第一節(jié)心臟生理

1、第四章血液循環(huán)l心臟的泵血功能心臟的泵血功能l心臟的生物電活動心臟的生物電活動l血管生理血管生理l心血管活動的調節(jié)心血管活動的調節(jié)l器官循環(huán)器官循環(huán)心臟推動血液在心血管內周而復始的定性流動心臟推動血液在心血管內周而復始的定性流動稱為稱為血液循環(huán)血液循環(huán)心臟作為人體最勤勞的器官，一旦停止跳動，生心臟作為人體最勤勞的器官，一旦停止跳動，生命將停止命將停止 如汽車的發(fā)動機如汽車的發(fā)動機l循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)=心臟心臟+血管血管l血液循環(huán)的功能：血液循環(huán)的功能：l1、物質運輸、物質運輸l2、維持內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)、維持內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)l3、調節(jié)和防御功能、調節(jié)和防御功能l4、內分泌功能、內分泌功能 心臟主要由心肌構

2、成 其生理功能是泵血 為血液循環(huán)提供動力第一節(jié) 心臟生理l（一）、心動周期的概念（一）、心動周期的概念l心動周期心動周期l心臟每收縮和舒張一次構成一個心動周期心臟每收縮和舒張一次構成一個心動周期l心臟每分鐘跳動的次數稱為心臟每分鐘跳動的次數稱為心率心率l成年人正常為成年人正常為60-100次次/分，平均次分此時心動周期分，平均次分此時心動周期持續(xù)持續(xù)0.8S 心房心房 心室心室 收縮收縮 0.1s 0.3s 舒張舒張 0.7s 0.5s （）、同步活動左右心房（）、同步活動左右心房 左右心室左右心室 （）、舒張期收縮期（）、舒張期收縮期 （）、全心舒張期（）、全心舒張期0.4S特點特點一、心臟

3、的泵血功能一、心臟的泵血功能心動周期心動周期心動周期圖心動周期圖 各箭頭表示：心房各箭頭表示：心房收縮開始；心房開收縮開始；心房開始舒張，始舒張， 心室開始收縮；房心室開始收縮；房室瓣關閉；室瓣關閉； 半月瓣開放；心半月瓣開放；心室開始舒張；室開始舒張； 半月瓣關閉；房半月瓣關閉；房室瓣開放。室瓣開放。 （二）、心臟的泵血過程（二）、心臟的泵血過程l1、心室的收縮射血、心室的收縮射血l（1）、）、等容收縮期等容收縮期 0.05S（p35) 房室瓣關閉房室瓣關閉 半月瓣開啟之前半月瓣開啟之前,室內壓急劇上升室內壓急劇上升,心室容積不變心室容積不變l（2）、射血期：）、射血期：a、快速射血期快速射

4、血期 0.1Sl 室內壓達峰值室內壓達峰值 半月瓣開半月瓣開,血液血液 主動脈。占總射血量主動脈。占總射血量2/3lb、減慢射血期、減慢射血期 0.15Sl2、心室舒張期與充盈、心室舒張期與充盈（p35)l（1）、）、等容舒張期等容舒張期0.060.08Sl 半月瓣關閉半月瓣關閉 房室瓣開啟之前，房室瓣開啟之前，室內壓急劇下降室內壓急劇下降，心室容積不變，心室容積不變l（2）、）、快速充盈期快速充盈期0.11Sl室內壓室內壓 房內壓房內壓房室瓣關閉房室瓣關閉心心室繼續(xù)收縮室繼續(xù)收縮室內壓室內壓主動脈主動脈(肺動脈肺動脈)壓壓半月瓣半月瓣開放開放射血射血l心室開始舒張心室開始舒張室內壓室內壓 主

5、動脈主動脈(肺動脈肺動脈)壓壓半月瓣半月瓣關閉關閉心室繼續(xù)舒張心室繼續(xù)舒張室內壓室內壓20mmHg時，曲線平坦或輕度下降，但無明顯降支。時，曲線平坦或輕度下降，但無明顯降支。 不出現明顯降支的不出現明顯降支的主要原因主要原因是心肌細胞外間質含大量膠原纖是心肌細胞外間質含大量膠原纖維，阻止心肌細胞被繼續(xù)拉長維，阻止心肌細胞被繼續(xù)拉長(難以超過最適初長度難以超過最適初長度 正常的心正常的心功能曲線不出現降支功能曲線不出現降支););心胞膜的限制。心胞膜的限制。特征：特征：在較大范圍，心室舒末壓力與搏功成正變；在較大范圍，心室舒末壓力與搏功成正變；有較大的前負荷有較大的前負荷- -初長度儲備。初長度

