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1 第四章血液循环 ( Cardiovascular Physiology ) 生理学教研室 高枫副教授

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3 根据 WHO 的统计结果, 全球心脑血管疾 病的流行情况 : 2012 年全每年因罹患心脑血管疾病而死亡的人数 约为 1750 万, 其中冠心病 (coronary heart disease) 760 万, 中风 (stroke)600 万, 其它心血管病近 200 万 预计 2020 年将达到 2500 万

4 1 概念 血液循环 血液在心脏的推动下, 在血管中按一定方向做周而复始的流动 2 原因 概述 1 心脏 动力装置 ( 血泵 ) 2 血管 管道 3 瓣膜 防止血液逆流 4 调节系统 协调心血管活动

5 3 功能 : 为血液提供动力 运送机体代谢活动所必须的氧气和营养物 质, 运走代谢产物 维持内环境的相对稳定, 运送激素及体液 因素到靶器官, 实现体液调节 止血及防卫功能 体温调节

6 体循环 : 血液从左心室 主动脉 全身毛细血管网 上 下腔静脉 右心房 肺循环 : 左心房 肺静脉 肺部毛细血管网 肺动脉 右心室

7 第一节心脏的泵血功能

8 一 心脏的泵血过程和机制 ( 一 ) 心动周期

9 特点 : 1. 房室不同时收缩 2. 有一个全心舒张期 3. 舒张期长于收缩期 4. 心动周期持续时间与心率有关

10 心率 ( 次 /min) 心动周期 (s) 室缩期室舒期 主要表现为舒张期的延长或缩短

11 ( 二 ) 心脏的泵血过程 1. 心室收缩期 (1) 等容收缩期 压力 : 房压 < 室压 < 主动脉压 瓣膜 : 房室瓣关, 主动脉瓣关 血流 : 不进不出, 容积不变 特点 : 心室容积不变, 室内压大幅度

12 (2) 快速射血期 压力 : 房压 < 室压 > 主动脉压 瓣膜 : 房室瓣关, 主动脉瓣开 血流 : 室 主动脉 ( 2/3 ) 特点 : 室内压上升达峰值

13 (3) 减慢射血期 压力 : 房内压 < 室内压 < 主动脉压 瓣膜 : 房室瓣关, 主动脉瓣开 血流 : 室 主动脉 ( 血液具有较大动能, 惯性 ) 总结 : 左室收缩和射血的过程 : 左室缩始室内压 > 房内压房室瓣关继续收缩室内压 > 主动脉压主动脉瓣开射血, 容积 压力

14 2 心室舒张期 (1) 等容舒张期 压力 : 房内压 < 室内压 < 主动脉内压 瓣膜 : 房室瓣关, 主动脉瓣关 血流 : 不进不出, 容积不变 (2) 快速充盈期 压力 : 房内压 > 室内压 < 主动脉内压 瓣膜 : 房室瓣开, 主动脉瓣关 血流 : 房 室 (2/3)

15 (3) 减慢充盈期 压力 : 房压 > 室压 < 主动脉压 瓣膜 : 房室瓣开, 主动脉瓣关 血流 : 房 室 ( 量少, 速度慢 ) (4) 心房收缩期 压力 : 房压 > 室压 < 主动脉压 瓣膜 : 房室瓣开, 主动脉瓣关 血流 : 房 室

16 左室舒张和充盈的过程 : 左室始舒室内压 < 主动脉压主动 脉瓣关继续舒张室内压 < 房内压 房室瓣开 充盈, 容积

17 小结 心室射血的动力 : 心室收缩 心室 - 动脉压力差心室充盈的动力 : 心室舒张 房 - 室压力差血液方向的控制 : 瓣膜的单向开闭

18 ( 三 ) 心房在心脏泵血中的作用 1 心房的初级泵作用 接纳 储存回流的血液, 是血液进入心室的唯一通道 ; 增加心室射血能力, 促进血液回流 2 心动周期中心房内压力的变化 a 波 : 心房收缩 舒张波, 是心房开始收缩的标志 ; c 波 : 心室射血挤压房室瓣形成 ; v 波 : 静脉血回流充盈心房及心室形成

19 ( 四 ) 心音的产生 第一心音 : 发生在心室收缩期, 主要由房室瓣关闭及血液冲击动脉壁引起的震动而形成 标志着心室开收缩 第二心音 : 发生在心室舒张期, 主要与主动脉瓣肺动脉瓣关闭的震动有关 标志着心室开始舒张 第三心音 : 心室快速充盈期未, 心室壁和乳头肌突然伸展及血流减速 偶见 第四心音 : 也称心房音, 是心房收缩引起的

20 第一心音和第二心音的区别 性质形成生理意义听诊部位临床意义 第一心音 音调低 时间长 房室瓣关闭 标志心室收缩开始 左锁中线第五肋间 心室肌收缩力大小 ; 房室瓣功能 第二心音 音调高, 时间短 主 A 瓣 肺 A 瓣关闭 标志心室舒张开始 胸骨左右缘第二肋间 动脉压高低 ; 动脉瓣功能

21 二 心输出量与心脏做功 心脏泵 血功能的评价 ( 一 ) 心脏的排出量 每搏输出量每分输出量 1 每搏输出量和射血分数: (1) 每搏输出量 : 一侧心室每搏动一次所射出的血量 健康成人安静 :60 80ml, 平均 70ml

22 (2) 射血分数 ( Ejection fraction EF) 射血分数 = 搏出量 舒张末容积 或 舒张末容积 收缩末容积 舒张末容积 约为 55%~65% 对早期临床诊断心功能异常具有重要意义

23 2. 每分输出量和心指数 1) 每分输出量 : 心室每分钟所射出的血液量心输出量 = 搏出量 心率 C.O. = SV x HR 健 成 安 :4.5~6L 平均 :5L 心输出量在不同状态下差别很大, 剧烈运动时可达 25 30L; 男性比女性大 ; 青年比老年大

24 2) 心指数 (cardiac index) Cardiac Index = C.O./ 体表面积 (M 2 ) 体表面积 (M 2 )= 身高 (cm) 体重 (kg) 不同个体间心功能的比较

25 ( 二 ) 心脏做功量的测定 外功内功 1. 每搏功 (stroke work): 心室一次收缩所做的功搏功 (g m)= 压强能 + 动能 = 搏出量 射血压力 = 搏出量 ( 射血期左室内压 - 舒张末期压 ) 2. 每分功 (minute work)= 搏功 心率

26 三 心脏泵血功能的贮备 ( 心力贮备 cardiac reserve): 1. 搏出量的贮备 舒张期贮备 : 可使搏出量增加 15ml 左右 收缩期贮备 : 可使搏出量增加 35~40ml

27 2. 心率储备 心输出量 = 搏出量 心率 安静 : 心率 75 次 / 分, 心输出量 5L/ 分

28 运动 : 心率 200~220 次 / 分, 心输出量高达 35L/ 分

29 四 影响心输出量的因素 ( 心泵功能的调节 ) 心输出量 搏出量 心率 前负荷 后负荷 心室肌收缩力

30 ( 一 ) 心室收缩的前负荷 1 心室肌的前负荷 前负荷 : 肌肉收缩前所承载的负荷 (Preload) 初长度 : 肌肉收缩前具有的长度 (Initial length). 心室肌初长度 : 心室舒张末期容积 心室肌前负荷 : 心室舒张末期压力

31 2. 异长自身调节 ( 前负荷对搏出量的影响 ) (1) 心室功能曲线特点 一般充盈压为 5-6mmHg( cmH2O) 心室的最适前负荷 : 充盈压在 12-15mmHg 的范围内 (16-20cmH2O) 达到最适前负荷 ( 最适初长 ) 之前, 搏出量随初长 而 ; 左室舒张末期压 /cmh 2 O 心室功能曲线 15-20mmHg 的范围内 ( 相当于 20-27cmH2O): 曲线趋于平坦, 并不出现降支 超过最适前负荷后, 前负荷进一步, 搏出量基本不变或仅轻微, 曲线无明显降支 Starling 定律 : 在一定范围内, 心室舒张末期容积 ( 压力 ) 越大, 初长度越长, 收缩力量越强, 搏出量和搏功越大

