1、血液循环 （ 1-4 节） 第一 、 二节 心脏生理 一、心肌细胞的类型 （一）根据 4 相有无自动去极化 1.非自律细胞 (工作细胞 )：心房肌、心室肌细胞，为快反应细胞，具有兴奋性、传导性、收缩性、无自律性。 2.自律细胞：具有兴奋性、传导性、自律性（除结区），但无收缩性。 组成特殊传导系统，包括：（ 1）窦房结、房室交界（房结区、结希区） 慢反应细胞。其中，房室交界的结区细胞无自律性，传导速度最慢，是形成房 室延搁的原因。 （ 2）房室束、左右束支、浦肯野细胞 快反应细胞 （二）根据去极化 （ 0 相）速度快慢 快反应细胞： 0 相 去极化速度快。多由 Na+内流形成，如心房肌、心室肌细
2、胞，浦肯野细胞。 慢反应细胞： 0 相 去极化速度慢，由 Ca2+内流形成，如窦房结细胞。 二、心室肌细胞的跨膜电位及其形成原理 1.静息电位 K+外流的平衡电位（ IK1通道）。 2.动作电位 复极化复杂，持续时间较长。 0 相 （去极化） Na+内流接近 Na+电化平衡电位，构成动作电位的上升支（ INa通道）。 1 相 （快速复极初 相 ） K+外流所致（ Ito通道）。 2 相 （平台期） Ca2+、 Na+内流与 K+外流处于平衡（ ICa-L通道和 IK通道）。 平台期是心室肌细胞动作电位持续时间很长的主要原因，也是心肌细胞区别于神经细胞和骨骼肌细胞动作电位的主要特征。 3 相 （
3、快速复极末 相 ） Ca2+内流停止， K+外流增多所致（ IK1通道和 IK通道）。 4 相 （静息期） 工作细胞 3 相 复极完毕，膜电位基本上稳定在静息电位水平，细胞内外离子浓度维持依靠 Na+K+泵的转运。自律细胞无静息期，复极到 3 相 末后开始自动去极化， 3 相 末电位称为最大复极电位。 3.心室肌细胞 与窦房结起搏细胞跨膜电位的不同点： 静息电位 /最大 复极 电位值 阈电位 0 相 去极化速度 0 相 结束时膜电位值 去极幅度 4 相 膜电位 膜电位分期 心室肌细胞 静息电位值 -90mV -70mV 迅速 +30mV（反极化） 大（ 120mV） 稳定 0、 1、 2、 3
4、、 4 共5 相 窦房结细胞 最大 复极 电位 -70mV -40mV 缓慢 0mV（不出现反极化） 小（ 70mV） 不稳定，可自动去极 化 0、 3、 4 共 3 相，无平台期 机制： 0 相：当 4 相 自动去极化达到阈电位 激活慢钙通道 (ICa-L通道 ) Ca2+缓慢内 流 3 相：慢钙通道渐失活关闭 + 激活钾通道（ IK） Ca2+内流 + K+外流 4 相： K+外流（ IK） + Na+递增性内流（ If） + Ca2+内流（ ICa-T型钙通道） 缓慢自动去极化 4.心室肌与快反应自律细胞（以浦肯野细胞为例）膜电位的不同点： 快反应自律细胞 4 相 缓慢去极化。 机制：
5、If通道， 起搏电流由 Na+内流形成。 三、心肌细胞生理特性 1.自律性： 概念：心肌细胞在没有外来刺激的条件下，自动地产生节律性兴奋的能力和特性 （ 1）心肌的自律性来源于特殊传导系统的自律细胞，其中窦房结细胞的自律性最高，称为起搏细胞，是正常的起搏点。潜在起搏点的自律性由高到低顺序为：房室交界区 房室束 浦肯野氏纤维。 （ 2）窦房结细胞通过抢先占领和超驱动压抑（以前者为主）两种机制控制潜在起搏点。 （ 3）窦性心律和异位心律 ：以窦房结为起搏点的心跳节律为窦性节律，以窦外为起搏点的心跳节律为异位节律。 （ 4） 心肌细胞自律性的高低决定于 4 相 去极化的速度即 Na+、 Ca2+内流
