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生理學(xué)4-5章第四章循環(huán)系統(tǒng)一、心動(dòng)周期(一)概念:心房或心室每收縮和舒張一次稱心動(dòng)周期。(二)時(shí)程:T∝1/f=60s/75=0.8s房縮0.1s房舒0.7s室縮0.3s室舒0.5s第一節(jié)心臟的泵血功能(三)特點(diǎn):①舒張期時(shí)間>收縮期時(shí)間②全心舒張期0.4s→利心肌休息和室充盈③心率快慢主要影響舒張期:心率心動(dòng)周期室縮期室舒期0.351.151.50.81500.40.300.500.250.15↓→心舒期↑↑→心舒期↓→充盈↓+休息↓→心衰④心縮(舒)期習(xí)慣以心室的活動(dòng)作為心臟活動(dòng)的指標(biāo)。(四)心率①概念:單位時(shí)間內(nèi)心臟舒縮的次數(shù)稱心率。②正常變異:年齡:初生兒(130次/分)成人(60~90次/分)性別:女>男體質(zhì):弱>強(qiáng)興奮狀態(tài):運(yùn)動(dòng)、心情激烈>安靜、休息體溫每↑1℃→心率↑10次/分二、心臟泵血過程心動(dòng)周期中壓力、容積等變更心動(dòng)周期中壓力、容積等變更1=主A內(nèi)壓2=左心室內(nèi)壓3=左心房內(nèi)壓4=心音5=心室容積⑦=心房收縮期①=等容收縮期②=快速射血期③=緩慢射血期④=等容舒張期⑤=快速充盈期⑥=減慢充盈期(一)心房的泵血心房收縮↓心房容積↓↓房內(nèi)壓↑(右房↑4-6mmHg)(左房↑6-7mmHg)
↓房室瓣開放(動(dòng)脈瓣處關(guān)閉狀態(tài))↓擠血入心室(占心室充盈量25%)↓心房舒張(75%由V經(jīng)心房流入心室)(二)心室的泵血1.心室收縮期(1)等容收縮期:心室起先收縮↓室內(nèi)壓急劇↑(左室內(nèi)壓↑近80mmHg)↓房室瓣關(guān)閉(動(dòng)脈瓣仍處于關(guān)閉狀態(tài))(容積不變、血液不流)↓接著收縮↓快速射血期●等容收縮期的特點(diǎn):①其時(shí)程長短與與肌縮力、后負(fù)荷有關(guān):肌縮力↓→等容收縮期↑后負(fù)荷↑→等容收縮期↑②房室瓣、動(dòng)脈瓣處關(guān)閉狀態(tài);③等容收縮末的動(dòng)脈壓最低;④室內(nèi)壓上升速最快。
(2)快速射血期:心室接著收縮↓室內(nèi)壓>動(dòng)脈壓(左室>80mmHg)(右室>8mmHg)↓動(dòng)脈瓣開放(房室瓣仍處于關(guān)閉狀態(tài))↓快速射血入動(dòng)脈(占射血量70%)↓心室容積快速↓↓減慢射血期特點(diǎn):①快速射血期末室內(nèi)壓與主動(dòng)脈壓最高;②用時(shí)少(≈收縮期1/3),射血量大。(3)減慢射血期:快速射血入動(dòng)脈后↓心室容積接著↓↓室內(nèi)壓略<動(dòng)脈壓↓射血能=血液的動(dòng)能接著射血入動(dòng)脈(占射血量30%)↓心室容積接著↓↓心室舒張前期特點(diǎn):①用時(shí)長(≈收縮期2/3),射血量少;②因外周血管的阻力作用,血液的動(dòng)能在主動(dòng)脈轉(zhuǎn)變?yōu)閴簭?qiáng)能,使動(dòng)脈壓略>室內(nèi)壓。2.心室舒張期(1)等容舒張期:心室起先舒張↓室內(nèi)壓快速↓(室內(nèi)壓=動(dòng)脈壓)↓動(dòng)脈瓣關(guān)閉↓心室接著舒張↓室內(nèi)壓急劇快速↓(∵室內(nèi)壓仍>房內(nèi)壓∴房室瓣仍處于關(guān)閉狀態(tài))(容積不變、血液不流)↓快速充盈期特點(diǎn):①動(dòng)脈瓣、房室瓣都處于關(guān)閉狀態(tài);②動(dòng)脈瓣關(guān)閉產(chǎn)生其次心音。(2)快速充盈期:等容舒張期末↓室內(nèi)壓↓(室內(nèi)壓<房內(nèi)壓)↓房室瓣開放↓心室接著舒張↓室內(nèi)壓↓(室內(nèi)壓房內(nèi)壓=負(fù)壓)↓心房和大V內(nèi)的血液快速入室(占總充盈量2/3)↓心室容積快速↑特點(diǎn):快速充盈期末的室內(nèi)壓最低。
(3)減慢充盈期:隨著心室內(nèi)血液的充盈,心室與心房、大V間的壓力差減小,血液流入心室的速度減慢。
其前半期為大V的血液經(jīng)心房流入心室;后半期為心房收縮期的擠血入心室。③心動(dòng)周期中的壓力變更: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:快速充盈期末動(dòng)脈壓:等容收縮期末④后負(fù)荷:后負(fù)荷↑↓等容收縮期延長↓射血期縮短↓射血量↓①心動(dòng)周期中的4對(duì)沖突:心臟縮與舒(主要沖突)壓力升與降瓣膜開與關(guān)血液進(jìn)與出②心動(dòng)周期中的瓣膜變更: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):等容收縮期初動(dòng)脈瓣開:快速射血期初小結(jié):三、心音的產(chǎn)生四、心泵功能評(píng)定(一)每搏輸出量及射血分?jǐn)?shù)
每搏輸出量:一側(cè)心室每次搏出的血量(70ml)。
射血分?jǐn)?shù)=每搏輸出量/心舒張末期容積=60~80ml/120~130ml=50~60%
意義:①心舒張末期容積與心縮力有關(guān)(因與心肌初長度呈正相關(guān))。②心縮↑→每搏輸出量↑→射血分?jǐn)?shù)↑
③心室擴(kuò)大、心功能下降(每搏輸出量可不變)→心舒張末期容積↑→射血分?jǐn)?shù)↓
(二)每分輸出量與心指數(shù)每分輸出量:一側(cè)心室每分鐘射出的血量=每搏輸出量×心率=5~6L/min變異:隨機(jī)體代謝和活動(dòng)狀況而變更(運(yùn)動(dòng)、心情激烈、懷孕時(shí));女子較相同體重男子的心輸出量約低10%。心指數(shù):空腹和安靜狀態(tài)下,每平方米體表面積的每分心輸出量。=3.0~3.5L/min.m2變異:10歲心指數(shù)最大(4L/min.m2以上);以后隨年齡增長而漸降,到80歲時(shí)接近2L/min.m2。意義:評(píng)定不同個(gè)體心功能。(三)心臟作功量因心臟收縮不僅射出確定量的血液,而且使這部分血液具有較高的壓強(qiáng)能和較快的流速。在動(dòng)脈血壓不同的個(gè)體,心臟要射出等量的血液,動(dòng)脈血壓高者的心臟就必需加強(qiáng)收縮。因此,專心臟作功量要比單純專心輸出量評(píng)定心泵血功能更全面。搏功=搏出量×1/103×(平均動(dòng)脈壓-平均心房壓)×13.6
每分功=搏功×心率×1/103=6.23(Kg.m/min)(cm3)(mmHg)(g/cm3)=83.1(g.m)五、心泵功能的調(diào)整每分輸出量=每搏輸出量×心率
(一)每搏輸出量的調(diào)整1.前負(fù)荷:=心舒末期容量=異長自身調(diào)整剩余血量:心縮力↓→剩余量↑前負(fù)荷V血回流速:大V壓>房壓→回流速、量↑充盈時(shí)程:心率↓→舒張期↑→充盈量↑前負(fù)荷↑→心肌初長度↑→肌縮力↑→搏出量↑
(Starling定律)等長自身調(diào)整異長自身調(diào)整‖‖前負(fù)荷、后負(fù)荷、心縮力↓前負(fù)荷↑(心舒末期容量↑)↓心肌初長度↑↓心肌收縮力↑↓心搏出量↑
異長自身調(diào)整:心肌收縮力能隨心肌初長度的變更而變更的現(xiàn)象。特點(diǎn):調(diào)整范圍小(∵心肌初長度≯2.25~2.30um)。意義:能精細(xì)調(diào)整每搏輸出量。Starling定律:心臟不依靠神經(jīng)-體液因素自身調(diào)整并平衡心搏出量與回心血量之間關(guān)系的現(xiàn)象。
