第四章血液循环教学课件.ppt
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- 第四 血液循环 教学 课件
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1、第三章 血液循环 概 述第一节 心脏的泵血功能第二节 心肌的生物电现象第三节 血管生理概 述v一、血液循环系统的构一、血液循环系统的构成成 v心脏心脏动力器官动力器官 v血管血管管道,场所管道,场所 v体循环体循环 肺循环肺循环 l血液循环的功能血液循环的功能l 运输运输 内分泌内分泌l本章的主要内容本章的主要内容l心脏生理电生理特性:电活动机械活动:泵血功能l血管生理l心血管活动调节神经调节体液调节第一节 心脏的泵血功能血液循环的动力装置血液循环的动力装置心脏心脏v心脏的位置心脏解剖学特点四个腔室、存在瓣膜四个腔室、存在瓣膜 ;血液单向流动;血液单向流动闰盘处低电阻;心肌是一个功能合胞体闰盘
2、处低电阻;心肌是一个功能合胞体心房肌和心室肌纤维并无直接联系心房肌和心室肌纤维并无直接联系心肌细胞有两种类型:工作细胞、自律细心肌细胞有两种类型:工作细胞、自律细胞胞肌质网终末池不发达,储钙量少,肌质网终末池不发达,储钙量少,心脏舒缩活动的周期性表现在心脏舒缩活动的周期性表现在:心电周期心电周期;心动周期心动周期 心脏舒缩活动心脏舒缩活动 心房、心室压力与容积变化及瓣膜的启闭心房、心室压力与容积变化及瓣膜的启闭 实现泵血过程,伴随心音的产生实现泵血过程,伴随心音的产生 一、心动周期v1.心动周期(心动周期(cardiac cycle)v 心脏的一次收缩和舒张心脏的一次收缩和舒张v心动周期的长短
3、与心率有关心动周期的长短与心率有关v心动周期心动周期 0.8 秒秒 v全心舒张期:全心舒张期:心房心室均处于舒张期(心房心室均处于舒张期(0.4s)心房收缩心房收缩 0.1 s;舒张舒张0.7 s心室心室 收缩收缩 0.3 s;舒张;舒张 0.5 s心动周期中心房和心室活动的顺序和时间关系心动周期中心房和心室活动的顺序和时间关系特点:特点:v 舒张期收缩期舒张期收缩期v v 0.4S的全心舒张期有利于心肌休息和心室的全心舒张期有利于心肌休息和心室充盈。充盈。v v 心率影响舒张期,心率越快,舒张期越短心率影响舒张期,心率越快,舒张期越短v v 心脏活动的标志:心室的舒缩活动心脏活动的标志:心室
4、的舒缩活动值得注意的几个问题1.1.在每一个心动周期中心房和心室收在每一个心动周期中心房和心室收 缩是交替的;缩是交替的;2.2.两侧心房和心室的活动几乎同步的;两侧心房和心室的活动几乎同步的;3.3.当心率加快时,心动周期缩短,收当心率加快时,心动周期缩短,收 缩和舒张期均相应缩短,但舒张期缩和舒张期均相应缩短,但舒张期 缩短的比例大。缩短的比例大。2.心率(心率(HR)v单位时间内心脏跳动的次数单位时间内心脏跳动的次数v正常:正常:60100次次/min。v心动过速:心动过速:100次次/minv心动过缓:心动过缓:60次次/min 二、心脏泵血过程和机制二、心脏泵血过程和机制(一)心房的
5、初级泵血功能(一)心房的初级泵血功能 1.1.全心舒张期,血液由大静脉经心房直全心舒张期,血液由大静脉经心房直 接流入心室接流入心室 2.2.心房收缩,心房内压力升高,此时房心房收缩,心房内压力升高,此时房 室瓣处于开放状态,心房将其内血液进一步室瓣处于开放状态,心房将其内血液进一步挤入心室挤入心室 3.3.心房舒张,房内压回降,同时心室开心房舒张,房内压回降,同时心室开始收缩始收缩(二)左心室的射血和充盈过程(二)左心室的射血和充盈过程心动周期各时相中,左心动周期各时相中,左侧心脏内压力、容积和侧心脏内压力、容积和瓣膜等变化瓣膜等变化1.心房收缩期,心房收缩期,2.等容收等容收缩期,缩期,3