6、超过 K+外流衰减的速度，同时还受最大 复极 电位和阈电位差距的影响 。 2.传导性： 心肌细胞之间通过闰盘连接，整块心肌相当于一个机能上的合胞体，动作电位以局部电流的方式在细胞间传导。 传导的 途径 ：（ 1）主要传导途径为：窦房结 心房肌 房室交界 房室束及左右束支 浦肯野氏纤维心室肌 传导的特点 （ 1）房室交界处传导速度慢，形成房 室延搁，以保证心房、心室顺序活动和心室有足够充盈血液的时间。 （ 2）心房内和心室内兴奋以局部电流的方式传播，传导速度快，从而保证心房或心室同步活动，有利于实现泵血功能。 心肌兴奋传导速度与细胞直径 成正比，与动作电位 0 相 去极化速度和幅度成正变关系。
7、3.兴奋性： （ 1）影响兴奋性的因素： Na+通道的状态、阈电位与静息电位的距离等。 理解：血钾浓度是影响心肌兴奋性的重要因素，当血钾逐渐升高时，心肌的兴奋性会出现先升高后降低的现象。血中 K+轻度或中度增高时，细胞膜内外 K+浓度梯度减小，静息电位绝对值减小，距阈电位接近，兴奋性增高；当血中 K+显著增高，静息电位绝对值过度减小时， Na+通道失活，兴奋性则完全丧失。因此，血中 K+逐步增高时，心肌兴奋性先升高后降低。 （ 2）动作电位过程中心肌兴奋性的周期变化 ：有效不应期 相对不应期 超常期 。特点是有效不应期较长，相当于整个收缩期和舒张早期。 （ 3） 心肌兴奋性的周期变化对心肌收缩
8、的影响 心肌不会出现强直收缩： 由于有效不应期较长，相当于整个收缩期和舒张早期，因此心肌不会出现强直收缩。 期前收缩和代偿间隙： 心室肌在有效不应期终结之后，受到人工的或潜在起搏点的异常刺激，可产生一次期前兴奋，引起期前收缩。由于期前兴奋有自己的不应期，因此期前收缩后出现较长的心室舒张期，这称为代偿间隙。 4.收缩性： 心肌收缩的特点： “全或无 ”式 收缩或同步收缩 不发生强直收缩 对细胞外 Ca2+的依赖性（钙诱导钙释放）。 四 、心动周期 1.概念：心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期称为心动周期。由于心室在心脏泵血活动中起主要作用，所以心动周期通常是指心室活动周期。 2.心率与心动周
9、期的关系： 如果心率 75 次 /分钟， 心动周期为 0.8 秒 特点： 舒张期时间 收缩期时间 ； 心房和心室不会同时收缩，全心舒张期 0.4s； 意义：利心肌休息和心室充盈 心动周期时程的长短与心 率有关，心率增大，心动周期缩短，收缩期和舒张期都缩短，但舒张期缩短的比例较大，心肌工作的时间相对延长，故心率过快将影响心脏泵血功能。 3.心脏泵血 （ 1）射血与充盈血过程（以心室为例）： 等容收缩期：心室开始收缩时，室内压迅速上升，当室内压超过房内压时，房室瓣关闭，而此时主动脉瓣亦处于关闭状态，故心室处于压力不断增加的等容封闭状态。当室内压超过主动脉压时，主动脉瓣开放，进入射血期。 快速射血期
10、和减慢射血期：在射血期的前 1/3 左右时间内，心室压力上升很快，射出的血量很大，称为快速射 血期；随后，心室压力开始下降，射血速度变慢，这段时间称为减慢射血期。 等容舒张期：心室开始舒张，主动脉瓣和房室瓣处于关闭状态，故心室处于压力不断下降的等容封闭状态。当心室舒张至室内压低于房内压时，房室瓣开放，进入心室充盈期。 快速充盈期和减慢充盈期：在充盈初期，由于心室与心房压力差较大，血液快速充盈心室，称为快速充盈期，随后，心室与心房压力差减小，血液充盈速度变慢，这段时间称为减慢充盈期。 心房收缩期：在心室舒张末期，心房收缩，心房内压升高，进一步将血液挤入心室。随后心室开始收缩，进入下一个 心动周期
