1、第四章 血液循环,血液循环系统是由心脏和血管组成,又称心血管系统。心脏是推动血液流动的动力器官;血管是血液流动的管道,包括动脉、毛细血管、静脉。血液在心血管系统中按一定的方向、周而复始的循环流动,成为血液循环。,血液循环的生理功能,物质运输功能 实现机体的体液调节 维持机体内环境稳态 实现血液防御功能 内分泌功能,第一节 心脏的泵血功能,右心:泵血入肺循环 左心:泵血入体循环,(一)心脏的周期性活动: 1.心肌兴奋的产生及兴奋向整个心脏扩布; 2.由兴奋触发的心肌收缩和随后的舒张; 3伴随瓣膜的启闭产生心音。,一、心动周期与心率,一个心动周期包括 心房收缩期、心房舒张期;心室收缩期、心室舒张期
2、,心脏每收缩和舒张一次,构成一个心脏的机械活动周期。,习惯上将心室收缩和舒张作为心动周期活动的标志,分别称为心缩期和心舒期,(二)心动周期:,舒张期时间 收缩期时间 全心舒张期0.4s 有利心肌休息和心室充盈 心率快慢主要影响舒张期: 心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标,心率 心动周期 心缩期 心舒期,0.35,1.15,1.50.8 150 0.4,0.30,0.50,0.25,0.15,特点,(三)心率,单位时间内心脏搏动的次数称为心跳频率,简称心率 正常成年人安静状态下,心率约为60100次分,平均每分钟75次。 成年人安静时心率超过100次分者,为窦性心动过速, 如低于60
3、次分, 则为窦性心动过缓。,正常变异:年龄:初生儿(130次/分) 成人(6090次/分)性别:女男 体质:弱强兴奋状态:运动、情绪激动安静、休息体温每1心率10次/分,心脏泵血功能的完成主要取决于两个因素 心脏节律性收缩和舒张而造成心室和心房及动脉之间的压力差,形成推动血液流动的动力;心脏内4套瓣膜的启闭控制着血流的方向。,二、心脏泵血-射血与充盈血,心脏泵血功能主要靠心室完成,即心室收缩完成射血过程;心室舒张完成充盈过程。,心脏的泵血过程,心动周期中压力、容积等变化,心动周期中压力、容积变化1=主A内压 2=左心室内压 3=左心房内压 4=心音 5=心室容积=心房收缩期 =等容收缩期 =快
4、速射血期 =缓慢射血期 =等容舒张期 =快速充盈期 =减慢充盈期,心动周期中压力、容积变化,=等容收缩期 =快速射血期 =缓慢射血期=等容舒张期 =快速充盈期 =减慢充盈期 =心房收缩期,心室收缩期,心室舒张期,(一)心室收缩期-射血过程,1.心室收缩期:0.05s 心室开始收缩 室内压急剧 (左室内压近80mmHg) 房室瓣关闭 (动脉瓣仍处于关闭状态) (容积不变、血液不流) 继续收缩 快速射血期,2快速射血期0.1s 心室继续收缩 室内压动脉压 (左室80mmHg) (右室8mmHg) 动脉瓣开放 (房室瓣仍处于关闭状态) 迅速射血入动脉 (占射血量80%) 心室容积迅速 减慢射血期,特
5、点:快速射血期末室内压与主动脉压最高;用时少(收缩期1/3),射血量大。,3减慢射血期 0.15s 迅速射血入动脉后 心室容积继续 室内压略动脉压 射血能=血液的动能 继续射血入动脉 (占射血量20%) 心室容积继续 心室舒张前期,特点:用时长(收缩期2/3),射血量少;因外周血管的阻力作用,血液的动能在主动脉转变为压强能,使动脉压略室内压。,(二)心室舒张期-充盈血过程,1等容舒张期0.07s 心室开始舒张 室内压迅速 (室内压=动脉压) 动脉瓣关闭 心室继续舒张 室内压急剧迅速 ( 室内压仍房内压 房室瓣仍处于关闭状态) (容积不变、血液不流) 快速充盈期,特点:动脉瓣、房室瓣都处于关闭状
6、态;动脉瓣关闭产生第二心音。,2快速充盈期0.11s 等容舒张期末 室内压 (室内压房内压) 房室瓣开放 心室继续舒张 室内压(负压) (室内压房内压) 心房和大V内的血液快速入室 (占总充盈量2/3) 心室容积迅速,特点:快速充盈期末的室内压最低。,3减慢充盈期0.22s随着心室内血液的充盈,心室与心房、大V间的压力差减小,血液流入心室的速度减慢。其前半期为大V的血液经心房流入心室;后半期为心房收缩期的挤血入心室。,4房缩期0.1s,心房收缩 心房容积 房内压 房室瓣开放 (动脉瓣处关闭状态) 挤血入心室 (占心室充盈量25%) 心房舒张 (75%由V经心房流入心室),(1)泵血的动力:压力