32 Frank- Starling 机制产生原理

33 2. 异长自身调节 ( 前负荷对搏出量的影响 ) 通过改变心肌初长度而引起心肌收缩力改变的调节, 称为异长调节 心功能曲线图

34 3. 初长度 ( 前负荷 ) 对心肌及骨骼肌收缩力影响的比较 心肌的长度 - 张力曲线

35 为什么心室功能曲线无明显的降支? 初长度过小, 两侧细肌丝重合 1. 肌节内的连接蛋白固定肌球蛋白于肌节的 Z 盘上, 从面是限制了肌节的伸长 2. 胶原纤维的抗拉伸作用 最适初长度 : um 防止初长度 >2.2um, 细肌丝逐渐从粗肌丝区脱出

36 4. 异长调节的生理意义 : 对搏出量的变化进行精细调节, 以维 持搏出量与回心血量之间的平衡 ( 如 : 突然站立静脉回心血量 搏出量 )

37 5. 前负荷的影响因素 : (1) 静脉回心血量 静脉回心血量 心室射血余血量 1) 心室充盈时间 : 心率增加舒张期缩短充盈时间缩短 舒张末期容积 2) 静脉回流速度 静脉回流速度加快 心室舒张末期容积增加

38 5. 前负荷的影响因素 : 3) 心室舒张功能 : 决定于心肌细胞舒张期 Ca 2+ 与肌钙蛋白的解离速度, 解离快, 舒张速率快, 形成室内较大负压 4) 顺应性 : 指心室壁受外力作用时能发生变形的难易程度 C v = V/ P 5) 心包内压 : (2) 余血量

39 前负荷 心肌初长度 心室舒张末期容积 心室舒张末期充盈的血液量 心室舒张末期压力 = ( 心房压力 ) 静脉回心血量 射血后心室内剩余血量 Department of Physiology, Gao feng medical University

40 ( 二 ) 心室收缩的后负荷 : 后负荷 : 肌肉开始收缩时才遇到的负荷 电刺激 左室后负荷 : 主动脉压

41 后负荷的变化与心输出量的关系 mmHg

42 (1) 在一定范围内, 动脉 BP 等容收缩期 射血期 射血期心肌缩短的速度 搏出量 射血期心肌缩短的幅度 心室余血量 心室舒张末期的容积 异长调节 心肌收缩力, 搏出量 心室舒张末期的容积恢复正常动脉 BP>170mmHg 时, 搏出量

43 (2) 生理意义 : 在动脉血压 情况下, 通过异长调节等调 节机制, 仍能维持适当的心输出量 但后负荷长期, 会导致心肌肥厚, 射血功能 对在体心脏来说, 后负荷越小, 心脏射血活动越轻松, 越有利于心脏的健康

44 ( 三 ) 心肌收缩能力 (Contractility): 心肌收缩能力是指不依赖于前负荷和后负荷而能改变其力学活动 ( 收缩的强度和速度 ) 的内在特性 1. 心肌收缩能力对搏出量的影响收缩能力 产生的张力及产生张力的速度 缩短程度及缩短速度 搏出量 相反, 则搏出量 等长自身调节 (homeometric autoregulation) : 通过改变心肌收缩能力调节心脏泵血功能

45 肾上腺素 乙酰胆碱

46 2. 影响心肌收缩力的因素 : 兴奋 - 收缩耦联各环节 1) 活化的横桥数目 : a. 交感神经的正性变力作用 NE 心肌细胞膜 β1 受体 camp 激活 PKA Ca 2+ 通道磷酸化 细胞膜对 Ca 2+ 通透性 AP 期间 Ca 2+ 内流 肌质网释放 Ca 2+ 胞浆 Ca 2+ 浓度 活化的横桥数目 心肌收缩能力 b. 钙增敏剂茶碱可增加肌钙蛋白对 Ca 2+ 的亲和力 2) 肌球蛋白头部 ATP 酶活性增加 : 甲状腺激素

47 调节因素 心室前负荷 ( 异长自身调节 ) 心肌收缩能力 ( 等长自身调节 ) 心室后负荷 ( 动脉血压 ) 定义 心肌初长度改变对心室搏出量的影响 心肌收缩能力改变对心室搏出量的影响 心室收缩射血过程中所遇到的负荷对搏出量的影响 表现形式 一定范围内, 心舒末期容积增大, 初长度增加, 收缩加强, 使搏出量增加 心肌收缩能力增强, 搏出量增加心肌收缩能力减弱, 搏出量减少 一定范围内血压升高, 心输出量不下降 血压过高心输出量减少 调节机制 初长度的增加, 可使心肌肌小节中粗细肌丝有效重叠程度增加 活化横桥数多, ATP 酶活性高, 横桥与肌纤蛋白结合体的数量多, 心肌收缩能力强 后负荷增加, 心室收缩速度减慢, 射血期缩短, 心肌收缩遇到阻力增大 影响 因素 充盈时间长回心血多或剩余血多心舒末期容积大 心肌伸展小静息张力大, 抵抗过度延伸 儿茶酚胺, 强心药, 交感心脏的负担加重, 长时神经兴奋, 收缩能力增强 间作用可致心肌肥厚 缺 02 ACh 酸中毒 心室扩大 心衰, 心肌收缩能力下降

48 ( 四 ) 心率 ( 次 / 分 ) 1. 心率变化对心输出量的影响心率在一定范围内 (40~180 次 /min) 心输出量 心率 心肌收缩能力 ( 阶梯现象 Ca 2+ ) 动用心肌收缩期贮备能力

49 心率过快 (HR>180 次 / 分 ) 心率过慢 (HR<40 次 / 分 ) 心室充盈时间明显缩短 心室充盈量减少 心室舒张末期充盈量增加不多 搏出量减少 搏出量增加不多 心输出量 ( 搏出量 心率 ) 减少

50 2. 神经体液因素对心率的影响 交感神经 E NE 甲状腺激素 心率 迷走神经 心率 到达阈电位时程缩短 到达阈电位时程延长

51 交感神经兴奋 去甲肾上腺素 和 β 肾上腺素受 体结合 自律细胞 4 期的跨膜内向电流 I f 4 期自动除 极 SAN 自律性, 心率 迷走神经兴奋 Ach 和 M 型胆碱受体结合 K + 通道开放速率 K + 外流 最大复极电位绝对值, I K 衰减 自动去极化速度 SAN 自律性, 心率

52 影响心输出量的因素 ESV: 收缩末期容积 EDV: 舒张末期容积

53 五 心室功能评价 ( 一 ) 从心室压力变化评价心功能 心导管术检查是评价心室功能的金标准 1. 心脏射血功能评价 用心室内收缩压曲线做一阶微分, 得到的心室收缩压变化速率来评价收缩能力, 近而判断心脏射血 2. 心室舒张功能评价因受舒张未压和主动脉压等影响, 用血压变化率除以瞬时室内压, 更能反应心脏收缩能力 即 (dp/dt)/p

54 ( 二 ) 从心室容积变化评价心功能 1. 心室收缩功能评价 超声心动图 2. 心室舒张功能评价左心室舒张未内径 收缩未内径 ; 左心室舒张未容积 收缩未容积 ; 左心室射血分数 ; 射血时容积随时间变化速率 dv/dt, 直径随时间变化速率 dd/dt

55 ( 三 ) 应用心室压力 - 容积环评价心功能 临床意义 : 一方面根据压力 - 容积环的改变判断心脏病变的原因 ; 另一方面也能病变的程度

56 第二节心脏的电生理学 及生理特性

57 心肌细胞的分类 1 按功能 电生理特性来分: 工作细胞 ( 普通心肌细胞 ) 包括心房肌 心室肌, 有收缩性 兴奋性 传导性, 无自律性 自律细胞 主要包括窦房结细胞 浦肯野细胞, 有自律性 传导性 兴奋性, 无收缩性

58 2 按动作电位 0 期去极速度来分 : 快反应细胞 0 期去极速度快,0 期主要与钠内流有关 快反应细胞包括内流有关 快反应细胞包括心房肌 心室肌及浦肯野细胞 慢反应细胞 0 期去极速度慢,0 期主要与钙内流有关 慢反应细胞内流有关 慢反应细胞包括窦房结 房室交界

59 心房肌 C 快反应非 快反应 C 心室肌 C 自律细胞 房室束 C 快反应 心肌 C 浦肯野 C 自律细胞 窦房结 PC 慢反应 C 房结区 C 慢反应 结希区 C 自律细胞 结区 C : 慢反应非自律 C (?)

