精品课程生理学教案 第四章血液循环 [目的要求]: 通过本章的学习,掌握心脏泵血过程与机制、心脏泵血功能的评价及调节、影响心输出量的因素、 心肌的生物电现象及其生理特性、植物神经对心肌生物电活动和收缩功能的影响、各类血管的功能特 点、动脉血压的形成及其影响因素、心血管活动的调节、冠脉循环的特点等。 [重点]: 1.心脏泵血机制及过程 2.心脏泵血功能评价的基本指标 3.影响心脏泵血功能的因素 4.心肌细胞的电生理特性 5.动脉血压的正常值、形成及其影响因素。中心静脉压的概念及其意义 6.微循环的组成、调节及意义 7.组织液的生成及影响因素。 8.心血管活动的调节 [难点]: 1.心肌细胞动作电位的特点和离子机制 2.心肌细胞电生理特性的影响因素 3.心脏泵血功能的调节机制 4.微循环的调节 5.心血管中枢、心血管活动的调节 [基本概念]: 血液循环( blood circulation);心动周期( cardiac cycle);收缩期( systole);舒张期 ( diastole);每搏输出量( stroke volume);射血分数( e jection fraction);心输出量( cardiac output);异长自身调节( heterometric autoregulation):收缩性( contractility):兴奋性 ( excitability);传导性( conductivity):兴奋一收缩耦联( excitation- contraction coupling); 绝对不应期( absolute refractory period,ARP);有效不应期( effective refractory period,ERP) 相对不应期( relative refractory period,RRP);期前收缩( premature systole);代偿间歇 ( compensatory pause);窦性节律( sinus rhythm);房室延搁( atrioventricular delay):膜反应 曲线( membrane responsiveness curve);心电图( electrocardiogram);血管内皮细胞( vascular endothelial cell);血管平滑肌细胞( vascular smoo th muscle cell);动脉( artery):静脉(vein); 毛细血管( capillary):一氧化氮( nitric oxide,N);内皮素( endothelin,ET);血流动力学 ( hemodynamics);血流阻力( blood resistance);血流量( blood flow);血液黏滞度( blood viscosity) 动脉血压( artery blood pressure);收缩压( systolic pressure);舒张压( diastolic pressure); 高血压( hypertension);外周阻力( peripheral resistance);中心静脉压( central venous pressure); 微循环( microcirculation);血管舒缩活动( vasomotion);扩散( diffusion);重吸收( reabsorption); 滤过( filtration):组织液( interstitial fluid):有效滤过压( effective filtration pressure): 神经调节( nervous regulation);正性变时作用( positive chronotropic);正性变力作用( positive inotropic action);正性变传导作用( positive dromotropic action);心血管中枢( cardiovascular center);动脉压力感受器( arterial baroreceptor):体液调节( humoral regulation);肾上腺素 ( adrenaline,Adr);去甲肾上腺素( noradrenaline,MA);血管紧张素II( angiotensin Ii);血管 升压素( vasopressin);前列腺素( prostaglandin,PG) [授课学时]:13学时 [学时分配]: 第一节心脏的泵血功能4学时 第二节心脏的生物电活动3学时 第三节血管生理 2学时 第四节心血管活动的调节3学时 第五节器官循环 1学时
精品课程生理学教案 第四章 血液循环 [目的要求]： 通过本章的学习，掌握心脏泵血过程与机制、心脏泵血功能的评价及调节、影响心输出量的因素、 心肌的生物电现象及其生理特性、植物神经对心肌生物电活动和收缩功能的影响、各类血管的功能特 点、动脉血压的形成及其影响因素、心血管活动的调节、冠脉循环的特点等。 [重点]： 1. 心脏泵血机制及过程 2. 心脏泵血功能评价的基本指标 3. 影响心脏泵血功能的因素 4. 心肌细胞的电生理特性 5. 动脉血压的正常值、形成及其影响因素。中心静脉压的概念及其意义。 6. 微循环的组成、调节及意义。 7. 组织液的生成及影响因素。 8. 心血管活动的调节 [难点]： 1.心肌细胞动作电位的特点和离子机制 2.心肌细胞电生理特性的影响因素 3.心脏泵血功能的调节机制 4.微循环的调节 5.