生理血液循環(huán)

1、第四章 血液循環(huán) （blood circulation）,概 述,一、血液循環(huán)系統(tǒng)(cardiovascular system)的 構(gòu)成: 心臟—?jiǎng)恿ζ鞴?血管—管道循環(huán)系統(tǒng): 血液循環(huán)系統(tǒng)—心臟、血管 淋巴系統(tǒng)—淋巴管道、淋巴器官 (靜脈的輔助管道),心血管系統(tǒng)的構(gòu)成,,心臟解剖,二、血液循

2、環(huán)的功能:物質(zhì)運(yùn)輸---營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物、氧和二氧化碳、激素等。體溫調(diào)節(jié)穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境機(jī)體防御內(nèi)分泌---心房鈉尿肽、腎素、內(nèi)皮素、內(nèi)皮舒張因子等。,,本章的主要內(nèi)容,心臟生理(生物電、泵血功能)血管生理心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)器官循環(huán),,第一節(jié) 心臟的泵血功能,心臟活動(dòng)呈周期性表現(xiàn)在： 興奮的產(chǎn)生及興奮向整個(gè)心臟的擴(kuò)布（心電周期）； 興奮觸發(fā)的心肌舒縮，心房、心室壓力與容積變化及瓣膜

3、的啟閉，實(shí)現(xiàn)泵血過程（心動(dòng)周期）； 伴隨瓣膜的啟閉，出現(xiàn)心音。,一、心臟泵血的過程和機(jī)制,心動(dòng)周期：心房或心室每收縮和舒張一次所經(jīng)歷 的機(jī)械活動(dòng)周期。 心率:心臟每分鐘搏動(dòng)的次數(shù)，因年齡、性別及 其他因素而不同。 心動(dòng)周期的長(zhǎng)短與心率有關(guān)。 心動(dòng)周期,（一）心動(dòng)周期（cardiac cycle）,,心動(dòng)周期中心房和心室活動(dòng)的順序和時(shí)間關(guān)系,1.在一個(gè)心動(dòng)周期

4、內(nèi)，心房和心室收縮是交替的，不會(huì)出現(xiàn)心房和心室同時(shí)收縮的現(xiàn)象。 2.不管是心房還是心室，舒張期都要比收縮期長(zhǎng)。 3.在心室舒張的前0.4s內(nèi)，心房也正在舒張，這段時(shí)間就叫全心舒張期。 4.當(dāng)心率加快時(shí)，心動(dòng)周期縮短，收縮和舒張期均相應(yīng)縮短，但舒張期縮短的比例大。,要注意的幾個(gè)問題：,(二)心臟的泵血過程,,,,,,左心為例，心動(dòng)周期分為心室收縮期和心室舒張期兩個(gè)時(shí)期(7個(gè)時(shí)相)。1. 心室收縮期：分為三個(gè)時(shí)相。 1）等

5、容收縮期：持續(xù)0.05S。 2）快速射血期：持續(xù)0.1S。 3）減慢射血期：持續(xù)0.15S。2. 心臟舒張期：分為四個(gè)時(shí)相。 1）等容舒張期：持續(xù)0.07S 2）快速充盈期：持續(xù)0.1S。 3）減慢充盈期：持續(xù)0.22S。 4）心房射血期：持續(xù)0.1S。,1. 心室收縮期（1）等容收縮期（period of isovolumic contraction） 從房室

6、瓣關(guān)閉至主動(dòng)脈瓣開啟的時(shí)間。 心室肌收縮 室內(nèi)壓升高 > 房?jī)?nèi)壓 房室瓣關(guān)閉，但室內(nèi)壓仍然 < 主動(dòng)脈壓 動(dòng)脈瓣仍然關(guān)閉 心肌等長(zhǎng)收縮，心室容積不變。 特點(diǎn)： 動(dòng)脈瓣和房室瓣均關(guān)閉，心室容積不變。心室肌收縮，室內(nèi)壓急劇升高。,,,,,（2）快速射血期（period of rapid ejection） 心室肌繼續(xù)收縮

7、 室內(nèi)壓上升 > 動(dòng)脈壓 動(dòng)脈瓣開放 血液由心室射入動(dòng)脈。 特點(diǎn)：房室瓣關(guān)，主動(dòng)脈瓣開；心室肌強(qiáng)烈收縮，室內(nèi)壓繼續(xù)上升到峰值。由心室射入主動(dòng)脈血量占總射血量70％ 。（3）減慢射血期（period of slow ejection） 室內(nèi)壓由峰值逐漸下降 射血速度減慢，依 靠慣性射血。,,,,,心動(dòng)周期各時(shí)相中，左側(cè)心臟內(nèi)壓力、容積和瓣膜

