生理学：第四章.docx

第四章血液循环血液系统：心脏和血管组成血液循环：血液在循环中按照一定的方向周而复始地流动，就称为血液循环心脏——血液循环的动力器官血管 输送血液的管道系统血循环的功能：①物质运输（主要功能）② 体液调节（运输各种内分泌激素和其他体液物质）③ 血液防卫功能④ 内分泌功能（研究证实心脏和血管还具有此项功能）第一节心脏的泵血功能血液循环的过程：心脏不断地、有节律地收缩与舒张，将血液从静脉吸入心脏，并射入动脉 而实现其泵血功能左侧一一体循环右侧——肺循环瓣膜起着活门的作用，控制血液沿一个方向流动心脏的特点：① 功能合胞体：心肌细胞闰盘处的缝隙连接是细胞间通道，是低电阻区，具有高度的通透性 兴奋能够以局部电流的形式直接进入相邻细胞，实现同步性活动，增强心肌的收缩力② 对Ca2+依赖性大：心肌细胞肌浆网不发达，钙离子储备少引起心肌细胞收缩的概离子 大多来自细胞外第一节心脏的泵血功能一） 心动周期（掌握）心脏一次收缩和舒张，构成一个机械活动周期，称为心动周期通常指心室的活动周期在 一个心动周期中，心房和心室的机械活动都可分为收缩期和舒张期心动周期可作为分析心 脏机械活动的基本单元心动周期的长短与心率有关。

成年人心率为75次/分，则每个心动周期持续0.8秒全心舒张期：心房和心室均进入舒张状态，持续0.4秒在一个心动周期中，心房和心室的活动依一定次序和时程先后进行，心房和心室的收缩期均 短于舒张期当心率加快时，收缩期和舒张期均缩短，但舒张期缩短的程度更大，因此，心 率过快时对心脏的持久活动不利二） 心脏的泵血过程（掌握）1. 心室收缩期（0.3s）等容收缩期（0.05秒）：房室瓣关闭一动脉瓣关闭特点：心室容积不变，血液是不可压缩的，因此室内压ffo射血期快速射血期：0.10秒，泵出血量2/3 （此期室内压升高达峰值）减慢射血期：0.15秒，泵出血量1/32. 心室舒张期（0.5s）等容舒张期（0.06 — 0.08S）：动脉瓣关闭一一房室瓣关闭特点：心室容积不变，室内压；；o心室充盈期快速充盈期：0.11秒，占2/3减慢充盈期：0.22秒房缩充盈期：0.10秒，占充盈量10 — 30%左右右心室泵血过程与左心室相同，但室内压变化幅度小（24mmHg），仅为左心室（130mmHg）的 1/6心脏各部分在泵血活动中作用1. 心室收缩：心室一动脉压力梯度，心室射血舒张：心房一心室压力梯度，心室充盈因此，心室的活动对于心脏泵血功能起关键作用。

2. 心房心房收缩，心室充盈增加10%~30%,有利于心室射血一“初级泵”3. 瓣膜① 保证血液的单向流动② 对室内压的变化起重要作用三） 心脏泵血功能的评价（掌握）1、 每搏输出量、射血分数搏出量 一次心搏中由一侧心室射出的血液量安静状态下，正常成年人左心室舒张末期容积为125ml,收缩末期 容积为55ml，二者的差值即搏出量，为70ml射血分数搏出量占心室舒张末期容积的百分比正常为55%~65%由以上数据得出：70/125=56%，心室异常扩大或心功能减退的病人，搏出量可能变化不大，但射血分数已明显下降2、 每分输出量、心指数心输出量 一侧心室每分钟射出的血液量，等于搏出量和心率的乘积左右两侧心室基本相等心输出量和机体的代谢水平相适应，可因年龄、性别及其他生理情况的不同而 不同对于不同身材的个体进行心功能测定时，如果用心输出量作为指标是不全面的，因此 引出另一个评定指标：心指数（cardiac index）以单位体表面积计算的心输出量，正常为3.0~3.5L/（min.m2）；中等身材成年人的表面积约为1.6~1.7m2,安静空腹时的心输出量约 为 5~6L/min静息心指数 在安静和空腹情况下测定的心指数。

