動物生理學(xué)第四章血液循環(huán)

1、第四章 血液循環(huán)目的要求：掌握：1、心動周期，心臟泵血功能及機(jī)制，心輸出量的調(diào)節(jié) 及影響因素。2、心肌的生理特性及影響因素。3、動脈血壓的形成及影響因素。4、心交感神經(jīng)，心迷走神經(jīng)的遞質(zhì)，受體及作用。 了解：1、心音、正常心電圖波形及意義。2、各類血管的功能特點(diǎn)，血流量、血流阻力和血壓.3、動脈脈搏，微循環(huán)、淋巴循環(huán)。1醫(yī)學(xué)PPT2醫(yī)學(xué)PPT3醫(yī)學(xué)PPT4醫(yī)學(xué)PPT循環(huán)的生理意義1.血液循環(huán) 心臟和血管構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)。心臟有規(guī)律的收縮和舒張，產(chǎn)生推動力，推動血液在血管系統(tǒng)中定向流動。 生理意義： 通過血液循環(huán)，向全身各組織器官供應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)，帶走代謝終產(chǎn)物， 將各種內(nèi)分泌激素及其他體液性物質(zhì)帶往靶

2、細(xì)胞，實現(xiàn)其體液性調(diào)節(jié)。一旦心臟活動停止，血流中斷，意味著生命即將完結(jié)。2. 哺乳動物的血液循環(huán)是封閉式循環(huán)系統(tǒng)，而心臟是血液循環(huán)的驅(qū)動器官。血液循環(huán)分為體循環(huán)和肺循環(huán)。5醫(yī)學(xué)PPT3. 完整的循環(huán)功能體系 體循環(huán)由左心室射入主動脈的血液，流經(jīng)全身各器官后再返回右心房的徑路。為血液與組織之間進(jìn)行氣體交換和物質(zhì)交換服務(wù)。血液流向：左心室主動脈各器官組織中的毛細(xì)血管靜脈右心房。 肺循環(huán)由右心室射入肺動脈的血液，進(jìn)入肺內(nèi)進(jìn)行氣體交換后返回左心房的路徑。專門血液與外界間進(jìn)行氣體交換服務(wù)。血液流向：右心室肺動脈肺毛細(xì)血管肺靜脈左心房。6醫(yī)學(xué)PPT7醫(yī)學(xué)PPT第一節(jié) 心臟生理一、心臟的泵血功能（一）心動周

3、期和心率 1. 心動周期（cardiac cycle）：心臟每收縮、舒張一次，稱為一個心動周期。一個心動周期中可順序出現(xiàn)：心房收縮期、心室收縮期和心房心室共同舒張期(全心舒張期)。 心動周期時序關(guān)系圖解： 心房收縮 心室收縮 心房心室共同舒張下一頁8醫(yī)學(xué)PPT9醫(yī)學(xué)PPT2. 心 率 心率：每分鐘內(nèi)心臟搏動的次數(shù)。 心率快慢影響每個心動周期的時間，心率越快，心動周期的持續(xù)時間越短，心率越慢，心動周期的持續(xù)時間越長。 在一個心動周期中，心臟收縮的時間較短，心率加快、心動周期縮短時，被縮短的主要是心臟舒張期，可見過快的心率不利于心臟的舒緩休息。堅持鍛煉的人、調(diào)教有素的動物，平時心率較慢，強(qiáng)烈運(yùn)動時

4、心率增快不如缺乏鍛煉者那樣顯著。10醫(yī)學(xué)PPT11醫(yī)學(xué)PPT(二) 心動周期中的泵血過程1. 心房收縮期 心房開始收縮前，心臟正處于全心舒張期，心房心室內(nèi)的壓力較低，房室瓣開啟；靜脈回心血液經(jīng)心房流人心室，心房、心室逐漸充盈，內(nèi)壓逐漸加大；但心室內(nèi)壓遠(yuǎn)低于主動脈壓，半月瓣關(guān)閉，心室腔與主動脈腔不相通。當(dāng)心房開始收縮，容積縮小，內(nèi)壓升高，心房內(nèi)血液被擠入心室，心室血液充盈量達(dá)30%，心房收縮起初級泵的作用。心房收縮持續(xù)0.1s，隨后進(jìn)入舒張期，此時心室開始收縮。2.心室收縮期 （等容收縮期、快速射血期、減慢射血期）第一階段：等容收縮期 心房舒張后心室開始收縮，心室內(nèi)壓力上升并超過心房內(nèi)壓，小于主

