第六章 循環(huán)系統(tǒng)的結構與功能課件

藥學本科血液循環(huán)1

第六章循環(huán)系統(tǒng)的結構與功能

(bloodcirculation)藥學本科血液循環(huán)2威廉·哈維（WilliamHarvey,1578~1657）名著《心與血的運動》德國生理學家奧托.富蘭克（OttoFrank,1865~1944

）英國生理學家歐內(nèi)斯特.斯塔林（ErnestHenryStarling）1866~1927藥學本科血液循環(huán)3德國科學家奧托.洛伊維（OttoLoewi）1873~1961

英國生理學家

貝利斯（WilliamM.Bayliss）1860~1924荷蘭生理學家威廉.艾因特霍芬（WillemEinthoven）1860~1927藥學本科血液循環(huán)4心血管疾病美國,冠心病死亡人數(shù)50萬/年中國,高血壓患病人數(shù)>1億人藥學本科血液循環(huán)主要內(nèi)容5第一節(jié)心臟的生物電活動第二節(jié)心臟的泵血功能第三節(jié)血管生理第四節(jié)心血管活動的調(diào)節(jié)第五節(jié)器官循環(huán)（自學）藥學本科血液循環(huán)1.掌握心室肌細胞跨膜電位及其形成機制；心肌的電生理特性：興奮性、自律性、傳導性和收縮性；2.熟悉心動周期；心臟射血各期心房、心室與動脈內(nèi)壓力和容積變化的關系以及房室瓣和動脈瓣開閉的原理；心臟泵血功能評價；心輸出量及其影響因素。3.熟悉血管的類型；血流、血流阻力和血壓的概念和形成；動脈血壓正常值、動脈血壓的形成及影響因素。4.熟悉微循環(huán)組成；組織液與淋巴液的生成和回流、影響組織液生成的因素、淋巴循環(huán)的生理作用。5.掌握心血管的神經(jīng)支配、心血管活動的反射調(diào)節(jié)及其生理意義；心血管活動的體液調(diào)節(jié)。教學目的與要求藥學本科血液循環(huán)7血液循環(huán)的過程藥學本科血液循環(huán)8血液循環(huán)：血液在心血管中按著一定的方向、周而復始地循環(huán)流動。血液循環(huán)的生理功能：

1.物質(zhì)運輸：

2.實現(xiàn)體液調(diào)節(jié)：

3.維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)：

4.防御功能：

5.內(nèi)分泌功能：藥學本科血液循環(huán)9第一節(jié)心臟的生物電活動一、心肌細胞的分類（一）工作細胞：心房肌和心室肌細胞；（興奮性、收縮性、傳導性）（二）特殊分化的心肌細胞（自律細胞）：心臟內(nèi)的特殊傳導系統(tǒng)。竇房結、房室交界、房室束、左右束支、浦肯野纖維；（自律性、興奮性、傳導性）

房室交界：房結區(qū)、結區(qū)、結希區(qū)。

其中結區(qū)無自律性藥學本科血液循環(huán)10竇房結:P細胞及過渡細胞房室結:房結區(qū),結區(qū),結希區(qū)房室束左束支右束支心臟的特殊傳導系統(tǒng)組成和分布藥學本科血液循環(huán)11心臟特殊傳導系統(tǒng)(specializedconductionsystem)：藥學本科血液循環(huán)12心臟特殊傳導系統(tǒng)(specializedconductionsystem)：藥學本科血液循環(huán)13心臟特殊傳導系統(tǒng)(specializedconductionsystem)：藥學本科血液循環(huán)14二、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制藥學本科血液循環(huán)15（一）工作細胞的跨膜電位及其離子基礎ATPADP+++++++------------++++++++-------++++++++++++--------+40+200-20-40-60-80-100K+Na+K+K+K+Na+Ca2++++++++------------++++++++-------++++++++++++--------Na+K+Na+40+200-20-40-60-80-100+++++++------------++++++++-------++++++++++++--------藥學本科血液循環(huán)16