3、 心脏作功量（一般掌握）心脏做功转化为：势能（血压）+动能（血液流速）每搏功（st roke work） 心室一次收缩所做的功安静状态下，心脏射出的血液所具有的动能在整个左心室每搏功中所占的比例很小，大约 占1%,因此可以忽略不计左心室每搏功（J）=搏出量（L）X（平均动脉压-左心房平均压）（mmHg） =0.07X（92-6） =0.803J每分功 指心室每分钟所做的功，等于每搏功乘以心率搏出量不变时，动脉血压升高可使心肌收缩强度和心脏做功增加，心肌耗氧量和心 肌做功的量是平行的心室射血期压力和动脉压的变化对心肌耗氧量的影响往往大于心输出 量变化对心肌耗氧量的影响正常情况下，左右心室的输出量基本相等，但肺动脉平均压仅为主动脉平均压的1/6,因此 右心室做功量也只有左心室的1/6心肌消耗的能量不仅用于完成每搏功这一机械外功，还用于完成离子跨膜主动转运、 室壁张力的产生、克服心肌组织内部的粘滞阻力等内功内功所消耗的能量远大于外功心脏的效率（cardiac efficiency）:心脏所做外功占心脏总能量消耗的百分比 心肌的能量消耗主要来自物质的有氧氧化，故心脏的耗氧量可作为心脏能量消耗的良好指 标。

正常心脏的最大效率为20%~25%动脉压降低至原来的一半，每搏出量增加一倍：心肌耗氧量较低 动脉压升高一倍，每搏出量降低至原来的一半：心肌耗氧量较高 以上两种情况的每搏功基本相等，说明动脉血压升咼可以降低心脏效率四）影响心脏泵血功能的因素（重点难点） 心输出量等于搏出量和心率的乘积，因此凡能影响搏出量和心率的因素均可影响心输出量 心率恒定时，搏出量取决于心肌纤维缩短的程度和速度1、 前负荷（preload） 异长调节（het erome trie regula tion） 夕卜因----肌肉收缩前所负载的负荷心室肌的前负荷相当于心室舒张末期容积或心室舒张末期压 力，从测量的便利方面考虑，多用心室舒张末期的心房内压力反映心室的前负荷心室功能曲线：反映心肌的初长度和心脏泵血功能的关系 横坐标：左（右）心房平均压（mmHg） 纵坐标：左（右）心室搏功（g.m） 心室功能曲线特点：① 充盈压12〜15 mmHg是心室最适前负荷通常左室充盈压仅有5〜6mmHg，心室有较大 的初长度贮备② 充盈压15〜20mmHg曲线趋平坦③ 充盈压高于20mmHg,曲线平坦或轻度下倾，不出现明显降支 心室功能曲线不出现降支：原因：心肌细胞外间质内含有大量胶原纤维，心室壁多层肌纤维的排列方向有交叉，这些都 使心室肌的伸展性较小。

当心肌处于最适初长度时，产生的静息张力已经很大，从而能对抗 细胞被进一步拉长生理意义：使心脏不会在前负荷明显增加时发生搏出量和作功能力的下降 异长调节生理意义对搏出量的微小变化进行精细的调节，使心室射血量与静脉回心血量之间能保持平衡, 从而使心室舒张末期的容积和压力能保持在正常范围内例如，在改变体位时，或左、右心 室的搏出量发生不平衡的情况时但是，如果循环功能发生幅度较大、持续时间较长的改变，例如肌肉运动时的循环功能 改变，则仅靠异长调节机制已不足以使心泵功能满足机体当时的需要还需要通过调节心肌 的收缩能力来进一步加强心泵的功能影响心肌前负荷的因素：1）静脉回心血量 生理情况下，心输出量的变化主要是由静脉回心血量的改变引起的① 心室充盈期的持续时间当心率在一定范围内变化时：当心率加快时，心室的舒张期缩短，心室充盈期的持续时间缩 短，心室充盈不完全，充盈压降低，搏出量减少；反之，搏储量增加如果心室充盈已完全，此时再延长心室充盈期的持续时间也不能使搏出量相应增加② 静脉回流速度在心室充盈期持续时间不变的情况下，静脉回流速度越快，心室充盈量越大，搏出量也相应 增多静脉回流速度取决于外周静脉压和心房压的差值，外周静脉压升高（和）或心房压、心室压 降低时，可增加静脉回流量。

