血液循環(huán)生理學(xué)

1、血液循環(huán)-生理學(xué),第四章　血液循環(huán),,血液循環(huán) 生理學(xué),,心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié),血管生理,心臟的泵血功能,心臟的生物電,Zun Yi Medical University,心臟 心血管系統(tǒng) 動(dòng)、靜脈 毛細(xì)血管循環(huán)系統(tǒng)

2、 淋巴管道 淋巴系統(tǒng) 淋巴器官*功 能： 物質(zhì)運(yùn)輸、物質(zhì)交換、維持穩(wěn)態(tài)、 機(jī)體防御及免疫、內(nèi)分泌等。,,,,第一節(jié) 心臟的泵血功能,第一節(jié) 心臟的泵血功能,,,1、我們的心臟是怎樣工作的？2.怎么評(píng)價(jià)

3、我們心臟的工作能力？3.有哪些因素可以影響我們心臟的工作？,請(qǐng)思考：,,(systole) (diastole),一、心臟泵血的過程和機(jī)制,(一) 心動(dòng)周期 心動(dòng)周期（cardiac cycle） 心臟一次收縮和舒張構(gòu)成的一個(gè)機(jī)械活動(dòng)周期 , 分為收縮期和舒張期。,心縮(舒)期習(xí)慣以心室的活動(dòng)作為心臟活動(dòng)的指標(biāo),心率（heart rate，HR） ： 每min心臟搏動(dòng)（心動(dòng)周期）的次數(shù)

4、 正常成人HR：60～100次/分。 HR 75次/min，每一個(gè)心動(dòng)周期：,在這0.8s的心動(dòng)周期內(nèi)，心房、心室是怎樣活動(dòng)的？,(一) 心動(dòng)周期,0.8秒,,,,,,,,0.8,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.7,0.6,,,,,室縮 0.3s室舒 0.5s,房縮 0.1s 房舒 0.7s,(一) 心動(dòng)周期,心動(dòng)周期的特點(diǎn) :1.房室不同步收縮2.有一個(gè)全心舒張期 3.

5、舒張期長(zhǎng)于收縮期,心率加快時(shí)，心動(dòng)周期 ，,(一) 心動(dòng)周期,縮短,收縮期與舒張期哪個(gè)縮短最為顯著？,（二）心臟泵血過程（以左心為例）,Zun Yi Medical University,心動(dòng)周期中 壓力變化 瓣膜變化 容積變化 血流變化,1. 心室收縮期 持續(xù)0.3s,2. 心室舒張期,（2）心室充盈期,心室進(jìn)一步舒張,房?jī)?nèi)壓,,房室瓣開放,,心室充盈,,室內(nèi)壓繼續(xù),﹤,快速充盈期 (0.1

6、1s)充盈早期,心室舒張 的“抽吸” 力大,充盈速度快,量大 (占充盈量2/3)容積↑室內(nèi)壓↓可呈負(fù)壓,減慢充盈期 約0.22s充盈 的中晚期,快速充盈期后,心室容積↑,心室內(nèi)壓↑,房室壓力差↓,速度慢、量少，最后0.1s,下一個(gè)心動(dòng)周期的心房收縮充盈量再增加10~30%,,,,,,,,,,⑦心房收縮期 ①等容收縮期 ②快速射血期 ③減慢射血期 ④等容舒張期 ⑤快速充盈期 ⑥減慢充盈期,

7、心動(dòng)周期中壓力、瓣膜、容積、血流變化,,心泵血功能特點(diǎn)小結(jié),心室,動(dòng)脈壓力差 心室肌收縮,2.心室的充盈動(dòng)力：,心室肌舒張使室內(nèi)壓下降,(占充盈2/3),心房肌收縮使房?jī)?nèi)壓升高,(占充盈1/3),,,3.室內(nèi)壓變化速率最快的時(shí)期是:,等容收縮期和等容舒張期,4. 室內(nèi)壓最高：快速射血期 室內(nèi)壓最低：快速充盈期,5.血液的單向流動(dòng)有賴于瓣膜的完整,心泵血功能特點(diǎn)小結(jié),6. 一個(gè)心動(dòng)周期中，右心室內(nèi)壓變化的幅度比左心室的小

8、得多，因?yàn)榉蝿?dòng)脈壓力僅為主動(dòng)脈的1/6,心泵血功能特點(diǎn)小結(jié),7. 左、右心室的搏出血量相等。,心房舒張：接納、儲(chǔ)存從靜脈回流的血液 此時(shí)心房只作為一個(gè)通道 心房收縮：可使心室充盈增加10%~30%， 有利于心室的射血,(三) 心房在心臟泵血活動(dòng)中的作用,心動(dòng)周期中房?jī)?nèi)壓的變化,第一心音 第二心音 第三心音 第四心音