2.心室肌細胞AP的形成機制：

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，特異性強按任意鍵顯示動畫20期藥學本科血液循環(huán)17快Na+通道失活K+一過性外流Ito快速復極化（1期）1期K+按任意鍵顯示動畫2Na+藥學本科血液循環(huán)18O期去極達-40mV時已激活慢Ca2+通道激活IK通道Ca2+緩慢內(nèi)流與K+外流處于平衡緩慢復極化（2期=平臺期）2期Na+Ca2+按任意鍵顯示動畫2K+K+藥學本科血液循環(huán)19慢Ca2+通道失活+IK通道通透性↑↓K+再生式外流↓快速復極化至RP水平（3期）3期Na+K+Ca2+K+K+○泵按任意鍵顯示動畫2○泵藥學本科血液循環(huán)20內(nèi)向整流(inwardrectification)：

IK1通道對K+的通透性因膜的去極化而降低的現(xiàn)象稱為內(nèi)向整流，是造成平臺期較長的一個重要原因。慢通道：

L-typeCa2+通道的激活、失活以及再復活所需的時間均比Na+通道的長。可被Mn2+和Ca2+通道阻斷劑（維拉帕米）所阻斷。藥學本科血液循環(huán)21

4期:

因膜內(nèi)[Na+]和[Ca2+]升高，而膜外[K+]升高→激活離子泵→泵出Na+和Ca2+，泵入K+→

恢復正常離子分布。藥學本科血液循環(huán)22ATPADP+++++++------------++++++++-------++++++++++++--------+40+200-20-40-60-80-100K+Na+K+K+K+K+Ca2++++++++------------++++++++-------++++++++++++--------K+K+Na++40+200-20-40-60-80-100+++++++------------++++++++-------++++++++++++--------藥學本科血液循環(huán)23心肌工作細胞生物電活動及其產(chǎn)生機制1.靜息電位：神經(jīng)細胞一樣，K+平衡電位;2.動作電位：（1）去極化：0期：Na+內(nèi)流；（2）復極化：1期：K+外流；

2期：Ca2+內(nèi)流,K+外流平衡;

3期：K+外流；

4期：離子重新分布；藥學本科血液循環(huán)24（二）自律細胞的跨膜電位及其離子基礎

動作電位特點：

1.3期復極末期達到最大值后，電位緩慢地

自動產(chǎn)生去極化；

2.去極化達到閾電位時，觸發(fā)動作電位；藥學本科血液循環(huán)251.浦肯野細胞動作電位特點：（1）也分0、1、2、3、4共5個期；（2）0期去極化幅度：100-130mV;

（3）4期膜電位緩慢自動除極化：IfNa+內(nèi)向電流；2.竇房結P細胞動作電位特點：（1）分0、3、4期，無明顯的1和2期；（2）最大復極電位（-70mV）和閾電位

（-40mV）絕對值?。唬?）0期去極化速度慢，幅度??；（4）4期自動去極化速度快；藥學本科血液循環(huán)26浦肯野細胞自動除極的形成機制：1.主要為If

內(nèi)向電流，特點①隨時間推移而逐漸增強。②復極電位達-55mV左右開始被激活-100mV左右充分激活。(見圖)③主要由Na+內(nèi)流所產(chǎn)生(非選擇性正離子通道)。④可被銫（Cs）所阻斷。2.逐漸衰減的外向K+電流（次要）。藥學本科血液循環(huán)27藥學本科血液循環(huán)28藥學本科血液循環(huán)29快反應自律細胞的電位形成機制

3期末K+通道的遞增性失活電位復極至-60mV時If通道的遞增性激活K+遞減性外流Na+遞增性內(nèi)流自動去極達閾電位快Nａ+通道開放Na+再生式內(nèi)流去極化→產(chǎn)生AP的0期當去極化電位至-50mV時→If通道失活，自動去極化終止自我啟動自我發(fā)展自我終止藥學本科血液循環(huán)30

