第四章 血液循环.ppt
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第四章 血液循环
概 述
* 一、血液循环系统的构成
* 心脏--动力器官
* 血管--管道，场所
* 体循环肺循环
* 二、血液循环的功能
* 运输 内分泌
* 三、本章的主要内容
*
血液循环系统的构成
第一节 心脏的泵血功能
> 血液循环的动力装置--心脏
心脏解剖学特点
> 四个腔室、存在瓣膜 ；血液单向流动
> 闰盘处低电阻；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
> 心肌细胞有两种类型：工作细胞、自律细胞
> 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：
心电周期 ； 心动周期
心脏舒缩活动
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
一、心动周期
* 心动周期(cardiac cycle) --
* 心脏的一次收缩和舒张
* 心动周期的长短与心率有关
* 心动周期 0.8 秒
* 全心舒张期
心动周期中心房和心室活动的顺序和时间关系
值得注意的几个问题
* 1.在每一个心动周期中心房和心室收
* 缩是交替的；
2.两侧心房和心室的活动几乎同步的；
3.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
缩短的比例大。
2. 心室舒张期
(1) 等容舒张期
室内压下降低于主动脉压，主动脉瓣关
闭，但室内压仍高于心房压，房室瓣仍关闭，心室容积并不改变，室内压以极快速度，大幅
度下降。
左心室泵血机制
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要动力，而瓣膜的启闭保证了血液的单向流动。
(三)心房和心室在心脏泵血活动中的作用
* 1.心室-动脉压力梯度导致半月瓣开放推动血液从心室射入动脉；
* 2.房-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，而不是心房的收缩；
(四)心脏瓣膜的活动
1.瓣膜的开启：房室瓣，半月瓣。
2.功能：保持血液的定向流动；瓣膜打开时保证血液流动畅通无阻；瓣膜关闭防止血液倒流并保证室内压迅速升高。
3.瓣膜病：瓣膜狭窄，闭锁不全等。
三、心音的产生
1.心音：是由于心脏瓣膜关闭和 血液撞击心室壁引起的振动所产生的声音。
2.心音图：机械振动转换成电信号后得到的图形。
四、心泵功能的评定
(一)心脏的输出量--基本指标
1.每分输出量和每搏输出量-左右基本相同
(1)每搏输出量(stroke volume)
一次心博由一侧心室射出的血量。
(2)每分输出量(cardiac output)
每搏输出量?心率
(3)心输出量正常值 : 5 ~ 6L/min
2 .心指数(cardiac index,CI)
* (1)概念：空腹、安静状态下，每平方米体表面积的心输出量。
* (2)正常值：3.0~3.5 L / min.m2。
* (3)影响因素：10岁左右,心指数最大,以后随年龄增长而下降。
(二)射血分数
射血分数(ejection fraction)
每博输出量与心室舒张末期容量的百分比
(三)心脏作功量
* 每搏功=每搏输出量?(平均动脉压-平均心房压)
* 每分功=每博功 ? 心率
* 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
在心率不变的情况下，每搏输出量受到心肌的前负荷(肌肉的初长度)、 肌肉本身的收缩能力、后负荷的影响。
1.心泵功能的自身调节-Starling 机制
* (1)Starling 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。
* (2)Starling 机制：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"心定律"
*(3)充盈压
充盈压在1.6~2 kPa(12~15mmHg)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2~2.7 kPa(15~20mmHg)
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。
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。
