《生理学血液循环》.ppt
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1、,第四章 血液循环,第一节 心脏的泵血功能,第三节 血 管 生 理,第四节 心血管活动的调节,第二节 心脏电生理和生理特性,循环系统组成:,心脏:血液循环的动力(泵),血管:血液流经的管道系统(分配血液),功能:,1.运输营养物质、代谢原料及产物。,2.实现体液调节。,3.维持内环境稳态,实现血液的防御功能。,血液在心血管中按一定方向,周而复始地流动称为血液循环。,血液循环:,第一节 心脏的泵血功能,右心:泵血入肺循环;左心:泵血入体循环。,一、心脏有关结构的复习,一、心率 1.概念 单位时间内心脏舒缩的次数称率。2.正常变异 年龄:初生儿(130次/分)成人(60100次/分)性别:女男 体
2、质:弱强 兴奋状态:运动、情绪激动安静、休息 体温每1心率10次/分,二、心动周期(一)概念 心房或心室每收缩和舒张一次称心动周期。(二)时程 T1/f60s/750.8s,房缩 0.1s 房舒 0.7s,室缩 0.3s室舒 0.5s,心动周期不同时期中心脏各瓣膜的状况,心,室,收,缩,心,室,舒,张,心,房,收,心,房,舒,张,01.s,房室办关,半月办开,半月办关,房室办开,心动周期中心房和心室的活动:,心房和心室不能 同时收缩,但可 同时舒张。,2.心率加快(200次/分),舒张期(0.14s),收缩期(0.16s),特点:,心率 心动周期 室缩期 室舒期,0.35,1.15,1.5 0
3、.8150 0.4,0.30,0.50,0.25,0.15,二、心脏泵血过程,(一)心室的泵血,1.心室收缩期(1)等容收缩期心室开始收缩室内压急剧(左室内压近80mmHg)房室瓣关闭(动脉瓣仍处于关闭状态)(容积不变、血液不流)继续收缩,(2)快速射血期心室继续收缩室内压动脉压(左室80mmHg)(右室8mmHg)动脉瓣开放(房室瓣仍处于关闭状态)迅速射血入动脉(占射血量70%)心室容积迅速减慢射血期,特点 快速射血期末室内压与主动脉压最高;用时少(收缩期1/3),射血量大。,(3)减慢射血期迅速射血入动脉后 心室容积继续室内压略动脉压 继续射血入动脉(占射血量30%)心室容积继续 心室舒张
4、前期,特点 用时长(收缩期 2/3),射血量少;,2.心室舒张期,(1)等容舒张期心室开始舒张室内压迅速(室内压=动脉压)动脉瓣关闭心室继续舒张室内压急剧迅速(室内压仍房内压房室瓣仍处于关闭状态)(容积不变、血液不流),特点 动脉瓣、房室瓣都处于关闭状态;,(2)快速充盈期等容舒张期末室内压(室内压房内压)房室瓣开放心室继续舒张室内压(室内压房内压=负压)心房和大V内的血液快速入室(占总充盈量2/3)心室容积迅速,特点 快速充盈期的室内压最低。,(3)减慢充盈期 心室内血液的充盈,心室与心房、大V间压力差减小,血液流入心室的速度减慢。前半期为大V血液经心房流入心室;后半期为心房收缩期挤血入心室
5、。,(一)心房的泵血,心房收缩,心房容积 房内压(右房4-6mmHg)(左房6-7mmHg)房室瓣开放(动脉瓣处关闭状态)挤血入心室(占心室充盈量25%),小结,心脏泵血过程中压力,瓣膜、血流的变化:,左右心房、心室的活动基本同步,但右心收缩力弱(克服的阻力小),心脏泵血的动力:,心脏收缩引起的压力改变心脏瓣膜的开启,血流的方向均取决于此。,四、心泵功能评定(一)每搏输出量及射血分数 每搏输出量:一侧心室每次搏出的血(70ml)。射血分数=每搏输出量心舒张末期容积 6080ml130145ml 5060 意义 与心舒张末期容积和心缩力有关 心收缩力每搏输出量射血分数 心室扩大、心功能下降(每搏
6、输出量不变)心舒张末期容积射血分数,(二)每分输出量与心指数每分输出量:一侧心室每分钟射出的血量每搏输出量心率56L/min 心 指 数:安静状态下,每平方米体表面积的 心输出量。3.03.5L/min.m2 意 义 评定不同个体心功能(三)心脏作功量 比单纯用心输出量评定心泵血功能更全面。搏 功=搏出量1/103(平均动脉压 平均心房压)13.6=83.1(g.m)每分功=搏 功 心 率 1/103=6.23(Kg.m/min),五、心泵功能的调节 每分输出量 每搏输出量 心率(一)每搏输出量的调节 1.前负荷=心舒末期容量=余血量+V血回心血量 前负荷心肌初长度肌缩力搏出量,前负荷、后负荷