③ 心包内压正常情况下，心包的存在可防止心室过度充盈心包积液时，心包内压增高，可防止心室充 盈，使搏出量减少④ 心室顺应性心室的顺应性用单位跨壁压作用下引起的容积改变（△V/AP）来表示心肌纤维化、心肌 肥厚时，心室顺应性降低，舒张期心室充盈量减少，搏出量也相应减少2） 射血后心室内的剩余血量静脉回心血量不变，剩余血量的增加将导致心室总充盈量的增加，搏出量增加心室剩余血量增加时，心室舒张期压力增高，静脉回心血量有所减少，因此心室总充盈量未 必增加总之，在心室射血功能不变的情况下，心室总充盈量是否改变将是影响搏出量的关键环节2、 后负荷（afterload） 外因是指肌肉开始收缩时才遇到的负荷对于心室而言，大动脉起着后负荷的作用在心肌初长度、收缩能力和心率不变的情况下，动脉压突然升高将导致心室等容收缩期室内 压峰值增高，等容收缩期延长，射血期相应缩短，同时，射血的速度和心肌收缩的幅度均减 小，搏出量减少，反之，动脉压降低，搏出量增多心室后负荷本身可直接影响搏出量后负荷的改变可以通过异长调节和等长调节机制，使心 肌初长度和心肌收缩能力发生相应的改变，能与后负荷的改变相适应动脉压增高，搏出量减少，心室剩余血量增多，如果静脉回心血量不变或无明显减 少，则心室舒张末期容积必然增大。

通过异长调节机制使心肌收缩能力增强，搏出量增加， 心舒末期容积逐渐恢复正常（动脉血压仍然很高，但搏出量不再减少）但是，动脉血压升 高时心脏能维持相当的搏出量，是心肌加强收缩的结果；如果动脉血压持续增高，心室肌将 因收缩活动长期地加强而逐渐发生肥厚，最终导致心力衰竭3、 心肌收缩能力（myocardial contractility） 内因 等长调节（homome trie regula tion）---指心肌不依赖于负荷而能改变其力学活动（包括收缩的强度和速度）的特性，又称心肌 的变力状态（inotropic state）心肌收缩能力增强，心室功能曲线向左上方移位；心肌收缩能力减弱，心室功能曲线向右下方移位心力衰竭，心室功能曲线向右下方移位影响心肌收缩能力的因素：胞浆内Ca2+浓度、肌钙蛋白ATP酶的活性、横桥循环中各步骤的速率、横桥联结数量等 活化横桥数和肌球蛋白的ATP酶活性是控制收缩能力的主要因素凡能增高兴奋后胞质内Ca2+浓度和（或）肌钙蛋白对Ca2+亲和力的因素，均可增加活化横 桥的比例，导致心肌收缩能力增强可使心肌收缩力增强的因素：钙增敏剂：茶碱 可增加Ca2+和肌钙蛋白的亲和力；甲状腺激素、体育锻炼——可提高肌球蛋白ATP酶的活性； 老年人、甲状腺功能减退一一肌球蛋白ATP酶的活性较低。

4、 心率正常范围：60〜100次/分在一定范围内：心率加快可使心输出量增加心率过快（超过160〜180次/min）:心室舒张期明显缩短，心舒期充盈的血液量明 显减少，因此搏出量也就明显减少，心输出量反而下降心率过慢（低于40次/min）:此时心室舒张期过长，心室充盈早已接近最大限度, 心舒期的延长已不能再进一步增加充盈量和搏出量，因此心输出量减少心率的变化可影响心肌的收缩能力：（阶梯现象）心率增快或刺激频率增高可引起心肌收缩能力增强等长收缩实验中，随刺激频率的增加，心室肌的收缩张力逐渐增大，至I」150~180次/分时， 张力达到峰值，再增加刺激频率心肌收缩力下降影响心率的因素：神经调节：交感神经可加快心率；迷走神经减慢心率体液调节：肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺素水平增高可加快心率 体温：体温每升高1°C,心率可增加12~18次/分五）心力储备（cardiac reserve）（ —般掌握）。