6、儲備。對搏出量進行精細調節(jié)對搏出量進行精細調節(jié), ,使心室射血量使心室射血量和靜脈回心血量相匹配和靜脈回心血量相匹配 由于心肌本身初長度的改變而引起心肌收縮強度的由于心肌本身初長度的改變而引起心肌收縮強度的變化的調節(jié)方式稱為變化的調節(jié)方式稱為異長自身調節(jié)異長自身調節(jié)(heterometric autoregulation)機制機制:一定范圍內一定范圍內前前負荷負荷初長度初長度心肌收縮力心肌收縮力搏出量搏出量靜脈回心血量靜脈回心血量意義：意義：l 心室射血后剩余血量心室射血后剩余血量l心室充盈血量心室充盈血量l 靜脈回心血量靜脈回心血量 l心室舒張充盈期持續(xù)時間心室舒張充盈期持續(xù)時間 靜脈回流的

7、速度靜脈回流的速度l 心包內壓心包內壓 心室順應性心室順應性 l 靜脈回心血量靜脈回心血量心室舒張末期容積心室舒張末期容積心肌初長度心肌初長度心肌收縮力心肌收縮力每搏輸出量每搏輸出量心輸出量心輸出量影響影響心室充盈血量的因素心室充盈血量的因素（二）、后負荷l在其它因素不變的情況下，若在其它因素不變的情況下，若后負荷后負荷（動脈（動脈血壓血壓）等容收縮相延長而射血相縮短，同等容收縮相延長而射血相縮短，同時射血相心室肌纖維縮短的程度和速度時射血相心室肌纖維縮短的程度和速度射射血速度血速度搏出量搏出量 l（是一種單純的機械效應）（是一種單純的機械效應）l 剩余血量剩余血量l此時心肌內此時心肌內 舒張

8、末期容積舒張末期容積l通過通過Starling機制機制使搏出量恢復正常使搏出量恢復正常l 此調節(jié)只在此調節(jié)只在一定范圍內一定范圍內起作用，當起作用，當血壓血壓160mmHg時，血壓增時，血壓增加將導致心加將導致心輸出量減少。輸出量減少。l指心肌不依賴前后負荷而改變其力學活動的內在特性。指心肌不依賴前后負荷而改變其力學活動的內在特性。l主要取決于興奮主要取決于興奮收縮藕聯過程中收縮藕聯過程中 l活化橫橋數目活化橫橋數目 Ca2濃度升高的程度濃度升高的程度 l 肌鈣蛋白對肌鈣蛋白對Ca2的親和力的親和力l肌凝蛋白肌凝蛋白ATP酶活性酶活性l心肌收縮能力受多種因素的影響心肌收縮能力受多種因素的影響l

9、例：兒茶酚胺與心肌膜上例：兒茶酚胺與心肌膜上受體結合受體結合胞漿胞漿CAMP胞胞漿漿Ca2+活化橫橋數目活化橫橋數目肌凝蛋白肌凝蛋白ATP酶激活酶激活分解分解ATP以提供肌絲滑行力量以提供肌絲滑行力量心肌收縮力心肌收縮力（三）、心肌收縮能力（四）、HRl HR 40180次次/分分 HR心輸出量心輸出量l HR 180次次/分分 心室充盈時間明顯心室充盈時間明顯l 充盈量充盈量搏輸出量搏輸出量心輸出量心輸出量 l HR 收縮期儲備舒張期儲備收縮期儲備舒張期儲備 （六）心音（六）心音l在每一個心動周期中，一般可以聽到兩個心音，分別稱第一心音和第二心音。在某些健康兒童或青年人，有時可聽到第三心音。