5、動脈壓，房室瓣、半月瓣關(guān)閉，心室內(nèi)血量不變，即心室容積或心室肌纖維長度不變，稱等容收縮期。特點(diǎn)：是心室容積不變，室內(nèi)壓快速且大幅升高，持續(xù)0.05s。12醫(yī)學(xué)PPT第二階段：快速射血期 心室繼續(xù)收縮，壓力急劇上升，并超過主周動脈壓，半月瓣開啟，血液急速射入主動脈，稱為快速射血期。 特點(diǎn)：是由心室射入主動脈的血量大(約占總射血量的2/3)，流速快，心室容積明顯縮小，室內(nèi)壓繼續(xù)上升，持續(xù)0.1s。第三階段：減慢射血期 隨著心室內(nèi)血量減少及心室肌收縮力減弱，心室內(nèi)壓開始下降，射血速度減慢，稱為減慢射血期。 特點(diǎn)：是心室容積進(jìn)一步縮小到射血期的最小程度，持續(xù)0.15s。3.心臟舒張期 （等容舒張期、快

6、速充盈期、減慢充盈期）第一階段：等容舒張期 心室開始舒張時，心室內(nèi)壓急速下降，低于主動脈壓，高于心房內(nèi)壓，半月瓣、房室瓣關(guān)閉，心室容積不變，稱為等容舒張期。 特點(diǎn)：是心室容積不變，內(nèi)壓急速大幅下降，持續(xù)0.06s0.08s。 13醫(yī)學(xué)PPT第二階段：快速充盈期 心室繼續(xù)舒張，當(dāng)壓力低于心房內(nèi)壓時，心房內(nèi)大量血液快速流人心室，稱為快速充盈期。占時0.11s，流入心室的血量約為總血量的2/3。第三階段：減慢充盈期 心室容積顯著增大，壓力回升，心房內(nèi)血液較慢地流人心室，稱為減慢充盈期。持續(xù)0.22s，心室容積進(jìn)一步擴(kuò)大，隨后進(jìn)入另一個心動周期的心房收縮。一般情況下，血液充盈心室主要靠心舒時心室內(nèi)壓降

7、低產(chǎn)生的抽吸作用。14醫(yī)學(xué)PPT(三)、心臟射血功能的評價1. 每博輸出量和射血分?jǐn)?shù) (1)每博輸出量（stroke volume）：心臟每博動一次 由一側(cè)心室射出的血量。 (2)射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction）：每博輸出量占心 舒期的容積百分比。2.每分輸出量與心指數(shù) (1)心輸出量（cardiac output）： 每分鐘由一側(cè)心 室輸出的血量。即每分輸出量 (2)心指數(shù)（cardiac index）：空腹和安靜狀態(tài)下，每 平方米體表面積的心輸出量。 上一頁下一頁15醫(yī)學(xué)PPT（四）心臟射血功能的調(diào)節(jié)2.心率對心輸出量的影響1.搏出量的調(diào)節(jié)(1)異長自身調(diào)節(jié)(2)等長自身調(diào)節(jié)

8、 通過影響心肌收縮能力來調(diào)節(jié)搏出量（提高射血分?jǐn)?shù)） 心輸出量搏出量 心 率 前負(fù)荷（靜脈回流量） 后負(fù)荷（主動脈壓） 心 縮 力 體液因素 神經(jīng)因素上一頁下一頁通過心肌細(xì)胞本身初長度的改變而引起心肌收縮強(qiáng)度的變化 16醫(yī)學(xué)PPT（五）心泵血功能的貯備心力儲備（cardiac reserve）：心輸出量隨機(jī)體代謝的需要而增加的能力。心率貯備：指加快心搏頻率，以增加每分輸出量；搏出量貯備：主要指心肌加強(qiáng)收縮，增加每搏輸出量。 心力貯備的意義：心力貯備的大小，反映心臟泵血功能對代謝需要的適應(yīng)能力。通過鍛煉或調(diào)教可以提高人和動物的心力儲備。 上一頁下一頁17醫(yī)學(xué)PPT（六）心音的產(chǎn)生 心動周期中，心肌