60 一 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制

61 ( 一 ) 工作细胞跨膜电位及其形成机制 1. 静息电位 (resting potential) 静息电位约为 mV 接近于 E k 形成机制 : K + 外流 (I k1 通道 ) 少量 Na + 内流 Na + 泵活动生电性的外向泵电流

62 整流 的概念 : 整流一词来源于电子学, 人们熟知的二极管可将交流电变为直流电, 是为二极管的整流作用 根据欧姆定律, 通过某一段的电流强度与该段导线两端的电位差成正比, 与导线的电阻成反比, 即 I=V/R 当电阻不变时, 电流与电压成正比, 或者说呈直线关系 如果这种关系不呈直线而呈曲线即为整流 如果随电压的增大而电流的增加量比按直线关系的预期减小, 电流 - 电压曲线向下弯曲, 则称为内向整流 相反, 为外向整流 有些离子通道的电流 - 膜电位关系也存在类似情况, 因此, 将 整流 一词引入

63 内向整流钾通道 (I k1 通道 ) 外向电流 Current 0 0 E k = -90mv 内向电流 Vm (mv)

64 内向整流钾通道 (I k1 通道 ) K + K + Extracellular solution K + K + K + Mg 2+ 多胺 K + K + Intracellular Solution K mv K +

65 2. 心室肌细胞动作电位 -90 心室肌细胞和骨骼肌 ( 神经纤维 ) 的动作电位模式图

66 动作电位的特征 形态复杂持续时间长有平台期动作电位的升支与降支不对称 动作电位的分期 动作电位的分期 膜电位 去极化过程 (1~2ms) 0 期 ( 去极化 ) -90mv +30mv 复极化过程 (200~300ms) 1 期 ( 快速复极初期 ) +30mv 0mv 2 期 ( 平台期 ) 停滞在 0mv 左右 3 期 ( 快速复极末期 ) 0mv -90mv 4 期 ( 静息期 ) 稳定在 -90mv

67 动作电位的机制 (1)0 期 ( 去极化 ) 过程 : 刺激 部分去极化 达到阈电位 (-70mV) 快 Na+ 通道开放 Na+ 内流, 电化学浓度梯度降低 膜电位负值降低 0mV +30mV( 超射 ) 特征 : 膜电位由静息状态的 -90mv 迅速上升到 +30mv 左右 去极相延续 1-2ms 最大除极速率为 V/s 机制 : 电压依赖性钠通道 (I Na ) 开放, Na + 内流引发更多的 Na + 通道开放, 形成 Na + 内流的正反馈, 形成再生性除极 同时,K + 通透性降低, 进一步加快膜去极化

68 心肌细胞的快钠通道 (I Na ) 能被河豚毒 (TTX) 所阻断 ; 但 不如骨骼肌和神经元细胞上的快钠通道 (I Na ) 对 TTX 敏感 拼死也要吃河豚 戒毒 局麻 镇痛

69 影响 0 期 ( 去极化 ) 的另外一种离子流 T 型钙电流 (I Ca-T ) 去极化后期被激活, 也是一种快反应通道, 作用弱

70 (2)1 期 ( 快速复极化 ) 特征 : 膜内电位迅速从 + 30mv 恢复到 0mv 左右, 历时约 10ms 形成类似于肌细胞或神经细胞样的峰电位 机制 :1 期复极是由瞬时性外向 K + 离子流 (I to ) 引起 (-30mV), 0 左右 Na + 通道失活,Na + 内流终止 另外, 暂时性的内正外负, 引起 Cl - 内流形成 I Cl, 但作用较弱

71 (3)2 期 ( 平台期 )Phase 2 (Plateau) 特征 : 膜电位基本停滞于 0mv 左右, 持续约 ms, 平台期是整个动作电位持续长的主要原因 机制 : 平台期是内向 Ca 2+ 电流和外向 K + 电流整合的结果 平台期涉及的离子通道包括 L 型 Ca 2+ 通道 k 通道和 I K1 通道

72 L 型钙通道 :Ca 2+ 内流 40mV 被激活 Ca 2+ 内流 Ca 2+ 内向电流 延迟整流钾通道 ( k ) 内向整流钾通道 ( k1 ) K+ 外流 k 通道 : 在平台期逐渐增大的 k 电流在 +20mv 激活, 至复极到 -50mV 左右关闭 I K1 通道 :0 期去极化过程中关闭, 复极化至 -60mv 恢复开放 平台期 K + 通透性较低, 不能迅速复极化

73 早期 Ca 2+ 内向电流 K + 外向电流 晚期 Ca 2+ 内向电流 < K + 外向电流 Vm 更负 复极化 L 型 Ca 2+ 通道的特征 1 慢通道, 慢速内向电流, 慢速激活 失活和再激活 2 电压依赖性 : 在 40mV 被激活,0mV 失活 3 能够被 Mn2+ 和维拉帕米所阻断

74 2 期平台期的生理意义 1 有效地调节心肌收缩力 ; 2 使绝对不应期延长, 保证了心肌不 发生强直收缩, 维持心脏节律有序地 收缩, 血液的持续流动

75 (4)3 期 ( 复极晚期 ) 特征 : 膜电位迅速从 0mv 复极到 -90mv, 历时 ms 2 期和 3 期之间没有明显界限 机制 :3 期复极是由于 L 型钙通道关闭, 内流停止, 而 K + 外流进行性增加所致 0mv L 型 Ca 2+ 通道失活,I Ca-L 0 K + 通道开放 K + 外流趋势 外向 K + 电流 mv 负值更低 静息膜电位

76 具体表现为 : k 通道 : 在平台期逐渐增大的 k 电流在至 3 期复极到 -50mV 左 右关闭 (3 期早中期主要外向电流 ) I K1 通道 : I K1 通道复极化至 -60mv 恢复开放, 膜对 K + 通透 性进行性增大,K + 外流不断增强, 为再生性正反馈过程, 导致膜快速复极化 (3 期后期主要外向电流 )

77 (5)4 期 ( 静息水平 ) 特征 : 膜电位稳定于 -90mv, 但膜内外持续进行离子交换 机制 : 在 4 期,Na +,Ca 2+ 逆浓度梯度外流 ; K + 逆浓度梯度内流, 以恢复细胞膜内外的离子浓度 Na + -K + 泵活动的逆向转运 : 3 个 Na + 外流和 2 个 K + 内流 Na + -Ca 2+ 交换 :1 个 Ca 2+ 外流,3 个 Na + 内流, 其驱动力是细胞膜内外的 Na + 浓度差 Ca 2+ 泵

78 心室肌细胞动作电位形成机制 0 期 1 期 2 期 3 期 4 期 Na + 通道失活 ; K + 外流 (I to 通道 ) Ca 2+ 内流 (L 型 Ca 2+ 通道 );K + 外流 ( I k 通道通透性 I k1 通道通透性 ) L 型 Ca 2+ 通道失活 ; 形成机制 再生性 Na + 内流 (Na + 通道 ) K + 外流进行性 (I k 通道 I k1 通道 ) Na + 泵 Na + -Ca 2+ 交换 Ca 2+ 泵

79 3. 心房肌细胞动作电位 (1) 心房肌细胞静息电位较小 (2) I to 通道较多, 没有明显的 2 期平台期,2-3 期较为连续 (3) 动作电位历时短 ms, 易受 Ach 的影响而时程变的更短 (I k-ach 通道开放 K + 外流 )