7、、心缩力,前负荷(心舒末期容量)心肌初长度 心肌收缩力 心搏出量,异长自身调节 心肌收缩力随心肌初长度改变而改变的现象。特点 调节范围小(心肌初长度2.252.30um)。意义 精细调节每搏输出量。,Starling定律:心脏不依赖神经-体液因素自身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现象。,2.心肌收缩能力等长自身调节 概念 心肌前、后负荷不变,通过改变肌缩程度、速度和张力等方面,调节每搏输出量的内 在特性。意义 对持续的、剧烈的循环变化有强大的调 节作用。,收缩能力 NE受体cAMPCa2+通道开放几率+开放时间 Ca2+i 心缩力。收缩能力 AChM受体抑Ca2+通道+激活K+通道 A
8、P的2、3期缩短Ca2+内流心缩力。,3.后负荷=ABP,临床 AB持续心肌肥厚泵血功能,搏出量恢复正常,异长自身调节等长自身调节(体液),前负荷,剩余量回流量不变,搏出量,射血期射血速,等容收缩期心肌缩速,后负荷(一定范围内),(二)心率对心输出量的影响,心率在40180次/min,舒张期缩短心室充盈量SV,HR,CO,心率180次/min,舒张期缩短心室充盈量SV,HR,CO,心率40次/min,舒张期延长心室充盈量SV,HR,CO,每分输出量,血压,心率,心肌收缩性,前负荷,每搏出量,充盈时程静脉血回流速剩余量,后负荷,神经体液调节,等长自身调节 异长自身调节,六、心力贮备 概念 心输出
9、量随机体代谢需要而增加的能力。意义 反映心脏的健康程度、心脏泵血功能。组成,心率贮备,搏出量贮备:,收缩期贮备量:5560ml(射血分数),舒张期贮备量:15ml(不能无限扩张),(二)心音:,S1发生在心缩期,房室瓣关闭,心室射血。心室收缩力强,S1强。,S2发生在心舒期,主A瓣、肺A瓣 关闭,S2的强弱可反应主A压和肺 A压。,S3发生在快速充盈末期,通常不 明显。,S4是心房收缩的声音,病理状况 下可听见。,复习思考题:,一、名词解释:心率 心动周期 每搏输出量 心输出量心指数 射血分数 心力贮备 二、简答题:1.简述心动周期的特点。2.简述心脏射血和充盈过程,说明在这个过程中压力、瓣膜
10、的变化情况以及血流方向。3.分析影响心输出量的因素。,第二节 心脏电生理和生理特性 心脏主要功能是泵血,心脏不断有秩序、协调的收缩与舒张,是泵血功能必要条件,心脏的这种功能依赖心肌细胞的生理特性:兴奋性、传导性、收缩性、自律性和电生理特性。,心肌细胞的分类,普通心肌细胞(工作细胞),特殊心肌细胞(特殊传导系统),N、骨骼肌AP,心室肌AP,浦肯野AP,窦房结AP,心肌细胞的电活动特点:,包括,心室肌细胞,心房肌细胞,细胞特点:具1)兴奋性 2)传导性 3)收缩性,包括,窦房结,房室交界,浦氏纤维,房结区,结区,结希区,特点:具1)自律性 2)兴奋性 3)传导性,一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机
11、制,心室肌的RP和AP,(一),(二)心室肌RP和AP的形成机制1心室肌细胞RP形成机制(1)幅度-90mV(较骨骼肌细胞、神经细胞大)。(2)机制=K+平衡电位,2.心室肌细胞AP的形成机制,0期 刺激RP阈电位激活快Na+通道Na+内流Na+平衡电位(0期),快Na+通道-70mV激活,持续1-ms,特异性强(只对Na+通透),阻断剂(TTX)。,0期,按任意键显示动画2,1期快Na+通道失活+激活K通道K+外流 快速复极化(1期),K通道:可被K+通道阻断剂(四乙基胺、4-氨基吡啶)阻断.,1期,Na+,K+,按任意键显示动画2,2期O期去极达-40mV时已激活慢Ca2+通道+激活IK
12、通道Ca2+缓慢内流 与K+外流处于平衡状态 缓慢复极化(2期=平台期),慢Ca2+通道:激活与失活比Na+通道慢,特异性不高:Ca2+(53%)、Na+(27%)K+(20%)都通透,阻断剂:Mn2+和多种Ca2+阻断剂(异搏定)。,2期,Na+,K+,Ca2+,K+,按任意键显示动画2,3期慢Ca2+通道失活+IK 通道通透性K+外流快速复极化至RP水平(3期),4期 膜内Na+、Ca2+升高,膜外K+升高激活离子泵泵出Na+和Ca2+,泵入K+恢复正常离子分布。,3期,Na+,K+,Ca2+,K+,K+,泵,按任意键显示动画2,泵,3期,心室肌AP的几个时期:,0期:快速去极期,Na+大