9、收縮、瓣膜啟閉、血液加速度和減速度對心血管壁的加壓和減壓作用以及形成的渦流等因素引起的機(jī)械振動，可通過周圍組織傳遞到胸壁；如將聽診器放在胸壁某些部位，就可聽到聲音，稱為心音。S1產(chǎn)生于心縮期開始，低、長，產(chǎn)生原因主要包括心室肌的收縮、房室瓣的關(guān)閉以及射血開始引起的主動脈管壁的振動。S2產(chǎn)生于心舒期開始，高、短，產(chǎn)生原因包括半月瓣突然關(guān)閉、血液沖擊瓣膜以及主動脈中血液減速等引起的振動。18醫(yī)學(xué)PPT19醫(yī)學(xué)PPT二、心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性（一）心肌細(xì)胞的類型及特點(diǎn) （1）普通心肌細(xì)胞心房肌細(xì)胞和心室肌細(xì)胞。特點(diǎn)：富含肌原纖維，具有興奮性、傳導(dǎo)性和收縮性，不具有的自主節(jié)律性，是心臟泵血活動的動

10、力，又稱為收縮細(xì)胞或工作細(xì)胞。（2）特殊分化的心肌細(xì)胞包括P細(xì)胞和浦肯野氏細(xì)胞。特點(diǎn)：缺乏收縮能力，具有產(chǎn)生自動節(jié)律性興奮的能力，稱為自律細(xì)胞。構(gòu)成心傳導(dǎo)系統(tǒng)，完成興奮的傳導(dǎo)功能。20醫(yī)學(xué)PPT（二）心傳導(dǎo)系統(tǒng) 心傳導(dǎo)系統(tǒng)包括竇房結(jié)、心房傳導(dǎo)組織、房室結(jié)、房室束及其分支以及心室傳導(dǎo)組織。（1）P細(xì)胞 為卵圓形，小于普通細(xì)胞，主要存在于竇房結(jié)中，是竇房結(jié)中產(chǎn)生自動節(jié)律性興奮的細(xì)胞，所以稱為起搏細(xì)胞。（2）浦肯野氏細(xì)胞 直徑最大，廣泛存在于除竇房結(jié)和房室結(jié)的結(jié)區(qū)以外的所有心傳導(dǎo)系統(tǒng)中。 21醫(yī)學(xué)PPT心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)圖22醫(yī)學(xué)PPT（三）普通心肌細(xì)胞的跨膜電位及形成機(jī)理 1.普通心肌細(xì)胞靜息電位：K+

11、跨膜運(yùn)動所形成的平衡電位，膜內(nèi)電位低于膜外；心室肌膜內(nèi)為-90 mV。 2.普通心肌細(xì)胞動作電位：在心肌細(xì)胞去極化過程，起主要作用的離子通道是快鈉通道(Na+內(nèi)向離子電流)和慢鈣通道(Ca2+內(nèi)向離子電流)；慢鈉通道、快鉀及慢鉀通道也在心肌細(xì)胞去極化和復(fù)極化中起作用。23醫(yī)學(xué)PPT（1）動作電位的過程整個動作電位變化過程可分為5個時期，其中0期為去極化和反極化過程，l4期屬于復(fù)極化過程。. 0期：又稱去極化期心室肌細(xì)胞在竇房結(jié)傳來的興奮沖動影響下，膜內(nèi)電位上升至臨界水平即閾電位(約為70mV)水平，引起快鈉通道開放(激活)，膜外Na+順著濃度差和電位差迅速內(nèi)流，形成快鈉內(nèi)向電流，使膜內(nèi)電位急劇