80 ( 二 ) 自律细胞的跨膜电位及形成机制 自律细胞为什么有自律性?( 以窦房结为例 ): 0mv mV -70mv 期自动去极化是产生自律性的基础 阈电位 最大复极电位

81 1 窦房结 P 细胞动作电位 ( 1 ) 生物电活动特点 1 0 期去极化由 I Ca-L 开放引起, 故除极缓慢 7ms, 10V/s; 能够被维拉帕米或 Mn 2+ 所阻断 2 最大舒张电位 70mV, 激活水平是 40mV, 轻度超 射 (+15mV) 3 缺乏 I to, 仅有 I k, 没有明显的 1 期和 2 期之分 4 复极化电流简单 - 主要 I k 产生的 K + 外向电流 5 4 期不稳定, 自动除极

82 (2) 窦房结细胞动作电位及其形成机制 0 期 3 期 4 期 膜电位 (mv) 离子基础 Ca 2+ 内流 (L 型 Ca 2+ 通道 ) L 型 Ca 2+ 通道逐渐失活 ;K + 外流逐渐增加 (I k 通道 ) K + 外流进行性 (I k 通道 ) Na + 内流进行性 (I f 通道 ) Ca 2+ 内流 (T 型 Ca 2+ 通道 )

83 膜电位 (mv) 离子基础 0 期 3 期 Ca 2+ 内流 (L 型 Ca 2+ 通道 ) L 型 Ca 2+ 通道逐渐失活 ;K + 外流逐渐增加 (I k 通道 ) 4 期 K + 外流进行性 (I k 通道 ) Na + 内流进行性 (I f 通道 ) Ca 2+ 内流 (T 型 Ca 2+ 通道 ) I k 衰减 ( 主要原因 ) I f ( 不重要 )

84 2 浦肯野细胞 (Purkinje Cell) 动作电位 电生理特性 最大舒张电位动作电位类型 0 期去极化速率 0 期去极化离子流传导速度自律性 4 期去极化速率 4 期去极化离子流 浦肯野细胞 -90mV 快反应快,400~800V/S I Na 快,2~4m/S 低慢,20mV/S 较少离子流主要 I f 内向激活增加速率慢, 幅度小 4 期 :1: If 离子流 ( 慢钠内流 )() 为主 ) 2 衰减性钾外流

85 I f 电流的特性 : 1 负载离子为钠离子, 也有部分钾离子 2 复极化到-60mV 时激活,-100mV 充分激活 ( 超极化激活的非特异性内向离子流 ) 3 阻断剂: 铯

86 窦房结和浦肯野细胞电生理特性对比 电生理特性窦房结细胞浦肯野细胞 最大舒张电位动作电位类型 0 期去极化速率 0 期去极化离子流传导速度自律性 4 期去极化速率 -70mV 慢反应慢,<10V/S I ca-l 慢, <0.05m/S 高快,100mV/S -90mV 快反应快,400~800V/S I Na 快,2~4m/S 低慢,20mV/S 4 期去极化离子流 多种离子流主要外向 I K 去激活衰减速率快, 幅度大 较少离子流主要 I f 内向激活增加速率慢, 幅度小

87 心肌的主要离子通道和离子电流 通道 Na + 通道 ( 快通道 ) L- 型 Ca 2+ 通道 ( 慢通道 ) I to ( 瞬时性外向电流 ) I k1 ( 内向整流电流 I k ( 延迟整流电流 特点 去极化到 -70mv 激活 ; 激活快, 失活快 (0mv 开始失活 ); 可被 TTX 阻断 去极化到 -40mv 激活 ; 激活慢, 失活慢 去极化到 -40mv 激活, 迅速失活 静息状态时通透性高, 去极化时通透性 ( 内向整流 ) 去极化到 -40mv 激活, 复 极化到 -40~-50mv 开始 失活 ; 激活和失活缓慢 作用 快反应细胞 0 期去极化 快反应细胞 2 期 ; 慢反应细胞 0 期去极化 快反应细胞 1 期复极化 快反应细胞静息电位 ;0 期关闭, 导致 2 期时程长 ;3 期逐渐开放, 参与复极化 快反应细胞 2 3 期复极化 ; 慢反应细胞 3 期复极化 ; I k 衰减导致自律细胞 4 期自动去极化

88 二 心肌的电生理特性 心肌的四种生理特性 兴奋性 (Excitability) 电生理特性 自律性 (Autorhythmicity) 传导性 (Conductivity) 收缩性 (Contractivity) 机械特性

89 ( 一 ) 兴奋性 1. 心肌细胞兴奋性的周期性变化 (1)) 有效不应期 (ERP) 相对不有效不应期 0 期去极化到应期 3 期复极至 -60mV 1 绝对不应期 0 期去极化到 3 期复极化至 -55mV 2 局部反应期 :-55mV 至 -60mV- 超常期

90 心肌的有效不应期特点 : 特别长, 相当 于收缩活动的整个收缩期和舒张期早期 生理意义 : 有利于心室充盈 心肌不发 生完全强直收缩, 保证心脏收缩和舒张交替 进行和泵血功能的完成

91 1. 心肌细胞兴奋性的周期性变化 (2) 相对不应期 (RRP RRP) 复极化 -60mV 至 -80mV 的时间 (3)) 超常期 (SNP) 膜内电位由 -80mV 恢复到 -90mV

92 2. 影响心肌细胞兴奋性的因素 (1) RMP 水平 RMP 水平愈高, 其距离阈电位水平 愈近 细胞兴奋性 1Ach K + 外流 超极化 2 细胞外 K + (2) 阈电位水平 阈电位水平升高, 则其距离 RMP 的距离亦增大, 细胞兴奋性降低

93 (3) Na + 通道的性状 Behavior of Na + channel 静息水平 激活水平 失活水平 复活水平 Resting ( 静息 ): -90mv Activated ( 激活 ) :-70mv Inactivated ( 失活 ) :+30mv 复活 : -60mv (reactivation)

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95 3. 心肌兴奋性周期性变化与收缩活动的关系 (1) 期前兴奋与期前收缩

96 期前兴奋的特征 1) 比正常 AP 幅值小的可扩布 AP 2)0 期除极速度慢 3)0 期除极幅度低 4) 传导性低 5) 动作电位时程短

97 (2) 脱失与代偿间歇

98 4 心肌不应期 (ERP) 的离散度 离散度 (Measures of Dispersion), 观测变量各个取值之间的差异程度 它是用以衡量风险大小的指标 长 Q-T 间期患者,ERP 的离散度增加, 易发早后去极化, 致尖端扭转型室速

99 心肌这种特别长的有效不应期的特点 ( 相当于收缩活动的整个收缩期和舒张期早期 ), 既有利于心室充盈, 又使心肌不发生完全强直收缩, 保证心脏收缩和舒张交替进行, 即泵血功能的完成

100 ( 二 ) 传导性 (conductivity) 衡量传导性的指标 -AP 的传导速度 传导途径 : 窦房结兴奋经心房肌细胞传播到整个右心房和左心房, 并沿优势传导通路到达房室结再经房室束和左 右束支传到浦肯野纤维网, 引起心室肌兴奋

101 1. 兴奋在心脏内的传导及特点 (1) 心肌细胞间为缝隙连接 ( 直接电传递 ) (2) 窦房结的兴奋经特殊传导系统传递到房室结 房室交界优势传导通路 : 特化的心房肌束 (3) 心室肌内膜细胞较外侧膜细胞先兴奋

102

103 (4) 兴奋在房室结传导的特点 房室交界是兴奋由心房进入心室的唯一通道, 兴奋传导速度缓慢 ( 特别是结区,0.02 m/s) 房室延搁 (0.1S) 房室延搁的生理意义 : 房 室不同时收缩, 有利于心室的充盈和射血 房室传导阻滞是比较常见的一种疾病

104 2. 影响传导性的因素 Factors determining conductivity of cardiac muscle (1) 结构因素 : 1) 细胞直径 ; 2) 缝隙连接的数量和功能状态 ( 心肌细胞受损, 细胞内酸中毒 ) 3) 分化程度 ( 低分化细胞 结区 )