9、 特 音調(diào)低沉 音調(diào)高清 音調(diào)低濁 音調(diào)低沉 點(diǎn) 持續(xù)較長(zhǎng) 持續(xù)較短 持續(xù)短 持續(xù)較長(zhǎng) 心室肌收縮和房 動(dòng)脈瓣關(guān)閉;射血 室壁和乳頭肌 心房強(qiáng)烈收縮， 成 室瓣關(guān)閉的振 突停導(dǎo)致大A和心室 伸展，血流速 擠血擊撞室壁 因 動(dòng);射血大A擴(kuò)張 壁振動(dòng)

10、 突變導(dǎo)致振動(dòng) 及產(chǎn)生旋渦 標(biāo) 心室收縮開始 心室舒張開始 快速充盈期末 心房音 志 （心尖區(qū)） （動(dòng)脈瓣區(qū)） （心尖） 意 心室收縮力與 動(dòng)脈瓣功能狀態(tài) 部分健康青年 部分老年和心 義 房室瓣功能狀態(tài) 舒末期壓力高,,,,,（四）心音的產(chǎn)生,

11、,二、心輸出量與心臟做功,心輸出量,,心臟做功,,1.每搏輸出量和射血分?jǐn)?shù) 每搏輸出量（Stroke volume，SV） 一側(cè)心室一次收縮射出的血量(約70ml）,,SV生理意義:心功能基礎(chǔ)參數(shù),SV = 舒張末期容積— 收縮末期容積,（一）心臟的輸出量,(EDV),(ESV),射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction) :,,每搏輸出量占心舒末期容積的百分比正常值:55% ~ 65%,

12、生理意義:評(píng)價(jià)心臟射血能力,及早期心功能異常,（一）心臟的輸出量,2、每分輸出量和心指數(shù),,每分輸出量(minute volume)：,每分鐘由一側(cè)心室射出的血量 簡(jiǎn)稱心輸出量(cardiac output,CO )　　　　　　 (CO=SV×HR＝4.5～6.0L/min),生理意義:評(píng)價(jià)不同狀態(tài)下的心功能,（一）心臟的輸出量,怎么評(píng)價(jià)此二人的心功能？,（一）心臟的輸出量,心 指 數(shù)(ca

13、rdiac index，CI)： 以單位體表面積計(jì)算的心輸出量.,,生理意義:評(píng)價(jià)不同個(gè)體間的心功能,中等身材成人： 3.0～3.5 L /（min·m2）,靜息心指數(shù)：空腹、安靜時(shí)的心指數(shù),（一）心臟的輸出量,(二) 心臟做功量（自學(xué)）,正常最大效率：20%～25%,每搏功=搏出量×射血壓+動(dòng)能(占1%) 每搏功≈壓強(qiáng)能＝搏出量×射血壓力 射血壓力＝ 射血期室內(nèi)壓(a)－

14、舒張期室內(nèi)壓(b) a≈平均動(dòng)脈壓 b≈平均左房壓◎搏功(J)=搏出量(L) ×血液比重× (平均動(dòng)脈壓－平均左房壓),1、每搏功(stroke work),搏功：心室一次收縮所作的功。 壓強(qiáng)能和動(dòng)能,生理意義：用心臟作功量要比單純的心輸出量評(píng)定心臟泵血功能的指標(biāo)更為全面。,每分功 = 搏 功 

15、15; 心 率,2、每分功(minute work),三、心泵功能的儲(chǔ)備,某人在不同狀態(tài)下的心泵功能,,指 標(biāo) 安靜狀態(tài) 劇烈運(yùn)動(dòng),心 率 60-100次/分 120-200次/分,,搏出量 60-80ml 170-180ml,心輸出量 4.5-6L/min 25-30L/min,,CO HR EDV ESV SV Re

16、st 5L 75/min 125ml 75ml 70mlExercise 30L 180/min 140ml 140mlreserve 25L 105 /min 15ml 55ml >70ml,,,,心力儲(chǔ)備（Cardiac reserve，CR）

