1、第五章 血液循环,第一节 心脏生理 第二节 血管生理 第三节 心血管活动的调节,血液循环系统: 心脏: 推动血液流动的器官血管: 血液流动的管道运输血液分配血液物质交换,第一节 心脏生理,心脏由心肌细胞组成 心肌细胞: 普通心肌细胞 (心房心室肌):有兴奋性, 传导性, 收缩性; 无自律性 特殊心肌细胞 (传导系统):有兴奋性, 传导性,自律性; 无收缩性,窦房结,房室结,房室束 (希氏束),浦肯野纤维,房室束左右支,结间束 (心房肌),(房结区-结区-结希区),第一节 心脏生理,一. 心肌生物电与心肌特性 心肌细胞的跨膜电位及产生原理 心肌兴奋的发生与传布 心肌细胞的兴奋性 心肌细胞的收缩性
2、,心肌细胞膜的离子通道与电流,电压门控离子通道,门控(gating)特性和离子选择性(ion selectivity),通道关闭(备用状态),通道打开(激活状态),通道失活(失活状态),激活,失活,复活,Na+通道亚单位的分子结构示意图,离子选择,电压门控,m闸门,h闸门,P段,S4,失活机制,快反应 Na+ 通道与延迟整流 K+ 通道,内向整流钾流Ik1的电流-电压曲线,K+ 内流,K+ 外流,Mg2+的阻塞,一. 心肌生物电与心肌特性 (一). 心肌细胞的跨膜电位及其产生原理,1. 心肌细胞的静息膜电位 普通心肌细胞(静息电位稳定)接近于K+平衡电位; 膜对K+通透性大大超过其它离子 特殊
3、心肌细胞(静息电位不稳定) 窦房结, 房室结的起搏细胞: 跨膜的Ca2+ , Na+内流逐渐加大并超过随时间而递减的K+外流 浦肯野纤维:跨膜的Na+内流逐渐加大并超过随时间而递减的K+外流,2. 心脏组织的动作电位,根据动作电位0期除极的速度及其产生原理的不同, 把心肌动作电位分为两类: 1). 快反应动作电位 2). 慢反应动作电位,1). 快反应动作电位,快反应细胞: 分布于心房, 心室肌, 传导束 特点: 静息电位大(-85-95mV); 0期除极速度快, 幅度高; 0期除极主要与Na+内流有关; 具有快, 慢通道,动作电位分5个时期: 除极过程(0期); 复极过程: 快速复极初期(1
4、期);平台期(2期);快速复极末期(3期); 静息期或舒张期(4期),K+,K+,(Ik1) (Ito) (Ik) (Ik1),2). 慢反应动作电位,慢反应细胞: 主要分布于窦房结, 房室交界处. 特点: 静息电位小(-60 -70mV); 0期除极速度慢, 幅度低; 0期除极主要与Ca2+内流有关; 只有慢通道. 动作电位分4, 0, 3期: 4期: 不稳定, 自动除极 Ca2+内, Na+内 K+外 0期: Ca2+通道开放 3期: Ca2+通道关闭, K+外流,4,0,3,快反应非自律细胞: 心房心室肌; 快反应自律细胞: 希氏束, 浦氏纤维; 慢反应非自律细胞: 房室交界(结区);
5、慢反应自律细胞: 窦房结, 房室交界(房结区, 结希区),3). 心肌细胞膜的离子通道 快, 慢反应细胞电生理特性的比较,(二). 心肌兴奋的发生与传布,1. 心肌兴奋的发生-自动节律性心肌能够自动地、按一定节律发生兴奋的能力(特性)，称为自动节律性(自律性)。心肌的自律性起源于心肌本身。(1). 自律性来源于自律细胞心脏传导系统: 窦房结, 结间束, 房室交界, 希氏束, 浦氏纤维 频率: 90100 4060 1540 (次/分)自律性最高窦性心率 此外: 异位心率,(2). 自律细胞的电位特点,其4期电位不稳定, 存在4期(舒张期)自动除极 原因: 快反应自律细胞:浦氏细胞: 小量 Na