8、等變化1.心房收縮期，2.等容收縮期，3.快速射血期，4.減慢射血期，5.等容舒張期，6.快速充盈期，7.減慢充盈期AO和AC：分別表示主動(dòng)脈瓣開啟和關(guān)閉；MC和MO：分別表示二尖瓣關(guān)閉和開啟。,2. 心室舒張期,（1）等容舒張期（period of isovolumic relaxation） 心室肌舒張 室內(nèi)壓下降房?jī)?nèi)壓 房室瓣仍然關(guān)閉 心室容積不變 特點(diǎn)：房室瓣關(guān)閉，動(dòng)脈瓣關(guān)閉；血

9、液不進(jìn)不出，心室容積不變,,,,,,（2）快速充盈期（period of rapid filling） 房室瓣開啟，心室容積增大（3）減慢充盈期（period of slow filling） 入室血流速度減慢，心室容積繼續(xù)增大 （4）心房收縮期（period of atrial systole） 房?jī)?nèi)壓升高，心房?jī)?nèi)血液擠入心室,心動(dòng)周期中左心內(nèi)壓力、瓣膜、

10、血流、容積的變化,②心動(dòng)周期中壓力變化：最高：室內(nèi)壓：快速射血期末 動(dòng)脈壓：快速射血期末最低：室內(nèi)壓：快速充盈期動(dòng)脈壓：等容收縮期末,①心動(dòng)周期中的4對(duì)矛盾：心臟縮與舒（主要矛盾） 壓力升與降 瓣膜開與關(guān) 血液進(jìn)與出,小 結(jié)：,③心動(dòng)周期中瓣膜變化： 房室瓣關(guān)： 等容收縮期初 房室瓣開： 快速充盈期初 動(dòng)脈瓣關(guān)： 等容舒張期初

11、 動(dòng)脈瓣開： 快速射血期初,（三）心房在心臟泵血活動(dòng)中的作用,臨時(shí)接納和儲(chǔ)存血液---心室收縮期血液從靜脈返回心室的一個(gè)通道---全心舒張期(心室舒張?jiān)?、中?初級(jí)泵---心房收縮期(心室舒張后期)安靜時(shí)心房收縮對(duì)心室充盈的作用并非主要，如心房顫動(dòng)時(shí)對(duì)心室的充盈和射血功能影響并不嚴(yán)重，而心室顫動(dòng)時(shí)心臟泵血活動(dòng)立即停止。,心動(dòng)周期中房?jī)?nèi)壓的變化,心動(dòng)周期中，左心房?jī)?nèi)壓力曲線依次出 現(xiàn)a、c、v三個(gè)較小的正

12、向波。心房收縮時(shí)房?jī)?nèi)壓升高形成a波的升支；隨后心房舒張，房?jī)?nèi)壓回降，形成a波的降支。a波是心房收縮的標(biāo)志。,,（四）心音,1.心音：用聽診器在胸壁聽到心臟瓣膜關(guān)閉和 血液撞擊心室壁引起的振動(dòng)所產(chǎn)生的聲音。2.類型：第一心音(多見) 第二心音(多見) 第三心音(少見) 第四心音(少見),第一心音與第二心音比較,1.每搏輸出量和射血分?jǐn)?shù) 每搏輸出

13、量(stroke volume)：一次心搏由一 側(cè)心室射出的血量，簡(jiǎn)稱搏出量。正常成年人安 靜狀態(tài)下為70ml。 生理意義：心功能的基礎(chǔ)參數(shù)。 每搏輸出量SV=收縮前心室容積-收縮后心室 容積=舒張末期容量(EDV)-收縮末期容量（ESV）,二、心輸出量與心臟做功,射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction）:搏出量占心室舒張末期容積的百分比，健康成年人為55%~65%。 射血分?jǐn)?shù)

14、 = 搏出量/心室舒張末期容積?100% 生理意義：評(píng)價(jià)心臟射血能力，對(duì)早期發(fā)現(xiàn)心臟泵血功能異常具有重要意義。心室功能減退、心室異常擴(kuò)大的患者射血分?jǐn)?shù)明顯降低。,2.每分輸出量和心指數(shù),每分輸出量(minute volume)：一側(cè)心室每分鐘射出的血液量，簡(jiǎn)稱心輸出量(cardiac output)，等于搏出量?心率。 正常值 : 4.5~6L/min（健康成

15、年男性在安靜狀態(tài)下） 生理意義：評(píng)價(jià)不同狀態(tài)下的心功能,心指數(shù)(cardiac index),（1）定義：每平方米體表面積的心輸出量 （2）正常值：3.0~3.5L/(min.m2) （中等身材成年人的靜息心指數(shù)） （3）變化：10歲左右靜息心指數(shù)最高, 為4L/(min.m2) ，以后隨年齡增長(zhǎng)而下降。到80歲時(shí)接近2L/(min.m2),心臟所做的功分為兩類： 外功：壓力-容積功（由心室