↓心泵功能的自身調(diào)整機(jī)制,可通過心室功能曲線進(jìn)步說明:左中右左段:較陡。心功正常工作段:表明初長度在未達(dá)到最適前負(fù)荷時(shí),搏功隨初長度↑而↑。中段:稍平。說明前負(fù)荷-初長度達(dá)上限,但對(duì)搏出量影響不大。右段:平坦或略降。說明心肌有抗拒過度延長的特性,保持搏功基本不變。2.心肌收縮實(shí)力=等長自身調(diào)整概念:指心肌在前、后負(fù)荷不變(心肌初長度不變),而變更肌縮程度、速度和張力等方面,實(shí)現(xiàn)調(diào)整每搏輸出量的內(nèi)在特性。意義:能對(duì)持續(xù)的、猛烈的循環(huán)變更有強(qiáng)大的調(diào)整作用。收縮實(shí)力↑:NE→β受體→cAMP↑→Ca2+通道開放幾率↑+開放時(shí)間↑→[Ca2+]i↑→心縮力↑。收縮實(shí)力↓:ACh→M受體→抑Ca2+通道+激活K+通道→AP的2、3期縮短→Ca2+內(nèi)流↓→心縮力↓。3.后負(fù)荷:=ABp臨床:ABp持續(xù)↑→心肌肥厚→泵血功能↓搏出量復(fù)原正常異長自身調(diào)整↑+等長自身調(diào)整(N-體液)前負(fù)荷↑剩余量↑+回流量不變搏出量↓射血期↓+射血速↓等容收縮期↑+心肌縮速↓后負(fù)荷↑(確定范圍內(nèi))(二)心率心率×每搏輸出量=每分輸出量40~150次/分:↑→每分心輸出量↑>150次/分→心動(dòng)周期縮短(尤其心舒期)→充盈量↓→每搏出量↓→每分心輸出量↓。<40次/分→心動(dòng)周期延長(尤其心舒期)→充盈量達(dá)極限而心率太慢→每分心輸出量↓。注:①每搏輸出量在恒定的條件下,心率是調(diào)整心輸出量的主要因素。②心率和心縮力是影響心輸出量的主要因素。③確定范圍內(nèi),心率↑可使心輸出量↑。每分輸出量血壓↑心率心肌收縮性前負(fù)荷每搏出量充盈時(shí)程靜脈血回流速剩余量
后負(fù)荷
神經(jīng)體液調(diào)整等長自身調(diào)整異長自身調(diào)整六、心力貯備概念:心輸出量能隨機(jī)體代謝的須要而增加的實(shí)力。意義:反映心臟的健康程度、心臟泵血功能。
組成心率貯備搏出量貯備:收縮期貯備量:55~60ml(射血分?jǐn)?shù)↑)∧舒張期貯備量:15ml(∵不能無限擴(kuò)張)
復(fù)習(xí)思索題1.在一個(gè)心動(dòng)周期中,心瓣膜的狀態(tài)有何變動(dòng)?其變動(dòng)的機(jī)制和生理意義是什么?2.在心臟收縮、舒張過程中,何部位、何時(shí)其壓力最高?何部位、何時(shí)期壓力最低?并說明理由。3.說明第一心音、其次心音的產(chǎn)生緣由及特點(diǎn)。4.以心臟的縮舒、壓力的升降、瓣膜的開關(guān)、血流的方向和容積的變更為基礎(chǔ)說明射血和充盈的過程(原理)。5.說明心排出量的調(diào)整,并簡述其機(jī)制。說明評(píng)定泵血功能的指標(biāo)及生理意義。6.為什么舒張壓主要反映外周阻力的大???7、心動(dòng)周期中,在下列哪個(gè)時(shí)期主動(dòng)脈壓最低()A.等容收縮期末B.等容舒張期末C.心房收縮期末D.快速充盈期末E.減慢充盈期末8、心室舒張期()A.血液粘滯度增大,冠狀動(dòng)脈血流量削減B.主動(dòng)脈血壓過低,冠狀動(dòng)脈血流量削減C.心肌對(duì)冠狀動(dòng)脈的擠壓力增大,冠狀動(dòng)脈血流量削減D.冠狀動(dòng)脈阻力增大,冠狀動(dòng)脈血流量削減E.心肌對(duì)冠狀動(dòng)脈的擠壓力減小,冠狀動(dòng)脈血流量增加AE其次節(jié)心臟電生理和生理特性
幾個(gè)世紀(jì)以來,生理學(xué)家始終認(rèn)為心臟是泵血的裝置,近些年來,生理學(xué)家相識(shí)到心臟除有泵血功能外,還有內(nèi)分泌功能:心鈉素、抗心率失常肽、內(nèi)源性洋地黃素等。心臟的主要功能是泵血,70歲一生泵血160000m3。心臟不斷地有秩序的、協(xié)調(diào)的收縮與舒張,是實(shí)現(xiàn)泵血功能的必要條件,而心臟的這種功能是依靠于心肌細(xì)胞的生理特性:興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性、自律性和電生理特性。一、心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位和興奮性心室肌的RP和AP(一)依據(jù)各類心肌細(xì)胞AP的O期去極化速率和4期有無自動(dòng)去極化,將心肌分為:①快反應(yīng)自律細(xì)胞:0期去極速率快,4期有自動(dòng)去極化。②快反應(yīng)非自律細(xì)胞:0期去極速率快,4期無自動(dòng)去極化。③慢反應(yīng)自律細(xì)胞:O期去極速率慢,4期有自動(dòng)去極化。④慢反應(yīng)非自律細(xì)胞:O期去極速率慢,其4期無自動(dòng)去極化。(二)心室肌RP和AP的形成機(jī)制1.心室肌細(xì)胞RP形成機(jī)制(1)幅度:-90mV(較骨骼肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞大)。(2)機(jī)制:=K+平衡電位條件:①膜兩側(cè)存在濃度差:
②膜通透性具選擇性:K+/Na+=100/1結(jié)果:K+順濃度梯度由膜內(nèi)向膜外擴(kuò)散,達(dá)到K+平衡電位。[K+]i>[K+]o=28∶1[Na+]i<[Na+]o=1∶13
2.心室肌細(xì)胞AP的形成機(jī)制:
0期:刺激↓RP↓↓閾電位↓激活快Na+通道↓Na+再生式內(nèi)流↓Na+平衡電位(0期)快Na+通道:-70mV激活,-55mV失活,持續(xù)1-2ms,特異性強(qiáng)(只對(duì)Na+通透),阻斷劑(TTX),激活劑(苯妥因鈉)。
0期按隨意鍵顯示動(dòng)畫21期:快Na+通道失活+激活I(lǐng)to通道↓K+一過性外流↓快速復(fù)極化(1期)Ito通道:70年頭認(rèn)為Ito的離子成分為Cl-,現(xiàn)在認(rèn)為Ito可被K+通道阻斷劑(四乙基胺、4-氨基吡啶)阻斷,Ito的離子成分為K+。1期Na+K+按隨意鍵顯示動(dòng)畫22期:O期去極達(dá)-40mV時(shí)已激活慢Ca2+通道+激活I(lǐng)K通道↓Ca2+緩慢內(nèi)流與K+外流處于平衡狀態(tài)↓緩慢復(fù)極化(2期=平臺(tái)期)慢Ca2+通道:激活與失活比Na+通道慢,特異性不高:Ca2+(53%)、Na+(27%)、K+(20%)都通透,阻斷劑:Mn2+和多種Ca2+阻斷劑(異搏定)。2期Na+K+Ca2+K+按隨意鍵顯示動(dòng)畫23期:慢Ca2+通道失活+IK通道通透性↑↓K+再生式外流↓快速復(fù)極化至RP水平(3期)4期:因膜內(nèi)[Na+]和[Ca2+]上升,而膜外[K+]上升→激活離子泵→泵出Na+和Ca2+,泵入K+→復(fù)原正常離子分布。3期Na+K+Ca2+K+K+○泵按隨意鍵顯示動(dòng)畫2○泵3期(三)影響興奮性因素1.靜息電位水平RP↑→距閾電位遠(yuǎn)→需刺激閾值↑→興奮性↓RP↓→距閾電位近→需刺激閾值↓→興奮性↑2.閾電位水平(為少見的緣由)上移→RP距閾電位遠(yuǎn)→需刺激閾值↑→興奮性↓下移→RP距閾電位近→需刺激閾值↓→興奮性↑3.Na+通道的性狀Na+通道所處的機(jī)能狀態(tài),是確定興奮性正常、低下和丟失的主要因素,而通道處于何種狀態(tài)則取決于當(dāng)時(shí)的膜電位以及有關(guān)的時(shí)間進(jìn)程。