12、上升，由靜息時的90 mV躍升至30 mV，在l2ms內(nèi)電位變化幅度達(dá)120 mV，構(gòu)成動作電位的上升支?？焘c通道，可被河豚毒(TTX)特異性阻斷。24醫(yī)學(xué)PPT. 1期：又稱快速復(fù)極早期膜電位由30 mV迅速降至約0 mV，形成復(fù)極1期，此時快鈉通道已關(guān)閉，但有短暫的K+外流。復(fù)極l期與0期合稱峰電位，歷時約10 ms。. 2期：又稱平臺期或緩慢復(fù)極期 膜電位下降緩慢，膜電位穩(wěn)定于0 mV水平附近達(dá)100150 ms之久。主要由慢鈣通道開放，Ca2+(伴有少量Na+)內(nèi)流和K+外流所形成的離子電流動態(tài)平衡。初期是Ca2+內(nèi)向離子電流占優(yōu)勢，隨著時間推移K+外向離子電流逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致膜電位緩慢

13、地變負(fù)。25醫(yī)學(xué)PPT. 3期：又稱快速復(fù)極末期。平臺期后由于Ca2+通道已滅活，K+外流卻隨時間而遞增，因而膜的復(fù)極加快，導(dǎo)致膜電位快速復(fù)極化直至完成復(fù)極過程。. 4期：又稱恢復(fù)期。心室肌細(xì)胞的膜電位穩(wěn)定于靜息電位水平。在動作電位變化過程中，順濃度梯度跨膜進(jìn)出的各種離子，在恢復(fù)期中須依靠膜的主動轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理，恢復(fù)興奮前細(xì)胞內(nèi)外正常的離子濃度梯度，為再次興奮準(zhǔn)備條件。Na+和K+的主動轉(zhuǎn)運(yùn)依靠Na+-K+泵進(jìn)行；Ca2+的主動轉(zhuǎn)運(yùn)則是通過Na+-Ca2+交換機(jī)理與Na+的順濃度梯度內(nèi)流相偶聯(lián)進(jìn)行。 26醫(yī)學(xué)PPT 心室肌細(xì)胞的生物電活動、收縮及離子轉(zhuǎn)運(yùn)27醫(yī)學(xué)PPT（四）自律細(xì)胞的生物電現(xiàn)象 1.

14、浦肯野氏細(xì)胞的跨膜電位及特征 . 浦肯野氏細(xì)胞動作電位的0、l、2和3各期波形、幅度和形成機(jī)理與心室肌細(xì)胞相同，但持續(xù)時間較長；4期膜電位發(fā)生緩慢的自動去極化過程，稱為舒張期自動去極化。. 自律細(xì)胞復(fù)極4期起點(diǎn)處的膜電位，稱為舒張期最大電位或最大復(fù)極電位，浦肯野氏細(xì)胞的最大復(fù)極電位約為90 mV。. 舒張期（也就是4期）自動去極化的原因：是由Na+內(nèi)流和K+外流所引起。內(nèi)向Na+流是一種泄漏(或背景)離子電流，與快Na+通道無關(guān)，是少量的Na+不斷地從膜外由通道間的縫隙“滲漏”進(jìn)入膜內(nèi)的；3期復(fù)極電位約達(dá)60 mV時，Na+和K+通道被激活，并隨3期復(fù)極過程遞增其開放程度(即時間依從性離子通道

15、)。28醫(yī)學(xué)PPT浦肯野氏細(xì)胞動作電位和舒張期去極化示意圖29醫(yī)學(xué)PPT 2.竇房結(jié)P細(xì)胞的跨膜電位及特征 .竇房結(jié)P細(xì)胞的最大復(fù)極電位在5060mV左右，4期自動去極化，由恒定的內(nèi)向Ca2+離子電流形成。.當(dāng)舒張期自動去極化達(dá)閾電位40mV時，激活鈣通道，Ca2+內(nèi)流，導(dǎo)致0期去極；隨后鈣通道逐漸失活，Ca2+內(nèi)流相應(yīng)減少，而鉀通道開始激活，K+外流逐漸增多，形成動作電位的1、2和3各期的復(fù)極電位。 特點(diǎn)：沒有明顯的復(fù)極1期和2期的區(qū)分，只呈圓滑地過渡到3期。30醫(yī)學(xué)PPT竇房結(jié)P細(xì)胞動作電位和舒張期去極化示意圖31醫(yī)學(xué)PPT上一頁下一頁（五）心肌細(xì)胞的生理特性1.興奮性（excitabil

