生理學第四章 血液循環(huán)課件

第四章血液循環(huán)血液循環(huán)心血管活動的調節(jié)血管生理心臟的泵血功能生理學第四章血液循環(huán)

心臟心血管系統(tǒng)動、靜脈毛細血管循環(huán)系統(tǒng)淋巴管道淋巴系統(tǒng)淋巴器官*功能：物質運輸、物質交換、維持穩(wěn)態(tài)、機體防御及免疫、內分泌等。生理學第四章血液循環(huán)

心臟的泵血過程及機制一

心輸出量與心臟做功二

心臟泵血功能的儲備三

影響心輸出量的因素四

心功能的評價五第一節(jié)心臟的泵血功能生理學第四章血液循環(huán)第一節(jié)心臟的泵血功能1、我們的心臟是怎樣工作的？2.怎么評價我們心臟的工作能力？3.有哪些因素可以影響我們心臟的工作？請思考：生理學第四章血液循環(huán)一、心臟泵血的過程和機制(一)心動周期

心動周期（cardiaccycle）心臟一次收縮和舒張構成的一個機械活動周期,分為收縮期和舒張期。心縮(舒)期習慣以心室的活動作為心臟活動的指標生理學第四章血液循環(huán)心率（heartrate，HR）

：每分鐘心臟搏動（心動周期）的次數(shù)

正常成人HR：60～100次/分。

HR

75次/min，每一個心動周期：在這0.8s的心動周期內，心房、心室是怎樣活動的？0.8秒生理學第四章血液循環(huán)室縮0.3s室舒0.5s房縮0.1s房舒0.7s

心動周期的特點:1.房室不同步收縮2.有一個全心舒張期3.舒張期長于收縮期

心率加快時，心動周期縮短，收縮期與舒張期哪個縮短最為顯著？(一)心動周期生理學第四章血液循環(huán)（二）心臟泵血過程（以左心為例）生理學第四章血液循環(huán)心動周期中壓力變化瓣膜變化容積變化血流變化

生理學第四章血液循環(huán)1.心室收縮期持續(xù)0.3s（1）等容收縮期：

心室收縮的早期持續(xù)0.05s心室開始收縮心房內壓心室收縮的早期主動脈壓

心室成為一個封閉腔

主動脈瓣仍處于關閉房室瓣關閉心室內壓﹥室內壓﹤心室容積不變、室內壓急劇生理學第四章血液循環(huán)（2）射血期:

約0.25s心室肌強烈收縮室內壓急劇﹥主動脈壓

主動脈瓣被打開

心室內的血液射入主動脈

心室容積縮小

快速射血期

(0.1s)

射血早期射血速度快,量大

(占射血量70%),室內壓↑達鋒值減慢射血期

(0.15s)

射血中晚期射血速度慢,量小(占射血量30%),

室內壓略﹤動脈壓生理學第四章血液循環(huán)2.心室舒張期

(1)等容舒張期：約0.06～0.08s

心室開始舒張心房內壓心室舒張早期主動脈壓

心室成為一個封閉腔

房室瓣仍處于關閉狀態(tài)

主動脈瓣關閉心室內壓↓﹥室內壓↓﹤心室容積不變、室內壓急劇↓生理學第四章血液循環(huán)（2）心室充盈期

心室進一步舒張

房內壓

房室瓣開放心室充盈室內壓繼續(xù)﹤快速充盈期

(0.11s)充盈早期心室舒張的“抽吸”力大充盈速度快,量大(2/3)室內壓↓可呈負壓

減慢充盈期

約0.22s充盈中晚期房室壓力差↓速度慢、量少，最后0.1s,心房收縮充盈量再增加10~30%生理學第四章血液循環(huán)⑦心房收縮期①等容收縮期②快速射血期③減慢射血期④等容舒張期⑤快速充盈期⑥減慢充盈期

心動周期中壓力、瓣膜、容積、血流變化

生理學第四章血液循環(huán)心泵血功能特點小結1.心室射血動力：心室動脈壓力差心室肌收縮2.心室的充盈動力：心室肌舒張使室內壓下降(占充盈2/3多)心房肌收縮使房內壓升高(占充盈10~30%)房室壓力差生理學第四章血液循環(huán)3.室內壓變化速率最快的時期是:等容收縮期和等容舒張期4.室內壓最高：快速射血期

室內壓最低：快速充盈期5.血液的單向流動有賴于瓣膜的完整心泵血功能特點小結生理學第四章血液循環(huán)6.右心室內壓變化的幅度比左心室的小得多，因為肺動脈壓力僅為主動脈的1/6

心泵血功能特點小結7.左、右心室的搏出血量相等。生理學第四章血液循環(huán)心房舒張：接納、儲存從靜脈回流的血液此時心房只作為一個通道

心房收縮：可使心室充盈增加10%~30%，有利于心室的射血(三)心房在心臟泵血活動中的作用生理學第四章血液循環(huán)心動周期中房內壓的變化生理學第四章血液循環(huán)第一心音第二心音第三心音第四心音特音調低沉