完全備用→失活→剛復(fù)活→漸復(fù)活→基本備用‖‖‖‖‖產(chǎn)生AP確定不應(yīng)期局部反應(yīng)期相對(duì)不應(yīng)期超常期‖‖‖‖興奮性正常興奮性無興奮性低興奮性高(四)興奮性的周期性變更與收縮的關(guān)系1.一次興奮過程中興奮性的周期性變更:心肌細(xì)胞每次興奮,其膜通道存在備用狀態(tài)、激活、失活和復(fù)活過程;其興奮性也隨之發(fā)生相應(yīng)的周期性變更。心室肌興奮性的周期性變更程因周期變更對(duì)應(yīng)位置機(jī)制新AP產(chǎn)生實(shí)力有效不應(yīng)期去極相→復(fù)極相-60mV不能產(chǎn)生確定不應(yīng)期:↓Na+通道處于-55mV完全失活狀態(tài)局部反應(yīng)期:↓Na+通道-60mV剛起先復(fù)活相對(duì)不應(yīng)期↓Na+通道能產(chǎn)生(但0期-80mV大部復(fù)活幅度、傳導(dǎo)、時(shí)程超常期↓Na+通道基本等較正常小)-90mV復(fù)原到備用狀態(tài)同相對(duì)不應(yīng)期
心肌興奮時(shí)興奮性變更的主要特點(diǎn)是有效不應(yīng)期特殊長(平均250ms),相當(dāng)于心肌整個(gè)收縮期和舒張?jiān)缙凇K枪趋兰∨c神經(jīng)纖維有效不應(yīng)期的100倍和200倍。這一特性是保證心肌能收縮和舒張交替進(jìn)行,不出現(xiàn)強(qiáng)直收縮的生理學(xué)基礎(chǔ)。有效不應(yīng)期的長短主要取決2期(平臺(tái)期)。2.興奮性周期性變更與收縮的關(guān)系心肌收縮是在肌膜AP觸發(fā)下,發(fā)生興奮-收縮耦聯(lián),引起肌絲滑行實(shí)現(xiàn)的。(1)不發(fā)生強(qiáng)直收縮∵心肌的有效不應(yīng)期特殊長,相當(dāng)于整個(gè)收縮期加舒張?jiān)缙?,任何刺激落在此期?nèi),心肌都不會(huì)發(fā)生興奮反應(yīng)。∴當(dāng)刺激頻率↑→多數(shù)刺激落在有效不應(yīng)期內(nèi),最多引起期前收縮,不會(huì)發(fā)生強(qiáng)直收縮。但在離體蛙心灌流試驗(yàn)中,當(dāng)[Ca2+]o過高時(shí)→鈣僵(∵Ca2+利于收縮不利于舒張,出現(xiàn)持續(xù)收縮狀態(tài))。(2)期前收縮與代償間歇
期前收縮:心臟受到竇性節(jié)律之外的刺激,產(chǎn)生的收縮在竇性節(jié)律收縮之前,稱為期前收縮。
代償間歇:一次期前收縮之后所出現(xiàn)的一段較長的舒張期稱為代償性間歇。因竇性節(jié)律的興奮是規(guī)律下傳的,當(dāng)竇性興奮落在期前收縮的有效不應(yīng)期內(nèi),就不能引起心室的興奮和收縮,而出現(xiàn)一次竇律“脫失”,需等待下次竇律刺激引起興奮才產(chǎn)生收縮,此等待期間為代償性間歇。(3)有關(guān)切肌收縮的幾點(diǎn)說明①對(duì)[Ca2+]o有明顯的依靠性∵Ca2+是肌細(xì)胞興奮收縮耦聯(lián)的媒介。但心肌細(xì)胞的肌質(zhì)網(wǎng)很不發(fā)達(dá),容積較小,貯Ca2+量比骨骼肌少?!嘈募〖?xì)胞收縮所需Ca2+除從終池釋放外,還需由細(xì)胞外液Ca2+內(nèi)流補(bǔ)充,故心肌收縮對(duì)[Ca2+]o依靠性較大。在確定范圍內(nèi):[Ca2+]o↑→Ca2+內(nèi)流↑→肌縮力↑[Ca2+]o↓→Ca2+內(nèi)流↓→肌縮力↓[Ca2+]o↓→Ca2+內(nèi)流無→興奮收縮脫耦聯(lián)②影響收縮的因素a.前負(fù)荷的影響∵前負(fù)荷→肌節(jié)初長度→橫橋聯(lián)結(jié)數(shù)→收縮力∴V回流量↑(其它因素不變)→前負(fù)荷↑→收縮力↑
b.后負(fù)荷的影響大A壓↑→肌縮短的程度和速度↓如離體心臟試驗(yàn):在前負(fù)荷固定的條件下,漸漸增加后負(fù)荷,則心肌收縮力越來越大。最適初長時(shí)→收縮力最大↑(超過確定限度)→前負(fù)荷↑→收縮力↓c.缺氧和酸中毒缺氧和酸中毒→[H+]↑→H+與Ca2+竟?fàn)幮缘嘏c原凝蛋白結(jié)合↑→心縮力↓d.交感神經(jīng)或兒茶酚胺交感神經(jīng)或兒茶酚胺能激活心肌細(xì)胞膜上的β型腎上腺素能受體,促進(jìn)膜的鈣通道開放,加速Ca2+內(nèi)流,并促進(jìn)肌質(zhì)網(wǎng)終末池釋放貯存的Ca2+和促進(jìn)ATP釋放供能,興奮-收縮耦聯(lián)加強(qiáng),心縮力增加。e.迷走神經(jīng)或乙酰膽堿迷走神經(jīng)或乙酰膽堿能激活心肌細(xì)胞膜上的M型膽堿能受體,增加膜對(duì)K+的通透性和抑制鈣通道開放,Ca2+內(nèi)流削減,心縮力減弱。二、心肌的自動(dòng)節(jié)律性概念:心臟在離體和脫離神經(jīng)支配下,仍能自動(dòng)地產(chǎn)生節(jié)律性興奮和收縮的特性。起源:心內(nèi)特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)(房室結(jié)的結(jié)區(qū)除外),其自律性竇房結(jié)>房室交界>心室內(nèi)傳導(dǎo)組織。竇房結(jié)為正常起搏點(diǎn),其它組織為潛在起搏點(diǎn)。(一)自律細(xì)胞的跨膜電位及形成機(jī)制1.竇房結(jié)細(xì)胞(慢反應(yīng)自律細(xì)胞)的電位(1)電位特征:RP:不穩(wěn)定,能自動(dòng)去極化,=最大舒張電位。AP:分0,3,4三個(gè)時(shí)期,無1期和2期。(2)電位形成機(jī)制
0期:當(dāng)4期自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位→激活慢鈣通道(Ica-L型)→Ca2+內(nèi)流Ca2+Ca2+0期閾電位零電位按隨意鍵顯示動(dòng)畫1、23期:慢鈣通道(Ica-L型)漸失活+激活鉀通道(IK)→Ca2+內(nèi)流↓+K+遞減性外流
(因鉀通道的失活K+呈遞減性外流)K+Ca2+3期按隨意鍵顯示動(dòng)畫1、24期:K+遞減性外流+Na+遞增性內(nèi)流(If)+Ca2+內(nèi)流(Ica-T型鈣通道激活)→緩慢自動(dòng)去極化K+具“自我”啟動(dòng)→“自我”發(fā)展→“自我”終止的離子流現(xiàn)象。Na+Ca2+4期按隨意鍵顯示動(dòng)畫1、2小結(jié):慢反應(yīng)自律細(xì)胞的電位形成機(jī)制復(fù)極化至-60mV時(shí)If通道遞增性激活3期末Ik通道遞增性失活自動(dòng)去極后1/3期Ca2+通道(T型)開放K+遞減性外流Na+遞增性內(nèi)流Ca2+內(nèi)流自動(dòng)去極達(dá)閾電位(-40mV)慢Ca2+通道(L型)開放Ca2+內(nèi)流↑產(chǎn)生AP的0期注:Ik失活∶If激活=6∶1,故4期自動(dòng)去極If作用不大;但若在超極化時(shí),4期自動(dòng)去極If的作用為主要離子流成分。自我啟動(dòng)自我發(fā)展自我終止2.浦肯野細(xì)胞(快反應(yīng)自律細(xì)胞)的電位1.形成機(jī)制:0、1、2、3期:心室肌細(xì)胞基本相像。4期:為遞增性Na+為主的內(nèi)向離子流(If)+遞減性外向K+電流所引起的自動(dòng)去極化。2.特點(diǎn):(1)0期去極化速快,幅度大。(2)4期自動(dòng)去極化速度比竇房結(jié)細(xì)胞的慢,故自律性低。注:If通道:復(fù)極化的3期-60mV起先激活、-100mV充分激活,去極化的0期-50mV失活。是超極化激活、具有時(shí)間依從性的非特異性通道,不是快Na+通道,∵TTX不能阻斷。小結(jié):快反應(yīng)自律細(xì)胞的電位形成機(jī)制
