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第四章 血液循环

第四章 血液循环. Blood circulation. 循环系统的构成 心脏： 推动血流，保障血供；维持血压 血管：分配血液；调节组织器官的血量 血液循环的生理意义： 运送物质，保障新陈代谢进行 维持内环境稳态 参与机体的防御机能. 本章的主要内容：. 心脏的生物电活动； 心脏的泵血功能； 血管的机能； 心脏血管活动的调节； 心、肺、脑的血液循环特征。. 第一节 心脏的生物电活动. 心脏的解剖结构和功能. 工作细胞 working cardiac cell. 心脏.

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第四章 血液循环

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  1. 第四章 血液循环 Blood circulation 循环系统的构成 • 心脏： 推动血流，保障血供；维持血压 • 血管：分配血液；调节组织器官的血量 血液循环的生理意义： • 运送物质，保障新陈代谢进行 • 维持内环境稳态 • 参与机体的防御机能

  2. 本章的主要内容： • 心脏的生物电活动； • 心脏的泵血功能； • 血管的机能； • 心脏血管活动的调节； • 心、肺、脑的血液循环特征。

  3. 第一节 心脏的生物电活动 心脏的解剖结构和功能 工作细胞working cardiac cell 心脏 contractibility, conductivity, excitability 自律细胞rhythmic cardiac cell autorhythmicity, conductivity, excitability --特殊传导系统cardiac conduction system

  4. 特殊传导系统

  5. 一、心肌细胞的跨膜电位 transmembrane potential 内向电流 inward current 概 念 外向电流 outward current 去极化 depolarization 复极化 repolarization 超极化 hyperpolarization

  6. (一）工作细胞的跨膜电位及其离子基础 神经动作电位和心肌动作电位

  7. 心肌细胞中主要离子的浓度和平衡电位

  8. 1.静息电位 resting potential 数值：-90mV 形成机制： • Ik1—静息电位的主要离子流 • Na内向背景电流 Na inward background current • IK-ACh—ACh 激活—神经因素 • 生电性Na-K泵—洋地黄药物抑制 • 4期Ca2+- Na+交换：3Na+↔Ca 2+

  9. 2. 动作电位 action potential

  10. （1）去极化过程 (depolariztion)—0期 波形： 膜电位： -90mV+30mV 0期： 历时1～2ms； 　　 最大除极速率达200v/s

  11. 形成机制： 刺激 少量Na通道开放 膜轻度去极化 到达阈电位 Na通道开放的再生性循环 膜去极化至Na平衡电位 阻断剂—河豚毒素 • 快反应细胞和慢反应细胞

  12. （2）复极化过程 (repolariztion) 1）1期（ phase 1）—快速复极初期 锋电位 spike potential 持续时间—10ms 形成机制—Ito transient outward current 阻断剂—4-氨基吡啶

  13. 2）2期（ phase 2）—缓慢复极期—平台期 plateau 持续时间—100~150ms 形成机制： Ca内流 随时间推移逐渐增强的净外向电流 K外流

  14. 两种K通道参与： Ik1与 Ik 钾通道的特点： • 膜去极化使Ik1通道关闭称内入性整流； • Ik通道缓慢激活形成逐渐增加的K＋流；

  15. 钙通道的特点： L型钙电流 T型钙电流 阈电位 去极化至-30~-40mV 去极化至-50~-60mV 激活/失活速度 慢 相对快 快反应细胞平台期 慢反应细胞0期 触发肌浆网释放Ca 参与0期去极 P细胞4期后段自动 去极 主要作用 阻断剂 维拉帕米、Mn Ni

  16. K+外流 膜电位更负 K+通透性↑ 3）3期（ phase 3）—快速复极末期 波形： • 0mV较快降至-90mV，约100～150ms。 形成机制： • 钙通道缓慢失活； • 膜对K通透性进行性增大（Ik1与Ik参与） 再生性正反馈

  17. 动作电位时程 action potential duration 与心率

  18. 4）4期（ phase 4）—恢复期 4期Na+- K+交换： 3Na+ ↔2 K+ 4期Ca2+- Na+交换：3Na+↔Ca 2+ 钙泵

  19. (二) 自律细胞的跨膜电位及其离子基础 自律细胞动作电位的特点： 最大复极电位maximal repolarization potential 4期自动除极

  20. 1.浦肯野细胞 快反应自律细胞 0期由Na内流产生 4期缓慢自动除极，自律性较窦房结低。 4期自动除极的离子基础： • 逐渐衰减的外向K+电流 • 随时间而逐渐增强的内向电流(If)；