心血管中枢、心血管活动的调节 [基本概念]： 血液循环（blood circulation）；心动周期（cardiac cycle）；收缩期（systole）；舒张期 （diastole）；每搏输出量（stroke volume）；射血分数（ejection fraction）；心输出量（cardiac output）；异长自身调节（heterometric autoregulation）；收缩性（contractility）；兴奋性 （excitability）；传导性（conductivity）；兴奋－收缩耦联（excitation-contraction coupling）； 绝对不应期（absolute refractory period，ARP）；有效不应期（effective refractory period，ERP）； 相对不应期（relative refractory period，RRP）；期前收缩（premature systole）；代偿间歇 （compensatory pause）；窦性节律（sinus rhythm）；房室延搁（atrioventricular delay）；膜反应 曲线（membrane responsiveness curve）；心电图（electrocardiogram）；血管内皮细胞（vascular endothelial cell）；血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cell）；动脉（artery）；静脉（vein）； 毛细血管（capillary）；一氧化氮（nitric oxide，NO）；内皮素（endothelin，ET）；血流动力学 （hemodynamics）；血流阻力（blood resistance）；血流量（blood flow）；血液黏滞度（blood viscosity）； 动脉血压（artery blood pressure）；收缩压（systolic pressure）；舒张压（diastolic pressure）； 高血压（hypertension）；外周阻力（peripheral resistance）；中心静脉压（central venous pressure）； 微循环（microcirculation）；血管舒缩活动（vasomotion）；扩散（diffusion）；重吸收（reabsorption）； 滤过（filtration）；组织液（interstitial fluid）；有效滤过压（effective filtration pressure）； 神经调节（nervous regulation）；正性变时作用（positive chronotropic）；正性变力作用（positive inotropic action）；正性变传导作用（positive dromotropic action）；心血管中枢（cardiovascular center）；动脉压力感受器（arterial baroreceptor）；体液调节（humoral regulation）；肾上腺素 （adrenaline，Adr）；去甲肾上腺素（noradrenaline，NA）；血管紧张素 II（angiotensin II）；血管 升压素（vasopressin）；前列腺素（prostaglandin，PG）； [授课学时]：13 学时 [学时分配]： 第一节 心脏的泵血功能 4 学时 第二节 心脏的生物电活动 3 学时 第三节 血管生理 2 学时 第四节 心血管活动的调节 3 学时 第五节 器官循环 1 学时 1
第一节心脏的生物电活动 心脏的主要功能是泵血,舒张时静脉血液回流入心脏,收缩时心室将血液射出到动脉。正常心脏 的节律性的有序的收缩和舒张源自心脏窦房结细胞自律性兴奋,为了说明心脏自律性兴奋、收缩和舒 张原理,必须先了解心肌细胞的生物电。 心肌细胞可分为两类:①具有兴奋性、传导性和收缩性的工作细胞(非自律细胞);②具有自律性、 兴奋性和传导性的特殊传导系统的心肌细胞(自律细胞)。 心脏细胞生物电的分类 自律细胞 非自律细胞 快反应心房传导束、房室束、普肯野氏细胞心房肌细胞、心室肌细胞 慢反应房结P细胞 结区? 心肌细胞的电活动 )静息电位 人和哺乳动物的心室肌细胞的静息电位约为-80mv~90mv,其产生机制和前述的神经、骨骼肌细胞 的静息电位相似,主要是K的电化学平衡电位,但受到许多因素的影响(Na+-K泵、Na-Ca2+交换)。 特殊传导系统的心肌细胞的最大复极(舒张)电位(这里不叫静息电位)在不同细胞数值相差较大, 如窦房结P细胞为-60mv,而蒲肯野细胞是-90mv。 (二)动作电位 1.心室肌细胞动作电位 (1)波形特点 0期除极:与骨骼肌细胞、神经纤维相似,时程短:1~2ms,幅度高:120mV,除极速度快:200 400V/S。1期复极(快速复极初期):历时10ms左右。2期复极(平台期):历时约100~150ms,是心 肌细胞动作电位的重要特征。3期复极(快速复极末期):历时约100~150ms。4期复极(静息期):恢 复膜电位及细胞内外原有离子浓度。 (2)形成机制(离子基础) ①内向电流与外向电流 内向电流:正离子内流 膜内正电荷↑→去极化 负离子外流 外向电流:正离子外流 →膜内正电荷↓→复极化或超极化 负离子内流 ②0~4期离子基础 0期:开始Na'通透性轻度增高,少量Na'内流,使膜部分除极化,当膜电位由静息电位-90mV除 极到阈电位水平-70mV时,Na通道开放概率和开放数量突然明显增加,Na通透性明显增高,产生再 生性Na内流,Na顺电位梯度和化学浓度由膜外迅速流入膜内,使膜进一步除极化直至反极化,达到 Na平衡电位。由于Na通道激活快,失活也快,开放时间很短,因而称为快Na通道,所以0期历时很 短,仅1~2ms。凡是以快Na通道为0期除极的心肌细胞,如心房肌、心室肌及浦肯野细胞,都称为快 反应细胞,形成的动作电位称快反应动作电位。快Na通道可被河豚毒( tetrodotoxin,TTX)选择性阻断而 失活,又可被蟾蜍毒素( bufotoxin)特异性开放而激活。 1期:一过性K通道激活开放,产生一过性K外流(一过性外向电流,to) 2期:(平台期 plateau period):此期有慢Ca2通道开放(L型钙通道和T型钙通道),产生Ca2内 流,同时有K通道开放和K外流(延迟整流K电流(Ik)和外向背景K电流(Ik1)。两者大致达到平 衡。在平台晚期Ca2通道逐渐失活,而K外流却逐渐增大。Ca通道阻断剂为异搏定( verapaz)、Mn2