6、.快速射血期,快速射血期,4.减慢射血期,减慢射血期,5.等容舒张等容舒张期,期,6.快速充盈期,快速充盈期,7减减慢充盈期慢充盈期a 和和b:分别表示主动脉:分别表示主动脉瓣开启和关闭;瓣开启和关闭;c 和和d:分别表示二尖瓣:分别表示二尖瓣关闭和开启。关闭和开启。1.1.心室收缩期心室收缩期(1 1)等容收缩期:)等容收缩期:半月瓣和房室瓣均关闭,半月瓣和房室瓣均关闭,心室肌收缩,室内压急剧升心室肌收缩,室内压急剧升高,但心室容积不变。高,但心室容积不变。特点:特点:4个瓣膜均关闭,室内压急剧上升,约个瓣膜均关闭,室内压急剧上升,约0.05S(2)射血期:心室收缩引起的室内压升高)射血期:
7、心室收缩引起的室内压升高超过主动脉压时,主动脉瓣超过主动脉压时,主动脉瓣开放,血液射入主动脉。开放,血液射入主动脉。v 快速射血期:快速射血期:射血早期,由于心室肌的射血早期,由于心室肌的强烈收缩,心室内压力急剧上升达到顶峰,血强烈收缩,心室内压力急剧上升达到顶峰,血液迅速由心室射入主动脉,心室容积迅速缩小。液迅速由心室射入主动脉,心室容积迅速缩小。v 历经历经0.1S,射血量占射血量占2/3v 减慢射血期:减慢射血期:心室收缩减弱,室内压下心室收缩减弱,室内压下降,射血速度逐步减慢。降,射血速度逐步减慢。v 历经历经0.15S,心室腔内仍有余血,心室腔内仍有余血2.2.心室舒张期心室舒张期(
8、1)(1)等容舒张期:等容舒张期:从半月瓣关闭,直至房室从半月瓣关闭,直至房室瓣开启这一段时间内,心室舒张,没有瓣开启这一段时间内,心室舒张,没有血液进出,容积不变。血液进出,容积不变。特点:特点:4 4个瓣膜均关闭,室内压急剧下降。个瓣膜均关闭,室内压急剧下降。约约0.060.08S0.060.08S(2)(2)心室充盈期心室充盈期快速充盈期快速充盈期房室瓣开启,心室容房室瓣开启,心室容 积增大。(积增大。(0.11S0.11S)减慢充盈期减慢充盈期入室血流速度减慢,入室血流速度减慢,心室容积继续增大。心室容积继续增大。(0.22s)(0.22s)心房收缩期心房收缩期房内压升高,心房内房内压
9、升高,心房内 血液挤入心室。血液挤入心室。左心室泵血机制 心室的收缩和舒张是导致心房和心心室的收缩和舒张是导致心房和心室之间以及心室和主动脉之间产生压力室之间以及心室和主动脉之间产生压力梯度的根本原因;压力梯度是瓣膜的启梯度的根本原因;压力梯度是瓣膜的启闭和推动血液在相应腔室之间流动的主闭和推动血液在相应腔室之间流动的主要动力,而瓣膜的启闭保证了血液的单要动力,而瓣膜的启闭保证了血液的单向流动。向流动。(三)心房和心室在泵血活动中的作用1.1.心室心室-动脉压力梯度导致半月瓣开放推动动脉压力梯度导致半月瓣开放推动血液从心室射入动脉;血液从心室射入动脉;2.2.房房-室压力梯度是血液由心房流入心
10、室的室压力梯度是血液由心房流入心室的动力,主要是依靠心室的舒张,而不是心房的动力,主要是依靠心室的舒张,而不是心房的收缩;收缩;3.3.心房收缩对心室充盈的作用并非心房收缩对心室充盈的作用并非主要的,如心房颤动时对心室的充盈主要的,如心房颤动时对心室的充盈和射血功能影响并不严重,而心室颤和射血功能影响并不严重,而心室颤动时心脏泵血活动立即停止。动时心脏泵血活动立即停止。注意:左右心室活动区别:右心室压力远注意:左右心室活动区别:右心室压力远小于左心室,仅为左心室的小于左心室,仅为左心室的1/61/51/61/5(四四)心动周期中心房内压的变化心动周期中心房内压的变化va.c.v.x.yv成人安
