血液循環(huán)生理學

1、血液循環(huán)-生理學,第四章　血液循環(huán),,血液循環(huán) 生理學,,心血管活動的調(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、靜脈 毛細血管循環(huán)系統(tǒng)

2、 淋巴管道 淋巴系統(tǒng) 淋巴器官*功 能： 物質(zhì)運輸、物質(zhì)交換、維持穩(wěn)態(tài)、 機體防御及免疫、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.怎么評價

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？,請思考：,,(systole) (diastole),一、心臟泵血的過程和機制,(一) 心動周期 心動周期（cardiac cycle） 心臟一次收縮和舒張構(gòu)成的一個機械活動周期 , 分為收縮期和舒張期。,心縮(舒)期習慣以心室的活動作為心臟活動的指標,心率（heart rate，HR） ： 每min心臟搏動（心動周期）的次數(shù)

4、 正常成人HR：60～100次/分。 HR 75次/min，每一個心動周期：,在這0.8s的心動周期內(nèi)，心房、心室是怎樣活動的？,(一) 心動周期,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) 心動周期,心動周期的特點 :1.房室不同步收縮2.有一個全心舒張期 3.

5、舒張期長于收縮期,心率加快時，心動周期 ，,(一) 心動周期,縮短,收縮期與舒張期哪個縮短最為顯著？,（二）心臟泵血過程（以左心為例）,Zun Yi Medical University,心動周期中 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,心室進一步舒張,房內(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,下一個心動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、心動周期中壓力、瓣膜、容積、血流變化,,心泵血功能特點小結(jié),心室,動脈壓力差 心室肌收縮,2.心室的充盈動力：,心室肌舒張使室內(nèi)壓下降,(占充盈2/3),心房肌收縮使房內(nèi)壓升高,(占充盈1/3),,,3.室內(nèi)壓變化速率最快的時期是:,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.血液的單向流動有賴于瓣膜的完整,心泵血功能特點小結(jié),6. 一個心動周期中，右心室內(nèi)壓變化的幅度比左心室的小

8、得多，因為肺動脈壓力僅為主動脈的1/6,心泵血功能特點小結(jié),7. 左、右心室的搏出血量相等。,心房舒張：接納、儲存從靜脈回流的血液 此時心房只作為一個通道 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中的作用,心動周期中房內(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 持續(xù)較長 持續(xù)較短 持續(xù)短 持續(xù)較長 心室肌收縮和房 動脈瓣關(guān)閉;射血 室壁和乳頭肌 心房強烈收縮， 成 室瓣關(guān)閉的振 突停導致大A和心室 伸展，血流速 擠血擊撞室壁 因 動;射血大A擴張 壁振動

10、 突變導致振動 及產(chǎn)生旋渦 標 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)） （動脈瓣區(qū)） （心尖） 意 心室收縮力與 動脈瓣功能狀態(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數(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),射血分數(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:評價心臟射血能力,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 簡稱心輸出量(cardiac output,CO )　　　　　　 (CO=SV×HR＝4.5～6.0L/min),生理意義:評價不同狀態(tài)下的心功能,（一）心臟的輸出量,怎么評價此二人的心功能？,（一）心臟的輸出量,心 指 數(shù)(ca

13、rdiac index，CI)： 以單位體表面積計算的心輸出量.,,生理意義:評價不同個體間的心功能,中等身材成人： 3.0～3.5 L /（min·m2）,靜息心指數(shù)：空腹、安靜時的心指數(shù),（一）心臟的輸出量,(二) 心臟做功量（自學）,正常最大效率：20%～25%,每搏功=搏出量×射血壓+動能(占1%) 每搏功≈壓強能＝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≈平均動脈壓 b≈平均左房壓◎搏功(J)=搏出量(L) ×血液比重× (平均動脈壓－平均左房壓),1、每搏功(stroke work),搏功：心室一次收縮所作的功。 壓強能和動能,生理意義：用心臟作功量要比單純的心輸出量評定心臟泵血功能的指標更為全面。,每分功 = 搏 功 

15、15; 心 率,2、每分功(minute work),三、心泵功能的儲備,某人在不同狀態(tài)下的心泵功能,,指 標 安靜狀態(tài) 劇烈運動,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,,,,心力儲備（Cardiac reserve，CR）