2.竇房結細胞(1)電位特征：

RP：不穩(wěn)定，能自動去極化，=最大舒張電位。

AP：分0，3，4期。藥學本科血液循環(huán)31（2）電位形成機制0期：當4期自動去極化達到閾電位→激活慢鈣通道（Ica-L型）→Ca2+內(nèi)流Ca2+Ca2+0期閾電位零電位按任意鍵顯示動畫1、2藥學本科血液循環(huán)323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期按任意鍵顯示動畫1、2藥學本科血液循環(huán)334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）→緩慢自動去極化K+具“自我”啟動→“自我”發(fā)展→“自我”終止的離子流現(xiàn)象。Na+Ca2+4期按任意鍵顯示動畫1、2藥學本科血液循環(huán)34鈣通道的種類：L型：Ica-L(longlasting)為0期和平臺期的慢通道，閾電位-30~-40mV，兒茶酚胺可影響。T型：Ica-T(transient)的閾電位-50~-60mV，被鎳阻斷，不受一般的鈣通道阻斷劑和兒茶酚胺的影響。藥學本科血液循環(huán)35三、心肌細胞的電生理類型心肌細胞分類：

根據(jù)自律性：自律細胞、非自律細胞；

根據(jù)動作電位：快反應細胞、慢反應細胞；（一）快反應細胞包括:心房肌、心室肌、房室束、浦肯野細胞

特點：（1）最大舒張電位大(-85~-95mV）；（2）0期去極化快、幅度大，復極化緩慢，動作電位時程長；（3）興奮的傳導速度快；藥學本科血液循環(huán)36（二）慢反應細胞

包括：竇房結細胞、房室交界的細胞

特點：（1）最大舒張電位?。?60~-70mV）（2）0期去極化速度慢、幅度小，復極過程緩慢而沒有明確的分期；（3）興奮的傳導速度慢；藥學本科血液循環(huán)37根據(jù)0期去極化速率和有無4期自動去極化心肌分為①快反應非自律細胞（心房肌、心室肌）

0期去極速率快，4期無自動去極化。②快反應自律細胞（房室束及分支、浦肯野細胞）

0期去極速率快，4期有自動去極化。③慢反應自律細胞（竇房結細胞、房結區(qū)、結希區(qū)）

0期去極速率慢，4期有自動去極化。④慢反應非自律細胞（結區(qū)細胞）

0期去極速率慢，4期無自動去極化。藥學本科血液循環(huán)38快、慢反應心肌細胞AP的特征比較

快反應AP慢反應AP①AP波形分5個期：①AP波形分3個期：

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④0期主要與Ca2+內(nèi)流有關⑤具有快、慢通道⑤只有慢通道（以快通道為主）⑥RP大：-85mv～-90mv⑥RP小：-65mv～-70mv⑦Rp穩(wěn)定（普通心肌細胞）⑦Rp不穩(wěn)定（自律細胞）不穩(wěn)定（自律細胞）⑧通道阻斷劑：河豚毒⑧通道阻斷劑：Mn2+、異搏定藥學本科血液循環(huán)39四、心肌的生理特性一般生理特性：自律性、傳導性、興奮性、收縮性電生理特性：自律性、傳導性、興奮性藥學本科血液循環(huán)40藥學本科血液循環(huán)41（一）心肌細胞的電生理特性1.自動節(jié)律性自動節(jié)律性：心肌在無外來刺激的條件下，能夠自發(fā)地發(fā)生節(jié)律性興奮的特性（1）

心臟的起搏點：特殊傳導系統(tǒng)的自律細胞。

自律性的高低：竇房結：100次/分；房室交界：50次/分；房室束及其分支：40次/分；浦肯野細胞：25次/分；正常起搏點：潛在起搏點：（異位起搏點）藥學本科血液循環(huán)42（2）竇房結對潛在起搏點的控制方式

1）搶先占領：竇房結的興奮到達潛在起搏點的時候，自己的自動去極化尚未達到閾電位水平，而被搶先激動引起。

2）超速驅動壓抑：竇房結的快速節(jié)律活動，對較低頻率潛在起搏點的直接抑制作用。

這種超驅動阻抑效應具有頻率依從性。

即兩者的頻率差越大，其抑制作用越強。藥學本科血液循環(huán)43搶先占領藥學本科血液循環(huán)44超速驅動壓抑藥學本科血液循環(huán)45（3）決定和影響自律性的因素