11、静卧位:v左心房压力变化幅度为212mmHgv右心房为015mmHg(四)心脏瓣膜的活动 1.1.瓣膜的开启:瓣膜的开启:房室瓣,半月瓣。房室瓣,半月瓣。2.2.功能功能:保持血液的定向流动;瓣膜:保持血液的定向流动;瓣膜 打开时保证血液流动畅通无阻;瓣膜关闭防打开时保证血液流动畅通无阻;瓣膜关闭防止血液倒流并保证室内压迅速升高。止血液倒流并保证室内压迅速升高。3.3.瓣膜病:瓣膜病:瓣膜狭窄,闭锁不全等。瓣膜狭窄,闭锁不全等。三、心音的产生 1.1.心音心音:是由于心脏瓣膜关闭和是由于心脏瓣膜关闭和 血液撞血液撞击心室壁引起的振动所产生的声音。击心室壁引起的振动所产生的声音。2.2.心音图心
12、音图:机械振动转换成电信号后得机械振动转换成电信号后得到的图形。到的图形。表表1 第一心音与第二心音比较第一心音与第二心音比较心心 音音 产生时间产生时间产生的主要产生的主要原因原因意意 义义位置位置第一第一心音心音心室收缩期心室收缩期房室瓣关闭房室瓣关闭心室壁振动心室壁振动动脉壁振动动脉壁振动反映房室反映房室瓣的功能瓣的功能状态状态心尖搏动心尖搏动处处第二第二心音心音心室舒张期心室舒张期动脉瓣关闭动脉瓣关闭心室壁振动心室壁振动反映半月反映半月瓣的功能瓣的功能状态状态主、肺动主、肺动脉瓣听诊脉瓣听诊区区心音与临床诊断四、心泵功能的评定(一一)心脏的输出量心脏的输出量基本指标基本指标 1.1.每
13、分输出量和每搏输出量每分输出量和每搏输出量左右基本相同左右基本相同 (1)(1)每搏输出量每搏输出量(stroke volume)(stroke volume):70ml70ml 一侧心室每次收缩所射出的血液量一侧心室每次收缩所射出的血液量(2)(2)每分输出量每分输出量(cardiac output)(cardiac output)每搏输出量每搏输出量 心率心率 心输出量正常值心输出量正常值 :5 6L/min 2.心指数(cardiac index,CI)(1)(1)概念:空腹、安静状态下,每平方米概念:空腹、安静状态下,每平方米体表面积的心输出量。体表面积的心输出量。(2)(2)正常值:
14、正常值:3.03.03.5 L/min.m3.5 L/min.m2 2。(3)(3)影响因素:影响因素:1010岁左右岁左右,心指数最大心指数最大,以以后随年龄增长而下降。后随年龄增长而下降。(二)(二)射血分数(射血分数(EF)=搏出量/心室舒张末期容积 正常约为55%60%每博输出量与心室舒张末期容量的百分v(三)心脏作功量(三)心脏作功量v每搏功每搏功=每搏输出量每搏输出量(平均动脉压(平均动脉压-平均心平均心房压)房压)v每分功每分功=每博功每博功 心率心率v右心室作功量只有左心室的右心室作功量只有左心室的1/6五、心脏泵血功能的调节(一)每搏输出量的调节(一)每搏输出量的调节 在心率
15、不变的情况下,每搏输出量受到在心率不变的情况下,每搏输出量受到心肌的心肌的前负荷前负荷(肌肉的初长度)、(肌肉的初长度)、肌肉本肌肉本身的收缩能力、身的收缩能力、后负荷后负荷的影响。的影响。1.心泵功能的自身调节Starling 机制v(1)Starling(1)Starling 发现,心脏能自动调节并平衡发现,心脏能自动调节并平衡心博出量和回心血量之间的关系。心博出量和回心血量之间的关系。v(2)Starling(2)Starling 机制:机制:在一定范围内,回心血在一定范围内,回心血量越多,心脏舒张末期容积越大,心肌的初长度量越多,心脏舒张末期容积越大,心肌的初长度增加,则心室收缩力量也