第一节 心脏的生物电活动 心脏的主要功能是泵血，舒张时静脉血液回流入心脏，收缩时心室将血液射出到动脉。正常心脏 的节律性的有序的收缩和舒张源自心脏窦房结细胞自律性兴奋，为了说明心脏自律性兴奋、收缩和舒 张原理，必须先了解心肌细胞的生物电。 心肌细胞可分为两类：①具有兴奋性、传导性和收缩性的工作细胞（非自律细胞）；②具有自律性、 兴奋性和传导性的特殊传导系统的心肌细胞（自律细胞）。 心脏细胞生物电的分类 自律细胞 非自律细胞 快反应 心房传导束、房室束、普肯野氏细胞 心房肌细胞、心室肌细胞 慢反应 窦房结P细胞 结区？ 一、心肌细胞的电活动 （一）静息电位 人和哺乳动物的心室肌细胞的静息电位约为-80mv~-90 mv，其产生机制和前述的神经、骨骼肌细胞 的静息电位相似，主要是K+ 的电-化学平衡电位，但受到许多因素的影响（Na+ -K+ 泵、Na+ - Ca2+交换）。 特殊传导系统的心肌细胞的最大复极（舒张）电位（这里不叫静息电位）在不同细胞数值相差较大， 如窦房结P细胞为-60mv，而蒲肯野细胞是-90 mv。 （二）动作电位 1. 心室肌细胞动作电位 （1）波形特点： 0 期除极：与骨骼肌细胞、神经纤维相似，时程短：1～2ms，幅度高：120mV，除极速度快：200～ 400V/S。1 期复极（快速复极初期）：历时 10 ms 左右。2 期复极（平台期）：历时约 100~150 ms，是心 肌细胞动作电位的重要特征。3 期复极（快速复极末期）：历时约 100~150 ms。4 期复极（静息期）：恢 复膜电位及细胞内外原有离子浓度。 （2）形成机制（离子基础）： ①内向电流与外向电流 内向电流：正离子内流 →膜内正电荷↑→去极化 负离子外流 外向电流：正离子外流 →膜内正电荷↓→复极化或超极化 负离子内流 ②0～4 期离子基础 0 期：开始Na+ 通透性轻度增高，少量Na+ 内流，使膜部分除极化，当膜电位由静息电位-90mV除 极到阈电位水平-70mV时，Na+ 通道开放概率和开放数量突然明显增加，Na+ 通透性明显增高，产生再 生性Na+ 内流， Na+ 顺电位梯度和化学浓度由膜外迅速流入膜内，使膜进一步除极化直至反极化，达到 Na+ 平衡电位。由于Na+ 通道激活快，失活也快，开放时间很短，因而称为快Na+ 通道，所以 0 期历时很 短，仅 1~2ms。凡是以快Na+ 通道为 0 期除极的心肌细胞，如心房肌、心室肌及浦肯野细胞，都称为快 反应细胞，形成的动作电位称快反应动作电位。快Na+ 通道可被河豚毒(tetrodotoxin,TTX)选择性阻断而 失活，又可被蟾蜍毒素（bufotoxin）特异性开放而激活。 1 期：一过性K+ 通道激活开放，产生一过性K+ 外流（一过性外向电流，Ito ）。 2 期：（平台期 plateau period）：此期有慢Ca2+通道开放（L型钙通道和T型钙通道），产生Ca2+内 流，同时有K+ 通道开放和K+ 外流（延迟整流K+ 电流（Ik）和外向背景K+ 电流（Ik1））。两者大致达到平 衡。在平台晚期Ca2+通道逐渐失活，而K+ 外流却逐渐增大。Ca2+通道阻断剂为异搏定（verapamil）、Mn2+。 2
3期:在平台期末,Ca2通道完全失活关闭,内向离子流终止,而对K的通透性恢并 且增强(主要是Ik外向电流),外向K电流进一步增强,产生再生性K外流,形成3期快速复极。 4期:通过Na+-K泵主动转运和NaCa2交换活动,排出细胞内的Na和Ca2,摄 入细胞外的K+,恢复细胞内外原有离子分布 心室肌细胞动作电位分期及特点小结 去极相 复极相 0期) 期 2期 3期 4期 (快速复极初期)(平台期)(快速复极末期)(静息期) 电-90→+30mV 膜电位 位去极速度80 与1期组成峰停滞于00--9mV定于静息 变1000/s,幅度 电位 化120mV (-90mV 历 10 150ms 100~150ms 内流 Na-K Na内流 K外流K+外流 K外流泵活动 机 交换 2.窦房结细胞动作电位 (1)波形特点:只有0、3、4期 (2)形成机制:0期:慢Ca2通道开放,Ca2缓慢内流引起。3期复极由慢慢Ca2通逐渐失活,K通 道开放和K外流所致。4期发生较快自动去极主要由于K外流进行性衰减和Ca2+、Na内流的逐渐增加 图 4-1 类 TP:-7onV 肌 心室肌细胞AP 蒲氏细胞AP 窦房结P细胞AP 胞 的静息电位和动作电位 小结:1.快、慢反应细胞0期:、高者为快 2.自律、非自律细胞着4期:定者为非自律:不着为自 TP:-4Orh TP:-70mV 快反应非自律细胞 快反应自律细胞 慢反应自律细胞 、心肌的电生理特性