16、收縮產(chǎn)生和維持一定壓力并推動(dòng)血液流動(dòng)所做的機(jī)械功） 內(nèi)功：心臟活動(dòng)中用于完成主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，產(chǎn)生興奮和收縮，產(chǎn)生和維持心壁張力等所消耗的能量。,心臟做功量的測(cè)定,每搏功（stroke work）:簡(jiǎn)稱搏功，指心室一次收縮射血所做的外功 每搏功 = 壓力-容積功+血流動(dòng)能 左心室每搏功=搏出量(L) ?13.6?9.807?(平均動(dòng)脈壓-左心房平均壓)?(1/1000)

17、 （平均動(dòng)脈壓代替射血期左心室內(nèi)壓平均值，以左心房平均壓代替左心室舒張末期壓）,每分功 （minute work）：簡(jiǎn)稱分功，指心室每分鐘內(nèi)收縮射血所做的功。 每分功 = 每搏功 ? 心率 右心室做功量只有左心室的1/6 生理意義：能更全面評(píng)價(jià)心臟泵血功能，尤其在動(dòng)脈血壓水平不同的個(gè)體之間或同一個(gè)體動(dòng)脈血壓發(fā)生改變前后。,三、心臟泵血功能的儲(chǔ)備,定義：心輸出量

18、隨機(jī)體代謝的需要而增加的能力，稱為心泵功能儲(chǔ)備或心力儲(chǔ)備。（1）搏出量?jī)?chǔ)備 收縮期貯備—是提高心輸出量的重要途徑，正常成年人為35~40ml ； 舒張期儲(chǔ)備—輕度儲(chǔ)備作用，只有15ml。（2）心率貯備—提高心輸出量的重要途徑，心率在一定范圍內(nèi)加快，達(dá)到160～180次/分時(shí)，心輸出量可增加至靜息時(shí)的2~2.5倍。,四、影響心輸出量的因素,心輸出量＝ 搏出量 × 心率,,,前負(fù)荷、后負(fù)

19、荷、心肌收縮能力,（一）心室收縮的前負(fù)荷,前負(fù)荷：肌肉在收縮前所承受的負(fù)荷。心室肌的前負(fù)荷：心室舒張末期容積或壓力，常用心室舒張末期的心房?jī)?nèi)壓力來反映。,（1）心功能曲線與心定律心室功能曲線分三段： ①左心室舒張末期壓在5~15mmHg范圍內(nèi)為曲線的上升支。 通常情況下左心室舒張壓為5~6mmHg，而12~15mmHg是心室最適前負(fù)荷，說明心室有較大的前負(fù)荷儲(chǔ)備。 ②左心室舒張末期壓在15~2

20、0mmHg，曲線平坦，前負(fù)荷的變化對(duì)每搏功和心臟泵血功能的影響不大； ③左心室舒張末期壓大于20mmHg，曲線平坦或輕度下傾，無明顯的降支。前負(fù)荷的變化引起每搏功基本不變。,1.心肌異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié),心室功能曲線,心定律,①Starling發(fā)現(xiàn)，心臟能自動(dòng)調(diào)節(jié)并平衡心搏出量和回心血量之間的關(guān)系。 ②Starling 機(jī)制：在一定范圍內(nèi)，回心血量越多，心臟舒張末期容積越大，心肌的初長(zhǎng)度增加，則心室收縮力量也越強(qiáng)，搏出

21、到主動(dòng)脈的血量也越多，這一現(xiàn)象也稱為“心定律”。 異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)：通過改變心肌初長(zhǎng)度使心肌收縮力改變的調(diào)節(jié)。,心肌肌小節(jié)初長(zhǎng)度-主動(dòng)張力關(guān)系曲線,（2）正常心室肌的抗過度延伸特性,肌節(jié)內(nèi)連接蛋白的存在，心肌細(xì)胞外間質(zhì)內(nèi)含有大量膠原纖維，加之心室由多層肌纖維呈交叉方向排列，因而心肌的伸展性較小。 實(shí)驗(yàn)證明，即使在前負(fù)荷很大的情況下，心肌肌小節(jié)初長(zhǎng)度一般也不會(huì)超過2.25～2.30μm。心肌細(xì)胞這種抵抗過度延伸的特性，