影响心肌收缩能力的因素：
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)
兴奋时胞浆Ca2+ 浓度
ATP酶的活性
3.后负荷对搏出量的影响
后负荷--动脉血压(相对于心室而言)
后负荷增大 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均减小，每搏输出量暂时减少 心室内剩余血量增加，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量恢复正常。
小 结
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
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
压增高情况下，能够维持适当的心输出
量。
(二)心率对心输出量的影响
1.在一定范围内，心率加快可增加每分心输出量。
2.心率超过180次/分，心室充盈时间过短而充盈量减少，导致搏出量减少，因而心输出量下降。
3.心率低于40次/分，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：心输出量随机体代谢的需要而增 加的能力。
2. 影响因素：
* 心率贮备--提高心输出量的重要途径，可增 加2~2.5倍；
* 收缩期贮备--也是提高心输出量的重要 途径；
* 舒张期储备等--轻度储备作用
一、心肌组织的生理特性
* 兴奋性
* 自律性
* 传导性
* 收缩性-- 机械特性
二、心肌细胞的类型
* 工作细胞：收缩性、兴奋性、传导性
无自律性(心房肌和心室肌)
* 自律细胞：兴奋性、传导性、自律性
无收缩性(特殊传导系统)
三、心肌细胞的生物电现象
(一)心室肌细胞的静息电位
(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(0期)
膜去极化，Ap上升支
* 复极过程
1期--快速复极初期
2期--平台期(主要特征)
3期--快速复极末期
* 静息期(4期)--膜电位稳定于Rp水平
(三)动作电位形成机制
动作电位及其形成机制
* 0期--Na+内流(再生性钠电流)
* 1期--K+外流(Ito)
* 2期--K+外流和Ca2+内流处于平衡
* 3期--K+外流(Ik再生性复极)
* 4期--离子恢复( Na+- K+泵和 Na+-Ca2+ 交换)
二、心肌的兴奋性
(一)心肌兴奋过程中兴奋性周期性变化
心肌细胞发生一次兴奋后，兴奋性会发生周期性变化，可用刺激阈值作为衡量指标。
(二)兴奋周期性变化与心肌收缩关系
* 不发生强直收缩
* 期前收缩与代偿间隙
三、心肌的自动节律性
* 自动节律性(自律性)-
* 心肌能自动地、有节律地产生兴奋的能力
* 自律细胞：
* 心脏内特殊传导系统的细胞
(一)自律细胞的跨膜电位及其
形成机制
*窦房结细胞的动作电位
* 及其形成机制
*浦肯野细胞的动作电位
*及其形成机制
1. 窦房结细胞4期自动除极机制
(1) Ik通道逐渐失活，K+外流进行性衰减
(2) Na+内流进行性增强(If)
(3) T型Ca2+通道的激活，Ca2+内流
2. 窦房结细胞0期去极化机制
(1) 与Na +无关
(2) Ca2+内向电流
3. 窦房结细胞动作电位的特征
(1) 4期膜电位不稳定，自动除极。
(2) 4期自动除极达阈电位时，激活膜上Ca2+通道，Ca2+内流，引起0期除 极。
4.浦肯野细胞4期自动除极机制
(1) 复极化时外向电流K+逐渐衰减
(2) 进行性增强的内向电流 If(内向电流的主要成分为Na +，但不同于心室肌0 期除极的快Na +通道，不能被TTX阻断，可被铯阻断)。
(二)心脏传导系统的自律性及影响因素
6. 影响自律性的因素
* 4相去极化的速度
* 最大复极化电位(最大舒张期电位)
* 阈电位水平
四、心肌细胞的传导性和兴奋在心脏的传导
(一)心肌细胞的传导性--
电传导
(二)兴奋在心脏内的传导过程
和特点
(三)影响传导性的因素
(1)结构因素：
细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋
传导快
(2)生理因素：
* 0期除极化速度和幅度
* 邻近部位膜的兴奋性
五、心电图
1.定义(electrocardiogram,ECG)
每一心动周期中，心脏兴奋的产生、传播和恢复过程中的生物电变化，将引导电极置于肢体或躯体一定部位记录到的心电变化的波形。