3 期：在平台期末，Ca2+通道完全失活关闭，内向离子流终止，而对K+ 的通透性恢并 且增强（主要是Ik外向电流），外向K+ 电流进一步增强，产生再生性K+ 外流，形成 3 期快速复极。 4 期：通过Na+ - K+ 泵主动转运和Na+ - Ca2+交换活动，排出细胞内的Na+ 和Ca2+，摄 入细胞外的K+ ，恢复细胞内外原有离子分布。 心室肌细胞动作电位分期及特点小结 复极相 去极相 (0 期) 1 期 (快速复极初期) 2 期 (平台期) 3 期 (快速复极末期) 4 期 (静息期) 电 位 变 化 -90→+30 mV， 去极速度 80－ 1000 v/s，幅度 120mV +30→0mV(0 期 与 1 期组成峰 电位) 停滞于 0 mv 水平 0→－90mV 膜电位稳 定于静息 电位 (-90mV) 历 时 1～2 ms 10 ms 100～ 150 ms 100～150 ms 离 子 机 制 Na+ 内流 K+ 外流 Ca2+内流 K+ 外流 K+ 外流 Na+ － K+ 泵活动， Na+ - Ca2+ 交换 2. 窦房结细胞动作电位 （1）波形特点：只有 0、3、4 期。 （2）形成机制：0 期：慢Ca2+通道开放，Ca2+缓慢内流引起。3 期复极由慢慢Ca2+通逐渐失活，K+ 通 道开放和K+ 外流所致。4 期发生较快自动去极主要由于K+ 外流进行性衰减和Ca2+、Na+ 内流的逐渐增加。 图 4-1 三 类 心 肌 细 胞 静息电位和动作电位 的 小结：1.快、慢反应细胞看0期：陡、高者为快（Na+）；斜、矮 者为慢（Ca2+） 2.自律、非自律细胞看4期：稳定者为非自律:不稳者为自律 快反应非自律细胞 快反应自律细胞 慢反应自律细胞 二、心肌的电生理特性 3
心肌细胞具有兴奋性、自动节律性(自律性)、传导性和收缩性4种生理特性。其中兴奋性、自律 性和传导性是以心肌细胞膜的生物电为基础,属于电生理特性。 (一)心肌细胞的兴奋性 心肌细胞受到刺激时产生兴奋(动作电位)的能力称为心肌的兴奋性( excitability)。衡量心肌兴奋性 高低的指标是阈值,衡量兴奋的指标的是动作电位。两者关系互为倒数:兴奋性=1值 1.影响兴奋性的因素 ①静息电位的大小:静息电位负值增大,与阈电位的差距加大,所需阈值就大,兴奋性降低。例 如细胞外K浓度降低,静息电位负值增大,兴奋性就降低。 ②阈电位的水平:阈电位上移,与阈电位的差距加大,所需剌激阈值就大,兴奋性降低。例如细 胞外Ca2浓度升高,阈电位上移,与阅电位的差距加大,兴奋性就降低 ③Na+通道的性状:当Na通道处于备用状态,受到有效刺激后才能兴奋;当Na+通道处于失活状 态时,兴奋性为零。 ACTION POTENTIAL IN TRACTILE CELLS 图4-2钠通道开放模式图 Na道道的三种状态:激、失泪、用 廣电位:凰电位 电位 除极互0mv 复概心-5 用 N道状用状激状 状 c开 心肌Na+通道与Ca2+通道的比较 Na+通道 a2+通道 激活、失活及再复激活、失活及再复活所 特性活所需时间短故称需时间长故称为慢通道 为快通道 阅电位 35m\ 阻断剂河豚(TIX) Mn2+、异搏定、D-600 作用快反应细胞0期除极慢反应细胞0期除极,快 反应细胞2期(平台期) 2一次兴奋过程中兴奋性的周期变化
心肌细胞具有兴奋性、自动节律性（自律性）、传导性和收缩性 4 种生理特性。其中兴奋性、自律 性和传导性是以心肌细胞膜的生物电为基础，属于电生理特性。 （一）心肌细胞的兴奋性 心肌细胞受到刺激时产生兴奋(动作电位)的能力称为心肌的兴奋性(excitability)。衡量心肌兴奋性 高低的指标是阈值，衡量兴奋的指标的是动作电位。两者关系互为倒数：兴奋性=1/阈值。 1.影响兴奋性的因素 ①静息电位的大小：静息电位负值增大，与阈电位的差距加大，所需阈值就大，兴奋性降低。例 如细胞外K+ 浓度降低，静息电位负值增大，兴奋性就降低。 ②阈电位的水平：阈电位上移，与阈电位的差距加大，所需刺激阈值就大，兴奋性降低。例如细 胞外Ca2+浓度升高，阈电位上移，与阈电位的差距加大，兴奋性就降低。 ③Na+通道的性状：当Na+ 通道处于备用状态，受到有效刺激后才能兴奋；当Na+通道处于失活状 态时，兴奋性为零。 图 4-2 钠通道开放模式图 Na+通道的三种状态：激活、失活、备用。 膜电位： 静息电位 阈电位 除极至0 mV (－90 mV) (－70 mV) ~复极化-55 mV 备用 激活 失活 Na+通道状态： 备用状态 激活状态 失活状态 （关） （开） （关） 复活 心肌Na+通道与Ca2+通道的比较 慢反应细胞0期除极，快 反应细胞2期（平台期） 作 用 快反应细胞0期除极 阻断剂 河豚毒（TTX） Mn2+、异搏定、D-600 阈电位 -70～-55mV -55 ～-35mV 激活、失活及再复活所 需时间长故称为慢通道 激活、失活及再复 活所需时间短故称 为快通道 特 性 Na+通道 Ca2+通道 2.一次兴奋过程中兴奋性的周期变化 4
①有效不应期:从0期去极化到复极化膜电位至-60mV的时期,该期只有极少量的Na通道开始复 活,不能产生兴奋。 ②相对不应期:膜电位从60mV复极到-80mV时期,此期Na通道已基本复活,即兴奋性已逐渐恢 复,但仍低于正常 ③超常期:膜电位从80mV复极到-90mV时期,此期大部分Na通道已经复活,由于膜电位更靠近 阈电位,故兴奋性高于正常。 my-40 ERP 1 00 ms 图4-3心肌细胞一次兴奋过程中兴奋性的周期变化 3兴奋性周期变化的特点与临床意义 ①心肌细胞兴奋性变化的特点是有效不应期特别长,约200~300ms,相当于心肌整个收缩期和舒 张早期。这就保证了心肌不会发生完全强直收缩,始终保持收缩和舒张交替进行,实现正常泵血功能。 ②期前收缩和代偿间隙:在有效不应期后、下一次窦房结产生的兴奋下传到达前,由于异常刺激 (人工或病理性刺激)心脏可产生一次额外的兴奋和收缩,称为期前收缩( premature systole)。在期前 收缩后,由窦房结下传的兴奋往往落在期前收缩的有效不应期内而“脱失”,使期前收缩后出现一段较 长的心室舒张期,称为代偿间隙( compensatory pause) 心限吹缩由 MyRFacesrve 额外 代偿 图4-3期前收缩和代偿间隙 (二)心肌细胞的自律性 心肌在没有外来刺激下自动发生节律性兴奋的特性,称为自动节律性,简称自律性 autorhythmicity)。