斷3期末K+通道的遞增性失活電位復(fù)極至-60mV時(shí)If通道的遞增性激活
K+遞減性外流Na+遞增性內(nèi)流自動(dòng)去極達(dá)閾電位快Na+通道開放Na+再生式內(nèi)流去極化→產(chǎn)生AP的0期當(dāng)去極化電位至-50mV時(shí)→If通道失活,自動(dòng)去極化終止自我啟動(dòng)自我發(fā)展自我終止快、慢反應(yīng)心肌細(xì)胞AP的特征比較快反應(yīng)AP慢反應(yīng)AP①AP波形分5個(gè)期:①AP波形分3個(gè)期:0、1、2、3、4期0、3、4期②電位幅度高②電位幅度低③0期去極速度快③0期去極速度慢④0期主要與Na+內(nèi)流有關(guān)④0期主要與Ca2+內(nèi)流有關(guān)⑤具有快、慢通道⑤只有慢通道(以快通道為主)⑥RP大:-85mv~-90mv⑥RP?。?85mv~-90mv⑦Rp穩(wěn)定(一般心肌細(xì)胞)⑦Rp不穩(wěn)定(自律細(xì)胞)不穩(wěn)定(自律細(xì)胞)⑧通道阻斷劑:河豚毒⑧通道阻斷劑:Mn2+、異搏定(二)心肌自律性與心律的關(guān)系∵自律細(xì)胞4期的緩慢自動(dòng)去極速率的不同,∴各部位的自律細(xì)胞的自律性凹凸不一:竇房結(jié)-------房室結(jié)-------浦氏纖維(90-100次/分)(40-60次/分)(20-40次/分)心肌自律性與心律的關(guān)系是:節(jié)律高者限制節(jié)律低者:∵節(jié)律高者具有搶先奪獲(搶先達(dá)到閾電位產(chǎn)生AP)和超速驅(qū)動(dòng)壓抑(搶先奪獲壓抑節(jié)律低者的“被動(dòng)”節(jié)律性興奮)的機(jī)制。[注]:①竇房結(jié)為正常起搏點(diǎn),其它自律組織為潛在起搏點(diǎn)或異位起搏點(diǎn)。②以竇為起搏點(diǎn)的心跳為竇性節(jié)律,以竇外為起搏點(diǎn)的心跳為異位節(jié)律(結(jié)性心律、室性心律)。1.4期自動(dòng)去極化速度a.自動(dòng)去極化速快→達(dá)到閾電位的時(shí)間短→自律性高。b.自動(dòng)去極化速慢→達(dá)到閾電位的時(shí)間長→自律性低。(三)影響自律性的因素2.最大舒張電位水平
最大舒張電位水平小→距閾電位近→自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位的時(shí)間短→自律性高。最大舒張電位水平大→距閾電位遠(yuǎn)→自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位的時(shí)間長→自律性低。3.閾電位水平在上述因素不變的前提下:閾電位水平下移(圖中TP1)上移(圖中TP2)↓↓最大舒張電位→閾電位距離近距離遠(yuǎn)↓↓
自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位時(shí)間短時(shí)間長↓↓自律性高自律性低三、心肌的傳導(dǎo)性及興奮的傳導(dǎo)(一)心肌細(xì)胞的傳導(dǎo)性1.傳導(dǎo)原理:局部電流。∵閏盤(縫隙連接)為低電阻區(qū),局部電流很簡潔通過特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)。2.傳導(dǎo)特點(diǎn):⑴浦氏纖維最快→房、室內(nèi)快→同步收縮,利射血。⑵房室交界最慢→房室延擱→利房排空、室充盈。⑶房室交界是傳導(dǎo)必經(jīng)之路,易出現(xiàn)傳導(dǎo)阻滯(房室阻滯)。3.傳導(dǎo)過程
竇房結(jié)↓↓結(jié)間束房間束(優(yōu)勢傳導(dǎo)通路)↓↓房室交界心房肌↓房室束↓左、右束支↓浦肯野纖維↓心室肌4.傳導(dǎo)速度浦氏纖維(4m/s)
↓
束支(2m/s)
↓
心室肌(1m/s)
↓
心房肌(0.4m/s)
↓
結(jié)區(qū)(0.02m/s)傳導(dǎo)時(shí)間
心房內(nèi)---房室交界---心室內(nèi)(0.06s)(0.1s)(0.06s)(二)影響傳導(dǎo)的因素
1.細(xì)胞的直徑直徑粗大→胞內(nèi)電阻小→傳導(dǎo)速度快直徑細(xì)小→胞內(nèi)電阻大→傳導(dǎo)速度慢(但在同一心肌細(xì)胞,興奮傳導(dǎo)快慢主要受局部電流形成和鄰近部位膜興奮性的影響)2.0期去極化的速度和幅度0期速度與鄰旁間產(chǎn)生局RP距新AP傳導(dǎo)0期幅度→的電位差→部電流→閾電位→產(chǎn)生→速快高大大近易快
慢低小小遠(yuǎn)不易慢3.鄰旁部位細(xì)胞膜的興奮性心肌細(xì)胞的興奮傳導(dǎo)是沿著細(xì)胞膜的興奮擴(kuò)散的過程,只有鄰近未興奮部位膜的興奮性正常,興奮才能正常地傳導(dǎo)通過。(0期慢、小)減慢處相對(duì)不應(yīng)期部分失活狀態(tài)處確定不應(yīng)期 失活狀態(tài) 阻滯鄰近部位膜興奮性 Na+通道狀態(tài) 傳導(dǎo)性4.靜息電位或舒張期電位的水平在確定范圍內(nèi):RP確定值大→0期去極的速快、幅高→傳導(dǎo)快RP確定值小→0期去極的速慢、幅低→傳導(dǎo)慢5.閾電位水平鄰旁部位RP與鄰旁部位傳導(dǎo)閾電位水平→閾電位差→興奮性→速度下移小易產(chǎn)生AP快上移大難產(chǎn)生AP慢四、體表心電圖
ECG:將引導(dǎo)電極置于身體確定部位,記錄整個(gè)心動(dòng)周期中心電變更(各細(xì)胞的綜合心電向量)的波形圖。(一)正常心電圖的波形及生理意義
名稱時(shí)間(S)幅度(mV)意義
P波0.06~0.110.05~0.25兩心房興奮Q波室中隔興奮R波0.06~0.110.5~2.0心尖+側(cè)壁肌興奮S波心室后基底部興奮
T波0.05~0.250.1~1.5兩心室復(fù)極化過程P-R間期0.12~0.20興奮:房→室的時(shí)間S-T段0.05~0.15心室肌的AP處于平臺(tái)期Q-T間期<0.4心室去極化+復(fù)極化的時(shí)間(二)心電圖各導(dǎo)聯(lián)的連接及正常圖形aVLaVRAvfⅠⅡⅢ1.標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)與加壓肢體導(dǎo)聯(lián)V1V2V3V4V52.胸導(dǎo)聯(lián)(三)心肌動(dòng)作電位與心電圖的關(guān)系P波:
≈心房肌的APQRS:
≈心室肌AP的0期S-T段:
≈心室肌AP的2期T波:
≈心室肌AP的復(fù)極化過程,因先后不一,故T波較寬。
復(fù)習(xí)思索題1.心室肌細(xì)胞和竇房結(jié)細(xì)胞的動(dòng)作電位有何特征?各時(shí)相產(chǎn)生的離子機(jī)制是什么?2.說明竇房結(jié)和浦肯野細(xì)胞自律性的發(fā)朝氣制。3.與骨骼肌相比,心肌有哪些生理特性?4.試述影響心肌自律性、興奮性、傳導(dǎo)性和收縮性的因素,并說明何者是主要影響因素。5.試述正常興奮傳導(dǎo)的依次、特點(diǎn)及房室延擱的意義。6.說明心肌細(xì)胞在一次興奮過程中,興奮性的周期性變更有何意義?7.簡述快、慢反應(yīng)細(xì)胞的異同。8.心電圖各波和間期的意義是什么?