2.性质--心动周期中各细胞电活动的综 合向量变化
正常心电图
*P波--两心房去极化
*QRS波--心室去极化综合波
*T波--心室复极化波
第三节 血管生理
二、血流量、血流阻力和血压
1. 血流量：
单位时间内流过血管某一截面
的血量，血流量与血管两端的压力
差成正比，与血流阻力成反比。
Q= P1-P2 / R
(1)血液粘滞度
* 红细胞比容
* 血流的切率
* 血管口径
* 温度
* 3. 血压(blood pressure) 血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力(侧压强)。
* 测血压时，用高于大气压的数值来衡量血压的高低。单位：kPa 或 mmHg。从动脉静脉，血压逐渐降低。
三、动脉血压
* 动脉血压(arterial blood pressure,* BP)
* 动脉内血液对血管壁的侧压强
* BP随心动周期而呈周期性变化：
* 收缩压(systolic pressure)
* 舒张压(diastolic pressure)
(一)动脉血压的形成机制
* 1. 心血管系统内有足够的血液充盈
*--形成动脉血压的前提。
* 2. 心脏射血和外周阻力的相互作用
*--形成动脉血压的基本因素。
4. 血管中充盈血液的程度
5. 心脏射血与外周阻力的相互作用
*一次心室收缩射入动脉内的血量,在 收缩期只有1/3流向外周,余2/3暂时停留在主动脉和大动脉内，使血管壁扩张，即心室射血的部分能量转化为势能贮存在主动脉和大动脉内。
2. 心率
四、静脉血压和静脉回心血量
(一)静脉血压
* 中心静脉压(central venous pressure)
右心房和胸腔内大静脉的血压
* 1. 正常值：4~12cmH2O
2. 中心静脉压的生理意义：
* (1) 反映心血管功能状态的指标
* (2) 控制补液量和速度的指标
(二)重力对静脉压的影响
* 血管内血液受到重力影响，产生
一定的静水压，重力对静脉压的
影响表现为各部分血管静水压的
不同。
(三)静脉回心血量及其影响因素
1. 静脉回心血量取决于：
* 外周静脉压与中心静脉压之差
* 静脉对血流的阻力
五、微循环
* 微循环(microcirculation):
微动脉与微静脉之间的血液循环。......（后略) ......
第四章 血液循环
概 述
* 一、血液循环系统的构成
* 心脏--动力器官
* 血管--管道，场所
* 体循环肺循环
* 二、血液循环的功能
* 运输 内分泌
* 三、本章的主要内容
*
血液循环系统的构成
第一节 心脏的泵血功能
> 血液循环的动力装置--心脏
心脏解剖学特点
> 四个腔室、存在瓣膜 ；血液单向流动
> 闰盘处低电阻；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
> 心肌细胞有两种类型：工作细胞、自律细胞
> 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：
心电周期 ； 心动周期
心脏舒缩活动
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
一、心动周期
* 心动周期(cardiac cycle) --
* 心脏的一次收缩和舒张
* 心动周期的长短与心率有关
* 心动周期 0.8 秒
* 全心舒张期
心动周期中心房和心室活动的顺序和时间关系
值得注意的几个问题
* 1.在每一个心动周期中心房和心室收
* 缩是交替的；
2.两侧心房和心室的活动几乎同步的；
3.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
缩短的比例大。
2. 心室舒张期
(1) 等容舒张期
室内压下降低于主动脉压，主动脉瓣关
闭，但室内压仍高于心房压，房室瓣仍关闭，心室容积并不改变，室内压以极快速度，大幅
度下降。
左心室泵血机制
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要动力，而瓣膜的启闭保证了血液的单向流动。
(三)心房和心室在心脏泵血活动中的作用
* 1.心室-动脉压力梯度导致半月瓣开放推动血液从心室射入动脉；
* 2.房-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，而不是心房的收缩；
(四)心脏瓣膜的活动
1.瓣膜的开启：房室瓣，半月瓣。
2.功能：保持血液的定向流动；瓣膜打开时保证血液流动畅通无阻；瓣膜关闭防止血液倒流并保证室内压迅速升高。
