1、1,第四章 血液循环-1,2,概 述,一、血液循环的构成: 循环系统:心血管系统心脏-动力器官 血管-管道，场所 淋巴系统 - 淋巴管道、淋巴器官(静脉的辅助管道),3,4,二、血液循环的功能:,运输功能 - 营养物质、代谢产物、氧和二氧化碳、激素等。内分泌功能 - 心房钠尿肽、肾素、内皮素、内皮舒张因子等,5,本章的主要内容,心脏生理：心脏泵血功能和心肌生物电 血管生理 心血管活动的调节 器官循环*,6,第一节 心脏的泵血功能,心脏活动呈周期性表现 心电周期：兴奋的产生及兴奋向整个心脏的扩布； 心动周期：兴奋触发的心肌舒缩，心房、心室压力与容积变化及瓣膜的启闭，实现泵血过程； 心音周期：伴随
2、瓣膜的启闭，出现心音,7,一、心脏泵血的过程和机制,(一)心动周期的概念 心脏的一次收缩和舒张，构成一个机械活动周期。 心率：单位时间内心脏舒缩的次数 若心率=75次/分，则一个心动周期 0.8 S,8,心动周期特点：, 心动周期的长短与心率有关若一个心动周期 0.8 秒： 心房收缩期0.1s；舒张期0.7s 心室收缩期0.3s，舒张期0.5s 全心舒张期0.4s,9,10, 在每一个心动周期中心房和心室的收缩是交替的； 两侧心房和心室的活动都是同步的； 心率加快时，心动周期缩短，收缩和舒张期均相应缩短，但舒张期缩短的比例大。 心率减慢时，心动周期延长，收缩和舒张期均相应延长，但舒张期延长的比
3、例大,11,心率 心动周期 室缩期 室舒期,0.35,1.15,1.50.8 150 0.4,0.30,0.50,0.25,0.15,心率变异与心动周期的关系,12,心率正常变异: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,13,14,(二)心脏的泵血过程,15,左心室为例，心动周期分为心室收缩期和心室舒张期两个时期(7个时相)。1、心室收缩期：分为三个时相。1) 等容收缩期：持续0.05S。2) 快速射血期：持续0.1S。3) 减慢射血期：持续0.15S。2、心室舒张期：分为四个时相。1) 等容舒张期：持续
4、0.07S 2) 快速充盈期：持续0.1S。3) 减慢充盈期：持续0.22S。4) 心房射血期：持续0.1S。,16,心动周期 1.心房收缩期 2.等容收缩期 3.快速射血期 4.减慢射血期 5.等容舒张期 6.快速充盈期 7.减慢充盈期,17,AO和AC：分别表示主动脉瓣开启和关闭MO和MC：分别表示二尖瓣关闭和开启,18,Pa,Pv,PA,房室瓣,动脉瓣,19,心脏的射血与充盈过程,20,左心室射血和充盈过程,心房收缩，Pa，PaPvPA，房室瓣开放，主动脉瓣关闭，心房血泵入心室。占心室充盈量的1030,（0.1s，心室充盈量的1030）,1.心房收缩期 (atrium systole),
5、21,2、心室收缩期 (ventricular systole),等容收缩期,快速射血期,减慢射血期,22,心房收缩期,等容收缩期,快速射血期,减慢射血期,23,（1）等容收缩期（0.05s）,心室收缩，Pv， PaPvPA，房室瓣和动脉瓣均关闭，心室内容积不变，Pv急剧,24,（2）快速射血期（0.1s）,心室继续收缩，Pv达峰值，PaPA，房室瓣关闭，动脉瓣开放，血液由心室快速流入主动脉，PA 达峰值，心室内容积缩小，占总射血量2/3,25,（3）减慢射血期（0.15s）,心室收缩/停止，Pv不再,随着射血Pv， PaPvPA，房室瓣关闭，动脉瓣仍开放， PvPA后，血液借惯性由心室流入主
6、动脉，心室内容积继续缩小至最小,26,1.心房收缩期 2.等容收缩期 3.快速射血期 4.减慢射血期 5.等容舒张期 6.快速充盈期 7.减慢充盈期,压力（mmHg）,0,20,40,60,80,100,120,1,2,3,4,5,6,7,a,c,v,二尖瓣开,动脉瓣开,动脉瓣关,二尖瓣关,27,3、心室舒张期 (ventricular diastole),等容舒张期,快速充盈期,减慢充盈期,28,（1）等容舒张期（0.06s）,心室舒张，Pv， PaPvPA，房室瓣和动脉瓣均关闭，心室内容积不变，Pv急剧,29,（2）快速充盈期（0.11s）,心室继续舒张，Pv继续，达最低值，PaPvPA，
7、房室瓣开放，动脉瓣关闭，血液由腔静脉心房心室，心室内容积增大。占总充盈量2/3,30,（3）减慢充盈期（0.22s）,Pa Pv PA，房室瓣开放，动脉瓣关闭，心室充盈，Pv稍，血液继续由腔静脉心房心室，但速度减慢，心室内容积继续增大,31,等容舒张期,快速充盈期,减慢充盈期,32,1.心房收缩期 2.等容收缩期 3.快速射血期 4.减慢射血期 5.等容舒张期 6.快速充盈期 7.减慢充盈期,压力（mmHg）,0,20,40,60,80,100,120,1,2,3,4,5,6,7,a,c,v,二尖瓣开,动脉瓣开,动脉瓣关,二尖瓣关,33,34,心动周期中压力变化：,最高： 室内压：快速射血期末