11、。 （ 2）特点： 血液在相应腔室之间流动的主要动力是压力梯度， 心室的收缩和舒张是产生压力梯度的根本原因 。 瓣膜的单向开放对于室内压力的变化起重要作用。 一个心动周期中，右心室内压变化的幅度比左心室的小得多，因为肺动脉压力仅为主动脉的 1/6。 左、右心室的搏出血量相等。 心动周期中，左心室内压最低的时期是等容舒张期末，左心室内压最高是快速射血期。因为主动脉压高于左心房内压，所以心室从血液充盈到射血的过程，是其内压从低于左心房内压到超过主动脉压的过程， 因此心室从充盈到射血这段时间内压力是不断升高的。而舒张过程中压力是逐渐降低的，左心室内压应在充盈开始之前最低即等容舒张期末最低。 (3)
12、心音 第一心音与第二心音的异同： 标志 心音特点 主要形成原因 第一心音 心室收缩开始 音调低，历时较长 心室肌收缩，房室瓣关闭 第二心音 心室舒张开始 音调高，历时较短 半月瓣关闭振动，血流冲击动脉壁的振动 五 、心脏泵血功能的评价 1.每搏输出量 （ stroke volume） 及射血分数 （ ejection fraction） ： 一侧 心室每次收缩所输出的血量，称为每搏输出量 ，简称搏出量 ，人体安静状态下约为 6080ml。 每搏输出量与心室舒张末期容积之百分比称为射血分数，人体安静时的射血分数约为 55%65%。射血分数与心肌的收缩能力有关，心肌收缩能力越强，则每搏输出量越多，
13、射血分数也越大。 2.每分输出量与心指数： 又称为心排血量（ Cardiac Output ）， 每分输出量 =每搏输出量 心率，即每分钟由一侧心室输出的血量 。 心指数（ cardiac index）：每平方米体表面积的心输出量，正常成人安静时为 3.0 3.5L/min.m2 空腹和安静状态下的心指数称为静息心指数。 意义：评定不同个体心功能。 3.心脏作功 心脏收缩将血液射入动脉时，是通过心脏作功释放的能量转化为血液的动能和压强能，以驱动血液循环流动。 六 、影响心输出量的因素 心输出量是搏出量和心率的乘积，凡影响到搏出量或心率的因素都将影响心输出量。心肌收缩的前负荷、后负荷通过异长自身
14、调节机制影响搏出量，而心肌收缩能力通过等长自身调节机制影响搏出量。 1.前负荷 (preload): 衡量心室前负荷的指标 ： 心室舒张末期容积 和 心室舒张 末期压力 异长自身调节 (heterometric autoregulation)：通过心肌本身初长度的改变，引起心肌收缩强度变化，继而影响搏出量的调节，又称为 Frank-Starling 机制 机制： 粗细肌丝有效重叠程度 意义 :能精细调节每搏输出量，维持心输出量和静脉回心血量的平衡 2.后负荷（ afterload） : 衡量心室 后 负荷的指标 ：动脉血压 后负荷增大，肌缩张力 ，但肌缩速度、幅度 ， 当动脉血压 150mmH
15、g 时： 当动脉血压 150mmHg 时： 3.心肌收缩能力 指心肌在前、后负荷不变 ,而改变肌缩程度、速度和张力等方面 ,实现调节每搏输出量的内在特性。这种不依赖前后负荷，依靠心肌收缩能力的变化进行的调节称为等长调节。 收缩能力 心缩力 搏出量 收缩能力 心缩力 搏出量 小结： 影响搏出量的因素 调节因素 效应 生理意义 异长调节 心肌本身初长度 初长度 收缩强度 精细调节 等长调节 心肌本身收缩能力 机能状态 收缩速度 ，强度 对持续、剧烈的循环变化有强大的调节作用 后负荷 血 压变化 BP射血速度 ，射血期搏出量 持续高血压 心肌肥厚泵功能 （病理意义） 4.心率对心泵功能的影响 40
