血液循环医学生理学分析课件.ppt
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- 血液循环 医学 生理学 分析 课件
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1、第四章第四章 血液循环血液循环Blood circulation循环系统的构成循环系统的构成心脏:心脏:推动血流,保障血供;维持血压推动血流,保障血供;维持血压血管:分配血液;调节组织器官的血量血管:分配血液;调节组织器官的血量血液循环的生理意义:血液循环的生理意义:运送物质,保障新陈代谢进行运送物质,保障新陈代谢进行维持内环境稳态维持内环境稳态参与机体的防御机能参与机体的防御机能本章的主要内容:本章的主要内容:心脏的生物电活动;心脏的生物电活动;心脏的泵血功能;心脏的泵血功能;血管的机能;血管的机能;心脏血管活动的调节;心脏血管活动的调节;心、肺、脑的血液循环特征。心、肺、脑的血液循环特征。
2、第一节第一节 心脏的生物电活动心脏的生物电活动心脏的解剖结构和功能心脏的解剖结构和功能心脏心脏工作细胞工作细胞working cardiac cell自律细胞自律细胞rhythmic cardiac cellcontractibility,conductivity,excitabilityautorhythmicity,conductivity,excitability-特殊传导系统特殊传导系统cardiac conduction system特殊传导系统特殊传导系统一、心肌细胞的跨膜电位一、心肌细胞的跨膜电位 transmembrane potential概概念念内向电流内向电流 inwar
3、d current外向电流外向电流 outward current去极化去极化 depolarization复极化复极化 repolarization超极化超极化 hyperpolarization(一)工作细胞的跨膜电位及其离子基础一)工作细胞的跨膜电位及其离子基础神经动作电位和心肌动作电位神经动作电位和心肌动作电位心肌细胞中主要离子的浓度和平衡电位心肌细胞中主要离子的浓度和平衡电位1.静息电位静息电位 resting potential数值:数值:-90mV形成机制:形成机制:Ik1静息电位的主要离子流静息电位的主要离子流Na内向背景电流内向背景电流 Na inward backgroun
4、d currentIK-AChACh 激活激活神经因素神经因素生电性生电性Na-K泵泵洋地黄药物抑制洋地黄药物抑制4 4期期Ca2+-Na+Ca2+-Na+交换:交换:3Na+3Na+Ca 2+Ca 2+2.动作电位动作电位 action potential(1)去极化过程)去极化过程(depolariztion)0期期0期:期:历时历时12ms;最大除极速率达最大除极速率达200v/s膜电位:膜电位:-90mV+30mV波形:波形:形成机制:形成机制:刺激刺激少量少量Na通道开放通道开放膜轻度去极化膜轻度去极化到达到达阈电位阈电位Na通道开放的再生性循环通道开放的再生性循环膜去极化至膜去极化
5、至Na平衡电位平衡电位v快反应细胞和慢反应细胞快反应细胞和慢反应细胞阻断剂阻断剂河豚毒素河豚毒素1)1期(期(phase 1)快速复极初期快速复极初期(2)复极化过程)复极化过程(repolariztion)锋电位锋电位 spike potential持续时间持续时间10ms形成机制形成机制Ito transient outward current阻断剂阻断剂4-氨基吡啶氨基吡啶2)2期(期(phase 2)缓慢复极期缓慢复极期平台期平台期 plateau持续时间持续时间100150ms形成机制:形成机制:Ca内流内流K外流外流随时间推移逐渐增强的净外向电流随时间推移逐渐增强的净外向电流 钾通
6、道的特点:钾通道的特点:膜去极化使膜去极化使Ik1通道关闭称内入性整流;通道关闭称内入性整流;Ik通道缓慢激活形成逐渐增加的通道缓慢激活形成逐渐增加的K流;流;两种两种K通道参与:通道参与:Ik1与与 Ik 钙通道的特点:钙通道的特点:阈电位阈电位激活激活/失活速度失活速度主要作用主要作用阻断剂阻断剂L型钙电流型钙电流T型钙电流型钙电流去极化至去极化至-30-40mV去极化至去极化至-50-60mV慢慢相对快相对快快反应细胞平台期快反应细胞平台期慢反应细胞慢反应细胞0期期触发肌浆网释放触发肌浆网释放Ca参与参与0期去极期去极P细胞细胞4期后段自动期后段自动去极去极维拉帕米、维拉帕米、MnNi3