17、： 心輸出量隨機(jī)體代謝需要而增加的能力, 反映了心臟泵血功能對(duì)代謝需要的適應(yīng)能力,Cardiac function reserve,CR大小取決于HR和SV的最大又最適宜的變化程度,三、心泵功能的儲(chǔ)備,三、心泵功能的儲(chǔ)備,四、影響心輸出量的因素,（一）搏出量對(duì)心輸出量的影響,心輸出量＝搏出量×心率,當(dāng)心率不變時(shí)： 心輸出量的多少與搏出量成正相關(guān),搏出量＝一側(cè)心室一次收縮所射出的血量,搏出量的

18、多少取決于心室收縮時(shí)心室肌的,a.收縮張力；,b.收縮速度；,c.收縮距離。,A.前負(fù)荷,B.后負(fù)荷,C.心肌收縮能力,而這a、b、c三參數(shù)的大小又取決于 :,Stroke volume,1、前負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,作為前負(fù)荷滿足兩個(gè)條件：,①肌肉收縮前所承受的負(fù)荷；,②由于肌肉是具有一定彈性的組織，因此在一定范圍內(nèi)，前負(fù)荷與初長(zhǎng)度呈正比。,那么，什么是心室肌的前負(fù)荷呢？,,what is preload?,心室肌的前負(fù)荷：心室舒張末期容

19、積 或心室舒張末期壓力(心房?jī)?nèi)壓）,①心室舒張末期的容積或內(nèi)壓是心室收縮之前已承受的負(fù)荷；,②在一定范圍內(nèi)，心室舒張末期的容積或內(nèi)壓與心室肌的初長(zhǎng)度呈正比。,1、前負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,心室舒張末期的容積（心室的前負(fù)荷）在一定范圍內(nèi)增大，心收縮力增強(qiáng)，搏出量增加。,,Frank,1895；Starling,1914,Frank-Starling law：,1、前負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,（1）心室功能曲線：（ventricular

20、function curve） 心室舒張末期的內(nèi)壓與左室搏功的關(guān)系曲線,Fig. Frank-Starling curve,1、前負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,cardiac cycle（心動(dòng)周期）,心泵血過程及機(jī)制,心音的分類及特點(diǎn),復(fù) 習(xí),心輸出量,心力儲(chǔ)備,為什么心室功能曲線無明顯的降支？,骨骼肌的長(zhǎng)度—張力曲線,心室功能曲線,意義: 可使心臟不致于在前負(fù)荷明顯增加時(shí)出現(xiàn)搏出量和作功能力的下降。,——心肌的伸展性較小

21、 心肌小節(jié)內(nèi)有連接蛋白 心肌細(xì)胞外間質(zhì)內(nèi)含大量的膠原纖維 心室由多層多種排列方向肌纖維組成心肌肌節(jié)長(zhǎng)度一般不會(huì)超過2.25~2.30μm,心室功能曲線無明顯的降支的原因,（2）異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)(heterometric autoregulation) 通過改變心肌初長(zhǎng)度（心室舒張末期容積）而引起心肌收縮力改變的調(diào)節(jié).,生理意義:

22、在于對(duì)搏出量的微小變化進(jìn)行精細(xì)的調(diào)節(jié),使心室射血與靜脈回心血量之間能保持平衡(量出而入),1、前負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,心肌異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)機(jī)制的研究進(jìn)展,a、肌小節(jié)內(nèi)粗、細(xì)肌絲的重疊程度,b、肌鈣蛋白對(duì)Ca2+的親和力呈長(zhǎng)度依賴性,b、肌鈣蛋白對(duì)Ca2+的親和力呈長(zhǎng)度依賴性,Backx PH, et al,Am J Physiol.,①心室充盈時(shí)間：心率增快，心室舒張期和充盈時(shí)間均縮短，心室充盈減少，前負(fù)荷減少，搏出量減少 ②靜脈回流速度

23、：靜脈回流增快，心室充盈量增多，前負(fù)荷增大，搏出量增大 ③心包內(nèi)壓：心包積液時(shí)，心包內(nèi)壓增高，可妨礙心臟充盈，前負(fù)荷減少，搏出量減少,（3）影響前負(fù)荷的因素,1）靜脈回心血量,④心室順應(yīng)性：心室順應(yīng)性降低時(shí)，心室充盈量 減少，前負(fù)荷減少，搏出量減少⑤心室的舒張功能：心肌細(xì)胞肌質(zhì)網(wǎng)對(duì)Ca2+的回收率越快，心室舒張?jiān)娇欤剐氖邑?fù)壓增大，心室抽吸力越強(qiáng)，靜脈回心血量越多。,（3）影響前負(fù)荷的因素,1）靜脈回

