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 構成: 心臟—動力器官 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)的構成,,心臟解剖,二、血液循

2、環(huán)的功能:物質(zhì)運輸---營養(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,心臟活動呈周期性表現(xiàn)在： 興奮的產(chǎn)生及興奮向整個心臟的擴布（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，實現(xiàn)泵血過程（心動周期）； 伴隨瓣膜的啟閉，出現(xiàn)心音。,一、心臟泵血的過程和機制,心動周期：心房或心室每收縮和舒張一次所經(jīng)歷 的機械活動周期。 心率:心臟每分鐘搏動的次數(shù)，因年齡、性別及 其他因素而不同。 心動周期的長短與心率有關。 心動周期,（一）心動周期（cardiac cycle）,,心動周期中心房和心室活動的順序和時間關系,1.在一個心動周期

4、內(nèi)，心房和心室收縮是交替的，不會出現(xiàn)心房和心室同時收縮的現(xiàn)象。 2.不管是心房還是心室，舒張期都要比收縮期長。 3.在心室舒張的前0.4s內(nèi)，心房也正在舒張，這段時間就叫全心舒張期。 4.當心率加快時，心動周期縮短，收縮和舒張期均相應縮短，但舒張期縮短的比例大。,要注意的幾個問題：,(二)心臟的泵血過程,,,,,,左心為例，心動周期分為心室收縮期和心室舒張期兩個時期(7個時相)。1. 心室收縮期：分為三個時相。 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：分為四個時相。 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、瓣關閉至主動脈瓣開啟的時間。 心室肌收縮 室內(nèi)壓升高 > 房內(nèi)壓 房室瓣關閉，但室內(nèi)壓仍然 < 主動脈壓 動脈瓣仍然關閉 心肌等長收縮，心室容積不變。 特點： 動脈瓣和房室瓣均關閉，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 > 動脈壓 動脈瓣開放 血液由心室射入動脈。 特點：房室瓣關，主動脈瓣開；心室肌強烈收縮，室內(nèi)壓繼續(xù)上升到峰值。由心室射入主動脈血量占總射血量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。,,,,,心動周期各時相中，左側心臟內(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：分別表示主動脈瓣開啟和關閉；MC和MO：分別表示二尖瓣關閉和開啟。,2. 心室舒張期,（1）等容舒張期（period of isovolumic relaxation） 心室肌舒張 室內(nèi)壓下降房內(nèi)壓 房室瓣仍然關閉 心室容積不變 特點：房室瓣關閉，動脈瓣關閉；血

9、液不進不出，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） 房內(nèi)壓升高，心房內(nèi)血液擠入心室,心動周期中左心內(nèi)壓力、瓣膜、

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

11、 動脈瓣開： 快速射血期初,（三）心房在心臟泵血活動中的作用,臨時接納和儲存血液---心室收縮期血液從靜脈返回心室的一個通道---全心舒張期(心室舒張早、中期)初級泵---心房收縮期(心室舒張后期)安靜時心房收縮對心室充盈的作用并非主要，如心房顫動時對心室的充盈和射血功能影響并不嚴重，而心室顫動時心臟泵血活動立即停止。,心動周期中房內(nèi)壓的變化,心動周期中，左心房內(nèi)壓力曲線依次出 現(xiàn)a、c、v三個較小的正

12、向波。心房收縮時房內(nèi)壓升高形成a波的升支；隨后心房舒張，房內(nèi)壓回降，形成a波的降支。a波是心房收縮的標志。,,（四）心音,1.心音：用聽診器在胸壁聽到心臟瓣膜關閉和 血液撞擊心室壁引起的振動所產(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數(shù) 每搏輸出

13、量(stroke volume)：一次心搏由一 側心室射出的血量，簡稱搏出量。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,射血分數(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%。 射血分數(shù)

14、 = 搏出量/心室舒張末期容積?100% 生理意義：評價心臟射血能力，對早期發(fā)現(xiàn)心臟泵血功能異常具有重要意義。心室功能減退、心室異常擴大的患者射血分數(shù)明顯降低。,2.每分輸出量和心指數(shù),每分輸出量(minute volume)：一側心室每分鐘射出的血液量，簡稱心輸出量(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：評價不同狀態(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) ，以后隨年齡增長而下降。到80歲時接近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血液流動所做的機械功） 內(nèi)功：心臟活動中用于完成主動轉(zhuǎn)運，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。,心臟做功量的測定,每搏功（stroke work）:簡稱搏功，指心室一次收縮射血所做的外功 每搏功 = 壓力-容積功+血流動能 左心室每搏功=搏出量(L) ?13.6?9.807?(平均動脈壓-左心房平均壓)?(1/1000)

