期 房<室<主A
关
快速射血期 房<室>主A
开
减慢射血期 房<室 主A
开
心室舒张期（diastole）
等容舒张期 房<室<主A
关
快速充盈期 房>室<主A
关
减慢充盈期 房>室<主A
关
房缩期
房>室<主A
关h
关
/
不变
关 室→主A ↓
关 室→主A ↓
关
/
不变
开 房→室 ↑
开 房→室 ↑
开
房→室 ↑6
(三)心音的产生
产生机制
标志意义
第一心音 房室瓣关闭、心室射 心室收缩开始 血引起大血管扩张及 产生涡流
第二心音 主动脉瓣和肺动脉瓣 心室舒张开始 关闭
第三心音 血液进入心室引起心 心室舒张早期 室壁和瓣前负荷:肌肉收缩前所承载的负荷 心室前负荷:心室舒张末期压力
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1. 前负荷对搏出量的影响
（1）心室舒张末期压力（容积）与搏出量的关系： 心室功能曲线（Frank-Starling 曲线） 在一定范围内，两者呈正比（Starling 心定律）
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心室功能曲线（Ventricular function curve）
安静
75
70
强劳动 160～180
150
5 25～30
搏出量储备：收缩期储备（55ml） 舒张期储备（15ml）
心率储备：160-180次/分
心力衰竭患者 vs 运动员
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14
四、影响心输出量的因素
每分输出量（心输出量）=每搏输出量×心率 每搏输出量(搏出量)：
一侧心室一次心搏所射出的血液量 (前负荷；后负荷；心肌收缩能力)
收缩力量越强，搏出量和搏功越大。
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18
（1）心室功能曲线特点:
达到最适前负荷（最适 初长）之前，搏出量随初 长↑而↑；
超过最适前负荷后，前 负荷进一步↑,搏出量基 本不变或仅轻微↓，曲线 无明显降支。
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初长度过小，两 侧细肌丝重合
最适初长度： 2.0-2.2um
初长度>2.2um,细 肌丝逐渐从粗肌丝
适合于动脉压不同的个体或同一个体动脉压变动前后比较
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2.心脏的作功效率 心脏的效率＝心脏完成的外功/心脏消耗总能量
约20%～25%
动脉血压↑：心肌耗氧量↑，心脏效率↓
充血性心力衰竭：
外周血管收缩，射血阻力↑
舒张末期容积↑，舒张期室壁张力↑
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心肌耗氧量↑，心脏效率↓
13
（三）心泵功能的贮备
心率（次/min） 搏出量（ml） 心输出量（L/min）
（5～６L/min）/（1.6～1.7m2）≈ 3～3.5 L/(min.m2)
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（二）心脏作功量
1.每搏功和每分功
每搏功＝搏出量×射血压力＋动能 每分功（J）＝ 搏功(J)×心率(/min)
意义：心脏收缩要克服一定的动脉压，才能搏出一定量的 血液。动脉压↑时，要维持相同的搏出量，心脏作功量和 耗氧量必然↑。
4
1.心房收缩期(0.1) 2.等容收缩期 (0.05)
3.快速射血期(0.1) 4.减慢射血期 (0.15)
5.等容舒张期(0.07) 6.快速充盈期(0.11)
7.减慢充盈期(0.22)
MO和MC：房室瓣开启和关闭
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AO与AC：半月瓣开启和关闭5
心动周期中心脏内压力、容积、瓣膜开闭与血流变化
第四心音 心房收缩
心室舒张晚期
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二尖瓣狭窄
舒张期血流由左心房流入左心室时受限→左 心房压力↑→肺静脉和肺毛细血管压力↑→ 扩张和淤血， 肺水肿↑→肺动脉压力↑→ ↑→右心室肥厚和扩张↑→右心室衰竭
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三、心脏泵血功能的评价
（一）心输出量
1.每搏输出量（stroke volume）和射血分数
☞每搏输出量(搏出量)： 一侧心室一次心搏所射出的血液量 ＝心室舒张末期容积－心室收缩末期容积 ＝125ml－55ml ＝70ml
☞射血分数＝（搏出量/心室舒张末期容积）× 100% (50%～60%）
心室收缩功能减退而心室腔异常扩大,搏出量无明显差异,射血 分数明显下降。
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2.每分输出量(cardiac output )与心指数
☞每分输出量（心输出量）=每搏输出量×心率
70ml×75次/min ≈ 5 L/min
☞心指数=每分输出量/体表面积（m2）
血液循环 Circulation
向秋玲
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访问路径：中山大学主页 中山大学精品课程 生理学
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二、心脏泵血的过程和机制
心肌胶原纤维多，有多种走势，所以伸展性较小，即使超 过最适前负荷，肌节长度不再相应↑（＜2.25～2.30μm ），收缩力不出现明显↓。
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②肌肉初长度对肌细胞兴奋-收缩耦联的影响
心肌细胞最适初长度时，兴奋时细胞内Ca 2＋浓度升 得最高，收缩力最强。
异长调节：通过改变心肌初长度而改变心肌的收缩 力，从而改变搏出量。
区脱出
✓骨骼肌肌小节可以拉长到3.6um,而心肌最多拉长到2.4um
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Frank- Starling机制产生原理
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（2）初长对心肌收缩力影响的机制
①肌节长度对收缩力对影响：
在达最适初长之前，心室舒张末期容积或压力(初长)↑→ 粗细肌丝有效重叠程度↑，可能形成的横桥联接数目↑收 缩力↑；
在最适初长时，粗细肌丝处于最佳重叠状态，产生的收缩 力最大。