7、)3期(期(phase 3)快速复极末期快速复极末期 0mV较快降至较快降至-90mV,约,约100150ms。形成机制:形成机制:钙通道缓慢失活;钙通道缓慢失活;膜对膜对K K通透性进行性增大(通透性进行性增大(Ik1Ik1与与IkIk参与)参与)K K+外流外流膜电位更负膜电位更负K+通透性通透性 波形:波形:再生性正反馈再生性正反馈动作电位时程动作电位时程 action potential duration 与心率与心率4)4期(期(phase 4)恢复期恢复期4期期Na+-K+交换:交换:3Na+2 K+4期期Ca2+-Na+交换:交换:3Na+Ca 2+钙泵钙泵(二二)自律细胞的跨膜
8、电位及其离子基础自律细胞的跨膜电位及其离子基础 自律细胞动作电位的特点:自律细胞动作电位的特点:最大复极电位最大复极电位 maximal repolarization potential4 4期自动除极期自动除极1.浦肯野细胞浦肯野细胞4期缓慢自动除极,自律性较窦房结低。期缓慢自动除极,自律性较窦房结低。4 4期自动除极的离子基础:期自动除极的离子基础:逐渐衰减的外向逐渐衰减的外向K+K+电流电流 随时间而逐渐增强的内向电流随时间而逐渐增强的内向电流(If)(If);快反应自律细胞快反应自律细胞0期由期由Na内流产生内流产生IfIf电流的特点:电流的特点:-起搏电流起搏电流 pacemaker
9、 current pacemaker current成分成分Na(少量(少量K)激活激活3期复极期复极-60mV失活失活0期去极期去极-50mV阻断剂阻断剂Cs 2.窦房结细胞窦房结细胞窦房结窦房结P细胞与浦肯野细胞与浦肯野细胞动作电位的比较细胞动作电位的比较0期期1期期2期期3期期4期期0期:期:(去极化)(去极化)最大复极电位最大复极电位除极到阈电位除极到阈电位L L型型Ca2+Ca2+通道通道Ca2+Ca2+内流内流0 0期除极期除极3期:期:(复极化)(复极化)Ca通道失活通道失活Ik通道开放通道开放4期:期:(自动去极化)(自动去极化)窦房结窦房结P细胞细胞4期离子基础:期离子基础:
10、随时间而增长的净内向离子流随时间而增长的净内向离子流机制:机制:IK外流进行性衰减;外流进行性衰减;4期后期期后期ICa-T 逐渐激活,少量逐渐激活,少量Ca2+内内流;流;超极化激活的非特异性内向离子流超极化激活的非特异性内向离子流(If);二、心肌的电生理特性二、心肌的电生理特性兴奋性兴奋性(excitability)自律性自律性(autorhythmicity)传导性传导性(conductivity)电生理电生理特性特性收缩性收缩性(contractivity)机械特机械特性性静息电位水平:静息电位水平:K+对兴奋性的影响对兴奋性的影响阈电位水平:阈电位水平:兴奋性衡量标准兴奋性衡量标准
11、1.决定和影响心肌兴奋性的因素决定和影响心肌兴奋性的因素(1)静息电位与阈电位之间静息电位与阈电位之间 的差值的差值(一)兴奋性(一)兴奋性excitabilityexcitability阈值阈值(2)离子通道的性状离子通道的性状 :inactivation通道的三种状态:通道的三种状态:restingactivation电压依从性电压依从性Voltage dependence时间依从性时间依从性time dependencereactivation2.兴奋性的周期变化兴奋性的周期变化v有效不应期的实质:有效不应期的实质:有效不应期:有效不应期:绝对不应期绝对不应期(absolute refr
12、actory period):除极开始除极开始复极至复极至-55 mV有效不应期有效不应期(effective refractory period):除极开始除极开始复极至复极至-60mV钠通道完全失活或复活的数目太少钠通道完全失活或复活的数目太少超常期超常期(supranormal period):相对不应期相对不应期(relative refractory period):从复极从复极-60 mV到到-80 mV;Na+通道开放能力未恢复正常通道开放能力未恢复正常从复极从复极-80 mV到到-90 mV;通道已基本恢复到备用状态;通道已基本恢复到备用状态;兴奋性高于正常。兴奋性高于正常。相