6、+内 (If) K+外 (逐渐加大) (逐渐减少) 慢反应自律细胞: 窦房结: Ca2+内 , Na+内 (If) K+外(逐渐加大) (逐渐减少),K+,K+,Ca2+,Ca2+,Na+,窦房结细胞4期自动除极,(Na+),-50mv,-40mv,浦氏细胞4期自动除极,Na+ (If),K+ (IK),-90mv,(3). 影响自律性的因素,自律性: 1 对照 2高 低,2. 兴奋的传布-传导性,(1). 兴奋传导的原理细胞间闰盘 (缝隙 连接) 传导: 局部电流通过低电阻孔道,2. 兴奋的传布-传导性,(2). 心内兴奋传导的途径(传导系统)窦房结心房肌, 结间束左,右心房 传导时间 房室
7、交界 心室肌房-室传导延搁: 避免房室同时收缩; 心室收缩前有较多血液充盈. 心房,心室内传导速度快: 同步收缩, 泵血效果好,0.06 s,0.1 s,0.06 s,0.22 s,希氏束左右支浦氏纤维,窦房结,房室交界,浦氏纤维,房室束左右支,2. 兴奋的传布-传导性,(3). 影响心肌细胞传导的因素 传导速度心肌细胞的直径 羊: 浦氏纤维细胞直径 70 m, 传导速度 4 m/s;房室交界细胞直径 3 m, 传导速度 0.05 m/s 0期除极的速度与幅度 静息电位或舒张期电位水平 阈电位水平 邻旁(前缘)部位细胞膜的电位水平,(三). 心肌细胞的兴奋性 1. 兴奋的周期性变化,心肌兴奋性
8、变化的特点:,有效不应期特别长(整个收缩期+舒张早期)心脏不会发生强直收缩, 始终保持着 收缩与舒张交替的节律性活动 心脏: 射血 充盈,2. 影响兴奋性的因素,兴奋性的高低决定于静息电位与阈电位之间的差距 静息电位: , 兴奋性低; 阈电位: , 兴奋性高; Na+ (Ca2+)通道的状态: 备用, 激活, 失活,3. 期前收缩与代偿间歇,期前收缩心室发生在下次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前的收缩.代偿间歇在一次期前收缩之后一段较长的心脏舒张期.,(四). 心肌细胞的收缩性,收缩机制: 与骨骼肌相同刺激细胞膜爆发动作电位兴奋-收缩耦联 肌丝滑行整个肌细胞收缩1. 心肌收缩的特点: 对细胞外液
9、的Ca2+浓度有明显依耐性; 同步收缩(全或无式收缩); 不发生强直收缩.,心 肌,骨骼肌,（终末池膜）,ryanodine 受体 (RYR),(RYR),+,_,+,_,+,_,+,_,2. 影响收缩的因素,1). 前负荷 -影响初长度收缩时产生的张力 心室肌初长度收缩前进入心室的血量静脉回流量 左心室最适前负荷时, 舒张期心室内压1012mmHg, 收缩时产生的压力最大,2). 后负荷的影响,在整体心脏中, 后负荷大动脉血压(射血时阻力) 前负荷固定: 后负荷, 收缩张力, 收缩时间、 速度、距离, 每次射血量 前负荷不固定: 后负荷, 前负荷, 收缩张力, 速度不变后负荷射血量心室余血量+ 静脉回流量不变心室舒张末期容量射血量收缩张力,射血速度 不减慢,3). 神经体液因素对心肌收缩能力的影响,影响O2供给, PH, 胞内Ca2+浓度心肌的机能状态心肌收缩能力 血浆或细胞外Ca2+浓度 缺O2和酸中毒H+(与Ca2+竞争原宁蛋白) ATP 交感神经或儿茶酚胺 ,三种因素对心肌收缩强度的影响,