24、心血量,2）射血后心室內(nèi)的剩余血量,Question?臨床：一些心臟疾病可使心前負(fù)荷過度增加導(dǎo)致心力衰竭？,慢性主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全,2、后負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,后負(fù)荷必須具備兩個(gè)條件,①肌肉在收縮時(shí)承受的負(fù)荷,②它不增加肌肉的初長(zhǎng)度， 是肌肉收縮時(shí)遇到的阻力,左心室: 后負(fù)荷是主動(dòng)脈壓,what is afterload?,右心室的后負(fù)荷是肺動(dòng)脈壓,2、后負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,⑴左心室肌只在射血期間（心室肌纖維短縮期間）才承受主

25、動(dòng)脈壓；,⑵在心室舒張末期（左心室肌收縮之前），主動(dòng)脈瓣是關(guān)閉的，主動(dòng)脈壓的高低并不影響心室肌纖維的長(zhǎng)度。,,2、后負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,問題: 在整體條件下，正常人主動(dòng)脈血壓于80~170mmHg范圍內(nèi)變化時(shí)，心輸出量為什么并無明顯改變？,2、后負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,,2、后負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,心肌收縮能力↑（等長(zhǎng)調(diào)節(jié)）,心肌收縮能力 (myocardial contractility) 是指心肌不依

26、賴于前、后負(fù)荷而能改變其力學(xué)活動(dòng)的一種內(nèi)在特性。 又稱心肌的變力狀態(tài)(inotropic state),Why?,3、心肌收縮能力對(duì)搏出量的影響,等長(zhǎng)調(diào)節(jié)（homometric regulation） : 通過改變心肌收縮能力的心臟泵血功能調(diào)節(jié).,,,,3、心肌收縮能力對(duì)搏出量的影響,3、心肌收縮能力對(duì)搏出量的影響,影響心肌收縮能力的因素,① 活化橫橋數(shù),Zun Yi Medical University,,

27、,② 橫橋ATP酶活性,* 體育鍛煉和甲狀腺激素提高橫橋ATP酶活性，可增強(qiáng)心肌收縮能力.,* 老年人和甲狀腺功能減退橫橋ATP酶活性降低，收縮能力減弱。,3、心肌收縮能力對(duì)搏出量的影響,兒茶酚胺→β受體→(經(jīng)G蛋白)cAMP↑→Ca2+通道開放幾率↑+開放時(shí)間↑→ [Ca2+]內(nèi)流↑ + 鈣觸發(fā)鈣機(jī)制↑→胞內(nèi)[Ca2+] ↑→心收縮能力↑。,當(dāng)心肌缺血、損傷→心肌收縮能力降低,3、心肌收縮能力對(duì)搏出量的影響,(二) 心率（heart

28、rate）對(duì)心輸出量的影響,心輸出量＝心率×每搏輸出量,1、HR在一定范圍: 心率↑ → 心輸出量↑,2、HR＞160～180次/分: 舒張期↓↓→充盈時(shí)間↓↓→搏出量↓↓→心輸出量↓,3、HR＜40次/分: 舒張期明顯↑↑ → 心室充盈接近最大限度→ 不能增加充盈量和搏出量→心輸出量↓,階梯現(xiàn)象（staircase phenomenon, or treppe）,心率加快或刺激頻率增高引起

29、心肌收縮能力增強(qiáng)的現(xiàn)象,心率變化對(duì)心肌收縮能力的影響,（1） 神經(jīng)調(diào)節(jié)： 心交感神經(jīng)興奮心率增快 心迷走神經(jīng)興奮心率減慢 （2） 體液調(diào)節(jié)： E、NE、T3T4均可增快心率 ACh可減慢心率（3） 體溫： 升高1℃，心率將增加12~18次/min,,影響心率的

30、因素,五、心功能的評(píng)價(jià),檢查方法：心導(dǎo)管術(shù)、超聲心動(dòng)圖、核磁共振,五、心功能的評(píng)價(jià),（一）從心室壓力變化評(píng)價(jià)心功能,1、心臟射血功能評(píng)價(jià),2、心臟舒張功能評(píng)價(jià),搏出量、射血分?jǐn)?shù)、每搏功、心輸出量、心指數(shù),心室收縮壓變化速率曲線（dP/dtmax）,心室舒張壓變化速率曲線（-dP/dtmax）,(dP/dtmax)/P,五、心功能的評(píng)價(jià),（二）從心室容積變化評(píng)價(jià)心功能,1、心臟射血功能評(píng)價(jià),2、心臟舒張功能評(píng)價(jià),LVDd、LVDs、EDV