13、对不应期和超常期的临床意义:易造成相对不应期和超常期的临床意义:易造成心律失常心律失常 复极化后不应状态复极化后不应状态3.3.心肌兴奋后兴奋性变化的特点心肌兴奋后兴奋性变化的特点 :心肌不会产生完全强直收缩心肌不会产生完全强直收缩 (1 1)不发生强直收缩)不发生强直收缩有效不应期特别长:收缩期到舒张早期有效不应期特别长:收缩期到舒张早期一次期前收缩后有较长的心室舒张期;一次期前收缩后有较长的心室舒张期;(2)(2)期前收缩与代偿间隙期前收缩与代偿间隙期前收缩期前收缩(premature systole)(premature systole):额外刺激作用于心脏引起提前的收缩额外刺激作用于心
14、脏引起提前的收缩期前收缩发生的条件期前收缩发生的条件代偿间歇代偿间歇(compensatory pause)(compensatory pause):代偿间歇产生的原因代偿间歇产生的原因自动节律性自动节律性(autorhythmicity)(autorhythmicity)衡量自律性高低的指标衡量自律性高低的指标(二)自律性(二)自律性 1.1.心脏的起搏点心脏的起搏点自律性的差异:自律性的差异:窦房结房室结房室束浦肯野纤窦房结房室结房室束浦肯野纤维维正常起搏点正常起搏点 normal pacemaker窦性节律窦性节律 sinus rhythm潜在起搏点潜在起搏点 latent pacema
15、ker抢先占领抢先占领 capture超速驱动压抑超速驱动压抑 overdrive suppression (1)最大复极电位与阈电位之间的差距:)最大复极电位与阈电位之间的差距:2.决定和影响自律性的因素决定和影响自律性的因素 (2)4期自动去极化的速度:期自动去极化的速度:(三)传导性(三)传导性 conductivity窦房结窦房结 心房肌心房肌局部电流局部电流 房室结房室结 左右束支左右束支 浦肯野纤维浦肯野纤维心室肌心室肌房室束房室束 1.心脏内兴奋传播的特点心脏内兴奋传播的特点(1)心肌细胞间的直接电传递:心肌细胞间的直接电传递:(2)兴奋通过特殊传导系统的有序传播:兴奋通过特殊传
16、导系统的有序传播:(3)心脏内兴奋的传导速度:)心脏内兴奋的传导速度:心房的心房的“优势传导通路优势传导通路”房室延搁房室延搁 atrioventricular delay 心室内传导系统心室内传导系统Gap junctionFunctional syncytium(4)特殊传导系统对高频率兴奋的过滤保护)特殊传导系统对高频率兴奋的过滤保护作用:作用:房室交界细胞不应期长房室交界细胞不应期长浦肯野纤维的不应期也较长浦肯野纤维的不应期也较长 (1)心肌细胞的结构:细胞直径;缝隙连接)心肌细胞的结构:细胞直径;缝隙连接数量;数量;2.决定和影响传导性的因素:决定和影响传导性的因素:(2)0期去极化
17、速度和幅度:期去极化速度和幅度:去极化速度和幅度与静息电位值有关去极化速度和幅度与静息电位值有关快反应细胞和慢反应细胞快反应细胞和慢反应细胞(3)邻近的未兴奋部位的兴奋性:)邻近的未兴奋部位的兴奋性:a.静息电位和阈电位的差距;静息电位和阈电位的差距;b.钠通道(或慢反应细胞的钠通道(或慢反应细胞的 钙通道)的性状钙通道)的性状 三、心脏生物电活动的检测三、心脏生物电活动的检测心电图心电图(electrocardiogram)心电图的导联心电图的导联标准双极肢体导联标准双极肢体导联 加压单极肢体导联加压单极肢体导联 胸导联胸导联 希氏束电图希氏束电图(His bundle electrogra
18、m)(一)体表心电图(一)体表心电图1.正常心电图的波形及其生理学意义:正常心电图的波形及其生理学意义:P波:反映心房去极化过程的电位变化波:反映心房去极化过程的电位变化;PR间期:房室传导时间间期:房室传导时间 0.120.20秒秒;QRS波:心室去极化过程的电位变化波:心室去极化过程的电位变化;S-T段:心室已全部进入去极化状态;段:心室已全部进入去极化状态;T波:心室复极化过程的电位变化波:心室复极化过程的电位变化;U波:与浦肯野网的复极化有关波:与浦肯野网的复极化有关;Q-T间期:心室从兴奋到完全复极的时间;间期:心室从兴奋到完全复极的时间;2.心电图与心肌细胞心电图与心肌细胞动作电位
19、关系动作电位关系 P波对应心房肌的波对应心房肌的除极;除极;PR段对应段对应心房肌复极;心房肌复极;QRS波相当于心室波相当于心室肌的肌的0期去极,期去极,ST段相当于平台期,段相当于平台期,T波反映波反映3期复极。期复极。兴奋性(excitability)自律性(autorhythmicity)传导性(conductivity)收缩性(contractivity)电生理电生理特性特性机械特机械特性性第二节第二节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能对细胞外液对细胞外液Ca2+的依赖性的依赖性“全或无全或无”式收缩式收缩不发生完全强直收缩不发生完全强直收缩(一)心动周期的概念(一)心动周期的概念 心动