105 (2) 生理因素 1) 动作电位 0 期去极化的速度和幅度 Speed and amplitude of phase 0 depolarization 0 期除极速度和幅度 局部电流产生速度和幅 度 邻近未兴奋部位膜去极化到阈电位水平的 时程 去极化的传导距离 传导性

106 兴奋传导的机理 : 局部电流

107 2) 膜电位水平 :0 期去极化的速度和幅度由 Na + 通道的工作状态来决定 a 静息膜电位水平 Na+ 通道开放的速度 去极化速度 局部电流引发去极化达到阈电位的速度 膜传导性 b 静息膜电位水平 Na+ 通道开放数目 0 期除极幅度 局部电流的幅度 传导速度

108 2) 膜电位水平 :0 期去极化的速度和幅度由 Na + 通道的工作状态来决定 Na + 通道的活动是电压依赖性的 快反应动作电位的 0 期去极化依赖于快钠通 道的激活开放 ; 而快钠 通道的激活开放又依赖 膜电位的大小

109 3) 邻旁未兴奋区心肌膜的兴奋性 邻近膜静息电位和阈电位差值 其兴奋性 膜去极化到达阈电位的时间 膜传导性

110 3. 传导性和心律失常 (1) 冲动传导障碍房室传导阻滞 : 起博器 (2) 冲动传导途径异常折返激动 ( 窦房结 心房 心室, 环路 ) 颤动 : 房颤 ( 血栓 ) 室颤 ( 实质上的心跳骤停 ): 电击除颤

111 ( 三 ) 自律性 (autorhythmicity) 1 心脏的起搏点 窦性节律 1) 窦房结 100 次 /min- 主要的起搏细胞 2) 房室结区 50 次 /min, 房室束 40 次 /min, 浦肯野纤维 25/min, 潜在起搏细胞 正常情况下仅起传导作用 异位起搏点

112 2 窦房结细胞控制潜在起搏点的主要机制 : (1) 抢先占领窦房结细胞自律性高于潜在起搏细胞, 后者尚未发生兴奋之前即接受窦房结传播的的兴奋产生 AP (2) 超速驱动压抑 超速驱动 : 自律细胞受到高于其固有频率的刺激时, 便按外加 刺激的频率发生兴奋 超速驱动压抑 : 在外来后超速驱动停止后, 自律性细胞不能立 即恢复自身固有频率起搏, 而是出现短暂停搏才能重新出现兴 奋, 按自身节律活动 特点 : 频率差有关

113 超速驱动压抑的产生是 Na + 泵活动的结果 超速驱动压抑 更多 Na + 泵激活 (3 个 Na + 泵出,2 个 K + 泵入 ) 细胞膜超极化 细胞兴奋需要更长时间

114 人工起搏器 artificial cardiac pacemaker 早一天安装, 早一天放

115 3. 影响自律性的因素 自律性的高低取决于细胞从最大舒张电位去极化到达阈电位的时程 (1)4 期自动除极的速度交感神经兴奋,β 受体激活, 内向电流 I f,4 期自动除极加快, 自律性升高, HR (2) 最大复极电位和阈电位之间的差距迷走神经兴奋,K+ 外流增加, 最大复极电位绝对值增大, 自律性降低, 心率减慢

116 临床常见与自律性相关的心律失常 (1) 窦性心律失常窦性心率 : 次 / 分, 窦性心动过速, 窦性心动过缓, 窦性心律不齐和病态窦房结综合征 (2) 异位性心律失常逸博 : 窦房结不能正常博动, 潜在起搏点取代早博 : 异位起搏点自律性增高超过窦房结自律性

117 ( 四 ) 收缩性 1 心肌收缩的特点 1) 同步收缩 : 全或无 式整个心房或心室成为一个功能合胞体 2) 不发生完全强直收缩有效不应期长, 保证心肌交替进行收缩和舒张活动 3) 对细胞外 Ca 2+ 的依赖性心肌的肌质网不发达, 贮 Ca 2+ 量少 动作电位平台期内流的 Ca 2+, 与肌质网 ryanodine 受体结合, 触发 Ca 2+ 释放

118 ( 四 ) 收缩性 2 影响心肌收缩的因素前 后负荷 心肌收缩力,Ca 2+ 3 心肌收缩与心力衰竭心肌细胞绝对数 肌原纤维的细胞容积减少 兴奋收缩耦联失常等

119 机小 结 生理特性特点意义电生理特性自律性各部不一保证心脏以窦性节律活动 窦房结最高 兴奋性有效不应期保证心脏舒缩交替进行特别长有利于心室充盈 传导性各部传导保证房室收缩协调速度不一顺次进行特械性收缩性全或无保证心房 ( 或心室 ) 同时 收缩, 利于心脏射血

120 三 体表心电图 P 波反映两房的去极化 QRS 波反映两室去极化 T 波反映两室的复极化 U 波机制不清 PR 间期房室传导时间, 表示兴奋从心房开始到心室开始兴奋所用的时间 QT 间期表示心室开始去极到复极化所用时间 ST 段表示心室肌全部去极化, 各部位之间无电位差

121

122 第三节血管生理

123 一 各类血管的功能特点 1. 弹性储器血管 主 A 肺 A( 弹力纤维多 ) 结构特点 : 中膜有大量弹力纤维 主要功能 : 1) 弹性回缩时, 可推动血液流动 ; 2) 缓冲管腔内压力

124 2 分配血管 3 毛细血管前阻力血管 小动脉 微动脉 直径 <2mm 结构特点 : 弹力纤维少, 平滑肌多 主要功能 : 平滑肌舒缩活动, 改变管径, 调节血流阻力和血流量 ; 维持动脉血压

125 4 毛细血管前括约肌 控制毛细血管开放数量 5 交换血管 真毛细血管网结构特点 : 壁薄, 通透性很大 功能特点 : 是血管内外物质交换的场所 6 毛细血管后阻力血管 小静脉 微静脉

126 7 容量血管 大静脉结构特点 : 壁薄, 口径大, 具扩张性 主要功能 : 血液储存库作用 8 短路血管

127 ( 二 ) 血管的内分泌功能 1 血管内皮细胞的内分泌功能 2 血管平滑肌细胞的内分泌功能 3 血管其它细胞的内分泌功能

128 二 血流动力学 ( 一 ) 血流量和血流速度 血流量 (Q,blood( flow): 单位时间内 流经血管某一横截面积的血量, 又称容积速度 1 泊肃叶定律 or Q = r 4 πr 4 P 8ηL Q=K (P1-P2) P2) L

129 2 血流方式 层流和湍流 * 层流 : 方向一致, 管长轴平行, 流速不同 * 湍流 : 速度快, 方向不一致, 漩涡 雷诺数 Re = VDρ η

130 ( 二 ) 血流阻力 (R,( resistance): 血流在 血管内流动时所遇到的阻力 血流阻力分配 : 主动脉及大动脉 9% 小动脉及分支 16% 微动脉 41% 毛细血管 27% 静脉 7% R= Q = R= P Q πr 4 P 8ηL 8ηL πr 4

131 影响血液黏度的因素 血细胞比容 血流的切率 血管口径 温度

132 ( 三 ) 血压 (blood( pressure) 血液对单位面积血管壁的侧压力 1mmHg=0.133 kpa

133 三 动脉血压与动脉脉搏 ( 一 ) 动脉血压 1 动脉血压的形成 (1) 血液充盈量 ( 前提 ) 平均充盈压 (2) 心脏射血 ( 动力 ) (3) 外周阻力 (4) 大 A 弹性贮器作用 : 1 使心室的间断性射血变为 A 内的连续血流 2 减少血压的变动幅度

134 2 动脉血压的测量与正常值 (1) (2) 动脉血压的测量方法动脉血压的正常值 收缩压 (systolic pressure) mmHg( kPa) 舒张压 (diastolic pressure) 60-80mmHg( kPa) 脉压 (pulse pressure) : 30-40mmHg 直接测量法间接测量法 收缩压舒张压 脉压差 平均动脉压 = 舒张压 +1/3 脉压 100mmHg