3.瓣膜病：瓣膜狭窄，闭锁不全等。
三、心音的产生
1.心音：是由于心脏瓣膜关闭和 血液撞击心室壁引起的振动所产生的声音。
2.心音图：机械振动转换成电信号后得到的图形。
四、心泵功能的评定
(一)心脏的输出量--基本指标
1.每分输出量和每搏输出量-左右基本相同
(1)每搏输出量(stroke volume)
一次心博由一侧心室射出的血量。
(2)每分输出量(cardiac output)
每搏输出量?心率
(3)心输出量正常值 : 5 ~ 6L/min
2 .心指数(cardiac index,CI)
* (1)概念：空腹、安静状态下，每平方米体表面积的心输出量。
* (2)正常值：3.0~3.5 L / min.m2。
* (3)影响因素：10岁左右,心指数最大,以后随年龄增长而下降。
(二)射血分数
射血分数(ejection fraction)
每博输出量与心室舒张末期容量的百分比
(三)心脏作功量
* 每搏功=每搏输出量?(平均动脉压-平均心房压)
* 每分功=每博功 ? 心率
* 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
在心率不变的情况下，每搏输出量受到心肌的前负荷(肌肉的初长度)、 肌肉本身的收缩能力、后负荷的影响。
1.心泵功能的自身调节-Starling 机制
* (1)Starling 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。
* (2)Starling 机制：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"心定律"
*(3)充盈压
充盈压在1.6~2 kPa(12~15mmHg)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2~2.7 kPa(15~20mmHg)
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。
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。
影响心肌收缩能力的因素：
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)
兴奋时胞浆Ca2+ 浓度
ATP酶的活性
3.后负荷对搏出量的影响
后负荷--动脉血压(相对于心室而言)
后负荷增大 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均减小，每搏输出量暂时减少 心室内剩余血量增加，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量恢复正常。
小 结
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
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
压增高情况下，能够维持适当的心输出
量。
(二)心率对心输出量的影响
1.在一定范围内，心率加快可增加每分心输出量。
2.心率超过180次/分，心室充盈时间过短而充盈量减少，导致搏出量减少，因而心输出量下降。
3.心率低于40次/分，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：心输出量随机体代谢的需要而增 加的能力。
2. 影响因素：
* 心率贮备--提高心输出量的重要途径，可增 加2~2.5倍；
* 收缩期贮备--也是提高心输出量的重要 途径；
* 舒张期储备等--轻度储备作用
一、心肌组织的生理特性
* 兴奋性
* 自律性
* 传导性
* 收缩性-- 机械特性
二、心肌细胞的类型
* 工作细胞：收缩性、兴奋性、传导性
无自律性(心房肌和心室肌)
* 自律细胞：兴奋性、传导性、自律性
无收缩性(特殊传导系统)
三、心肌细胞的生物电现象
(一)心室肌细胞的静息电位
(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(0期)
膜去极化，Ap上升支
* 复极过程
1期--快速复极初期
2期--平台期(主要特征)
3期--快速复极末期
* 静息期(4期)--膜电位稳定于Rp水平
(三)动作电位形成机制
动作电位及其形成机制
* 0期--Na+内流(再生性钠电流)
* 1期--K+外流(Ito)
* 2期--K+外流和Ca2+内流处于平衡
* 3期--K+外流(Ik再生性复极)