组织细胞单位时间(分)内自动发生兴奋的次数,称为自动兴奋的频率,是衡量 组织细胞自动节律性高低的指标。心脏内特殊传导系统(房室结的结区除外)的细胞都有自律性 1正常起搏点与潜在起搏点 窦房结为心脏的正常起搏点,由窦房结控制的心脏节律性活动叫窦性心律。窦房结外的其他部位 为潜在起搏点(也称异位起搏点),由它们控制的心脏活动叫异位节律。 2正常起搏点控制潜在起搏点的机制 正常情况下,窦房结自律性最高(约100次/分),其他部位的自律组织受窦房结控制。窦房结对 潜在起搏点的控制是通过如下两种机制:①抢先占领( reoccupation)和②超速驱动压抑 overdrive suppression) 3决定和影响自律性的因素 ①4期自动除极速度:4期自动除极速度快自律性就高,反之亦然。 ②最大复极电位大小:最大复极电位下降,与阈电位之间的距离加大,自律性就下降;反之自律
①有效不应期：从 0 期去极化到复极化膜电位至-60mV的时期，该期只有极少量的Na+ 通道开始复 活，不能产生兴奋。 ②相对不应期：膜电位从-60mV复极到-80mV时期，此期Na+ 通道已基本复活，即兴奋性已逐渐恢 复，但仍低于正常。 ③超常期：膜电位从-80mV复极到-90mV时期，此期大部分Na+ 通道已经复活，由于膜电位更靠近 阈电位，故兴奋性高于正常。 图 4-3 心肌细胞一次兴奋过程中兴奋性的周期变化 3.兴奋性周期变化的特点与临床意义 ①心肌细胞兴奋性变化的特点是有效不应期特别长，约 200~300ms，相当于心肌整个收缩期和舒 张早期。这就保证了心肌不会发生完全强直收缩，始终保持收缩和舒张交替进行，实现正常泵血功能。 ②期前收缩和代偿间隙：在有效不应期后、下一次窦房结产生的兴奋下传到达前，由于异常刺激 （人工或病理性刺激）心脏可产生一次额外的兴奋和收缩，称为期前收缩（premature systole）。在期前 收缩后，由窦房结下传的兴奋往往落在期前收缩的有效不应期内而“脱失”，使期前收缩后出现一段较 长的心室舒张期，称为代偿间隙（compensatory pause）。 图 4-3 期前收缩和代偿间隙 （二）心肌细胞的自律性 心肌在没 有外来刺 激下自动 发生节律 性兴奋的 特性，称 为自动节 律性，简 称自律 性 （autorhythmicity）。组织细胞单位时间（分）内自动发生兴奋的次数，称为自动兴奋的频率，是衡量 组织细胞自动节律性高低的指标。心脏内特殊传导系统（房室结的结区除外）的细胞都有自律性。 1.正常起搏点与潜在起搏点 窦房结为心脏的正常起搏点，由窦房结控制的心脏节律性活动叫窦性心律。窦房结外的其他部位 为潜在起搏点（也称异位起搏点），由它们控制的心脏活动叫异位节律。 2.正常起搏点控制潜在起搏点的机制 正常情况下，窦房结自律性最高（约 100 次/分），其他部位的自律组织受窦房结控制。窦房结对 潜在起搏点的控制是通过如下两种机制：①抢先占领(reoccupation)和②超速驱动压抑(overdrive xuppression)。 3.决定和影响自律性的因素 ①4 期自动除极速度：4 期自动除极速度快自律性就高，反之亦然。 ②最大复极电位大小：最大复极电位下降，与阈电位之间的距离加大，自律性就下降；反之自律 5
性就升高 ③阈电位水平:阈电位水平上移,与最大复极电位的距离加大,自律性就下降:反之自律性就升 晑 小结:影响自律性的因素 快到达阙短「单位时间 多 自动去极 化的速度 电位所 爆发AP的自律性 慢[需时间延长次数 最大复 极化电 →与阔电 位水平 位差距 大 三)心肌细胞的传导性 1兴奋在心脏内的传导特点 ①浦肯野纤维传导速度最快(4m/s),保证心室同步收缩,有利于心室射血 ②②房室交界区传导很慢(002ms),称为房室延搁 atrioventricular delay)。其生理意义 在于心房收缩后心室才开始收缩,不产生房室收缩重叠现象,保证心室血液充盈及泵血功能的完成 但易发生房室传导阻滞。 2影响心肌传导性的因素 ①解剖因素:传导速度与细胞直径和缝隙连接的数量有关,如浦肯野纤维直径粗,传 导速度快,房室交界直径细、缝隙连接的数量少,传导速度就慢 ②生理因素:a动作电位θ期除极速度(dvdt和幅度。除极速度和幅度大,局部电流形 成快、强度大,传导速度就快:b.邻近部位膜的兴奋性。邻近部位膜的兴奋性高,传导速度就快。 (四)心肌细胞的收缩性 肌中的工作细胞在兴奋基础上发生收缩的能力称为心肌收缩性。其收缩原理和骨骼肌相同,但 有以下特点: (1)同步收缩:即心肌收缩的“全或无”现象,这是因为心肌细胞间有低阻抗的缝隙连接,兴奋传 导速度快,可使整个心房或心室几乎同时兴奋和收缩 (2)对细胞外液中Ca2依赖性大:由于心肌细胞的终末池不发达,Ca2内存少,所以兴奋-收缩耦联 需要的Ca2+主要来自细胞外液 )不发生强直收缩:心肌细胞的有效不应期特别长,历时整个收缩期和舒张早期,保证了心肌收 缩和舒张活动的交替,有利于充盈和射血功能的完成 、心电图 用引导电极置于体表一定的部位所记录出来的心脏的生物电变化波形即为心电图()。心电图反映 了心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。请注意心电图不是单个心肌细胞动作电位,而 是整个心脏在心动周期中各心肌细胞电活动的综合向量变化 (一)正常心电图的波形、时期及其生理意义 1P波反映左、右两心房去极化过程电变化 2ORS波群反映左、右两心室去极化过程电变化 3T波反映心室复极化过程电变化。 4PR间期代表兴奋从心房传到心室所需要的时间。 5Q-T间期代表心室去极和复极全过程所需的时间 6ST段代表心室肌细胞全部处于兴奋,各部分之间无电位差