135 血压的生理变化 : 不同的性别血压不同 : 男性高于女性 不同的年龄血压不同 : 老年人高于年轻人 同一个体在不同的生理状态下血压不同情绪激动时 活动时高于安静时

136 3. 高血压与高血压前期

137 4. 影响动脉血压的因素 (1) 每搏输出量收缩压主要反映搏出量 每搏输出量 大动脉血量增加管壁压 收缩压 收缩期流向外周的血量增加舒张压略 (2) 心率主要影响舒张压 心率 舒张期缩短 舒张期存留在大动脉中的血量增多 收缩期流向外周的血量增加 舒张压 收缩压 脉压

138 3. 外周阻力主要影响舒张压 外周阻力 舒张期内大动脉内血量 舒张压 收缩期流向外周的血量增加 收缩压 脉压 4. 弹性贮器血管的缓冲作用主要影响脉压 大 A 弹性 心收缩期大动脉扩张能力 收缩压 心舒期弹性回缩能力 舒张压 脉压

139 5. 循环血量与血管容量的比例关系 : 循环血量 或血管容量 回心血量 BP 体循环充盈压

140 ( 二 ) 动脉脉搏 1 动脉脉搏波形 波形上升支 : 陡峭前段波形下降支 : 后段 (1) 上升支 : 陡峭, 受射血速度 输出量 阻力影响 (2) 下降支 : 主要受外周阻力影响 2 动脉脉搏波向外周动脉的传播速度

141 影响动脉血压的因素 动脉血压 形成 影响 一个前提 两个因素 血管顺应性 循环系统内的血液充盈 心脏射血 外周阻力 心输出量 每搏输出量 心率 主 大动脉弹性 贮器作用 Department of Physiology, Gaofeng medical of Yan anuniversity

142 四 静脉血压和静脉回心血量 静脉的功能意义 : 1) 血液回流入心脏的通道 ; 2) 血液的储存库. ( 一 ) 静脉血压 (venous pressure) 1. 正常值 : 小 V: 15-20mmHg 下腔 V:3-4mmHg 右心房接近 0 外周静脉压

143 2. 中心静脉压 (CVP) 概念 : 右心房及胸腔内大静脉的血压 4-12cmH 2 O 影响因素 : 1 心脏的泵血功能 心脏射血能力强 回心血量及时排出 心室内 压, 从右房 右室血流, 心房 CVP 2 静脉回心血量 静脉回流多 中心静脉压 静脉回流速度

144 临床意义 : 临床上作为输液的量与速度的 观察指标 CVP 输液量不足 CVP 输液过快或心力衰竭

145 ( 二 ) 重力对静脉压的影响 重力对静脉压影响明显 ; 跨壁压是保持静脉充盈的必要条件卧 : 各处静脉压大致相同立 : 各处静脉压大不相同直立时 : 心水平以下 V 压 心水平以上 V 压

146 ( 三 ) 静脉回心血量 1 静脉对血流的阻力 微静脉 : 改变毛细血管前 后阻力比值, 调节组织液的生成 跨壁压 : 影响血管形态, 从而改变静脉血流阻力

147 2. 影响静脉回心血量的因素 ⑴ 体循环平均充盈压 : 体循环平均充盈压 静脉回心血量 体循环平均充盈压 静脉回心血量 ⑵ 心脏收缩力量心脏收缩能力 有利于静脉血回心 心肌收缩力 1 右心衰时, 回心血量,, 血液淤积于大静脉 2 左心衰时, 左心射血 左房及肺静脉压 肺淤 血 肺水肿

148 (3) 骨骼肌的挤压作用 肌肉收缩 --- 肌肉泵 静脉挤压 静脉回流 回心血量 肌肉泵 ( 静脉泵 )

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150 下肢静脉曲张 弹力袜

151 (4) 体位改变 卧位 立位时 静脉扩张, 容量 增大 回心血量

152 ⑸ 呼吸运动 ( 呼吸泵 )

153 ( 四 ) 静脉脉搏 事例 : 老张因为大腿骨折卧床了几个月, 今天石膏终于拆了, 就想下来活动一下, 没有想到一起来就觉得眼前一黑, 站不稳, 为什么?

154 五 微循环 (microcirculation) 微静脉与微动脉之间的血液循环

155 ( 一 ) 微循环的组成 :7 个部分 3 条通路

156 1. 迂回通路 ( 营养通路 ) 微动脉 总闸门含平滑肌, 受神经支配, 可收缩 微静脉后微动脉真毛细血管网 主要为平滑肌 后闸门 分闸门 毛细血管前括约肌

157 特点 :1: 管壁薄 迂回曲折, 交错成网 2 血流缓慢 3 交替开放 (20%) 功能 : 物质交换

158 ⑵ 直捷通道 (thoroughfare channel) 微动脉 后微动脉 通血毛细血管 微静脉 微静脉 微动脉 特点 : 管径较 粗 血流较快, 经常开放 通血毛细血管 功能 : 使部分 血液迅速经微 循环回心 ; 少 量物质交换 后微动脉

159 ⑶ 动 - 静脉短路 (arteriovenous shunt) 微动脉 A-V 吻合支 微静脉 特点 : 血流最快, 不能进行物质交换 功能 : 调节体温 动 静吻合支

160 迂回通路直捷通路 A V 短路 血流慢, 透性好较快最快 开放交替开放经常开一般不开 意义物质交换迅速回心调节体温

161 ( 二 ) 微循环的血流动力学 1. 微循环的血流阻力 动脉端 :30-40mmHg 中段 :25mmHg 静脉端 :10-15mmHg 微动脉阻力最大 ; 毛细血管内压力取决于前后阻力比 2. 微循环血流量的调节 5-10 次 / 分血管舒缩活动 ; 主要受局部代谢产物控制 ( 三 ) 微循环的物质交换方式 ( 自学 ) 1. 扩散 2. 滤过和重吸收 3. 吞饮

162 ( 一 ) 组织液的生成 四 组织液 有效滤过压 =( 毛细血管血压 + 组织胶体渗透压 )-( 血浆胶体渗透压 + 组织液静水压 ) 动脉端 静脉端 毛细血管血压 毛细血管血压 32mmHg 血浆胶体渗透压 14mmHg 血浆胶体渗透压 25mmHg 组织液静水压 25mmHg 组织液静水压 2mmHg 组织液胶体渗透压 2mmHg 组织液胶体渗透压 8mmHg 8mmHg 动脉端 =(32+8)-(25+2)=13mmHg ( 滤过 ) 静脉端 =(14+8)-(25+2)=-5mmHg ( 重吸收 ;90%)

163 二 影响组织液生成的因素 1. 毛细血管血压有效流体静压静压 生成 ( 右心衰竭 水肿 ) 2. 有效胶体渗透压有效胶渗压 生成 ( 肝 肾疾病和严重营养不良 ) 3. 淋巴回流淋巴回流受阻 水肿 丝虫病引起淋巴管阻塞 4. 毛细血管壁通透性 过敏反应 烧伤

164 橡皮肿

165 七 淋巴液的生成和回流 生理意义 : 1. 回收蛋白质 ( 最重要 ) 2. 运输脂肪及其他营养物质 3. 平衡血浆与组织液 4. 淋巴结的防御 屏障作用

166 第四节心血管活动的调节

167 调节的目的 : 适应机体的需要 调节的方式 : 1) 神经调节 稳定血压 协调各器官的供血 调节的途经 : 2) 体液调节 3) 自身调节 1)HR 2)SV 3) 血管紧张性 血压相对稳定

168 ( 一 ) 心脏和血管的神经支配 1 心脏的神经支配 (1) 心交感神经 脊髓胸段中间外侧柱 一 神经调节 双重神经支配 节前纤维 星状节颈交感节 节后纤维 心上神经 心中神经 心下神经 窦房结 房室束 房室交界 心房肌 心室肌

169 心交感神经的作用 : 其节后纤维末梢释放去甲肾上腺素 (NE) NE + 细胞膜上的肾上腺素能 β 受体 G 蛋白 -AC-cAMP-PKA 途径 使心率加快 传导加快 心收缩力增强 Ca 2+ 内流心肌收缩力增强 ( 正性变力作用 ) I f I Ca-T 慢反应细胞 0 期去极化速度 幅度 自律性 心率加快 ( 正性变时作用 ) 传导加速 ( 正性变传导作用 )