13、量快速内流;,1期:快速复极初期,Na+通道失活、K+外流。,2期:平台期,Ca 2+内流和K+外流 约占100200ms。,3期:快速复极末期,K+外流,4期:静息期,Na+-K+、Na+-Ca 2+交换恢复膜内外离子正常分布。,小结:,(二)自律细胞的跨膜电位及形成机制 1.窦房结细胞(慢反应自律细胞)电位(1)膜电位特征 RP:不稳定,能自动去极 化,=最大舒张电位。AP:分0,3,4三个时期,无1期和2期。,(2)电位形成机制,0期 当4期自动去极化达到阈电位激活慢钙通道 Ca2+内流,Ca2+,Ca2+,0期,阈电位,零电位,按任意键显示动画1、2,3期 慢钙通道渐失活+激活钾通道(
14、IK)Ca2+内流+K+递减性外流(因钾通道的失活K+呈递减性外流),K+,Ca2+,3期,按任意键显示动画1、2,4期 K+递减性外流+Na+递增性内流(If)+Ca2+内流(Ica-T型钙通道激活)缓慢自动去极化,K+,Na+,Ca2+,4期,按任意键显示动画1、2,根据心肌细胞AP的O期去极化速率和4期有无自动去极化,将心肌分为:快反应自律细胞 快反应非自律细胞 慢反应自律细胞 慢反应非自律细胞,去极化是由Na+引起快反应细胞,去极化是由Ca 2+引起慢反应细胞,(一)兴奋性及影响兴奋性因素 1.静息电位水平 RP下移距阈电位远需刺激阈值兴奋性 RP上移距阈电位近需刺激阈值兴奋性,二、心
15、肌的生理特性,2.阈电位水平 上移RP距阈电位远需刺激阈值兴奋性下移RP距阈电位近需刺激阈值兴奋性,3.Na+通道的性状 Na+通道所处功能状态,决定兴奋性正常、低下和丧失的主要因素,通道处何种状态取决当时膜电位及有关时间进程。,Na+通道性状,备用状态:RP水平(-90mv),激活状态:-70mv(电压、时间依赖性),失活状态:+30-55mv,(四)兴奋性的周期性变化 1.一次兴奋过程中兴奋性周期性变化 心肌细胞每次兴奋,膜通道存在备用、激活、失活和复活过程;其兴奋性 随之发生相应周期性改变。,完全备用 失 活 刚复活 渐复活 基本备用 产生AP 绝对不应期 局部反应期 相对不应期 超常期
16、 兴奋性正常 兴奋性无 兴奋性低 兴奋性高,(三)兴奋性的周期性变化,1.有效不应期:去极化开始至复极化达-60mv左右,历时200300ms任何刺激均不引起AP(Na+通道失活)。,相对不应期:复极化达-60-80mv左右,较大刺激可引起AP。(大部分 Na+通道复活,处于备用状态),3.超常期:复极化达-80-90mv左右,较小刺激可引起AP。(Na+通道基本复活,膜电位比RP更接近TP),特点:,有效不应期长,相当于心室收缩期+舒张早期。保证心室肌不发生强直收缩,实现收缩与舒张交替的节律活动,保证泵血正常。有效不应期的长短主要取决2期(平台期),(2)期前收缩与代偿间歇 期前收缩:心脏受
17、到窦性节律之外的刺激,产生的收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。代偿间歇:一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。,(二)心肌的自动节律性 概念 心脏能在没有外来刺激时自动地产生节律性兴奋的能力。心肌自律性与心律的关系 心肌自律性与心律关系:节律高者控制节律低者,自律性高低的衡量:,以单位时间内自动产生兴奋的次数来决定。,心脏内自律性的等级差异:,窦房结房室结浦氏纤维 100 50 25,正常起搏点窦房结(窦性心律),潜在起搏点窦房结以外的起搏点(异位心律),1.4期自动去极化速度(1)自动去极化速快达阈电位时间短自律性高。(2)自动去极化速慢达阈电位时间长自律性低。,(三)
18、影响自律性的因素,2.最大舒张电位水平 上移距阈电位近自动去极化达阈电位时间短自律性高。下移距阈电位远自动去极化达阈电位时间长自律性低。,3.阈电位水平 阈电位水平下移(图中TP1)上移(图中TP2)最大舒张电位阈电位 距离近 距离远 自动去极化达到阈电位 时间短 时间长 自律性高 自律性低,三、心肌的传导性及兴奋的传导(一)心肌细胞的传导性 1传导原理:局部电流,3.传导过程 窦 房 结 结间束 房间束(优势传导通路)房室交界 心房肌 房室束左、右束支 浦肯野纤维 心室肌,4.传导速度浦氏纤维(4m/s)束支(2m/s)心室肌(1m/s)心房肌(0.4m/s)结区(0.02m/s),传导时间
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