性就 平：阈电位水平上移，与最大复极电位的距离加大，自律性就下降；反之自律性就升 高。 升高。 ③阈电位水 自动去极 化的速度 快 慢 到达阈 缩短 延长 单位时间 爆发AP 多 少 的 次数 电位所 需时间 自律性 最大复 小 大 与阈电 大 小 极化电 位水平 位差距 小结：影响自律性的因素 （三）心肌细胞的传导性 点 m/s)，保证心室同步收缩，有利于心室射血。 理意义 在于 的完成； 细胞直径和缝隙连接的数量有关，如浦肯野纤维直径粗，传 导速 和幅度大，局部电流形 成快、强度大，传导速度就快； 快。 奋基础上发生收缩的能力称为心肌收缩性。其收缩原理和骨骼肌相同，但 有 即心肌收缩的“全或无”现象，这是因为心肌细胞间有低阻抗的缝隙连接，兴奋传 导 池不发达，Ca2+内存少，所以兴奋-收缩耦联 需 胞的有效不应期特别长，历时整个收缩期和舒张早期，保证了心肌收 缩 、心电图 置于体表一定的部位所记录出来的心脏的生物电变化波形即为心电图（）。心电图反映 了心 。 化。 需要的时间。 电位差。 1.兴奋在心脏内的传导特 ① 浦肯野纤维传导速度最快(4 ② ②房室交界区传导很慢(0.02m/s)，称为房室延搁(atrioventricular delay)。其生 心房收缩后心室才开始收缩，不产生房室收缩重叠现象，保证心室血液充盈及泵血功能 但易发生房室传导阻滞。 2.影响心肌传导性的因素 ①解剖因素：传导速度与 度快，房室交界直径细、缝隙连接的数量少，传导速度就慢。 ②生理因素：a.动作电位 0 期除极速度(dv/dt)和幅度。除极速度 b.邻近部位膜的兴奋性。邻近部位膜的兴奋性高，传导速度就 （四）心肌细胞的收缩性 心肌中的工作细胞在兴 以下特点： （1）同步收缩： 速度快，可使整个心房或心室几乎同时兴奋和收缩。 （2）对细胞外液中Ca2+依赖性大：由于心肌细胞的终末 要的Ca 2+主要来自细胞外液。 （3）不发生强直收缩：心肌细 和舒张活动的交替，有利于充盈和射血功能的完成。 三 用引导电极 脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。请注意心电图不是单个心肌细胞动作电位，而 是整个心脏在心动周期中各心肌细胞电活动的综合向量变化。 （一）正常心电图的波形、时期及其生理意义 1.P 波 反映左、右两心房去极化过程电变化 2.QRS 波群 反映左、右两心室去极化过程电变 3.T 波 反映心室复极化过程电变化。 4.P-R 间期 代表兴奋从心房传到心室所 5.Q-T 间期 代表心室去极和复极全过程所需的时间。 6.S-T 段 代表心室肌细胞全部处于兴奋，各部分之间无 6
tme《=ee) 图4-5心电图波形 (二)心电图与心室肌细胞动作电位的关系 (1)P波:心房肌动作电位0期。(2)QRS波群:心室肌动作电位0期。(3)T波:心室肌细胞动 作电位2期末和3期。(4)QT间期:心室肌细胞动作电位0期4期。(5)S-T段:心室肌细胞动作电 位2期。 第二节心脏的泵血功能 、心肌收缩的特点 心肌中的工作细胞在兴奋基础上发生收缩的能力称为心肌收缩性。其收缩原理和骨骼肌相同,但有 以下特 1对细胞外液中Ca2依赖性大由于心肌细胞的终末池不发达,Ca2内存少,所以兴奋-收缩耦联 需要的Ca2+主要来自细胞外液 2全或无式收缩(同步收缩)即心肌收缩的“全或无”现象,这是因为心肌细胞间有低阻抗的缝 隙连接,兴奋传导速度快,可使整个心房或心室几乎同时兴奋和收缩 3不发生强直收缩心肌细胞的有效不应期特别长,历时整个收缩期和舒张早期,保证了心肌收缩 和舒张活动的交替,有利于充盈和射血功能的完成 心脏的泵血机制 Pulmocare 图46心脏形态结构 (一)心动周期概念 心脏一舒一缩构成的机械活动周期,称为心动周期( Cardiac cycle)。由于心室在心脏泵血活动中 起主要作用,故以心室心动周期代表整个心脏的心动周期。以心率75次分计算,一个心动周期为0.8秒。 即60秒/75次=0.8秒。心动周期的长度和心率成反比,心率增加时,心动周期缩短,且以舒张期缩短为 7
图 4-5 心电图波形 （二）心电图与心室肌细胞动作电位的关系 S 波群：心室肌动作电位 0 期。（3）T 波：心室肌细胞动 作 第二节 心脏的泵血功能 、心肌收缩的特点 奋基础上发生收缩的能力称为心肌收缩性。其收缩原理和骨骼肌相同，但有 以 液中Ca2+依赖性大 由于心肌细胞的终末池不发达，Ca2+内存少，所以兴奋-收缩耦联 需 即心肌收缩的“全或无”现象，这是因为心肌细胞间有低阻抗的缝 隙 和舒张早期，保证了心肌收缩 和 、心脏的泵血机制 一）心动周期概念 的机械活动周期，称为心动周期（Cardiac cycle）。由于心室在心脏泵血活动中 起主 （1）P 波：心房肌动作电位 0 期。（2）QR 电位 2 期末和 3 期。（4）QT 间期：心室肌细胞动作电位 0 期~4 期。（5）S-T 段：心室肌细胞动作电 位 2 期。 一 心肌中的工作细胞在兴 下特点： 1.对细胞外 要的Ca2+主要来自细胞外液。 2.全或无式收缩（同步收缩） 连接，兴奋传导速度快，可使整个心房或心室几乎同时兴奋和收缩。 3.不发生强直收缩 心肌细胞的有效不应期特别长，历时整个收缩期 舒张活动的交替，有利于充盈和射血功能的完成。 二 图 4-6 心脏形态结构 （ 心脏一舒一缩构成 要作用，故以心室心动周期代表整个心脏的心动周期。以心率75次/分计算，一个心动周期为0.8秒。 即60秒/75次=0.8秒。心动周期的长度和心率成反比，心率增加时，心动周期缩短，且以舒张期缩短为 主。 7