16、ity）（1）興奮性的特點(diǎn)有效不應(yīng)期（effective refractory period）特別長，不發(fā)生強(qiáng)直收縮。（2）影響興奮性的因素（圖）靜息電位水平閾電位水平鈉通道的狀態(tài)32醫(yī)學(xué)PPT上一頁下一頁2.自律性（autorhythmicity）（1）自律細(xì)胞的電位特點(diǎn)（2）影響自律性的因素舒張期自動去極化的速度（圖） 最大舒張期電位水平（圖） 閾電位水平（不是主要影響因素）33醫(yī)學(xué)PPT上一頁下一頁3.傳導(dǎo)性（conductivity）（圖）（1）傳導(dǎo)性的特點(diǎn)（2）影響心肌傳導(dǎo)性的因素0期去極化的速度和幅度鄰近部位膜的興奮性34醫(yī)學(xué)PPT上一頁下一頁 4.收縮性（contractilit

17、y）心肌收縮性的特點(diǎn)：（1）對細(xì)胞外液的Ca2+濃度有明顯的依賴（2）不發(fā)生強(qiáng)直收縮 期前收縮或額外收縮（extrasystole） 代償間歇（compensatory pause）35醫(yī)學(xué)PPT期前收縮：心室肌在有效不應(yīng)期之后受到一次額外的（人工或病理）刺激，可產(chǎn)生一次額外的興奮和收縮，由于它發(fā)生在下一次竇房結(jié)興奮所產(chǎn)生的正常收縮之前，所以稱為期前收縮。代償間歇：一次期前收縮之后，往往有一段較長的心室舒張期。36醫(yī)學(xué)PPT三、心電圖37醫(yī)學(xué)PPT第二節(jié) 血管生理上一頁下一頁38醫(yī)學(xué)PPT 一、各類血管的機(jī)能特點(diǎn)（圖）二、血流量、血流阻力和血壓三、動脈血壓和動脈脈搏（一）動脈血壓1. 動脈血壓

18、（arterial blood pressure） 收縮壓（systolic pressure） 舒張壓（diastolic pressure） 脈壓（pulse pressure） 平均動脈壓（mean arterial pressure）上一頁下一頁39醫(yī)學(xué)PPT 上一頁下一頁三、動脈血壓和動脈脈搏（一）動脈血壓2.動脈血壓形成的原因（1）血液充盈血管是形成動脈血壓的前提（2）心室射血量是產(chǎn)生動脈血壓的動力（3）外周阻力是構(gòu)成動脈血壓的必要條件40醫(yī)學(xué)PPT三、動脈血壓和動脈脈搏 （一）動脈血壓3.影響動脈血壓的因素前負(fù)荷（靜脈回流量）后負(fù)荷（大動脈血壓） 心 縮 力神經(jīng)因素體液因素每搏輸

19、出量 心 率 心輸出量 外周阻力 小動脈管徑 血液粘滯度 紅細(xì)胞數(shù)目 血漿成分 主動脈和大動脈彈性貯器的作用 循環(huán)血量和血管系統(tǒng)容量的比例影響動脈血壓的因素上一頁下一頁41醫(yī)學(xué)PPT（二）動脈脈搏（pulse）42醫(yī)學(xué)PPT 中心靜脈壓（central venous pressure） 外周靜脈壓（peripheral venous pressure）（二）靜脈回流 靜脈回心血量（venous return）及其影響因素四、靜脈血壓和靜脈回心血量體循環(huán)平均充盈壓心臟收縮力量胸腔負(fù)壓的抽吸作用骨骼肌的擠壓作用血液的重力作用（體位改變）（一）靜脈血壓上一頁下一頁43醫(yī)學(xué)PPT（一）微循環(huán)的組成（二