7、差 (2)压力差产生的原因:心脏的收缩与舒张 (3)血流单向流动:房室瓣:防止心室血流逆流回心房 动脉瓣:防止动脉血流逆流回心室,泵血机理:,(三)心动周期中房内压的变化,心动周期中,左心房内压力曲线依次出现a、c、v三个较小的正向波。,二、心脏泵血功能的评定 (一)心脏的输出量1. 每搏输出量和射血分数 (1)每搏输出量(stroke volume) 一侧心室在一次心搏中射出的血液量, 简称搏出量,6080ml。 (2)心室舒张末期容积:心室舒张末期充盈 量最大,此时的心室容积为120130ml。,(3)射血分数(ejection fraction)搏出量占心室舒张末期容积的百分比。,(1)
8、每分输出量(minute volume )简称心输出量,是指 一侧心室每分钟射出 的血液量。 心输出量搏出量心率健康成年男性约为4.56.0L/min,2.每分输出量和心指数,(2)心指数(cardiac index) :以单位体表面积(m2)计算的心输出量。,安静和空腹情况下测定的心指数称为静 息心指数,约3.03.5L/min.m2,可比较不同 个体心功能。,(二)心脏作功量因心脏收缩不仅射出一定量的血液,而且使这部分血液具有较高的压强能和较快的流速。在动脉血压不同的个体,心脏要射出等量的血液,动脉血压高者的心脏就必须加强收缩。因此,用心脏作功量要比单纯用心输出量评定心泵血功能更全面。搏
9、功=搏出量1/103 (平均动脉压 平均心房压) 13.6每分功=搏 功 心 率,(cm3),四、影响心脏泵血功能的因素,(一)每搏输出量的影响,1.前负荷=心舒末期容量=异长自身调节 心室肌收缩前所承受的负荷,它决定心肌的初长,而心室肌的初长又取决于心室舒张末期充盈血量或充盈压。,前负荷心肌初长度肌缩力搏出量,图,心室功能曲线,正常心室左室舒张末期压力约为 0.70.8 kPa,1.62.0kPa是人体心室的最适前负荷,此时心室肌细胞的长度为最适初长度,心室肌具有较大程度的初长度储备。当前负荷增大时,心室肌可随其初长度的增加而增强其泵血功能。不需要神经和体液因素参与,只是通过心肌细胞本身初长
10、的变化而引起心室肌细胞收缩强度的变化,称心肌细胞的异长自身调节。,2.02.7 kPa 曲线逐渐趋于平坦,表明前负荷在此范围内变动时,对心肌泵血功能的影响不大,左室舒张末期压力高于2.7 kPa 此时充盈压已超过心室肌的最适前负荷,但曲线仍保持平坦或轻度下倾,一般不出现明显的降支,当心室充盈量增加超过最适前负荷时,心室功能曲线逐渐平坦,但和骨骼肌明显不同的是不出现下降支.因为心肌细胞外间质内含有大量的胶原纤维,其韧性较强,限制了心肌的伸展 再加之在整体内心包也有限制心脏扩大的作用所以当心室初长度达到最适初长度后,心肌长度不再随充盈量增加而增加,故心室的每搏输出量和搏出功不会随之而降低。心肌细胞
11、的这种抗伸展的特性,对心脏泵血功能有重要生理意义,前负荷 (心舒末期容量) 心肌初长度 心肌收缩力 心搏出量,2.后负荷,临床:后负荷持续心肌肥厚、扩大泵血功能。舒血管药物,后负荷 心肌收缩后所遇到的负荷,即动脉压,3心肌收缩能力等长自身调节,概念:指心肌在前、后负荷不变(心肌初长度不变),而改变肌缩程度、速度和张力等方面,实现调节每搏输出量的内在特性。这种调节方式与心肌初长度无关。形成的基础主要是心肌细胞兴奋收缩耦联过程中活化的横桥数量和ATP酶的活性。,收缩能力:NE受体cAMPCa2+通道开放几率+开放时间 Ca2+i 心缩力收缩能力:AchM受体抑Ca2+通道+激活K+通道 AP的2、
12、3期缩短Ca2+内流心缩力,(二)心率对心输出量的影响,心率每搏输出量每分输出量40180次/分:心率每分心输出量180次/分 心动周期缩短(尤其心舒期) 充盈量每搏出量每分心输出量。 40次/分 心动周期延长(尤其心舒期) 充盈量达极限而心率太慢每分心输出量。,影响心率的其他因素,心率受自主神经控制 交感神经活动增强时,心率加快 迷走神经活动增强时,心率减慢 影响心率的体液因素 肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素,均可使心率加快。心率还受体温的影响,体温升高1C,每分钟心搏可增加1218次。,每分输出量,血压,心率,心肌收缩性,前负荷,每搏出量,1、充盈时程 2、静脉血回流速度 3、剩余量,后负荷,神经体液调节,等长自身调节 异长自身调节,五、心力储备:指心输出量能随机体代谢需要而增加的能力,心率储备,搏出量储备,收缩期储备量:5560ml(射血分数),舒张期储备量:15ml,每搏输出量是心舒末期容积与心缩末期容积之差,故每搏输出量储备包括收缩期储备和舒张期储备。,小结,心脏泵血功能的评价 每搏输出量与射血分数 每分输出量与心指数 心脏作功 心脏泵血功能的调节 每搏输出量的调节 前负荷的作用 心肌收缩能力的调节 后负荷的作用 心率的影响 心力储备,