o.1 心房 收编 舒张 0.1秒 0.7秒 不同心率的心动周期变化 心率(次/分)心动周期(s)收缩期(s)舒张期(s) 75 0.8 0.30 0.50 120 0.25 0.25 0.3 0.16 0.14 (二)心动周期特点及意义 1.一般舒张期长于收缩期是心脏持久工作的关键。心率增快心动周期缩短,尤其以心舒期缩短 更明显,易导致心肌缺血,不利于持久工作 2存在全心舒张期心室收缩后有一段时间,房、室都舒张,称为全心舒张期。心室舒张时的充盈 量约占总充盈量的70-80%。若心室纤颤,则心室充盈与射血停止,人很快死亡。 三)心脏泵血的原理与过程 1.心脏泵血原理容积→压力→瓣膜→液流 临床瓣膜病:二尖瓣狭窄:房大(二尖瓣心),舒张期隆隆样杂音 主动脉瓣关闭不全:室大(靴形心),舒张期吹风样杂音 2.心脏泵血过程共分为1~7期(等容收缩期、快速射血期、减慢射血期、等容舒张期、快速充 盈期、减慢充盈期和心房收缩期) 室缩期 systole,即泵血期):0.3秒(等容收缩期、快速和减慢射血期) 室缩→房压动脉压 房室瓣关动脉瓣关 房室瓣关动脉瓣开 一快速:缩前1/3 等容收缩期005 025射血期 减慢:缩后2 物下室舒期 diastole,即充盈期或受血期):05秒(等容舒张期、快速充盈期、减慢充盈期和心房收缩 室舒→房压压↓订<动脉压 房室瓣关动脉瓣关 房室瓣开动脉瓣关 等容舒张期006 044充盈期 全舒70~80% 慢充+房缩
0.1s 心房 心室 收 缩 收 缩 收 缩 收 缩 收缩 舒张 心房 0.1秒 0.7秒 心室 0.3秒 0.5秒 不同心率的心动周期变化 心率（次/分） 心动周期（s） 收缩期（s） 舒张期（s） 75 0.8 0.30 0.50 120 0.5 0.25 0.25 200 0.3 0.16 0.14 （二）心动周期特点及意义 1.一般舒张期长于收缩期 是心脏持久工作的关键。 心率增快心动周期缩短，尤其以心舒期缩短 更明显，易导致心肌缺血，不利于持久工作。 2.存在全心舒张期 心室收缩后有一段时间，房、室都舒张，称为全心舒张期。心室舒张时的充盈 量约占总充盈量的70-80%。若心室纤颤，则心室充盈与射血停止，人很快死亡。 （三）心脏泵血的原理与过程 1.心脏泵血原理 容积 → 压力 → 瓣膜 → 液流 临床瓣膜病：二尖瓣狭窄： 房大(二尖瓣心),舒张期隆隆样杂音 主动脉瓣关闭不全：室大(靴形心)，舒张期吹风样杂音 2. 心脏泵血过程 共分为1～7期（等容收缩期、快速射血期、减慢射血期、等容舒张期、快速充 盈期、减慢充盈期和心房收缩期） ①室缩期(systole，即泵血期)：0.3秒（等容收缩期、快速和减慢射血期） 室缩 → 房压 ＜ 室压↑ ＜ 动脉压 房压＜ 室压↑↑ ＞ 动脉压 房室瓣关 动脉瓣关 房室瓣关 动脉瓣开 0.25 快速：缩前 1/3 减慢：缩后 2/3 等容收缩期 0.05 射血期 ②室舒期(diastole，即充盈期或受血期)：0.5秒（等容舒张期、快速充盈期、减慢充盈期和心房收缩 期） 室舒 → 房压＜ 室压↓ ＜ 动脉压 房压 ＞ 室压↓↓ ＜ 动脉压 房室瓣关 动脉瓣关 房室瓣开 动脉瓣关 快：全舒 70~80% 慢：慢充+房缩 等容舒张期 0.06 0.44 充盈期 8
心室压 容积 瓣膜 血流 等容收缩期房底动 脉压 变小 房室瓣关 动脉瓣开 心室→动脉 房压动 变小 房室瓣关 减慢射血期 脉压 最小) 动脉瓣开 心室→动脉 心室内压 容积 瓣膜 血流 房压室压室压室压<动 房室瓣开 心房收缩期 变大 脉压 (最大) 动脉瓣关 心房→心室 名 图4-7心动周期各期中心室压力、容积和心电的变化 3.心脏泵血过程各时期的特征 (1)心室内压力变化最大时期是等容收缩期(压力上升速度最快)和等容舒张期(压力下降速度 最快) (2)心室内压力达到最大值在快速射血期。 (3)完成心脏射血主要为快速射血期,因为此期射血量约占总射血量的2/3。 (4)心脏充盈主要依靠心室舒张所致的低压抽吸作用,而非心房收缩的挤压。 (5)心房收缩期末,心室内血液容积达到最大值。 心脏泵血功能的评定 )心输出量 1每搏输出量与射血分数 次心搏由一侧心室射出的血量称为每搏排出量( stroke volume,sV)。每搏排出量与心室舒张末期 容积的百分比称为射血分数( (ejection fraction,EF)
心室压 容积 瓣膜 血流 等容收缩期 房压＜室压＜动 脉压 不变 房室瓣关 动脉瓣关 不进不出 快速射血期 房压＜室压＞动 脉压 变小 房室瓣关 动脉瓣开 心室→动脉 减慢射血期 房压＜室压＞动 脉压 变小 (最小) 房室瓣关 动脉瓣开 心室→动脉 心室内压 容积 瓣膜 血流 等容舒张期 房压＜室压＜动脉 压 不变 房室瓣关 动脉瓣关 不进不出 快速充盈期 房压＞室压＜动脉 压 变大 房室瓣开 动脉瓣关 心房→心室 减慢充盈期 房压＞ 室压＜ 动 脉压 变大 房室瓣开 动脉瓣关 心房→心室 心房收缩期 房压＞ 室压＜ 动 脉压 变大 (最大) 房室瓣开 动脉瓣关 心房→心室 图 4-7 心动周期各期中心室压力、容积和心电的变化 3.心脏泵血过程各时期的特征 （1）心室内压力变化最大时期是等容收缩期（压力上升速度最快）和等容舒张期（压力下降速度 最快）。 （2）心室内压力达到最大值在快速射血期。 （3）完成心脏射血主要为快速射血期，因为此期射血量约占总射血量的 2/3。 （4）心脏充盈主要依靠心室舒张所致的低压抽吸作用，而非心房收缩的挤压。 （5）心房收缩期末，心室内血液容积达到最大值。 三、心脏泵血功能的评定 （一）心输出量 1.每搏输出量与射血分数 一次心搏由一侧心室射出的血量称为每搏排出量(stroke volume，SV)。每搏排出量与心室舒张末期 容积的百分比称为射血分数(ejection fraction，EF) 9