10、l 當心肌和心瓣膜發(fā)生病變時，心音發(fā)生異常稱為心雜音心音的產生 l心音心音 第一心音第一心音 第二心音第二心音 l特點特點 低、濁、長低、濁、長 4060HZ 高、短高、短 60100HZ l產生機理產生機理 房室瓣關閉房室瓣關閉 半月瓣關閉半月瓣關閉l 生理意義生理意義 標志心縮期開始標志心縮期開始 標志心舒期開始標志心舒期開始 l聽診部位聽診部位 心尖部心尖部 主動脈瓣主動脈瓣 肺動脈瓣肺動脈瓣 二二 心臟的生物電現象心臟的生物電現象l根據組織學特點，電生理特性以及功能上區(qū)別根據組織學特點，電生理特性以及功能上區(qū)別 l 工作細胞工作細胞 心房肌、心室肌心房肌、心室肌l心肌細胞心肌細胞l 自

11、律細胞自律細胞 主要是主要是P細胞、浦肯野細胞細胞、浦肯野細胞l 快反應非自律細胞快反應非自律細胞 （心房肌、心室?。ㄐ姆考　⑿氖壹。﹍ 快反應自律細胞快反應自律細胞 （浦肯野細胞（浦肯野細胞 ）l 心肌細胞心肌細胞 慢反應自律細胞慢反應自律細胞 （竇房結自律細胞（竇房結自律細胞 房結房結l 區(qū)結希區(qū)的自律細胞）區(qū)結希區(qū)的自律細胞） l 慢反應非自律細胞慢反應非自律細胞 （結區(qū)細胞）（結區(qū)細胞）心肌細胞按電生理特點分：心肌細胞按電生理特點分：2、快反應細胞和慢反應細胞、快反應細胞和慢反應細胞 快反應細胞快反應細胞 慢反應細胞慢反應細胞一、心室肌細胞的跨膜電位及其形成機制一、心室肌細胞的跨膜電

12、位及其形成機制 l(一一)、工作細胞的跨膜電位及其形成機制、工作細胞的跨膜電位及其形成機制l心室肌細胞的靜息電位l同骨骼肌同骨骼肌 心室肌心室肌 RP-90mv 心室肌細胞的動作電位心室肌細胞的動作電位去極化復極化2、動作電位 （AP）l1、除極過程（、除極過程（0期）期） Na+內向電流（再生性鈉電流）內向電流（再生性鈉電流） l2、復極過程、復極過程 l快速復極初期快速復極初期1期期 短暫的短暫的K+外向電流（外向電流（Ito）l 平臺期平臺期2期期 內向電流（內向電流（Ca2+內流為主和微量的內流為主和微量的Na+l 內流）內流）K+ 外向電流（外向電流（IK） 快速復極末期快速復極末期

13、3期期 K+外向電流（外向電流（ IK和和IK1 ）l 靜息期靜息期4期期 Na+K+泵活動，泵活動，Na+Ca2+交換交換 l Ca2+泵泵l快鈉通道快鈉通道 河豚毒（河豚毒（TTX）阻斷阻斷慢慢Ca2+通道通道 Mn2+和多種鈣通道阻斷劑阻斷和多種鈣通道阻斷劑阻斷跨膜離子流跨膜離子流-跨膜運動的離子跨膜運動的離子1 內向離子流內向離子流*INa 快速快速Na+ 內流內流 0期，第一內向電流期，第一內向電流 Ica-L 0期期。 Ica-T 4期期。 *If 超極化激活非特異性內向離子流超極化激活非特異性內向離子流 Na+，4期期2 外向離子流外向離子流* Ik 2，3期復極，快反應細胞。期

14、復極，快反應細胞。0期去極期去極-40 mv激活，激活， 復極到復極到-50mv 去激活去激活*Ik1 3期期 復極電流，主要為復極電流，主要為K，有有Na參與，形成參與，形成4 期除極的主要離子流期除極的主要離子流* Ito 1期，快反應細胞期，快反應細胞1期離子流，期離子流，K，Na以上為電壓門控離子流。以上為電壓門控離子流。l（二）自律細胞的跨膜電位及形成機制（二）自律細胞的跨膜電位及形成機制l自律性細胞與非自律性細胞電活動的最根本區(qū)自律性細胞與非自律性細胞電活動的最根本區(qū)別是別是：4期自動除極化期自動除極化。這是產生自律性的電。這是產生自律性的電生理基礎。生理基礎。l1、竇房結細胞的跨