音調高清音調低濁音調低沉點持續(xù)較長

持續(xù)較短持續(xù)短持續(xù)較長心室肌收縮和房

動脈瓣關閉;射血心室充盈減慢，心房強烈收縮，成室瓣關閉的振突停導致大A和心室流速突變導致擠血擊撞室壁因動;射血大A擴張壁振動室壁及瓣膜振及產生旋渦動標心室收縮開始心室舒張開始快速充盈期末房縮強烈志（心尖區(qū)）

（動脈瓣區(qū)）（心尖）意心室收縮力與動脈瓣功能狀態(tài)部分健康青年部分老年和心義房室瓣功能狀態(tài)舒末期壓力高（四）心音的產生生理學第四章血液循環(huán)二、心輸出量與心臟做功心輸出量每搏輸出量射血分數(shù)每分輸出量心指數(shù)心臟做功每搏功

每分功生理學第四章血液循環(huán)1.每搏輸出量和射血分數(shù)每搏輸出量（Strokevolume，SV）

一側心室一次收縮射出的血量(約70ml）

SV生理意義:心功能基礎參數(shù)SV=舒張末期容積—收縮末期容積（一）心臟的輸出量生理學第四章血液循環(huán)射血分數(shù)(ejectionfraction):每搏輸出量占心舒末期容積的百分比正常值:55%~65%生理意義:評價心臟射血能力,及早期心功能異常ejectionfraction＝SV心舒末期容積×100%生理學第四章血液循環(huán)2、每分輸出量和心指數(shù)每分輸出量(minutevolume)：

每分鐘由一側心室射出的血量簡稱心輸出量(cardiacoutput,CO)

(CO=SV×HR＝4.5～6.0L/min)

生理意義:評價不同狀態(tài)下的心功能生理學第四章血液循環(huán)怎么評價此二人的心功能？生理學第四章血液循環(huán)心指數(shù)(cardiacindex，CI)：以單位體表面積計算的心輸出量.生理意義:評價不同個體間的心功能中等身材成人：3.0～3.5L/（min·m2）心指數(shù)=心輸出量體表面積靜息心指數(shù)：空腹、安靜時的心指數(shù)生理學第四章血液循環(huán)(二)心臟做功量（自學）心臟做功外功：機械功

(壓力-容積功)內功：內耗能量

產生維持壓力，推動血流主動轉運、產生興奮、克服粘滯阻力等消耗的能量。生理學第四章血液循環(huán)

每搏功=搏出量×室內壓增量+動能(占1%)

室內壓增量＝射血期室內壓(a)－舒張期室內壓(b)a≈平均動脈壓b≈平均左房壓◎搏功(J)=搏出量×13.6×9.807×(平均動脈壓－平均左房壓)×0.0011、每搏功(strokework)搏功：心室一次收縮所作的功。

壓強能和動能

生理學第四章血液循環(huán)生理意義：用心臟作功量要比單純的心輸出量評定心臟泵血功能的指標更為全面。

每分功=搏功×心率2、每分功(minutework)生理學第四章血液循環(huán)三、心泵功能的儲備

某人在不同狀態(tài)下的心泵功能

指標安靜狀態(tài)劇烈運動

心率60-100次/分120-200次/分

搏出量60-80ml170-180ml

心輸出量4.5-6L/min25-30L/min生理學第四章血液循環(huán)

COHREDVESVSVRest5L75/min125ml55ml70mlExercise30L180/min140ml<20ml>140mlreserve25L105/min15ml35-40ml>70ml心力儲備（Cardiacreserve，CR）：

心輸出量隨機體代謝需要而增加的能力,

反映了心臟泵血功能對代謝需要的適應能力CardiacfunctionreserveCR大小取決于HR和SV的儲備生理學第四章血液循環(huán)心力儲備

心率儲備：可使心輸出量2～2.5倍

提高心力儲備的重要途徑搏出量儲備

舒張期儲備:因心肌的伸展性小，只能增加15ml左右的儲備

收縮期儲備：可增加35-40ml左右的儲備

生理學第四章血液循環(huán)preloadafterloadcontractilitycardiacoutputStrokevolumeheartrate四、影響心輸出量的因素心輸出量＝搏出量×心率生理學第四章血液循環(huán)一）搏出量對心輸出量的影響

當心率不變時：心輸出量的多少與搏出量成正相關

A.前負荷

B.后負荷

C.心肌收縮能力

搏出量的多少取決于:生理學第四章血液循環(huán)（一）、前負荷對搏出量的影響

作為前負荷滿足兩個條件：

①肌肉收縮前所承受的負荷；

②由于肌肉是具有一定彈性的組織，因此在一定范圍內，前負荷與初長度呈正比。

那么，什么是心室肌的前負荷呢？

whatispreload?生理學第四章血液循環(huán)1、心室肌的前負荷：心室舒張末期的容積或心室舒張末期的內壓①心室舒張末期的容積或內壓是心室收縮之前已承受的負荷；