16、180 次 /分 :心率 每分心输出量 因此，在一定范围内，增加心率，可以增加心输出量； 180 次 /分 心动周期缩短（尤其心舒期） 充盈量 每搏出量 每分心输出量 40 次 /分 心动周期延长（尤其心舒期）充盈量达极限而心率太慢 每分心输出量 因此，心率过快或过慢，心输出量都减少。 第一、二节 小结 心室肌细胞、窦房结细胞、浦肯野细胞生物电产生、特点和机制 心肌生 理特性： 兴奋性 ：影响因素、兴奋的周期性变化、对心肌收缩的影响 自律性 ：概念、特点、影响因素 传导性：原理、途径、特点、影响因素 收缩性：特点 心电图 心动周期 心脏泵血过程及特点 心音 评价心脏泵血功能的指标：搏出量 、射
17、血分数 、心排血量 、心指数 心脏泵血功能（心排血量）的影响因素：前负荷 、心肌的收缩能力 、后负荷 、心率 心力储备 第三节 血管生理 一、各类血管的功能特点 弹性贮器血管（弹性） 大动脉 :缓冲心缩压和维持心舒压 分配血管 (大动脉 小动脉 ) 将血液输送至各器官组织 阻 力血管（管径） 小 (微 )动脉、小 (微 )静脉 交换血管 真毛细血管 容量血管 静脉（微静脉 大静脉）容纳循环血量（ 60-70%） 二、血流量，血流阻力和动力 血流量：指单位时间内流经某一血管截面的血液量。 血流阻力：血液在血管内流动时所遇到的阻力 血压：血液对单位面积血管壁的侧压力。 三、动脉血压 血液对单位面积
18、动脉管壁的侧压力。 1. 形成机制（一个前提、三个因素） 前提条件：足够的血液充盈 决定因素：心室射血、外周阻力、动脉的弹性贮器作用 2.正常血压 收缩压（ Systolic Pressure） :心室收缩时动脉压升到的最高值，正常值 100-120mmHg 舒张压 :心室舒张时动脉压降到的最低值，正常值 60-80mmHg 脉 压 :收缩压和舒张压的差值。正常值 30-40mmHg 平均 A压 :一个心动周期中动脉血压的平均值，平均 A压 =舒张压 +脉压 /3，正常值 100mmHg 3. 动脉血压的影响因素 四静脉血压和静脉回心血量 1. 静脉血压分类： （ 1）外周静脉压 periph
19、eral venous pressure （ 2）中心静脉压 central venous pressure： 指胸腔内大静脉和右心房的压力。 正常值： 4 12cmH2O 特点：高低取决于心室射血量和 V回流量，与心室射血量呈负相关，与 V回流速和量呈正相关。 意义： 反映心功和 V回流量 控制补液速和量的指标 （如 CVP 低，常提示输液的量不足） 2.静脉回流 V回流取决于：外周 V压与中心静脉压之差、 V血流阻力。 影响静脉回流的因素 （ 1）体循环平均压 V回流量 如：循环血量 、血管容量 （ 2）心缩力 射血 心室舒张期室内压 V回流量 抽吸 心缩力 V回流量 （因此，右心衰：颈
20、V怒张、肝大、下肢肿） （ 3）重力与体位 例： 患肢抬高 利 V回流，防水肿 左心衰取半卧位 下肢 V回心量 （平卧回心量 肺郁血 呼吸困难） 久蹲突站 血滞留下肢 V 回心量 心输量 Bp脑、视网膜供血不足 暂时的头晕、昏厥，视物不清。 （ 4）骨骼肌收缩的挤压 （ 5）呼吸运动 胸 内 负 压 心房 + 大 V扩张 心房与 V压差 V回心量 右室心输出量 五、微循环 microcirculation 微动脉和微静脉之间的血液循环 六、组织液的生成 (一 )组织液的生成与回流 组织液的生成：血浆中某些成分经毛细血管壁进入组织间隙的过程 组织液的回流：组织液经毛细血管壁重吸收入毛细血管的过程