  21. If电流的特点：--起搏电流 pacemaker current 成分—Na （少量K） 激活—3期复极-60mV 失活—0期去极-50mV 阻断剂—Cs

  22. 2.窦房结细胞 窦房结P细胞与浦肯野 细胞动作电位的比较 0期 1期 2期 3期 4期

  23. 0期： （去极化） 最大复极电位 除极到阈电位 L型Ca2+通道 Ca2+内流 0期除极 3期： （复极化） Ca通道失活 Ik通道开放

  24. 4期： （自动去极化）

  25. 机制： 随时间而增长的净内向离子流 窦房结P细胞4期离子基础： IK外流进行性衰减； 4期后期ICa-T逐渐激活，少量Ca2+内流； 超极化激活的非特异性内向离子流(If )；

  26. 二、心肌的电生理特性 • 兴奋性(excitability) • 自律性(autorhythmicity) • 传导性(conductivity) 电生理特性 机械特性 • 收缩性(contractivity)

  27. （一）兴奋性excitability 兴奋性衡量标准 阈值 1. 决定和影响心肌兴奋性的因素 (1) 静息电位与阈电位之间 的差值 • 静息电位水平：K+对兴奋性的影响 • 阈电位水平：

  28. (2) 离子通道的性状 ： 通道的三种状态： resting 电压依从性 Voltage dependence activation 时间依从性 time dependence inactivation reactivation

  29. 2. 兴奋性的周期变化

  30. 有效不应期： 绝对不应期(absolute refractory period): 除极开始→复极至-55 mV 有效不应期(effective refractory period)： 除极开始→复极至-60mV • 有效不应期的实质： 钠通道完全失活或复活的数目太少

  31. 相对不应期(relative refractory period) ： 从复极-60 mV到-80 mV； Na+通道开放能力未恢复正常 超常期(supranormal period)： 从复极-80 mV到-90 mV； 通道已基本恢复到备用状态； 兴奋性高于正常。

  32. 相对不应期和超常期的临床意义：易造成心律失常相对不应期和超常期的临床意义：易造成心律失常 • 复极化后不应状态 3. 心肌兴奋后兴奋性变化的特点 ： （1）不发生强直收缩 有效不应期特别长：收缩期到舒张早期 心肌不会产生完全强直收缩

  33. (2) 期前收缩与代偿间隙 期前收缩(premature systole)： 额外刺激作用于心脏引起提前的收缩 期前收缩发生的条件 代偿间歇(compensatory pause)： 一次期前收缩后有较长的心室舒张期； 代偿间歇产生的原因

  34. （二）自律性 • 自动节律性(autorhythmicity) • 衡量自律性高低的指标 1.心脏的起搏点 • 自律性的差异： 窦房结＞房室结＞房室束＞浦肯野纤维 • 正常起搏点 normal pacemaker 窦性节律 sinus rhythm • 潜在起搏点 latent pacemaker

  35. 抢先占领 capture 超速驱动压抑 overdrive suppression 2.　决定和影响自律性的因素 (1）最大复极电位与阈电位之间的差距： （2）4期自动去极化的速度：

  36. 局部电流 房室结 左右束支 房室束 心室肌 浦肯野纤维 （三）传导性 conductivity 心房肌 窦房结

  37. 1.心脏内兴奋传播的特点 （1）心肌细胞间的直接电传递： Gap junction Functional syncytium （2）兴奋通过特殊传导系统的有序传播：　　　 （3）心脏内兴奋的传导速度： 　　　 心房的“优势传导通路” 　　　 房室延搁 atrioventricular delay 　　　 心室内传导系统

  38. （4）特殊传导系统对高频率兴奋的过滤保护作用：（4）特殊传导系统对高频率兴奋的过滤保护作用： 房室交界细胞不应期长 浦肯野纤维的不应期也较长

  39. 2.　决定和影响传导性的因素： （1）心肌细胞的结构：细胞直径；缝隙连接数量； （2）0期去极化速度和幅度： 快反应细胞和慢反应细胞 去极化速度和幅度与静息电位值有关

  40. （3）邻近的未兴奋部位的兴奋性： a. 静息电位和阈电位的差距； b. 钠通道（或慢反应细胞的 钙通道）的性状

  41. 三、心脏生物电活动的检测 心电图(electrocardiogram) 希氏束电图(His bundle electrogram) 心电图的导联 • 标准双极肢体导联 • 加压单极肢体导联 • 胸导联

  42. （一）体表心电图 1.　正常心电图的波形及其生理学意义： 　 ⑴ P波：反映心房去极化过程的电位变化； ⑵ PR间期：房室传导时间 0.12～0.20秒 ； ⑶ QRS波：心室去极化过程的电位变化 ； ⑷ S-T段：心室已全部进入去极化状态； ⑸ T波：心室复极化过程的电位变化 ； ⑹ U波：与浦肯野网的复极化有关 ； ⑺ Q-T间期：心室从兴奋到完全复极的时间；

  43. 2. 心电图与心肌细胞动作电位关系 ⑴ P波对应心房肌的除极；PR段对应心房肌复极； ⑵ QRS波相当于心室肌的0期去极，ST段相当于平台期，T波反映3期复极。

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