15、膜電位及形成機制、竇房結細胞的跨膜電位及形成機制la. AP只有只有0期、期、3期和期和4期沒有明顯的復極期沒有明顯的復極1期和期和2期。期。lb0期幅值約期幅值約70mv。lc竇房結細胞竇房結細胞0期除極時程（期除極時程（7ms）比浦肯野細胞比浦肯野細胞0期除極期除極 時時 程（程（12 ms）要長得多。要長得多。ld . 最大復極電位為最大復極電位為70，閾電位為。，閾電位為。le竇房結細胞竇房結細胞4期自動除極化的速度（期自動除極化的速度（0.1V/S）浦肯野細浦肯野細 l 胞胞(0.02V/ S )。ll竇房結細胞動作電位竇房結細胞動作電位l0期期 L（Ica-L）開放開放 Ca2+負

16、載內流負載內流l3期 K+外向電流（外向電流（ IK）l IK通道進行性衰減通道進行性衰減 K外流外流l 進行性減少進行性減少 （最重要）（最重要） l竇房結細胞竇房結細胞4期期 進行性增強的內向電流進行性增強的內向電流l 自動除極化自動除極化 （If通道）鈉內流通道）鈉內流 l T型鈣通道的激活和鈣內流型鈣通道的激活和鈣內流 l竇房結細胞上鈣通道竇房結細胞上鈣通道 L（Ica-L）閾電位閾電位l - 40mV 兒茶酚胺調控兒茶酚胺調控l T（Ica-T）閾電位閾電位 l -50mV 不受兒茶酚胺調控不受兒茶酚胺調控l 可被鎳阻斷可被鎳阻斷l(xiāng)2、浦肯野細胞、浦肯野細胞 （快反應自律細胞）（快反

17、應自律細胞）l0、1、2、3期同心室肌期同心室肌AP If （ Na+）內向離子流內向離子流 進行性遞增。（主要）進行性遞增。（主要） 逐漸衰減的外向逐漸衰減的外向Kl浦肯野細胞浦肯野細胞4期自期自l動除極化的機制動除極化的機制三種細胞三種細胞AP及其機制的比較（及其機制的比較（1，2期）期）三種細胞三種細胞AP及其機制的比較（及其機制的比較（3，4期）期）心肌細胞的電生理類型心肌細胞的電生理類型根據各類心肌細胞根據各類心肌細胞APAP的的O O期去極化期去極化速率和速率和4 4期有無自動去極化期有無自動去極化, ,將心肌將心肌分為分為: : 快反應自律細胞快反應自律細胞：0 0期去極速期去極

18、速率快，率快，4 4期有自動去極化。期有自動去極化。 快反應非自律細胞快反應非自律細胞：0 0期去極期去極速率快，速率快，4 4期無自動去極化。期無自動去極化。 慢反應自律細胞慢反應自律細胞：O O期去極速期去極速率慢率慢, 4, 4期有自動去極化。期有自動去極化。 慢反應非自律細胞慢反應非自律細胞：O O期去極期去極速率慢速率慢, ,其其4 4期無自動去極化。期無自動去極化。三、三、心肌的生理特性l （一）、興奮性（一）、興奮性l1、影響興奮性的因素、影響興奮性的因素lRP水平水平 l l閾電位水平閾電位水平l 備用狀態(tài)備用狀態(tài) l Na+（Ca2+ ）通道的性狀通道的性狀 激活狀態(tài)激活狀態(tài)

19、l 失活狀態(tài)失活狀態(tài)l2、興奮性的周期性變化l 有效不應期有效不應期 相對不應期相對不應期 超長期超長期l0期除極期除極3期復極期復極-60mv 3期復極期復極-60mv -80mv 3期復極期復極-80mv -90mvl lNa+通道完全失活或剛剛通道完全失活或剛剛 Na+通道已逐漸復活但尚未通道已逐漸復活但尚未 Na+通道基本通道基本 l開始復活開始復活 恢復正常恢復正常 恢復正常但開放能力恢復正常但開放能力l 仍然沒有恢復正常仍然沒有恢復正常 l任何刺激均不產生任何刺激均不產生AP閾值閾值 可可 產生產生AP 閾值閾值 可產生可產生AP l l 期前收縮期前收縮l心室接受額外刺激，比原來