170 (2) 心迷走神经 延髓节前纤维背核 疑核 心壁 节后纤维 窦房结 房室束 房室交界 室内传导系统 心房肌 部分心室肌 作用 : 节后神经末梢释放乙酰胆碱, 与胆碱能 M 受体结合使心率减慢 传导减速 心收缩力 减弱 负性变时 负性变传导 负性变力作用

171 作用机制 心率减慢 窦房结细胞复极时 K + 外流增加 最大复极电位远离阈电位 抑制 I f 电流 4 期自动去极化的速度慢 收缩力减弱 自律性 钙通道开放 Ca 2+ 内流 收缩性 房室传导减慢 Ca 2+ 内流 慢反应 C 0 期去极速度 传导性

172 (3) 支配心脏的肽能神经纤维 ( 自学 ) (4) 心脏的传入神经纤维 ( 自学 ) (5) 心交感紧张与心迷走紧张 实验动物 : 犬 1 正常心率 : 90 次 / 分 2 单纯阻断迷走神经 : 180 次 / 分 3 单纯阻断交感神经 : 70 次 / 分 4 同时阻断交感和迷走神经 :120 次 / 分

173 2. 血管的神经支配 ( 血管运动神经纤维 ) (1) 交感缩血管神经纤维 支配 : 所有的血管平滑肌 递质 : 去甲肾上腺素 (norepinephrine,ne) 受体 :α-r: 血管收缩 ( 为主 ) β-r: 血管舒张

174 作用特点 : (1) 多数血管只接受交感缩血管神经纤维的 单一神经支配 交感缩血管紧张 :1~3 次 /s (2) 不同器官的血管神经分布密度不同皮肤 > 骨骼肌 > 內脏 > 冠状动脉 脑动脉 (3) 同一器官的不同血管神经分布密度不同 动脉 > 静脉 细血管 > 粗血管 交感缩血管紧张过度亢奋易发高血压 慢性心力衰竭

175 (2) 交感舒血管纤维 支配 : 骨骼肌的微 A 递质 : 乙酰胆碱作用 : Ach+M 受体 血管舒张特点 : 无紧张性活动

176 (3) 副交感舒血管纤维 支配 : 脑血管唾液腺血管胃肠腺血管外生殖器血管 递质 : 乙酰胆碱 作用 : Ach+M 受体 血管舒张 特点 : 调节局部血流量

177 ( 二 ) 心血管中枢 在中枢神经系统内, 与心血管活动有关的神经元集中的部位 1. 脊髓 : 原始反射, 不能进行精细调节 2. 延髓 : 是基本中枢 3. 下丘脑 4. 其他心血管中枢

178 下丘脑室旁核 (PVN) 头端腹外侧区 (RVLM) 交感紧张 延髓 : 心交感 心迷走 交感缩血管中枢 尾端腹外侧区 (CVLM) 孤束核 (NTS) 背核和疑核 迷走紧张 心率加快 心肌收缩力加强 心输出量增多 外周阻力加大 血压升高 心率减慢 心肌收缩力减弱 心输出量减少 血压下降

179 ( 三 ) 心血管反射 (cardiovascular reflex) 1 颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射 (1) 压力感受器 颈动脉窦 主动脉弓压力感受器, 血管外膜下的神经未梢 平均动脉压 (mmhg) 窦神经压力感受器传入纤维放电

180 (2) 传入神经及其中枢联系 传入神经 : 窦神经, 主动脉神经 ( 减压神经 ) 冲动 信号 延髓 NTS 尾端腹外侧区 (CVLM) 背核和疑核 + 交感紧张 迷走紧张

181 (3) 反射效应 : 动脉血压保持稳定 血压 颈动脉窦 主动脉弓 压力感受器 窦神经 主动脉神经 延髓 心交感紧张性 心迷走紧张性 心率 心输出量 交感缩血管紧张性 外周阻力 血压

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183 (4) 压力感受性反射功能曲线 窦内压与平均动脉压相等的点 闭环工作点 特点 : 1 BP 在 mmhg 范围内波动时降压反射起作用 ( 在 100mmHg 最敏感 ) 2 对 BP 的迅速变化敏感 3 颈动脉窦的敏感性 > 主动脉弓区 4 双向效应 : 降 / 升压 (5) 生理意义 : 维持动脉血压在快速变化过程中的相对稳定

184 2 颈动脉体 主动脉体化学感受性反射 (1) 反射弧感受器 : 颈动脉体 主动脉体化学感受器适宜刺激 : 血 PO2 PCO2 H+ 传入神经 : 窦神经 迷走神经中枢 : 基本中枢在延髓传出神经 : 心交感 N 交感缩血管 N 膈 N 肋间 N 效应器 : 心脏 血管 呼吸肌

185 (2) 反射过程 : P O2 P CO2 H + 颈动脉体 主动脉体 窦神经. 舌咽神经化学感受器 + 迷走神经 延髓 呼吸中枢 膈 N 肋间 N 呼吸加深加快心交感神经 心 心输出量 血压 交感缩血管神经 外周阻力 血液重新分配, 皮肤 内脏等血量, 优先保证心 脑血供

186 (3) 特点 : 1 在低氧 窒息等情况下, 血压降低到 80mmHg 以下时才起作用 ; 2 主要影响呼吸 3 适宜刺激为血液化学成分变化 ; 4 效应仅为单向升压 (4) 意义 : 在应急中发挥作用

187 3 心肺感受器引起的心血管反射 心肺感受器位于心房 心室和肺循环大血管内 ; 容量感受性反射是典型的心肺感受器反射 (1) 容量感受器 (2) 化学感受器 血压增高容量增加 前列腺素缓激肽 肾交感紧张性 血管加压素释放 交感紧张性 心迷走紧张性 肾素释放 肾血流量 血压

188 ( 四 ) 心血管反射的中枢整合模式 ( 自学 )

189 ( 一 ) 肾素 - 血管紧张素系统 (RAS) 1 RAS 的构成 二 体液调节 血管紧张素原 ( 肝脏合成 ) 肾素 ( 由肾近球细胞分泌 ) 血管紧张素 Ⅰ( 十肽 ) 血管紧张素转化酶 失血 失水 血钠 血管紧张素 Ⅱ( 八肽 ) 氨基肽酶 A 血管紧张素 Ⅲ( 七肽 )

190 2 主要血管紧张素的生物学作用 : (1)AngⅡ( 体内最强的缩血管活性物质 ) 1) 全身微动脉收缩外周阻力血压 2) 醛固酮肾小管对 Na + 水重吸收细胞外液 3) 交感 N 末梢释放 NE R 血压 4) 中枢 : 压力感受敏感, 交感缩血管中枢紧张性 ; 垂体后叶素释放增加 ; 增强 CRH; 引起或增强渴觉

191 (2) 血管紧张素 Ⅲ: 1) 缩血管 ( 弱 ) 2) 醛固酮 ( 强 ) 3. 意义 : 对失血等情形循环的调节起重要作用

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193 ( 二 ) 肾上腺素和去甲肾上腺素 1. 来源 : 肾上腺髓质 : 肾上腺素 (80%), 去甲肾上腺素 (20%) 肾上腺素能神经末梢 ( 少量 ) 2. 作用 ( 强心 ) 1) 肾上腺素 (epinephrine, E) E 心脏 β1 心率 心力 心输出量 血管 α 收缩 ( 皮 胃肠 肾 ) β2 舒张 ( 骨骼肌 肝 ) β 小剂量舒张大剂量 α 收缩

194 2) 去甲肾上腺素 (norepinephrine,ne pinephrine,ne) ( 升压 ) 心脏 ( 离体 ) β1 心率 心力 心输出量 血管 α 收缩 ( 全身 ) R BP 心率