復(fù)習(xí)思索題9.Na+、K+順濃度差轉(zhuǎn)移是否生電?逆濃度差移動(dòng)是否生電?10.試述心臟特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)的功能。11.心臟為什么能有節(jié)律的、有依次的收縮與舒張?12.說明心肌和骨骼肌AP的異同點(diǎn)。13.如何證明心肌在興奮后興奮性發(fā)生了變更?緣由何在?與室縮、室舒時(shí)相及AP時(shí)相的關(guān)系怎樣?14.試述心肌自律性、興奮性、傳導(dǎo)性和收縮性的特點(diǎn)。15.闡述房室結(jié)和浦肯野纖維傳導(dǎo)速度差異的緣由及生理意義。16.竇房結(jié)的興奮傳導(dǎo)到心室肌,其AP是否是同一個(gè)?說明其理由。17.竇房結(jié)細(xì)胞最大復(fù)極電位的確定值較小,是由于它的細(xì)胞膜對(duì)下列哪個(gè)離子的電導(dǎo)較低()A.鉀離子B.鈉離子C.氯離子D.鈣離子E.鈣離子+鈉離子18.竇房結(jié)細(xì)胞去極化結(jié)束時(shí)電位為()A.-90mVB.-70mVC.-40mVD.0mVE.+30mVAD血管是輸送血液的管道,也是保證全身各器管獲得所需血流量的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。具有參與形成和維持動(dòng)脈血壓,以及實(shí)現(xiàn)血液與組織細(xì)胞間的物質(zhì)交換的功能。
第三節(jié)血管生理
一、各類血管的功能特點(diǎn)1.大A:具有彈性和可擴(kuò)性2.小(微)A:半徑小、阻力大3.小(微)V:4.Cap.:薄、透性好5.V:容納循環(huán)血量60-70%——彈性貯器血管——Cap.前阻力血管——Cap.后阻力血管——物質(zhì)交換血管——容量血管注:Cap.=Capillary(毛細(xì)血管)二、血液在血管內(nèi)流淌的基本特點(diǎn)(一)血流1.血流量:指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一血管截面的血量(容積速度)。公式:Q∝ΔP/R∝π(P1-P2)r4/8ηL單位:ml/min或L/min注:Q:單位時(shí)間的液體流量△P:兩端的壓力差R:管道內(nèi)的阻力r:血管半徑L:血管長度(常數(shù),不變)η:與①血細(xì)胞比容②血流切率③血管口徑④溫度⑤血漿蛋白成分和濃度有關(guān)。2.血流速度:血液在血管內(nèi)流淌的直線速度,即一質(zhì)點(diǎn)(例如一個(gè)紅細(xì)胞)在血液前進(jìn)的速度。公式:V∝Q/S(注:S為血管橫截面積)3.血流方式:層流:Q∝ΔP/R湍流:Q∝√ΔP/R4.血流阻力:公式:R=8ηL/πr45.循環(huán)時(shí):血液在體內(nèi)循環(huán)一周所需的時(shí)間稱為循環(huán)時(shí),約23s。若測定血液流經(jīng)某一段途徑所需的時(shí)間,稱為該途徑的循環(huán)時(shí)。如:糖精的臂-舌循環(huán)時(shí),約為9-16s。循環(huán)機(jī)能障礙時(shí),循環(huán)時(shí)延長。(二)血壓概念:血管內(nèi)的血液對(duì)血管壁的側(cè)壓力。不流淌時(shí)的側(cè)壓力稱體循環(huán)平均壓(充盈壓);流淌時(shí)的側(cè)壓力稱血壓(分動(dòng)、靜脈血壓)。公式:P=QR產(chǎn)生條件:①血管內(nèi)血液的充盈度推血流淌②血流的動(dòng)力=心射血力對(duì)管壁側(cè)壓力擴(kuò)張管壁(勢能)③血流的阻力=能量的消耗:血壓漸降各段血管的壓力梯度:主A:100mmHg小A:85mmHgCap:30mmHgV始:10mmHg心房(大V):≈0三、動(dòng)脈血壓和脈搏(一)動(dòng)脈血壓1.正常值與測量收縮壓(Sp):室縮時(shí),動(dòng)脈血壓上升到的最高值(12.0~18.7Kpa)舒張壓(Dp):室舒時(shí),動(dòng)脈血壓降低到的最低值(8.0~12.0Kpa)脈搏壓:Sp-Dp=4.0~5.3Kpa
平均動(dòng)脈壓:=Dp+脈壓/3血壓的測量示意圖=(Sp+2Dp)/3
2.生理變異:①年齡↑10歲→Bp↑1mmHg(血壓隨年齡的增加而上升,Sp的上升比Dp的上升更明顯)②吸氣<呼氣Bp:吸氣負(fù)壓抽吸,血貯于肺中→回心血量↓→射血量↓→Bp↓③活動(dòng)>安靜④站位>臥位⑤右臂>左臂(=1.33kPaor10mmHg)⑥上午>下午(8~11時(shí)最高,0~8時(shí)最低)⑦高原>平原⑧男性>女性
3.形成機(jī)制前提條件:足夠的血液充盈閉合的血流環(huán)路確定因素:心室射血對(duì)血流產(chǎn)生的動(dòng)力;外周血管口徑變更對(duì)血流產(chǎn)心室舒張心室收縮射血入主A+外周阻力大A回彈(勢能釋放)推血接著流淌血液對(duì)動(dòng)脈壁的側(cè)壓降低到最小值=舒張壓
血液對(duì)動(dòng)脈壁的側(cè)壓上升到最大值=收縮壓↓推血(1/3)流淌+大A擴(kuò)張(2/3)(動(dòng)能消耗)(勢能貯存+緩沖力)↓↓生的阻力.
幾點(diǎn)說明:①彈性貯器血管的作用:
②心搏功能量消耗:
③SP:主要反映搏出量DP:主要反映外周阻力緩沖SP(勢能貯存)維持DP(勢能釋放)動(dòng)能:推血流+大A擴(kuò)張勢能:管壁側(cè)壓力+克服外周阻力(1)每搏出量↑→心縮期射入A血量↑→管壁側(cè)壓力↑
(2)心率↑→心舒期↓→心舒末期A血量↑→管壁側(cè)壓力↑
4.動(dòng)脈血壓的影響因素:心舒末期A血量↑(不明顯)→DP↑(不明顯)SP↑(明顯)↓↓血流速↑
↓↓DP↑(明顯)搏出量↓→SP↑(不明顯)↓回心血量↓↓(3)外周阻力↑→心舒期血流速↓→心舒期A血量↑
心縮期血流速↑
SP↑(不明顯)(4)大動(dòng)脈彈性↓→緩沖SP↓維持DP↓
(5)循環(huán)血量/血管容積的比例失調(diào)
如:大失血→循環(huán)血量→Bp↓(顯著)
過敏休克→血管容積↑→回心血量↓→Bp↓DP↑(明顯)↓管壁側(cè)壓力↑↓→SP↑(明顯)DP↓→脈壓↑體循環(huán)平均壓變→Bp變↓↓↓動(dòng)脈血壓影響因素3、影響動(dòng)脈血壓的因素
(二)動(dòng)脈脈搏波組成對(duì)應(yīng)關(guān)系形成機(jī)理生理意義上升支快速射血期Bp驟升反映心率、每分輸出量、
下降支前段減慢射血期A壁回縮
降中峽主A瓣關(guān)閉血液返流又回彈外周阻力后段心室舒張期A內(nèi)壓力繼↓的大小
脈搏實(shí)質(zhì)是隨心室縮舒所形成的大A壓力波,沿血管壁傳布的能量表現(xiàn),非血液流到所摸A對(duì)A壁的沖擊波動(dòng)。射血阻力等A壁被動(dòng)擴(kuò)張輸出速度、瓣膜狀態(tài)、大致反映管內(nèi)壓力↓四.靜脈血壓與血流(一)靜脈血壓1.分類:(1)外周靜脈壓:各器官的靜脈壓。當(dāng)心臟射血功能降低,靜脈回流降低時(shí),血液將留滯在外周靜脈,靜脈壓上升。(2)中心靜脈壓:胸腔內(nèi)大靜脈或右心房的壓力。正常值為4~12cmH2O。2.特點(diǎn):①近心端低,遠(yuǎn)心端高:下腔V:3~4mmmHg(0.4~0.53kPa)小V:15~20mmHg(2.0~2.67kPa)右房:0②易受重力影響,∴測量位取平臥位(被測部與心水平)3.中心靜脈壓(CVP):指胸腔內(nèi)大靜脈或右心房的壓力。⑴正常值:0.39~1.18kPa(4~12cmH2O)⑵特點(diǎn):①受重力影響較?、诎纪谷Q:射血力、V回流速和量