16、越强,搏出到主动脉的增加,则心室收缩力量也越强,搏出到主动脉的血量也越多,这一现象也称为血量也越多,这一现象也称为“心定律心定律”心室功能曲线心室功能曲线 (3)充盈压 充盈压在1.62 kPa(1215mmHg)是人体心室最合适前负荷,每搏输出量随着初长度的增加而增加。充盈压在22.7 kPa(1520mmHg)前负荷的变化对每搏输出量的影响不大;充盈压大于2.7 kPa(20mmHg)前负荷的变化引起每搏输出量基本不变或轻 度下降。(4)(4)心肌的前负荷心肌的前负荷 :心室舒张末期的容量或压力心室舒张末期的容量或压力心室舒张末期的容量心室舒张末期的容量=静脉回心血量静脉回心血量+心室射血
17、心室射血 后剩余血量后剩余血量静脉回心血量越多静脉回心血量越多 心室舒张末期的心室舒张末期的容量容量 心肌的初长度就越长心肌的初长度就越长 心心肌收缩力越强肌收缩力越强 搏出功越大搏出功越大v(5)(5)影响静脉回心血量的因素:影响静脉回心血量的因素:1.1.心室舒张时间:与心率呈反变。心室舒张时间:与心率呈反变。2.2.静脉回流速度:取决于外周静静脉回流速度:取决于外周静 脉压与心房、心室之差。脉压与心房、心室之差。心肌的收缩能力是指心肌不依赖于前、后心肌的收缩能力是指心肌不依赖于前、后 负荷而能改变其力学活动的一种内在特性。负荷而能改变其力学活动的一种内在特性。影响心肌收缩能力的因素:影响
18、心肌收缩能力的因素:自主神经系统(交感神经、副交感神经)自主神经系统(交感神经、副交感神经)多种体液因素(儿茶酚胺)多种体液因素(儿茶酚胺)兴奋时胞浆兴奋时胞浆CaCa2+2+浓度浓度ATPATP酶的活性酶的活性2.2.心肌的收缩能力心肌的收缩能力v等长自身调节:等长自身调节:v机体通过心肌细胞本身收缩能力的改变,机体通过心肌细胞本身收缩能力的改变,使心脏的搏出量和搏出功发生相应的改变,使心脏的搏出量和搏出功发生相应的改变,并与初长度无关的调节过程。并与初长度无关的调节过程。v心肌收缩能力与搏出量呈正比,收缩心肌收缩能力与搏出量呈正比,收缩能力越强,搏出量越大。能力越强,搏出量越大。3.3.后
19、负荷对搏出量的影响后负荷对搏出量的影响后负荷后负荷动脉血压(相对于心室而言)动脉血压(相对于心室而言)后负荷增大后负荷增大 等容收缩期室内压峰值增等容收缩期室内压峰值增加,射血期缩短;心室肌缩短的程度和速度加,射血期缩短;心室肌缩短的程度和速度均减小,每搏输出量暂时减少均减小,每搏输出量暂时减少 心室内心室内剩余血量增加,如果回心血量不变,则心舒剩余血量增加,如果回心血量不变,则心舒末期容积增大,通过自身调节机制可使博出末期容积增大,通过自身调节机制可使博出量恢复正常。量恢复正常。小 结 心室后负荷的本身直接影响每搏输出心室后负荷的本身直接影响每搏输出量,随后通过心肌初长度改变和收缩能量,随后
20、通过心肌初长度改变和收缩能力的改变,使前负荷和心肌收缩能力与力的改变,使前负荷和心肌收缩能力与后负荷相配,从而使机体得以在动脉血后负荷相配,从而使机体得以在动脉血压增高情况下,能够维持适当的心输出压增高情况下,能够维持适当的心输出量。量。(二)心率对心输出量的影响 1.1.在一定范围内,心率加快可增加每分心输在一定范围内,心率加快可增加每分心输出量。出量。2.2.心率超过心率超过180180次次/分,心室充盈时间过短而分,心室充盈时间过短而充盈量减少,导致搏出量减少,因而心输出充盈量减少,导致搏出量减少,因而心输出量下降。量下降。3.3.心率低于心率低于4040次次/分,心输出量也减少,这分,