17、 （平均動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：能更全面評價心臟泵血功能，尤其在動脈血壓水平不同的個體之間或同一個體動脈血壓發(fā)生改變前后。,三、心臟泵血功能的儲備,定義：心輸出量

18、隨機體代謝的需要而增加的能力，稱為心泵功能儲備或心力儲備。（1）搏出量儲備 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 ； 舒張期儲備—輕度儲備作用，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，達到160～180次/分時，心輸出量可增加至靜息時的2~2.5倍。,四、影響心輸出量的因素,心輸出量＝ 搏出量 × 心率,,,前負荷、后負

19、荷、心肌收縮能力,（一）心室收縮的前負荷,前負荷：肌肉在收縮前所承受的負荷。心室肌的前負荷：心室舒張末期容積或壓力，常用心室舒張末期的心房內(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是心室最適前負荷，說明心室有較大的前負荷儲備。 ②左心室舒張末期壓在15~2

20、0mmHg，曲線平坦，前負荷的變化對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。前負荷的變化引起每搏功基本不變。,1.心肌異長自身調(diào)節(jié),心室功能曲線,心定律,①Starling發(fā)現(xiàn)，心臟能自動調(diào)節(jié)并平衡心搏出量和回心血量之間的關系。 ②Starling 機制：在一定范圍內(nèi)，回心血量越多，心臟舒張末期容積越大，心肌的初長度增加，則心室收縮力量也越強，搏出

21、到主動脈的血量也越多，這一現(xiàn)象也稱為“心定律”。 異長自身調(diào)節(jié)：通過改變心肌初長度使心肌收縮力改變的調(diào)節(jié)。,心肌肌小節(jié)初長度-主動張力關系曲線,（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。 實驗證明，即使在前負荷很大的情況下，心肌肌小節(jié)初長度一般也不會超過2.25～2.30μm。心肌細胞這種抵抗過度延伸的特性，

22、對心臟泵血功能具有重要生理意義，使心臟在前負荷明顯增加時一般不會發(fā)生搏出量和做功能力的下降。,（3）異長自身調(diào)節(jié)的生理學意義,對搏出量的微小變化進行精細的調(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心室充盈時間：心率增快，心室

23、舒張期和充盈時間均縮短，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。當外周靜脈壓增高或心房、心室內(nèi)壓降低時，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)生的心室負壓越大，抽吸作用越強。靜脈回心血量越多。,④心室順應性：心室順應性高時，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，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）心室收縮的后負荷,心室后負荷：大動脈血壓 動脈血壓增高 等容收縮期室內(nèi)壓峰值增加，等容收縮期延長，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)機制可使搏出量恢復正常。,,,心室后負荷的改變直接影響搏出量，隨后 通過心肌初長度改變和收縮能力的改變，使前 負荷和心肌收縮能力與后負荷相匹配，從而使機體得以在動脈血壓增高情況下，能夠維持適 當?shù)男妮敵隽俊?動脈血壓持續(xù)增高 心室肌長期收縮增強 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荷而能改變其力學活動

26、（收縮活動的強度和速度）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)生相應改變的調(diào)節(jié)方式稱為等長自身調(diào)節(jié)。,心室收縮能力增強，每搏功增加，心臟泵血功能增強。,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?；罨瘷M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Ca2＋的親和力，肌鈣蛋白對胞質(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：單位時間內(nèi)（1分鐘）心臟搏動的次數(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。 正常值：成年人安靜時，60 ~ 100次/分。 個體差異及生理變動： 新生兒（140次/分）>成年人（60 ~ 100次/分） 性別：女>男 體質(zhì)：弱>強 狀態(tài)：運動、情緒激動 > 安靜、休息狀態(tài) 體溫每升高1℃ ，心率增加12~18次,心率對心輸出量的影響： 40~180次/分 隨著心率加快，心輸出量增加。