⑶意義:①反映心功和V回流量②限制補(bǔ)液速和量的指標(biāo)(如CVP低,常提示輸液的量不足)與射血力呈負(fù)相關(guān);與V回流速和量呈正相關(guān)。中心靜脈壓與動(dòng)脈血壓變更的意義-----------------------------------------------------中心V壓動(dòng)脈血壓意義-----------------------------------------------------↓↓血容量不足↓正常射血功能良好,血容量不足↑↓射血功能↓,血容量↑(相對(duì))↑正常容量血管過度收縮,可能有血容量不足或容量血管過度收縮,肺循環(huán)阻力過高正?!溲δ軠p退(二)靜脈回流及其影響因素1.靜脈回流V回流取決于:外周V壓與中心靜脈壓之差:大→多
V血流阻力:∵占總循環(huán)阻力的15%∴在血流阻力中的作用很小(微V對(duì)血流阻力的作用是調(diào)整CaP.壓力)
小→少↓調(diào)整組織液生成(1)體循環(huán)平均壓↑→V回流量↑如:循環(huán)血量↑、血管容量↓→V回流量↑(2)心縮力↑→射血分?jǐn)?shù)↑→心室舒張期室內(nèi)壓↓2.影響靜脈回流的因素V回流量↑←抽吸↑頸V怒張、肝大、下肢腫←V回流量↓←中心V壓↑心縮力↓→射血分?jǐn)?shù)↓→心室舒張期室內(nèi)壓↑
(心衰)(3)體位:直立→下肢V回心量↓(約多容納500ml)
例:①患肢抬高→利V回流,防水腫②心衰取半臥位→下肢V回心量↓(∵平臥回心量↑→前負(fù)荷↑→肺郁血↑→呼吸困難)③久蹲突站→血滯留下肢→V回心量↓→心輸量↓→Bp↓→腦、視網(wǎng)膜供血不足→短暫的頭暈、昏厥,視物不清。(頭部回流↓下肢回流↑)立位快速轉(zhuǎn)為臥位→總V回心量↑(頭部回流↑下肢回流↓)臥位快速轉(zhuǎn)為立位→總V回心量↓臥位→下肢V回心量>直立(4)骨骼肌收縮的擠壓:肌縮擠壓V→V血回流+V瓣膜的防倒流。例如:①長期站立+V瓣膜的損傷→下肢V曲張。②立正久站→下肢V回心量↓+精神驚惶→虛脫。
(5)呼吸運(yùn)動(dòng):右室心輸出量↑↓V回心量↑↓心房與V壓差↑↓心房+大V擴(kuò)張↓Bp↓↓左室心輸出量↓↓肺V回流左室↓↓肺血管擴(kuò)張↓胸內(nèi)負(fù)壓↑↓胸廓↑↓吸氣影響靜脈回流的因素影響因素靜脈回流量體循環(huán)平均壓↑↑心縮力(心泵)↑↑骨骼肌收縮(肌泵)↑↑呼吸運(yùn)動(dòng)(呼吸泵)↑↑體位:臥→立↓(頭部回流↑下肢回流↓)立→臥↑(頭部回流↓下肢回流↑)五、微循環(huán)(一)組成及功能微A:總閘門后微A:分閘Cap.前括約?。悍珠l真Cap.:養(yǎng)分性血管通血Cap.:直捷通路A-V吻合支:調(diào)整體熱微V:后阻力性Cap.前阻力性Cap.(二)微循環(huán)的血流通路與作用名稱血流通路血流特點(diǎn)作用迂回通路微A→后微A→Cap.前括約肌血流緩慢物質(zhì)交換
直捷通路微A→后微A→通血Cap.血流速較快利血回流
A-V短路微A→A-V吻合支→微V隨溫度變更調(diào)整體溫→真Cap.網(wǎng)→微V主要場所→微V(三)微循環(huán)的自身調(diào)整局部代謝產(chǎn)物↑組織胺↑,Po2↓后微A和Cap.前括約肌舒張真Cap.開放血流量及流速↑后微A和Cap.前括約肌收縮局部代謝產(chǎn)物↓組織胺↓,Po2↓真Cap.關(guān)閉血流量及流速↓縮血管物質(zhì)六、組織液的生成(一)組織液的生成與回流
1.有效濾過壓
(毛細(xì)血管壓+組織液膠體滲透壓)=動(dòng)力
-(血漿膠體滲透壓+組織液靜水壓)=阻力
=有效濾過壓>0→組織液生成(動(dòng)脈端)
<0→組織液回流(靜脈端)
2.生成量V=(毛細(xì)血管通透性+濾過面積)×有效濾過壓≈0.5%~2%流經(jīng)毛細(xì)血管的血漿量↓90%入靜脈,10%入淋巴管(二)影響組織液生成與回流的因素主要因素生成量回流量例癥毛細(xì)血管壓↑↑↓炎癥、充血性心功靜脈壓↑↑↓不全等所致的水舯血漿膠體↑↓養(yǎng)分不良、腎炎等滲透壓↓血漿蛋白↓所致水舯淋巴↑↓絲蟲病、癌癥等回流受阻使受阻部位遠(yuǎn)端水腫毛細(xì)血管↑↓燙傷、細(xì)菌感染通透性↑所致的局部水舯循環(huán)血量、體位心泵、呼吸泵、肌泵動(dòng)脈血壓心輸出量外周阻力心率每搏量小A口徑血液粘度RBC數(shù)、溫度、血流切率血漿蛋白成分和濃度神經(jīng)、體液因素小結(jié):前負(fù)荷后負(fù)荷心縮力動(dòng)脈血壓復(fù)習(xí)思索題1.說明心排出量的調(diào)整,并簡述其機(jī)制。2.心電圖各波和間期的意義是什么?3.闡述血壓形成原理及影響因素。4.簡述影響靜脈回心血量的因素。5.說明微循環(huán)的通路及其主要功能。微循環(huán)如何調(diào)整?6.說明組織液的生成及其影響因素。7.淋巴液是如何生成的?如何回流?有什么生理意義?8.血量支配比例最高的部位是()A.心臟及動(dòng)脈B.毛細(xì)血管C.靜脈D.皮膚及脾臟E.肝臟及脾臟
C9、血液在血管內(nèi)流淌時(shí),血流阻力()A.與血管的半徑成正比B.與血管半徑的平方成正比C.與血管半徑的平方成反比D.與血管半徑的立方成反比E.與血管半徑的四次方成反比10、靜脈系統(tǒng)成為外周的血液貯存庫,主要是由于()A.靜脈管壁有可擴(kuò)張性B.靜脈管壁平滑肌少C.很多靜脈位于皮下組織中D.靜脈系統(tǒng)的容積大E.靜脈血液的氧飽和度低DC第四節(jié)心血管活動(dòng)的調(diào)整前言機(jī)體在正常狀況下血液循環(huán)功能能保持相對(duì)穩(wěn)定,這種相對(duì)穩(wěn)定是通過神經(jīng)和體液因素調(diào)整而實(shí)現(xiàn)的。具體的調(diào)整方式主要是通過變更心縮力和心率以調(diào)整心輸出量,通過影響血管驚惶性和血管口徑以變更外周阻力。包括神經(jīng)調(diào)整和體液調(diào)整。一.神經(jīng)調(diào)節(jié)(一)心血管的神經(jīng)支配
(1)心臟的N支配
心交感N心迷走N起源脊髓胸段T1~T5延髓的迷走神經(jīng)側(cè)角神經(jīng)元背核和疑核分布右:竇房結(jié)、房室肌前壁右:竇房結(jié)左:房室交界、束支、左:房室交界房室肌后壁房室肌少量遞質(zhì)NEAch受體β1M阻斷劑心得安阿托品1.心臟的N支配和作用(2)交感N和迷走N對(duì)心臟的作用
生理作用心交感N心迷走N變時(shí)4期Ca2+內(nèi)流↑→自動(dòng)去極速↑3、4期K+外流↓→最大舒張電位↑(自律性)↓自動(dòng)去極速↓(正變時(shí))自律性↑(負(fù)變時(shí))↓自律性↓變傳導(dǎo)0期Ca2+、Na+內(nèi)流↑→0期0期Ca2+內(nèi)流↓→0期(傳導(dǎo)性)去極速+幅度↑去極速+幅度↓(正變傳導(dǎo))↓(負(fù)變傳導(dǎo))↓傳導(dǎo)性↑傳導(dǎo)性↓變力2期Ca2+內(nèi)流↑+肌漿網(wǎng)釋放Ca2+↑3期K+外流↑→3期復(fù)極化速↑(收縮性)↓↓ATP生成↑AP時(shí)程(2期)↓Ca2+內(nèi)流↓(正變收縮)↓(負(fù)變收縮)↓收縮力↑收縮力↓(等長自身調(diào)整)變興奮閾電位↓+Na+Ca2+通道激活率↑3期K+外流↑→膜電位距閾電位遠(yuǎn)(興奮性)↓↓興奮性↑興奮性↓(3)支配心臟的肽能N元心臟中存在多種肽類神經(jīng)纖維,釋放的遞質(zhì)有:神經(jīng)肽Y、血管活性腸肽、降鈣素基因相關(guān)肽、阿片肽等。現(xiàn)已知一些肽類遞質(zhì)可與其他遞質(zhì)(如單胺和Ach)共存于同一N元并共同釋放。目前對(duì)于分布在心臟的心臟的肽能N元的功能尚不完全清晰。但其存在說明也可能參與對(duì)心肌和冠脈的調(diào)整。如:血管活性腸肽對(duì)心肌有正性變力作用和舒張冠脈的作用;漿鈣素基因相關(guān)肽有加快新率的作用。2.血管的N支配與生理作用(1)縮血管N(=交感縮血管N)中樞:延髓的縮血管中樞(T1~L2~3側(cè)角)分布:絕大多數(shù)血管(幾乎全部血管平滑肌都受交感縮血管N支配,絕大多數(shù)血管只接受交感縮血管N的單一支配)。遞質(zhì):N節(jié)前纖維Ach,N后纖維NE(有與共存的神經(jīng)肽Y——具極猛烈的縮血管效應(yīng))。受體:α(主)、β作用:α受體→血管縮>β受體→血管舒特點(diǎn):①調(diào)整血壓作用大②持續(xù)發(fā)放驚惶性沖動(dòng):