2)射血分数( ejection fraction,EF) 搏出量 EDV-ESV 145-75 ×100% ×100% ×1009%=50% 心室舒张末容 EDV 145 DV:恐室舒张末期容积(end- diastolic volume) ESV:心室收缩末期容积(end- systolic volume) 正常心室与心室异常扩大时的EDV、ESV、SV、与EF EDV(ml) ESV(ml) SV(ml) EF(m1) 正常人心室 145 心室异常扩大 110 70 38% 2.每分输出量与心指数 CO)。单位体表面积的每分输出量称为心指数( cardiac index,CDV),即心排出量( cardiac output, 每分钟由一侧心室输出的血量称为每分输出量 minute volume MV=SV×心率=60~80m/min×75次/分=4500~600m/min(平均5升) 每分排出量45~60L 3.0--3.5 L/min-m 体表面积 1.6~1.7m 体表面积为16~1.7m2,静息每分排出量为45~60L,C1为30~3.5L/minm2 (二)心脏做功量 1.每搏功心室一次收缩所做的功称为每搏功或搏功( stroke work)。包括压力-容积功与动力功 搏功=P×搏出量H+1/2my2(忽略不计) =P×(EDV-ESV) =(平均动脉压-平均心房压)×(EDV-ESV) {舒张压+1/3(收缩压舒张压6}X( EDV-ESV {[80+1/3(120-80)]6}mmHg×(145-75)mL 2每分功( minute work)等于搏功乘以心率,故每分功=0.8J×75次/分=60Jmin。 三)心脏泵功能贮备 心排出量随机体代谢需要而增加的能力称为心脏泵功能贮备或心力储备( cardiac reserve)。心力储备可分为心率储备和搏出量储备两种。(1)心率储备是指一定范围内的心率增加, 心排出量増加。(2)搏出量储备包括舒张期储备和收缩期储备,前者是增加舒张末期容积,通过异长 自身调节而増加搏出量;而后者是通过等长自身调节而增强心肌收缩能力,使搏出量增加。正常人有 相当大的心力储备(5~6倍),运动锻炼可以提高心力储备。 心力储备 HR EDV ESV LVW (L/min)(m/次)(次/min)(m) 静息量 60-80 70-80 20-160 60-8 最大量 120-140180-210130-17010-20 贮备量 60-80 130-140 10-20 40-50 35 四、影响心输出量的因素(心脏泵功能的调节)
（2）射血分数(ejection fraction，EF) EF = ×100% = ×100% = ×100% = 50% 145-75 ———— 145 EDV：心室舒张末期容积（end-diostolic volume） 搏出量 ——— — — 心室舒张末容 积 EDV-ESV ———— EDV ESV：心室收缩末期容积（end-systolic volume） 正常心室与心室异常扩大时的EDV、ESV、SV、与EF EDV（ml） ESV（ml） SV（ml） EF（ml） 正常人心室 145 75 70 50% 心室异常扩大 180 110 70 38% 2. 每分输出量与心指数 每分钟由一侧心室输出的血量称为每分输出量(minute volume，MV)，即心排出量（cardiac output， CO）。单位体表面积的每分输出量称为心指数（cardiac index，CI）。 MV=SV × 心率=60～80 ml/min× 75 次/分=4500～6000 ml/min（平均 5 升） CI= = = 3.0～3.5 L/min·m 2 4.5~6.0 L ————— 1.6~1.7 m2 体表面积为 1.6～1.7 m 2 ，静息每分排出量为 4.5～6.0 L，CI为 3.0～3.5L/ min·m 2 。 每分排出量 —————— 体表面积 （二）心脏做功量 1.每搏功 心室一次收缩所做的功称为每搏功或搏功（stroke work）。包括压力-容积功与动力功。 搏功 =[P×搏出量]+1/2 mv 2 （忽略不计） = P×（EDV-ESV） =(平均动脉压 - 平均心房压)×（EDV - ESV） ={[舒张压+1/3(收缩压-舒张压)]-6}×(EDV-ESV) ={[80+1/3（120-80）]-6}mmHg ×（145-75）mL =0.8J 2.每分功(minute work) 等于搏功乘以心率，故每分功=0.8J ×75 次/分=60J/min。 （三）心脏泵功能贮备 心排出量随机体代谢需要而增加的能力称为心脏泵功能贮备或心力储备（cardiac reserve）。心力储备可分为心率储备和搏出量储备两种。（1）心率储备是指一定范围内的心率增加， 心排出量增加。（2）搏出量储备包括舒张期储备和收缩期储备，前者是增加舒张末期容积，通过异长 自身调节而增加搏出量；而后者是通过等长自身调节而增强心肌收缩能力，使搏出量增加。正常人有 相当大的心力储备（5~6 倍），运动锻炼可以提高心力储备。 心力储备 MV (L/min) SV (ml/次) HR (次/min) EDV (ml) ESV (ml) LVW (J/min) 静息量 5 60-80 70-80 120-160 60-80 60 最大量 35 120-140 180-210 130-170 10-20 195 贮备量 30 60-80 130-140 10-20 40-50 135 四、影响心输出量的因素（心脏泵功能的调节） 10