一般充盈压为56mmHg（6.88.16cmH2O）
心室的最适前负荷:充盈压 在12-15mmHg的范围内 （16-20cmH2O）
15-20mmHg的范围内（相 当于20-27cmH2O）：曲线 趋于平坦，并不出现降支
左室舒张末期压/cmH2O
Starling定律：在一定范围内，心室舒张末期容积（压力）越大，初长度越长，
(一)心动周期的概念 1.心动周期的定义：心房或心室的一次收缩和舒张(0.8S)
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2.心动周期的特点： （1）心动周期的长短与心率有关；心率↑→心动
周期（主要是舒张期）↓ （2）收缩期时间＜舒张期时间 （3）房、室按顺序先后收缩，但有共同的舒张期
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(二)心脏射血和充盈过程
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心室肌收缩或舒张 → 压力改变 → 瓣膜开或关 → 一定方向的血流 → 房室容积改变
压力
瓣膜
血流方 心室容
主动脉瓣 房室瓣
向
积
房缩期
房>室<主A
关
开 房→室 ↑
心室收缩期（systole）
等容收缩期 房<室<主A
关
快速射血期 房<室>主A
开
减慢射血期 房<室 主A
开
心室舒张期（diastole）
等容舒张期 房<室<主A
关
快速充盈期 房>室<主A
关
减慢充盈期 房>室<主A
关
房缩期
房>室<主A
关h
关
/
不变
关 室→主A ↓
关 室→主A ↓
关
/
不变
开 房→室 ↑
开 房→室 ↑
开
房→室 ↑6
(三)心音的产生
产生机制
标志意义
第一心音 房室瓣关闭、心室射 心室收缩开始 血引起大血管扩张及 产生涡流
第二心音 主动脉瓣和肺动脉瓣 心室舒张开始 关闭
第三心音 血液进入心室引起心 心室舒张早期 室壁和瓣前负荷:肌肉收缩前所承载的负荷 心室前负荷:心室舒张末期压力
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1. 前负荷对搏出量的影响
（1）心室舒张末期压力（容积）与搏出量的关系： 心室功能曲线（Frank-Starling 曲线） 在一定范围内，两者呈正比（Starling 心定律）
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心室功能曲线（Ventricular function curve）
安静
75
70
强劳动 160～180
150
5 25～30
搏出量储备：收缩期储备（55ml） 舒张期储备（15ml）
心率储备：160-180次/分
心力衰竭患者 vs 运动员
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四、影响心输出量的因素
每分输出量（心输出量）=每搏输出量×心率 每搏输出量(搏出量)：
一侧心室一次心搏所射出的血液量 (前负荷；后负荷；心肌收缩能力)
收缩力量越强，搏出量和搏功越大。
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（1）心室功能曲线特点:
达到最适前负荷（最适 初长）之前，搏出量随初 长↑而↑；
超过最适前负荷后，前 负荷进一步↑,搏出量基 本不变或仅轻微↓，曲线 无明显降支。
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初长度过小，两 侧细肌丝重合
最适初长度： 2.0-2.2um
初长度>2.2um,细 肌丝逐渐从粗肌丝
适合于动脉压不同的个体或同一个体动脉压变动前后比较
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2.心脏的作功效率 心脏的效率＝心脏完成的外功/心脏消耗总能量
约20%～25%
动脉血压↑：心肌耗氧量↑，心脏效率↓
充血性心力衰竭：
外周血管收缩，射血阻力↑
舒张末期容积↑，舒张期室壁张力↑
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心肌耗氧量↑，心脏效率↓
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（三）心泵功能的贮备
心率（次/min） 搏出量（ml） 心输出量（L/min）
（5～６L/min）/（1.6～1.7m2）≈ 3～3.5 L/(min.m2)
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（二）心脏作功量
1.每搏功和每分功
每搏功＝搏出量×射血压力＋动能 每分功（J）＝ 搏功(J)×心率(/min)
意义：心脏收缩要克服一定的动脉压，才能搏出一定量的 血液。动脉压↑时，要维持相同的搏出量，心脏作功量和 耗氧量必然↑。
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1.心房收缩期(0.1) 2.等容收缩期 (0.05)
3.快速射血期(0.1) 4.减慢射血期 (0.15)
5.等容舒张期(0.07) 6.快速充盈期(0.11)
7.减慢充盈期(0.22)
MO和MC：房室瓣开启和关闭
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AO与AC：半月瓣开启和关闭5
心动周期中心脏内压力、容积、瓣膜开闭与血流变化
第四心音 心房收缩
心室舒张晚期
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二尖瓣狭窄
舒张期血流由左心房流入左心室时受限→左 心房压力↑→肺静脉和肺毛细血管压力↑→ 扩张和淤血， 肺水肿↑→肺动脉压力↑→ ↑→右心室肥厚和扩张↑→右心室衰竭
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三、心脏泵血功能的评价
（一）心输出量
1.每搏输出量（stroke volume）和射血分数
☞每搏输出量(搏出量)： 一侧心室一次心搏所射出的血液量 ＝心室舒张末期容积－心室收缩末期容积 ＝125ml－55ml ＝70ml
☞射血分数＝（搏出量/心室舒张末期容积）× 100% (50%～60%）
心室收缩功能减退而心室腔异常扩大,搏出量无明显差异,射血 分数明显下降。
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2.每分输出量(cardiac output )与心指数
☞每分输出量（心输出量）=每搏输出量×心率
70ml×75次/min ≈ 5 L/min
☞心指数=每分输出量/体表面积（m2）