驚惶性↑→血管縮,驚惶性↓→血管舒(2)舒血管N交感舒血管N副交感舒血管N脊髓背根舒血管N中樞皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)腦干副交感核
分布骨骼肌血管軟腦膜、消化腺
遞質(zhì)AChAchP物質(zhì)或組胺受體MM作用血管舒血管舒局部血管舒特點(diǎn)①不參與血壓調(diào)整①不參與血壓調(diào)整軸突反射②平常無作用②參與調(diào)整局部血流③與心情、運(yùn)動(dòng)有關(guān)外生殖器血管S2~3外側(cè)核鏈交感縮血管N交感舒血管N副交感舒血管N中樞延髓的縮血管中樞皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)腦干副交感核、(T1-L2-3側(cè)角)S2-3外側(cè)核鏈遞質(zhì)NEAChACh受體α(主)、βMM阻斷劑酚妥拉明阿托品阿托品分布絕大多數(shù)血管骨骼肌血管軟腦膜、消化腺、(多為單一支配)外生殖器血管作用α受體→血管縮血管舒血管舒
β受體→血管舒特點(diǎn)①調(diào)整血壓作用大①不參與血壓調(diào)整①不參與血壓調(diào)整②持續(xù)發(fā)放驚惶性沖動(dòng)②平常無作用②參與調(diào)整局部血流驚惶性↑→血管縮③與心情、運(yùn)動(dòng)有關(guān)驚惶性↓→血管舒小結(jié):血管的N支配與生理作用∨部位特點(diǎn) 脊T、L、S段①活動(dòng)受上級(jí)中樞限制髓灰質(zhì)側(cè)角②能完成原始不精確的心血管反應(yīng)縮血管中樞①是最基本的心血管中樞延(頭端腹外側(cè))心交感中樞③相互間有突觸聯(lián)系(尾端腹外側(cè))髓心迷走中樞(迷走背核、疑核)(吸氣迷走驚惶↓交感驚惶↑呼氣:相反)延下丘腦、髓大腦邊緣系統(tǒng)以大腦新皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)上小腦頂核......(二)心血管中樞⑤呼吸可變更其驚惶性:②始終有驚惶性,且>交感驚惶性④傳入神經(jīng)接替站:孤束核①下丘腦是皮層下的一高位整合中樞②越是高位N元其整合功能越困難1.頸A竇和主A弓壓力感受性反射(1)壓力感受器部位:頸A竇和主A弓血管外膜下的神經(jīng)末梢。適宜刺激:血管壁的牽張度≈血壓的變更。(2)傳入神經(jīng)竇N(加入舌咽N)。弓N(加入迷走N,家兔則游離較長稱減壓N)。(3)中樞聯(lián)系其傳入沖動(dòng)先到達(dá)孤束核再與心血管中樞聯(lián)系。(三)心血管反射(4)反射效應(yīng)心迷走中樞心交感中樞縮血管中樞心臟血管竇弓壓力感受器+血壓↑交感縮血管N心交感N心迷走N心跳↓V舒張A舒張回心血量↓外周阻力↓每搏輸出量↓每分輸出量↓血壓↓+--孤束核血壓突然↑竇、弓感受器受到牽拉興奮性↑竇、弓N孤束核縮血管中樞(-)心交感中樞(-)心迷走中樞(+)交感縮血管N(-)心交感N(-)心迷走N(+)阻力血管舒容量血管舒心臟活動(dòng)↓外周阻力↓V回流量↓心輸出量↓血壓↓(5)反射特點(diǎn):①具雙向性作用:Bp↑→Bp↓,Bp↓→Bp↑緩沖Bp的突然變更,維持Bp相對(duì)穩(wěn)定,∴又將壓力感受器的傳入神經(jīng)稱緩沖神經(jīng)。②感受器感受刺激的敏感性是:Ⅰ:Bp的階梯突變敏感性>緩慢持續(xù)的變更。Ⅱ:正常Bp在8~24Kpa工作范圍內(nèi)變更,其敏感性高。③在高血壓狀況下,其工作范圍可重調(diào)定→血壓維持在較高的水平(壓力感受性反射功能曲線右移)。2.心肺感受器反射機(jī)械牽張:血壓↑、血容量↑化學(xué)物質(zhì):PG、緩激肽、藥物(藜蘆堿)↓心肺感受器興奮↓迷走N交感驚惶↓迷走驚惶↑腎血流量↑
垂體前葉釋放ADH↓心率↓心輸出量↓外周阻力↓腎重吸取水↓GFR↑R-A-A-S↓↓↓↓↓↓腎排鈉和排水↑血壓↓↓3.頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受性反射PO2↓[H+]↑PCO2↑等↓頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體外周化學(xué)感受器(+)↓竇、弓N孤束核心血管中樞興奮性變更呼吸中樞(+)心率↓、冠脈舒心輸出量↓皮膚、內(nèi)臟骨骼肌血管縮
心率、心輸出量、外周阻力↑外周阻力↑>心輸出量↓血壓↑↓↓↓↓↓↓↓呼吸加深加快↓↓間接化學(xué)感受性反射的特點(diǎn):①感受器感受刺激的敏感性是:外周感受器對(duì)PO2↓[H+]↑PCO2↑(尤其PO2↓)敏感;中樞感受器對(duì)[H+]↑PCO2↑(尤其PCO2↑)敏感。②平常不起明顯調(diào)整作用,當(dāng)?shù)脱?、窒息、酸中毒、Bp過低(即竇弓反射反應(yīng)降低時(shí))時(shí)才起作用。③對(duì)呼吸的調(diào)整作用>對(duì)Bp的調(diào)整作用④對(duì)心血管活動(dòng)的調(diào)整是一種移緩濟(jì)急的應(yīng)急反應(yīng)(即保證心腦的血液供應(yīng))。⑤對(duì)心輸出量的影響:
間接作用是↑。干脆作用是↓;動(dòng)脈血壓↑水重吸取↑動(dòng)脈血壓↓二、體液調(diào)節(jié)(一)全身性體液調(diào)整因素循環(huán)血量↓等適宜刺激1.腎素-血管驚惶素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)1.刺激腎素分泌的因素(詳見第八章);2.血管驚惶素(AⅠ、AⅡ、AⅢ)的作用:[注]:AⅠ:不具有活性,AⅡ:主要AⅢ:<AⅡ(1)刺激腎素分泌的因素:循環(huán)血容量↓腎動(dòng)脈壓↓入球小動(dòng)脈牽張感受器致密斑感受器腎動(dòng)脈壓↓腎血流量↓
腎近球細(xì)胞
腎交感N興奮↑GFR↓遠(yuǎn)曲小管Na+、Cl-負(fù)荷↓NE和EPGE2循環(huán)血容量↓心房容量感受器動(dòng)脈壓力感受器腎素反射性—++++++NEΒ受體腎上腺皮質(zhì)球狀帶腎素(2)血管驚惶素Ⅱ的作用:血管驚惶素原血管驚惶素Ⅲ血管驚惶素Ⅰ血管驚惶素Ⅱ①(收縮微A→外周阻力↑)+(收縮V→回心血量↑)→Bp↑;②作用于腦內(nèi)一些N元(Ⅳ腦室的后緣區(qū))→交感縮血管活動(dòng)↑→外周阻力↑→Bp↑,以及引起渴覺;③刺激ADH、ACTH釋放;④抑制壓力感受性反射→心率↓;⑤作用于交感縮血管N末梢接頭前的受體→使其釋放NE↑;⑥刺激腎上腺髓質(zhì)的分泌釋放;⑦猛烈刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶合成與釋放醛固酮;⑧刺激近曲小管重吸取NaCl。醛固酮肺臟的轉(zhuǎn)換酶遠(yuǎn)曲小管和集合管水、NaCl重吸取↑細(xì)胞外液量↑