20、周期(心动周期(cardiac cyclecardiac cycle)心动周期的次序;心动周期的次序;各期所占时间:各期所占时间:房室瓣和半月瓣关闭,使心室成为密闭腔;房室瓣和半月瓣关闭,使心室成为密闭腔;1.心室收缩期心室收缩期 ventricular systole(1 1)等容收缩期()等容收缩期(period of isovolumic period of isovolumic contractioncontraction):):(二)(二)心脏的泵血过程心脏的泵血过程心室肌强烈收缩使室内压急剧升高;心室肌强烈收缩使室内压急剧升高;收缩过程中容积不变;收缩过程中容积不变;1 1)快速射
21、血期()快速射血期(rapid ejection phaserapid ejection phase):):室内压超过主动脉压时,半月瓣被推开;室内压超过主动脉压时,半月瓣被推开;血液射入动脉内,心室容积迅速缩小,室血液射入动脉内,心室容积迅速缩小,室内压升高至最高值;内压升高至最高值;(2 2)射血期()射血期(ejection phaseejection phase):):2 2)减慢射血期)减慢射血期(reduced ejection phase)(reduced ejection phase):心室肌收缩力减弱,射血速度减慢;心室肌收缩力减弱,射血速度减慢;室内压低于主动脉压时血液还能
22、继续射室内压低于主动脉压时血液还能继续射入主动脉;入主动脉;2.2.心室舒张期心室舒张期 ventricular diastole ventricular diastole心室肌舒张,半月瓣关闭,心室又成为封闭的腔;心室肌舒张,半月瓣关闭,心室又成为封闭的腔;(1 1)等容舒张期()等容舒张期(isovolumic relaxation phaseisovolumic relaxation phase):):室内压迅速下降而容积不变;室内压迅速下降而容积不变;1 1)快速充盈期()快速充盈期(rapid filling phaserapid filling phase):):(2 2)心室充盈
23、期()心室充盈期(ventricular filling phaseventricular filling phase):):2 2)减慢充盈期()减慢充盈期(reduced filling phasereduced filling phase):):相当于心室舒张的最后时期;相当于心室舒张的最后时期;泵入心室的血量约占心动周期回心血量的泵入心室的血量约占心动周期回心血量的1030%1030%。3 3)心房收缩期()心房收缩期(atrial systoleatrial systole):):1.1.心房的接纳和初级泵作用心房的接纳和初级泵作用(三)心房在心脏泵血活动中的作用(三)心房在心脏泵血
24、活动中的作用静脉血回流静脉血回流心心房房收收缩缩心室的充盈量心室的充盈量心室舒张末期容积心室舒张末期容积心心室室射射血血2.2.心动周期中心房压的变化心动周期中心房压的变化a a波:心房收缩,房内压力升高,波:心房收缩,房内压力升高,c c波:心室收缩,血液向上推顶房室瓣,使之凸入心房波:心室收缩,血液向上推顶房室瓣,使之凸入心房v v波:血液从静脉回流入心房,因房室瓣关闭,房内压升高波:血液从静脉回流入心房,因房室瓣关闭,房内压升高三、心脏泵血功能的评价三、心脏泵血功能的评价每搏输出量(每搏输出量(stroke volumestroke volume):):70ml70ml(一)心脏的输出量
25、(一)心脏的输出量1.1.每搏输出量和射血分数每搏输出量和射血分数射血分数射血分数(ejection fraction)(ejection fraction):555565%65%收缩末期容量:收缩末期容量:55ml55ml舒张末期容量:舒张末期容量:125ml125mll每分输出量每分输出量(minute volume)(minute volume):4.54.56L6Ll心指数心指数(cardiac index)(cardiac index):3.03.03.5L/minm2 3.5L/minm2 2.2.每分输出量和心指数每分输出量和心指数l每搏动(每搏动(stroke workstro
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