21、 有效滤过压（ effective filtration pressure） ： 指促进组织液的生成的动力和对抗组织液的生成的阻力之间的差值 有效滤过压 =（毛细血管压 +组织液胶体渗透压） -（血浆胶体渗透压 +组织液静水压） 有效滤过压 0 组织液生成 (动脉端 )， 0 组织液回流 (静脉端 ) (二 )组织液生成的生理意义 (三 )影响组织液生成与回流的因素 主要因素 生成量 回流量 例 症 毛细血管压 炎症、充血性心功 不全等所致的水肿 血浆胶体 营养不良、肾炎等 渗透压 血浆蛋白 所致水肿 淋巴 丝虫病、癌症等 回流受阻 使受阻部位远端水肿 毛细血管 烫伤、过敏 通透性 所致的局部
22、水肿 第四节 心血管活动的调节 一、神经调节 （一）心血管中枢 最基本的心血管中枢位于延髓 1.缩血管区：位于延髓头端腹外侧部 缩血管中枢：受刺激时引起血管收缩、血压升高 心交感中枢：受刺激时引起心率加快、心收缩力加强 2.舒血管区：位于延髓尾端腹外侧部 受刺激时引起血管舒张、血压降低 3.心抑制区：位于延髓的迷走神经背核和疑核 受刺激时引起心率减慢、心收缩力减弱 4.传入神经接替站：孤束核 （二）心血管的神经支配 1.心脏的 N 支配 心交感 N 心迷走 N 起源 脊髓胸段 T1 T5 延髓的迷走神经 中间外侧柱神经元 背核和疑核 分布 右：窦房结 右：窦房结 左：房室交界、 左：房室交界
23、心室肌 房室肌少量 递质 NE Ach 受体 1 作用 心率 心率 心肌收缩 心肌收缩 心肌传导 心肌传导 2.血管的 N 支配与生理作用 (1)缩血管 N（ =交感缩血管 N） 中枢：脊髓的缩血管中枢 (T1 L3) 分布：绝大多数血管 （绝大多数血管只接受交感缩血管 N 的单一支配） 递质：去甲肾上腺素 (NE) 受体： （主）、 作用： 受体 血管缩 受体 血管舒 特点： 调节血压作用大 持续发放紧张性冲动： 紧张性 血管缩，紧张性 血管舒 (三 ) 心血管反射 颈 A窦和主 A弓压力感受性反射（降压发射、减压反射） 如果血压突然下降，通过减压反射可以产生升压效应。 压力感受性反射是一种
24、负反馈调节，其生理意义在于保持动脉血压的相对恒定。 该反射在心排出量、外周阻力、血量等发生突然变化的情况下，对动脉血压进行快速调节的过程中起着重要的作用，使动脉血压不至发生过分的波动，因此在生理学中将动脉压 力感受器的传入神经称为缓冲神经。 二、体 液 调 节 （一）全身性体液调节因素 1. 血管紧张素 （ 肾素 -血管紧张素 -醛固酮系统 ） 2肾上腺素和去甲肾上腺素 (1) 肾上腺素（ Epinephrine E） 来 源 : 肾上腺髓质 对心脏的作用：结合 1 受体 心率 心缩力 心输出量 对血管的作用： 结合 、 2 受体 皮肤、内脏血管缩（ 受体） ， 骨骼肌、心、肝血管舒（ 2 受体） 肾上腺素对血管的作用既有收缩，又有舒张，对心肌作用强，故临床主要用作强心剂。 (2） 去甲肾上腺素（ Norepinephrine NE） 来源：肾上腺髓质、交感 N 节后纤维 对心脏的作用：结合 1 受体 心率 心缩力 心输出量 对血管的作用： 除冠脉外全身各器官血管收缩（ 受体） 外周阻力 、 DP 在完整机体中，去甲肾上腺素对心脏的作用因血管广泛收缩，血压升高引起的减压反射所掩盖，故去甲肾上腺素主要用作升压剂。 3.血管升压素（ VP） =(抗利尿素 ADH)