2.腎上腺素和去甲腎上腺素
腎上腺素(E)去甲腎上腺素(NE)來源腎上腺髓質(zhì)腎上腺髓質(zhì)、交感N節(jié)后纖維
共性興奮、β受體,強(qiáng)心、縮血管、Bp↑、平滑肌舒張、升血糖、升血脂、耗氧量↑、產(chǎn)熱↑個(gè)性強(qiáng)心劑
升壓劑
心臟結(jié)合β1受體基本同E正變時(shí)、正變力、正變傳導(dǎo)作用但在體心率↓心率↑心縮力↑心輸出量↑SP↑(竇弓反射效應(yīng)所致)
血管結(jié)合β2受體除冠脈外皮膚、內(nèi)臟血管縮全身各器官血管縮骨骼肌、心、肝血管舒外周阻力↑、DP↑平滑肌胃腸道、支氣管血管舒較E弱
代謝血糖↑、脂分解↑、較E弱耗氧↑、產(chǎn)熱↑3.血管升壓素(VP)=(抗利尿素ADH)適宜刺激:下丘腦:視上核、室旁核血漿晶滲壓↑血容量↓Bp↓滲透壓感受器+容量感受器-壓力感受器-(+)血管升壓素(VP)下丘腦--垂體束垂體后葉血管收縮、抗利尿效應(yīng)(+)(+)來源:VP作用:①正常時(shí)(少量VP↑)→抗利尿效應(yīng),只有血漿濃度明顯高于正常時(shí)(即交感、RAA系統(tǒng)活動(dòng)發(fā)生異樣時(shí)),才引起升壓效應(yīng);②大量VP↑,提高壓力感受性反射敏感性,緩沖升壓效應(yīng);③是縮血管(除腦血管外)最猛烈的一種體液因素。4.心房鈉尿肽(ANP)適宜刺激:
來源:
作用:心血管活動(dòng)↓心率↓、每搏出量↓血管舒張、外周阻力↓水、鹽重吸取↓→細(xì)胞外液量↓抑制ADH的釋放抑制腎近球細(xì)胞釋放腎素抑制集合管對(duì)NaCl的重吸取抑制腎上腺皮質(zhì)球狀帶釋放醛固酮舒張出、入球小動(dòng)脈→腎血漿流量↑和GFR↑BP↓血容量↑、內(nèi)皮素、VP心房肌合成釋放心房鈉尿肽5.血管內(nèi)皮生成的血管活性物質(zhì)(1)舒血管物質(zhì)
★
前列環(huán)素(PGI2):內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)的PGI2合成酶可合成PGI2;血管內(nèi)的搏動(dòng)性血流對(duì)內(nèi)皮產(chǎn)生的切應(yīng)力可使內(nèi)皮細(xì)胞釋放PGI2→
血管舒張。
★
內(nèi)皮舒張因子(EDRF)≈NO:刺激:低氧、縮血管物質(zhì)(NE、VP、A等)
血管內(nèi)的搏動(dòng)性血流對(duì)內(nèi)皮產(chǎn)生的切應(yīng)力能激活內(nèi)皮細(xì)胞膜受體的物質(zhì)(P物質(zhì)、5-HT、ATP等)一氧化氮(NO)↓釋放血管內(nèi)皮細(xì)胞↓來源:作用:①舒張血管:NO→激活血管平滑肌腺苷酸環(huán)化酶→cGMP↑→游離[Ca2+]↓→血管舒張②即刻調(diào)整血壓:BP突然↑→血流對(duì)內(nèi)皮的切應(yīng)力↑→內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO→血管舒張→外周阻力↓→BP↓③調(diào)整心血管:NO→延髓N元→交感縮血管驚惶↓NO→抑制交感N末梢釋放NE→NE↓NO→介導(dǎo)某些舒血管效應(yīng):ACh→內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO→血管舒張緩激肽→內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO→血管舒張(2)縮血管物質(zhì)★內(nèi)皮縮血管因子(EDCF):有多種,其中內(nèi)皮素是最猛烈的縮血管物質(zhì)之一。在生理狀況下:可能與內(nèi)皮素也可引起內(nèi)皮舒張因子的釋放有關(guān)BP先↓,后持續(xù)↑BP↑外周阻力↑血管收縮內(nèi)皮細(xì)胞釋放內(nèi)皮素血流對(duì)內(nèi)皮的切應(yīng)力↑‖
6.阿片肽(嗎啡樣活性多肽)種類:β-內(nèi)啡肽、腦啡肽、強(qiáng)啡肽等來源:紋狀體、杏仁核、下丘腦前區(qū)(垂體)強(qiáng)刺激(內(nèi)毒素、失血、針刺)紋狀體、杏仁核、下丘腦前區(qū)(垂體)β-內(nèi)啡肽、腦啡肽、強(qiáng)啡肽等交感中樞驚惶性↓迷走中樞驚惶性↑交感縮血管N纖維末梢突觸前受體的突觸前調(diào)制心率↓心縮力↓NE釋放↓心輸出量↓血管舒張外周阻力↓作用:主要為中樞性作用Bp↓(二)局部性體液調(diào)整因素1.激肽系統(tǒng)種類:緩激肽、血管舒張素來源:局部組織損傷、抗原抗體反應(yīng)、炎癥、胰蛋白酶↓唾液、汗液、胰液激肽釋放酶↓(激活)血漿2球蛋白→血管舒張素→緩激肽作用:①最猛烈的舒張血管,調(diào)整局部血流量和參與血壓調(diào)整;②增毛細(xì)血管通透性,局部水腫;③遠(yuǎn)曲小管水鈉重吸??;④刺激N末梢產(chǎn)生痛覺。2.組胺來源:組織胺存在很多組織中,特殊是皮膚、肺、腸粘膜的肥大細(xì)胞中。刺激:當(dāng)組織受到損傷或發(fā)生炎癥和過敏反應(yīng)時(shí),會(huì)刺激肥大細(xì)胞產(chǎn)生組織胺。作用:組織胺使毛細(xì)血管通透性↑,吸引WBC出毛細(xì)血管,局部水腫。3.前列腺素前列腺素(PG)最先在前列腺中提取,現(xiàn)知它幾乎存在于全身各種組織中,按其分子結(jié)構(gòu)的差異,分為多種類型,其中PGE、PGA及前列環(huán)素具有很猛烈的舒張血管作用。
4.組織代謝產(chǎn)物自身調(diào)整組織細(xì)胞代謝活動(dòng)加強(qiáng)或組織血流量不足時(shí)→組織代謝產(chǎn)物(如腺苷、CO2、H+、K+等)濃度↑→局部血管(微A和毛細(xì)血管前括約?。┦鎻垺植垦髁俊鷰ё叽x產(chǎn)物→局部血管收縮→血流復(fù)原。5.肌源性自身調(diào)整∵血管平滑肌具有的特性:①血管平滑肌本身常常保持確定的驚惶性收縮,稱為肌源性活動(dòng)。②平滑肌被牽拉時(shí),其肌源性活動(dòng)加強(qiáng)。∴當(dāng)器官灌注壓↑→血管平滑肌被牽拉→肌源性活動(dòng)↑→血管收縮→血流量↓(保持血流量相對(duì)穩(wěn)定)。注:肌源性自身調(diào)整在腎血管表現(xiàn)特殊明顯,在腦、心、肝、腸和骨骼肌血管也能看到,皮膚血管無此調(diào)整。復(fù)習(xí)思索題1.說明心交感和心迷走神經(jīng)的作用及其機(jī)制。支配血管的神經(jīng)有哪些?簡述其作用及機(jī)制。2.人體動(dòng)脈血壓是如何保持穩(wěn)定的?3.心臟壓力感受器引起的心血管反射效應(yīng)是什么?有何意義?4.試述腎上腺素和去甲腎上腺素作用的異同點(diǎn)。5.血管驚惶素Ⅱ的生理作用是什么?6.說明調(diào)整心血管活動(dòng)的體液因素及其作用。7.從傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)及效應(yīng)器等方面分析頸動(dòng)脈竇壓力感受性反射的發(fā)朝氣制。8.從調(diào)整血管運(yùn)動(dòng)的中樞、神經(jīng)、受體及收縮原理等方面考慮,如何降低血壓?復(fù)習(xí)思索題9.人體從臥位突然到站立位時(shí),血壓有何變更?如何調(diào)整?為什么體弱的人
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