②在一定范圍內，心室舒張末期的容積或內壓與心室肌的初長度呈正比。

生理學第四章血液循環(huán)2、心肌異長自身調節(jié)生理學第四章血液循環(huán)

心室舒張末期的容積（心室的前負荷）在一定范圍內增大，心收縮力增強，搏出量增加。2、心肌異長自身調節(jié)心定律（Frank-Starlinglaw）：增加前負荷ErnestHenryStarlingOttoFrank生理學第四章血液循環(huán)（1）心室功能曲線：（ventricularfunctioncurve）心室舒張末期的內壓與心室搏功的關系曲線Fig.Frank-Starlingcurve生理學第四章血液循環(huán)為什么心室功能曲線無明顯的降支？骨骼肌的長度—張力曲線心室功能曲線生理學第四章血液循環(huán)意義:可使心臟不致于在前負荷明顯增加時出現(xiàn)搏出量和作功能力的下降。（2）正常心室肌的抗過度伸展特性—心肌伸展性小心肌小節(jié)內有連接蛋白心肌細胞外間質內含大量的膠原纖維心室由多層多種排列方向肌纖維組成心肌肌小節(jié)長度一般不會超過2.25~2.30μm

心室功能曲線無明顯的降支的原因生理學第四章血液循環(huán)（3）異長調節(jié)的生理意義主要作用:

對搏出量進行精細的調節(jié),使心室射血與靜脈回心血量之間能保持平衡(量入為出)生理學第四章血液循環(huán)①心室充盈時間：心率過快，心室舒張期和充盈時間均縮短，心室充盈減少，前負荷減少，搏出量減少

②靜脈回流速度：靜脈回流增快，心室充盈量增多，前負荷增大，搏出量增大

③心包內壓：心包積液時，心包內壓增高，可妨礙心臟充盈，前負荷減少，搏出量減少3、影響前負荷的因素（1）靜脈回心血量生理學第四章血液循環(huán)④心室順應性：心室順應性降低時，心室充盈量減少，前負荷減少，搏出量減少⑤心室的舒張功能：心肌細胞肌質網對Ca2+的回收率越快，心室舒張越快，使心室負壓增大，心室抽吸力越強，靜脈回心血量越多。

（2）射血后心室內的剩余血量心室順應性下降心室僵硬度增加生理學第四章血液循環(huán)（二）、后負荷對搏出量的影響

后負荷必須具備兩個條件

①肌肉在收縮時承受的負荷

②它不增加肌肉的初長度，是肌肉收縮時遇到的阻力左心室后負荷：主動脈壓

whatisafterload?右心室后負荷：肺動脈壓

生理學第四章血液循環(huán)動脈血壓升高后負荷增大等容收縮期延長射血期縮短射血速度減慢搏出量減少生理學第四章血液循環(huán)問題:在整體條件下，正常人主動脈血壓于80~170mmHg范圍內變化時，心輸出量為什么并無明顯改變？生理學第四章血液循環(huán)動脈血壓↑（正常范圍）后負荷↑等容收縮期延長＋射血期縮短↓＋射血速度↓搏出量↓心室內剩余血量↑(靜脈回心血量不變)心肌初長度↑→心肌收縮力↑Starling機制搏出量恢復正常生理學第四章血液循環(huán)心肌收縮能力(myocardialcontractility)

是指心肌不依賴于前、后負荷而能改變其力學活動的一種內在特性。

又稱心肌的變力狀態(tài)(inotropicstate)滴加腎上腺素Why?（三）、心肌收縮能力對搏出量的影響生理學第四章血液循環(huán)等長調節(jié)（homometricregulation）

:

通過改變心肌收縮能力的心臟泵血功能調節(jié).心肌收縮能力心肌收縮能力搏出量搏出量心輸出量心輸出量15生理學第四章血液循環(huán)影響心肌收縮能力的因素①活化橫橋數(shù)胞漿中的Ca2+濃度Ca2+與肌鈣蛋白的親合力生理學第四章血液循環(huán)②橫橋ATP酶活性*體育鍛煉和甲狀腺激素提高橫橋ATP酶活性，可增強心肌收縮能力.*老年人和甲狀腺功能減退橫橋ATP酶活性降低，收縮能力減弱。生理學第四章血液循環(huán)兒茶酚胺→胞內[Ca2+]↑→心收縮能力↑。當心肌缺血、損傷→心肌收縮能力降低茶堿（鈣增敏劑）→Ca2+與肌鈣蛋白的親合力↑→活化橫橋數(shù)↑→心收縮能力↑3、心肌收縮能力對搏出量的影響生理學第四章血液循環(huán)（四)心率（heartrate）對心輸出量的影響心輸出量＝心率×每搏輸出量

1、HR在一定范圍:心率↑

→

心輸出量↑2、HR＞160～180次/分:

舒張期↓↓→充盈時間↓↓→搏出量↓↓→心輸出量↓

3、HR＜40次/分:

舒張期明顯↑↑

→心室充盈接近最大限度→不能增加充盈量和搏出量→心輸出量↓

生理學第四章