195 来源受体作用用途 Epinephrine 肾上腺髓质 80% α 1 β 1 β 2 均可结合 心脏正性变力变时变传导 血管 (α 受体 ) 收缩 ( 皮肤 胃肠道 肾 ) 血管 (β 2 受体 ) 舒张 ( 肝 骨骼肌 ) 总效应 : 血流重新分布 强心剂 Norepinephrine 肾上腺髓质 20% 大部分交感 N 节后 f α 1 β 1 可结合,β 2 结合力弱 心脏正性变力变时变传导 血管 (α 受体 ) 收缩 BP 升压药

196 醛固酮的分泌

197 ( 三 ) 血管升压素 vasopressin 1. 来源 : 视上核, 室旁核 2. 作用 : 2)VP 3. 意义 : 抗利尿激素 antidiuretic hormone,adh V2 受体 1)VP 促进肾小管对水的重吸收 ( 抗利尿 ) V1 受体 缩血管 ( 最强 ) 1 正常情况下, 主要引起抗利尿作用 2 禁水 失血 失水时, 保持体液量, 维持动脉血压的稳定

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199 ( 四 ) 血管内皮生成的血管活性物质 1 血管内皮生成的舒血管物质 (1)NO 1)NO 合成 : NOS enos, 内皮细胞 nnos, 神经细胞 inos, 单核 - 巨噬细胞 L- 精氨酸 NO

200 2)NO 作用 : 舒张血管 抑制血小板聚集 抑制平滑肌增殖, 维持血管正常结构 形态 降低交感缩血管紧张, 抑制交感末梢 NE 的释放

201 3)NO 生物效应 : NOS GC NO Arg GTP cgmp Ca 2+ 外流, 血管舒张 5-TH Ach 缓激肽 NE 内皮素 花生四烯酸和内皮血流切应力

202 (2)PGI 2 舒张血管 抑制血小板聚集 (3) 内皮超极化因子 (EDHF) 促进 Ca 2+ 依赖的 K + 通道打开, 平滑肌超极化

203 2 血管内皮生成的缩血管物质 ( 自学 ) 内皮素 (ET) 成员 :ET-1 ET-2 ET-3 血管肠收缩肽, 具有强烈而持久的缩血管作用 ET 受体 :ET A R ET B R ET C R 最强烈的缩血管物质之一 ; 参与血压长期调节

204 一氧化氮之父穆拉德 河南大学校长与穆拉德

205 ( 五 ) 激肽释放酶 激肽系统 1 激肽的生成与降解

206 2 激肽的生理作用 血管平滑肌舒张 ( 最强的舒血管物质之一 ) 激肽原 激肽释放酶 激肽 +B 2 受体 + B 1 受体 内脏平滑肌收缩 毛细血管通透性 致痛作用

207 ( 六 ) 心血管活性多肽 1 心房钠尿肽 (ANP) 心房钠尿肽 (ANP), 心房肌合成 钠尿肽 脑尿肽 (BNP), 心室肌合成 ANP 的生理作用 : C 型钠尿肽 (CNP), 内皮细胞 利钠和利尿 增加滤过, 抑制吸收, 抗 RAAS 心血管作用 外周舒血管 ; 心率下降, 输出量减少 调节细胞增殖 负调节 抗 RAS,ET 和 NE 的缩血管效应

208 2 肾上腺髓质素 (ADM) 持续外周舒血管, 血压下降 ; 对心脏起正性肌力作用 3 尾加压素 Ⅱ(UⅡ) 持续收缩血管, 尤动脉, 是最强缩血管活性肽 4 阿片肽 中枢性抑交感, 强迷走 ; 舒血管 ; 抑交感释放递质 5 降钙素基因相关肽 (CGRP) 广泛分布心肌和血管壁, 正性变力变时作用 ; 最强烈的舒血管物质

209 ( 七 ) 气体信号分子 ( 自学 ) ( 八 ) 前列腺素 ( 自学 ) ( 九 ) 细胞因子 ( 自学 ) ( 十 ) 其它因素 ( 自学 )

210 三 自身调节 ( 一 ) 代谢性自身调节机制 局部代谢产物 :CO 2 腺苷 乳酸 H + K + 或 P O2 ( 二 ) 肌源性自身调节机制 平滑肌紧张性收缩, 称肌源性活动 平滑肌受牵张, 紧张性加强

211 四 动脉血压的长期调节 ( 一 ) 体液平衡与血压稳态的相互制约 维持稳态的基础是液体摄入量与排出量之间的平衡 循环血增加, 平均压升高 ; 血压对肾形成压力性利尿 ( 二 ) 影响肾 - 体液控制系统活动的主因素 血管升压素 (VP) 心房钠尿肽 (ANP) 肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统 (RAAS)

212 第五节器官循环 ( 自学 )

213 一 冠脉循环 ( 一 ) 冠脉循环的解剖特点 1 主干及大分支在心脏表面, 小分支垂直心脏表面穿入心肌, 再分支, 内膜下成网状 2 分布密度大 根 /mm2, 纤维数与毛细血管数成 1:1 3 侧支较细, 短时期内不易形成侧支循环

214 ( 二 ) 冠脉循环的生理特点 1 灌注压高, 血流量大 60-80ml/100g.min, 总量 225ml/min; 占 C.O 的 4-5%, 仅占体重 0.5%; 运动可增大 4-5 倍 2 摄氧率高, 耗氧量大富含肌红蛋白, 动 静摄 O 2 70%; 扩张血管 增加血流, 提高 O 2 供

215 3 血流量受心肌收缩影响显著

216 ( 三 ) 冠脉血流量的调节 1 心肌代谢水平的影响 舒血管物 : 腺苷,H + CO 2 乳酸 缓激肽 PGE 2 神经调节交感 :α 受体缩血管,β 受体舒血管 迷走 : 平滑肌 M 受体舒血管, 心肌 M 受体代谢低, 继发性引起血管收缩 代谢产物作用所掩盖

217 ( 三 ) 冠脉血流量的调节 3 体液调节 E 和 NE:α 受体缩血管,β 受体舒血管 T3: 代谢水平, 代谢产物, 舒血管,CBF NO 和 CGRP: 舒张冠脉,CBF Ang 和 VP: 收缩冠脉,CBF

218 感谢各位同学的合作祝同学们学习进步, 心想事成!

219 部位 纤维直径 μm 传导速度 m/s 窦房结 5 <0.05 心房肌 房室束 15 1~1.5 浦肯野细胞 40 3~4

220 窦神经压力感受器传入纤维放电 平均动脉压 (mmhg)

221 动脉血压的间接测量

222

223 下肢的水肿 颈静脉的怒张

224 抗利尿激素的合成和分泌 下丘脑视上核 室旁核 垂体后叶贮存并释放入血

225 部位 纤维直径 μm 传导速度 m/s 窦房结 5 <0.05 心房肌 房室束 15 1~1.5 浦肯野细胞 40 3~4

226 缝隙连接

227 小结 : 分期 RP 水平 mv 时间 ms 意义 机制 0-90~+30 <1 兴奋发生 Na + 内流 ~0 10 快复初 K + 外流 2 停滞在 0 100~150 缓复 Ca 2+ 内 K + 外 3 0~ ~150 快复末 K + 外流 4 稳定静息电位水平 Na + -K + 泵,Ca 2+ -Na + 交换, 钙泵

228 Ca 2+ 通道 1. L 型 Ca 2+ 通道 (long-lasting calcium channel): 激活 失活和复活均慢, 又称为慢通道 (slow channel), 在平台期形成中起重要作用 2. T 型 Ca 2+ 通道 (transient calcium channel): 激活和失活均快, 主要在自律细胞 4 期自动去极化过 程中发挥作用

229 4) 细胞外液中 [K + ] 细胞外液中 [K + ] 轻度升高, 细胞膜内外 [K + ] 浓度差下降,RP 减小 ( 膜轻度去极化 ), 兴奋性升高 细胞外液中 [K + ] 显著升高, 细胞膜明显去极化, 钠通道失活, 兴奋性下降 细胞外液中 [K + ] 降低, 膜 K + 对通透性下降, K + 外流 降少, RP 减小 ( 膜轻度去极化 ), 兴奋性升高