17、： 心輸出量隨機體代謝需要而增加的能力, 反映了心臟泵血功能對代謝需要的適應能力,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、心泵功能的儲備,三、心泵功能的儲備,四、影響心輸出量的因素,（一）搏出量對心輸出量的影響,心輸出量＝搏出量×心率,當心率不變時： 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心室肌的,a.收縮張力；,b.收縮速度；,c.收縮距離。,A.前負荷,B.后負荷,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、前負荷對搏出量的影響,作為前負荷滿足兩個條件：,①肌肉收縮前所承受的負荷；,②由于肌肉是具有一定彈性的組織，因此在一定范圍內(nèi)，前負荷與初長度呈正比。,那么，什么是心室肌的前負荷呢？,,what is preload?,心室肌的前負荷：心室舒張末期容

19、積 或心室舒張末期壓力(心房內(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)壓與心室肌的初長度呈正比。,1、前負荷對搏出量的影響,心室舒張末期的容積（心室的前負荷）在一定范圍內(nèi)增大，心收縮力增強，搏出量增加。,,Frank,1895；Starling,1914,Frank-Starling law：,1、前負荷對搏出量的影響,（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、前負荷對搏出量的影響,cardiac cycle（心動周期）,心泵血過程及機制,心音的分類及特點,復 習,心輸出量,心力儲備,為什么心室功能曲線無明顯的降支？,骨骼肌的長度—張力曲線,心室功能曲線,意義: 可使心臟不致于在前負荷明顯增加時出現(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)長度一般不會超過2.25~2.30μm,心室功能曲線無明顯的降支的原因,（2）異長自身調(diào)節(jié)(heterometric autoregulation) 通過改變心肌初長度（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、在于對搏出量的微小變化進行精細的調(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、前負荷對搏出量的影響,心肌異長自身調(diào)節(jié)機制的研究進展,a、肌小節(jié)內(nèi)粗、細肌絲的重疊程度,b、肌鈣蛋白對Ca2+的親和力呈長度依賴性,b、肌鈣蛋白對Ca2+的親和力呈長度依賴性,Backx PH, et al,Am J Physiol.,①心室充盈時間：心率增快，心室舒張期和充盈時間均縮短，心室充盈減少，前負荷減少，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，前負荷增大，搏出量增大 ③心包內(nèi)壓：心包積液時，心包內(nèi)壓增高，可妨礙心臟充盈，前負荷減少，搏出量減少,（3）影響前負荷的因素,1）靜脈回心血量,④心室順應性：心室順應性降低時，心室充盈量 減少，前負荷減少，搏出量減少⑤心室的舒張功能：心肌細胞肌質(zhì)網(wǎng)對Ca2+的回收率越快，心室舒張越快，使心室負壓增大，心室抽吸力越強，靜脈回心血量越多。,（3）影響前負荷的因素,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荷過度增加導致心力衰竭？,慢性主動脈瓣關(guān)閉不全,2、后負荷對搏出量的影響,后負荷必須具備兩個條件,①肌肉在收縮時承受的負荷,②它不增加肌肉的初長度， 是肌肉收縮時遇到的阻力,左心室: 后負荷是主動脈壓,what is afterload?,右心室的后負荷是肺動脈壓,2、后負荷對搏出量的影響,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、動脈壓；,⑵在心室舒張末期（左心室肌收縮之前），主動脈瓣是關(guān)閉的，主動脈壓的高低并不影響心室肌纖維的長度。,,2、后負荷對搏出量的影響,問題: 在整體條件下，正常人主動脈血壓于80~170mmHg范圍內(nèi)變化時，心輸出量為什么并無明顯改變？,2、后負荷對搏出量的影響,,2、后負荷對搏出量的影響,心肌收縮能力↑（等長調(diào)節(jié)）,心肌收縮能力 (myocardial contractility) 是指心肌不依

26、賴于前、后負荷而能改變其力學活動的一種內(nèi)在特性。 又稱心肌的變力狀態(tài)(inotropic state),Why?,3、心肌收縮能力對搏出量的影響,等長調(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、心肌收縮能力對搏出量的影響,3、心肌收縮能力對搏出量的影響,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↑+開放時間↑→ [Ca2+]內(nèi)流↑ + 鈣觸發(fā)鈣機制↑→胞內(nèi)[Ca2+] ↑→心收縮能力↑。,當心肌缺血、損傷→心肌收縮能力降低,3、心肌收縮能力對搏出量的影響,(二) 心率（heart

28、rate）對心輸出量的影響,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、心肌收縮能力增強的現(xiàn)象,心率變化對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、心功能的評價,檢查方法：心導管術(shù)、超聲心動圖、核磁共振,五、心功能的評價,（一）從心室壓力變化評價心功能,1、心臟射血功能評價,2、心臟舒張功能評價,搏出量、射血分數(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、心功能的評價,（二）從心室容積變化評價心功能,1、心臟射血功能評價,2、心臟舒張功能評價,LVDd、LVDs、EDV