22、對(duì)心臟泵血功能具有重要生理意義，使心臟在前負(fù)荷明顯增加時(shí)一般不會(huì)發(fā)生搏出量和做功能力的下降。,（3）異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)的生理學(xué)意義,對(duì)搏出量的微小變化進(jìn)行精細(xì)的調(diào)節(jié)，使心室射血量與靜脈回心血量之間保持平衡，從而使心室舒張末期容積和壓力保持在正常范圍。,2.影響前負(fù)荷的因素 心室舒張末期充盈量 = 靜脈回心血量 + 心室射血后殘留血量,（1）靜脈回心血量（主要因素）,①心室充盈時(shí)間：心率增快，心室

23、舒張期和充盈時(shí)間均縮短，心室充盈減少，回心血量減少。 ②靜脈回流速度：靜脈回流增快，心室充盈量增多，回心血量增多。當(dāng)外周靜脈壓增高或心房、心室內(nèi)壓降低時(shí)，靜脈回流速度加快。 ③心室舒張功能：舒張期Ca2+回降速率越快，心肌舒張速率越快，快速充盈期產(chǎn)生的心室負(fù)壓越大，抽吸作用越強(qiáng)。靜脈回心血量越多。,④心室順應(yīng)性：心室順應(yīng)性高時(shí)，心室充盈量增多，反之，充盈量減少。 ⑤心包腔內(nèi)壓：心包積液時(shí)，心包內(nèi)壓增高，可使

24、心室充盈受限，回心血量減少。 （2）射血后心室內(nèi)的剩余血量 如果靜脈回心血量不變，心室射血后殘留血量增加則心室充盈量增加；實(shí)際上，射血后心室內(nèi)殘留血量增加，舒張期心室內(nèi)壓增高，靜脈回心血量減少，心室充盈量不一定增加。,（二）心室收縮的后負(fù)荷,心室后負(fù)荷：大動(dòng)脈血壓 動(dòng)脈血壓增高 等容收縮期室內(nèi)壓峰值增加，等容收縮期延長(zhǎng)，射血期縮短；心室肌縮短的程度和速度均減小，每搏輸出量暫時(shí)減少 心室內(nèi)剩余

25、血量增加，如果回心血量不變，則心舒末期容積增大，通過自身調(diào)節(jié)機(jī)制可使搏出量恢復(fù)正常。,,,心室后負(fù)荷的改變直接影響搏出量，隨后 通過心肌初長(zhǎng)度改變和收縮能力的改變，使前 負(fù)荷和心肌收縮能力與后負(fù)荷相匹配，從而使機(jī)體得以在動(dòng)脈血壓增高情況下，能夠維持適 當(dāng)?shù)男妮敵隽俊?動(dòng)脈血壓持續(xù)增高 心室肌長(zhǎng)期收縮增強(qiáng) 心肌肥厚 泵血功能減退,,,,（三）心肌收縮能力,定義：指心肌不依賴于前后負(fù)荷而能改變其力學(xué)活動(dòng)

26、（收縮活動(dòng)的強(qiáng)度和速度）的一種內(nèi)在特性，又稱心肌的變力狀態(tài)。 將通過心肌細(xì)胞本身收縮能力的改變而使心臟搏出量和搏功發(fā)生相應(yīng)改變的調(diào)節(jié)方式稱為等長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)。,心室收縮能力增強(qiáng)，每搏功增加，心臟泵血功能增強(qiáng)。,心肌收縮能力影響因素,受多種因素影響，凡能影響興奮-收縮耦聯(lián)過程各個(gè)環(huán)節(jié)的因素都能影響收縮能力。 活化橫橋數(shù)目和肌球蛋白頭部ATP酶的活性是調(diào)控收縮能力的主要因素。活化橫橋在全部橫橋中所占的比例，取決于興奮后胞漿

27、內(nèi)Ca2＋濃度和（或）肌鈣蛋白對(duì)Ca2＋的親和力。,收縮能力增加： 去甲腎上腺素 Ca2＋通道通透性增加 Ca2＋內(nèi)流增加 活化的橫橋數(shù)目增加 心縮力增加 鈣增敏劑增加肌鈣蛋白對(duì)Ca2＋的親和力，肌鈣蛋白對(duì)胞質(zhì)中Ca2＋的利用率增加，活化的橫橋數(shù)目增加，心縮力增加。,,,,,（四）心率,定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)（1分鐘）心臟搏動(dòng)的次數(shù)?？呻S年齡、性別和不同生理狀態(tài)而

28、發(fā)生較大的變動(dòng)。 正常值：成年人安靜時(shí)，60 ~ 100次/分。 個(gè)體差異及生理變動(dòng)： 新生兒（140次/分）>成年人（60 ~ 100次/分） 性別：女>男 體質(zhì)：弱>強(qiáng) 狀態(tài)：運(yùn)動(dòng)、情緒激動(dòng) > 安靜、休息狀態(tài) 體溫每升高1℃ ，心率增加12~18次,心率對(duì)心輸出量的影響： 40~180次/分 隨著心率加快，心輸出量增加。