20、）微循環(huán)的通路五、微循環(huán)（microcirculation） 直捷通路（thoroughfare channel）2.營養(yǎng)通路（nutrition channel）3.動靜脈短路（arteriovenous shunt）上一頁下一頁44醫(yī)學(xué)PPT（三）微循環(huán)的調(diào)節(jié)微循環(huán)血流量的調(diào)節(jié)微循環(huán)血流通路的調(diào)節(jié)六、組織液和淋巴液（一）組織液 1.組織液的生成有效濾過壓（effective filtration pressure） （毛細(xì)血管血壓組織液膠滲壓）（血漿膠滲壓 組織液靜水壓）2.影響組織液生成的因素上一頁下一頁45醫(yī)學(xué)PPT淋巴液的生成淋巴液的回流3.影響淋巴液回 流的因素六、組織液和淋巴液（

21、二）淋巴液上一頁下一頁46醫(yī)學(xué)PPT第三節(jié) 心血管功能的調(diào)節(jié)1、支配心臟的神經(jīng)(圖)（1）心交感神經(jīng)的作用 正性變時作用（positive chronotropic action）正性變傳導(dǎo)作用（positive dromotropic action）正性變力作用（positive inotropic action） （2）心迷走神經(jīng)的作用 一、神經(jīng)調(diào)節(jié)（一）心血管的神經(jīng)支配上一頁下一頁47醫(yī)學(xué)PPT上一頁下一頁一、神經(jīng)調(diào)節(jié)（一）心血管的神經(jīng)支配2支配血管的神經(jīng)（1）縮血管神經(jīng)（vasoconstrictor nerve）（2）舒血管神經(jīng)（vasodilator nerve） 交感舒血管神經(jīng)

22、副交感舒血管神經(jīng)48醫(yī)學(xué)PPT一、神經(jīng)調(diào)節(jié) 中樞 部位 傳出神經(jīng) 效應(yīng) 心迷走中樞 延腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 心迷走神經(jīng) 心臟活動減弱血壓降低（心抑制中樞） 腹內(nèi)側(cè) 心交感中樞 延腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 心交感神經(jīng) 心臟活動加強(qiáng)，血壓上升 （心加速中樞） 背外側(cè) (二)心血管中樞(cardiovascular center) 1.調(diào)節(jié)心臟活動的中樞上一頁下一頁49醫(yī)學(xué)PPT一、神經(jīng)調(diào)節(jié) 中樞 部位 效應(yīng) 縮血管區(qū) 延腦頭端腹外側(cè)部 舒血管區(qū) 延腦尾端腹外側(cè)部(二)心血管中樞(cardiovascular center)2.調(diào)節(jié)血管活動的中樞心率加快、血管收縮、血壓上升抑制交感神經(jīng)中樞的活動上一頁下一頁50醫(yī)學(xué)PPT（三）心血管反射 1.頸動脈竇，主動脈弓壓力感受性反射(圖)一、神經(jīng)調(diào)節(jié)上一頁下一頁血壓壓力感受器頸動脈竇主動脈弓竇神經(jīng)（）主動脈神經(jīng)（）延 髓心抑制中樞（）心加速中樞（）縮血管中樞（）心迷走神經(jīng)（）心交感神經(jīng)（）交感神經(jīng)（）血管舒張心跳減慢血壓血壓壓力感受器頸動脈竇主動脈弓竇神經(jīng)（）主動脈神經(jīng)（）延 髓心抑制中樞（）心加速中樞（）縮血管中樞（）心迷走神經(jīng)（）心交感神經(jīng)（）心跳加快加強(qiáng)血壓小動脈血管收縮腎上腺髓質(zhì)分泌增多51醫(yī)學(xué)PPT（三）心血管反射 一、神經(jīng)調(diào)節(jié)2.頸動脈體和主動脈體化學(xué)感受性反射52醫(yī)學(xué)PPT二、體液調(diào)節(jié)（一）腎素血管緊張素系統(tǒng)(圖)（二）腎上腺素（E）和去甲腎