* 4期--离子恢复( Na+- K+泵和 Na+-Ca2+ 交换)
二、心肌的兴奋性
(一)心肌兴奋过程中兴奋性周期性变化
心肌细胞发生一次兴奋后，兴奋性会发生周期性变化，可用刺激阈值作为衡量指标。
(二)兴奋周期性变化与心肌收缩关系
* 不发生强直收缩
* 期前收缩与代偿间隙
三、心肌的自动节律性
* 自动节律性(自律性)-
* 心肌能自动地、有节律地产生兴奋的能力
* 自律细胞：
* 心脏内特殊传导系统的细胞
(一)自律细胞的跨膜电位及其
形成机制
*窦房结细胞的动作电位
* 及其形成机制
*浦肯野细胞的动作电位
*及其形成机制
1. 窦房结细胞4期自动除极机制
(1) Ik通道逐渐失活，K+外流进行性衰减
(2) Na+内流进行性增强(If)
(3) T型Ca2+通道的激活，Ca2+内流
2. 窦房结细胞0期去极化机制
(1) 与Na +无关
(2) Ca2+内向电流
3. 窦房结细胞动作电位的特征
(1) 4期膜电位不稳定，自动除极。
(2) 4期自动除极达阈电位时，激活膜上Ca2+通道，Ca2+内流，引起0期除 极。
4.浦肯野细胞4期自动除极机制
(1) 复极化时外向电流K+逐渐衰减
(2) 进行性增强的内向电流 If(内向电流的主要成分为Na +，但不同于心室肌0 期除极的快Na +通道，不能被TTX阻断，可被铯阻断)。
(二)心脏传导系统的自律性及影响因素
6. 影响自律性的因素
* 4相去极化的速度
* 最大复极化电位(最大舒张期电位)
* 阈电位水平
四、心肌细胞的传导性和兴奋在心脏的传导
(一)心肌细胞的传导性--
电传导
(二)兴奋在心脏内的传导过程
和特点
(三)影响传导性的因素
(1)结构因素：
细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋
传导快
(2)生理因素：
* 0期除极化速度和幅度
* 邻近部位膜的兴奋性
五、心电图
1.定义(electrocardiogram,ECG)
每一心动周期中，心脏兴奋的产生、传播和恢复过程中的生物电变化，将引导电极置于肢体或躯体一定部位记录到的心电变化的波形。
2.性质--心动周期中各细胞电活动的综 合向量变化
正常心电图
*P波--两心房去极化
*QRS波--心室去极化综合波
*T波--心室复极化波
第三节 血管生理
二、血流量、血流阻力和血压
1. 血流量：
单位时间内流过血管某一截面
的血量，血流量与血管两端的压力
差成正比，与血流阻力成反比。
Q= P1-P2 / R
(1)血液粘滞度
* 红细胞比容
* 血流的切率
* 血管口径
* 温度
* 3. 血压(blood pressure) 血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力(侧压强)。
* 测血压时，用高于大气压的数值来衡量血压的高低。单位：kPa 或 mmHg。从动脉静脉，血压逐渐降低。
三、动脉血压
* 动脉血压(arterial blood pressure,* BP)
* 动脉内血液对血管壁的侧压强
* BP随心动周期而呈周期性变化：
* 收缩压(systolic pressure)
* 舒张压(diastolic pressure)
(一)动脉血压的形成机制
* 1. 心血管系统内有足够的血液充盈
*--形成动脉血压的前提。
* 2. 心脏射血和外周阻力的相互作用
*--形成动脉血压的基本因素。
4. 血管中充盈血液的程度
5. 心脏射血与外周阻力的相互作用
*一次心室收缩射入动脉内的血量,在 收缩期只有1/3流向外周,余2/3暂时停留在主动脉和大动脉内，使血管壁扩张，即心室射血的部分能量转化为势能贮存在主动脉和大动脉内。
2. 心率
四、静脉血压和静脉回心血量
(一)静脉血压
* 中心静脉压(central venous pressure)
右心房和胸腔内大静脉的血压
* 1. 正常值：4~12cmH2O
2. 中心静脉压的生理意义：
* (1) 反映心血管功能状态的指标
* (2) 控制补液量和速度的指标
(二)重力对静脉压的影响
* 血管内血液受到重力影响，产生
一定的静水压，重力对静脉压的
影响表现为各部分血管静水压的
不同。
(三)静脉回心血量及其影响因素
1. 静脉回心血量取决于：
* 外周静脉压与中心静脉压之差
* 静脉对血流的阻力
五、微循环
* 微循环(microcirculation):
微动脉与微静脉之间的血液循环。......（后略) ......
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