1）4期自動去極化速度：自動去極化速度快，到達閾電位的時間縮短,單位時間內(nèi)發(fā)興奮的次數(shù)多-自律性高；藥學本科血液循環(huán)46

2）最大舒張電位與閾電位之間的差距：最大舒張電位上移或閾電位下移，兩者的差異縮小，膜電位去極化達到閾電位時間縮短-自律性增高。藥學本科血液循環(huán)472.興奮性（1）決定和影響興奮性的因素：

1）靜息（或最大舒張）電位與閾電位之差:

差大興奮性低，差小興奮性高；

2）Na+通道的狀態(tài)：備用：在靜息電位水平時（-90mV）激活：在閾電位水平時（-70mV）失活：去極化末，而且不能再次開放藥學本科血液循環(huán)48完全備用→失活→剛復活→漸復活→基本備用

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產(chǎn)生AP絕對不應期局部反應期相對不應期超常期

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‖興奮性正常興奮性無

興奮性低興奮性高藥學本科血液循環(huán)49（2）心肌興奮時興奮性的周期性變化：主要與Na+通道的功能狀態(tài)有關

1）絕對不應期和有效不應期：

絕對不應期：動作電位0期到復極3期膜電位達-55mV的期間；

局部反應期：膜電位復極化-55~-60mV期間;

2）相對不應期：-60~-80mV；

3）超常期：-80~-90mV；藥學本科血液循環(huán)50

有效不應期特別長（200~300ms）,相當于心肌整個收縮期和舒張早期，所以心肌不會產(chǎn)生強直收縮，保證心臟的泵血功能。

心肌慢反應細胞去極化的Ca2+通道復活的速度較慢，其有效不應期更長，常超過3期達到接近4期，所以興奮性更低。藥學本科血液循環(huán)51膜電位（mV）有效不應期時間（ms）超常期相對不應期動作電位機械收縮心室肌細胞動作電位與機械收縮的關系藥學本科血液循環(huán)52局部反應期藥學本科血液循環(huán)53相對不應期藥學本科血液循環(huán)54超常期藥學本科血液循環(huán)55

（3）期前收縮和代償間歇：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~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~藥學本科血液循環(huán)56傳導過程

竇房結結間束房間束(優(yōu)勢傳導路)

房室交界心房肌房室束左右束支浦肯野纖維心室肌3.傳導性藥學本科血液循環(huán)57（1）特殊傳導組織興奮的傳導速度：浦氏纖維(4m/s);束支(2m/s);心室肌(1m/s);

心房肌(0.4m/s);結區(qū)(0.02m/s);藥學本科血液循環(huán)58（2）心臟內(nèi)興奮傳導的特點:①浦氏纖維最快→房、室內(nèi)快→同步收縮，利射血。

②房室交界最慢→房室延擱→利于心房排空、心室充盈。

③房室交界是傳導必經(jīng)之路，易出現(xiàn)傳導阻滯（房室阻滯）。藥學本科血液循環(huán)59

（3）決定和影響心肌傳導性的因素

1）動作電位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

0期幅度→的電位差→部電流→閾電位→產(chǎn)生→速度快高大大近易快

慢低小小遠不易慢藥學本科血液循環(huán)60

2）鄰旁部位細胞膜的興奮性沿著細胞膜的興奮擴散的過程,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通過。（0期慢、?。p慢處相對不應期部分失活狀態(tài)處絕對不應期 失活狀態(tài)阻滯鄰近部位膜興奮性 Na+通道狀態(tài) 傳導性藥學本科血液循環(huán)61

4.心肌細胞的機械特性-收縮性（1）同步收縮：特殊傳導組織的傳導速度快、閏盤電阻又很低，有利于心房或心室肌的同步收縮；（2）不發(fā)生強直收縮：心肌細胞的有效不應期特別長；（3）對細胞外鈣離子的依賴性：心肌細胞的肌漿網(wǎng)不發(fā)達、容積小，收縮時的鈣主要來自于細胞外。

興奮－收縮脫耦聯(lián)藥學本科血液循環(huán)62

Ca2+

Ca2+SRExtracellularCytoplasmRyCa2+Ca2+Ca2+L-typeCa2+channelNa+-Ca2+exchangerCa2+ATPaseCa2+ATPaseIP3RyRyanodinereceptorIP3receptor鈣觸發(fā)鈣釋放Calcium-inducedcalciumrelease藥學本科血液循環(huán)63