20、規(guī)律心心室接受額外刺激，比原來規(guī)律心率提前發(fā)生的收縮。率提前發(fā)生的收縮。 l代償性間歇代償性間歇l期前收縮之后往往出現一段較長心期前收縮之后往往出現一段較長心室舒張期。室舒張期。l3、興奮性的周期性變化與收縮活動的關系、興奮性的周期性變化與收縮活動的關系 因竇性節(jié)律的興奮是規(guī)律下傳因竇性節(jié)律的興奮是規(guī)律下傳的，當竇性興奮落在期前收縮的有的，當竇性興奮落在期前收縮的有效不應期內效不應期內, ,就不能引起心室的興奮就不能引起心室的興奮和收縮和收縮, ,而出現一次竇律而出現一次竇律“脫失脫失”，需等待下次竇律刺激引起興奮才產需等待下次竇律刺激引起興奮才產生收縮，此等待期間為代償性間歇。生收縮，此等待

21、期間為代償性間歇。 期前收縮和代償間隙的動畫期前收縮和代償間隙的動畫（二）自動節(jié)律性（二）自動節(jié)律性l1、心臟的起搏點、心臟的起搏點l 竇房結竇房結 90 100次次/分分 自律性最高自律性最高 正常心臟起搏點正常心臟起搏點 l 竇性心律竇性心律l房室結房室結 4060次次/分分 潛在起搏點潛在起搏點 異位心律異位心律l浦肯野纖維網浦肯野纖維網 1540次次/分分l 搶先占領搶先占領l竇房結對潛在起搏點控制通過兩種方式竇房結對潛在起搏點控制通過兩種方式l 超速驅動壓抑超速驅動壓抑 l2、影響自律性的因素、影響自律性的因素l（1）最大復極電位與閾）最大復極電位與閾電位之間的差距電位之間的差距l(xiāng)（

22、2） 4期自動除極速度期自動除極速度（主要）（主要）（三）傳導性（三）傳導性l1、心臟內興奮傳播的途徑和特點、心臟內興奮傳播的途徑和特點l途徑途徑：竇房結：竇房結 心房?。▋?yōu)勢傳導通路）心房肌（優(yōu)勢傳導通路） 房室交界房室交界 房室束房室束 左、右束支左、右束支 浦肯野纖維網浦肯野纖維網 心室肌興奮心室肌興奮 l特點：特點：l房室交界區(qū)傳導速度極慢房室交界區(qū)傳導速度極慢0.020.05m/s 形成形成房室延擱房室延擱l 2、影響傳導性的因素、影響傳導性的因素l 解剖因素解剖因素 心肌細胞的直徑心肌細胞的直徑l 生理因素生理因素l（1） AP 0期除極速度和幅度期除極速度和幅度 （主要）（主要）

23、 l（2）鄰近部位膜的興奮性）鄰近部位膜的興奮性0 期除極速度快期除極速度快臨近未興奮膜臨近未興奮膜局部電流形成快局部電流形成快達到閾電位快達到閾電位快興奮傳導快興奮傳導快0 期除極幅度大期除極幅度大(興奮和未興奮部興奮和未興奮部位之間位之間) 電位差大電位差大局部電流強，擴布距離大，局部電流強，擴布距離大，使下游更遠處興奮使下游更遠處興奮興奮傳導快興奮傳導快靜息電位與閾電靜息電位與閾電位的差距擴大位的差距擴大興奮性降低興奮性降低達閾電位所達閾電位所需時間長需時間長傳導速度減慢傳導速度減慢興興 奮奮 性性不能引起興奮不能引起興奮傳導阻滯傳導阻滯傳導減慢傳導減慢升支緩慢、幅度升支緩慢、幅度小的動作電位小的動作電位相對不應期相對不應期或超常期內或超常期內有效不應期有效不應期電生理特性電生理特性 特點特點 意義意義小結：小結：自律性自律性 保證心臟舒縮交替保證心臟舒縮交替進行，利于心室充進行，利于心室充盈盈保證房室收縮協(xié)調、保證房室收縮協(xié)調、心室同步收縮，利于心室同步收縮，利于心臟射血心臟射血 保證心臟以竇性保證心臟以竇性節(jié)律活動節(jié)律活動 各部高低不一各部高低不一（竇房結最高）（竇房結最高）興奮性興奮性有效不應期有效不應期特別長特別長 傳導性傳導性各部傳導各部傳導速度不一速度不一 (四）收縮性四）收