21、心输出量也减少,这是因为心舒期虽然延长,但心室充盈已接近是因为心舒期虽然延长,但心室充盈已接近最大限度,不能再进一步增加搏出量。最大限度,不能再进一步增加搏出量。六、心泵血功能的储备 1.概念:概念:心输出量随机体代谢的需要而增心输出量随机体代谢的需要而增 加加的能力,即的能力,即“心力贮备心力贮备”。-反映了心脏的健康程度反映了心脏的健康程度例:健康成人静息时,心率约为例:健康成人静息时,心率约为75次次/min,搏出搏出量为量为70ml,心输出量为心输出量为5L/min;2.影响因素:影响因素:v心率贮备心率贮备提高心输出量的重要途径,提高心输出量的重要途径,可可增增 加加22.5倍;倍;
22、v收缩期贮备收缩期贮备也是提高心输出量的重要也是提高心输出量的重要 途途径;径;v舒张期储备等舒张期储备等轻度储备作用轻度储备作用第二节第二节 心肌的生物电现象心肌的生物电现象 内容内容1.1.心肌细胞的生物电现象心肌细胞的生物电现象内容内容2.2.心肌兴奋的产生与传导心肌兴奋的产生与传导心肌组织的生理特性v兴奋性兴奋性v自律性自律性v传导性传导性v收缩性收缩性 机械特性机械特性电生理特性电生理特性心肌细胞的类型v工作细胞:工作细胞:收缩性、兴奋性、传导性收缩性、兴奋性、传导性 无自律性无自律性(心房肌和心室肌)(心房肌和心室肌)v自律细胞:自律细胞:兴奋性、传导性、自律性兴奋性、传导性、自律
23、性 无收缩性无收缩性(特殊传导系统)(特殊传导系统)一、心脏的生物电活动(一)心室肌细胞的静息电位(一)心室肌细胞的静息电位 电位值:电位值:-90mV-90mV 形成机理:形成机理:K K+的向外扩散的向外扩散(Ik(Ik1 1)心脏各部分心心脏各部分心肌细胞的跨膜肌细胞的跨膜电位和兴奋传电位和兴奋传导速度导速度SAN:窦房结AM:心房肌AVN:结区BH:希氏区PF:浦肯野纤维VM:心室肌传导速度单位m/s(二)心室肌细胞的动作电位心室肌细胞动作电位的构成除极过程(除极过程(0期)期)膜去极化,膜去极化,Ap上升支上升支复极过程复极过程 1期期快速复极初期快速复极初期 2期期平台期平台期(主
24、要特征)主要特征)3期期快速复极末期快速复极末期静息期(静息期(4期)期)膜电位稳定于膜电位稳定于Rp水平水平(三)动作电位形成机制 1.1.0 期期:心室肌细胞在窦房结传来的动心室肌细胞在窦房结传来的动作电位刺激下作电位刺激下,心肌细胞膜上心肌细胞膜上Na+通道部分通道部分激活开放激活开放 少量少量Na+内流内流 膜部分去极膜部分去极化化 去极化达阈电位去极化达阈电位 膜上膜上Na+通道大量开通道大量开 放放 出现再生性出现再生性Na+内流内流 膜完全去极化、反极化。膜完全去极化、反极化。快快Na+通道通道:Na+通道激活快、失活也快,通道激活快、失活也快,开放时间短,电压依赖性通道开放时间
25、短,电压依赖性通道阻断剂阻断剂:河豚毒:河豚毒(tetrodotoxin,TTX)快反应细胞快反应细胞:以:以Na+通道为通道为0期去极的心肌期去极的心肌 细胞细胞 2.2.1 期:期:Na+通道失活关闭通道失活关闭,同时同时K+通道通道(Ito)激活,激活,K+外流,导致膜快速复极化外流,导致膜快速复极化 3.3.2期:期:平台期,是心肌动作电位时程较平台期,是心肌动作电位时程较长的主要原因,也区别于骨骼肌细胞的主要长的主要原因,也区别于骨骼肌细胞的主要特征。这一期的离子:特征。这一期的离子:K+外流(外流(Ik1)和和 Ca2+内流。内流。Ca2+内流,抵消内流,抵消K+外流。外流。Ca2
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