8、 动脉压：快速射血期末最低： 动脉压：等容收缩期末 室内压：快速充盈期末,35,心动周期中瓣膜变化：,动脉瓣关： 等容舒张期初 动脉瓣开： 快速射血期初 房室瓣关： 等容收缩期初 房室瓣开： 快速充盈期初,36,左心室泵血机制,心室收缩和舒张是导致心房和心室间以及心室和主动脉间产生压力梯度的根本原因 压力梯度是瓣膜的启闭和推动血液在相应腔室之间流动的主要动力， 瓣膜的启闭保证了血液的单向流动。,37,（三）心房在心脏泵血活动中的作用,心室收缩期，临时接纳和储存回流血液 全心舒张期(心室舒张早、中期) - 血液从静脉返回心室的一个通道 初级泵-心房收缩期(心室舒张后期),38,(四) 心音的产生
9、,1.心音：用听诊器在胸壁听到心脏瓣膜关闭和血液撞击心室壁引起振动所产生的声音2.类型：第一心音(多见)第二心音(多见)第三心音(少见)第四心音(少见),39,第一心音,第一心音发生在心室收缩期，标志着心室收缩的开始。第一心音在心尖搏动处（左第五肋间锁骨中线上）听诊时最清楚， 其特点是音调较低，持续时间较长。 第一心音是由于房室瓣突然关闭引起心室内血液和室壁的振动，以及心室射血引起的大血管壁和血液涡流所发生的振动而产生的。,40,第二心音,第二心音发生在心室舒张期，标志着心室舒张期的开始。第二心音在胸骨旁第2肋间（即主动脉瓣和肺动脉瓣听诊区）听诊时最清楚， 其特点是频率较高，持续时间较短。 第
10、二心音的产生主要与主动脉瓣和肺动脉瓣关闭，血流冲击大动脉根部引起血液、管壁及心室壁的振动有关。,41,第一心音与第二心音比较,42,第三心音,在部分健康儿童和青年人，偶尔可听到第三心音。 第三心音出现在心室快速充盈期之末， 是一种低频、低振幅的振动。 是由于快速充盈期之末室壁和乳头肌突然伸展及充盈血流突然减速引起的震动所致,43,第四心音,第四心音出现在心室舒张的晚期， 是与心房收缩有关的一组发生在心室收缩期前的振动，也称心房音。 正常心房收缩时一般不产生声音，但异常强烈的心房收缩和在左心室壁顺应性下降时，可产生第四心音。,44,二、心脏泵血功能的评定,（一）心脏的输出量 1. 每搏输出量和射
11、血分数,每搏输出量（博出量）：一侧心室每次搏出的血 量（70ml） 博出量 = 心舒末期容积 - 心缩末期容积 射血分数 = 每搏输出量心舒张末期容积 6080ml120130ml 5060,45,在心室功能减退、心室异常扩大的病人，其搏出量可能与正常人无明显差异，但舒张末期容积增大，实际上射血分数已明显下降 与搏出量相比，射血分数能更准确地反映心脏泵血功能，对早期发现心脏泵血功能异常（同一个体）具有重要意义。,46,每分输出量：一侧心室每分钟射出的血量 每搏输出量心率 56 L/min,心指数：空腹和安静状态下, 每平方米体表面积的每 分心输出量。 空腹和安静状态下，人体表面积=1.6 1.
12、7 m2， 心指数 = 3.0 3.5 L/min.m2,2. 每分输出量和心指数,47,在安静和空腹情况下测定的心指数称为静息心指数，,可作为比较不同个体心功能的评定指标 在同一个体的不同年龄段或不同生理情况下，心指数也可发生变化。,48,49,心脏所做的功可分为两类： 一是外功，主要是指由心室收缩而产生和维持一定压力（室内压）并推动血液流动（心输出量）所做的机械功，也称压力-容积功； 二是内功，指心脏活动中用于完成离子跨膜主动转运、产生兴奋和收缩、产生和维持心壁张力、克服心肌组织内部的粘滞阻力等所消耗的能量。实际上，内功所消耗的能量远大于外功,（二）心脏做功量,50,正常心脏的最大效率为2
13、0%25%。,心脏所做的外功占心脏总能量消耗的百分比称为心脏的效率。 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。心脏的效率计算式：,51,1. 每搏功：是心室一次收缩所做的功,每搏功搏出量射血压血流动能 人体在安静状态下，血流动能在左心室每搏功的总量中所占比例甚小，约1%，故一般可忽略不计。 心肌收缩射血所释放的机械能主要用于维持血压和射出一定容积的血量。,52,射血压为射血期左心室内压与左心室舒张末压之差,搏功= 射血压（博出量的血压增量） 搏出量 = （射血期左室压 - 舒张末期左室压 ） 搏出量= （平均动脉压 - 平均左房压） 搏出量 = 0.8
14、47 J,平均动脉压=92mmHg,平均左房压=6mmHg,53,心动周期中压力变化：,快速射血期末 最高室内压快速充盈期末最低室内压与左房压相近,54,功 = 博出量 血液密度 血柱上升高度功 = 博出量 汞密度 汞柱上升高度,55,搏功（J）= 搏出量 （L） 13.6 kg/L 9.807 （平均动脉压 - 平均左房压）（1/1000） m还要 血液密度吗（1.055）？,56,博功单位: J = kg 9.807 m,Hg 密度 = 13.6 g/mL= 13.6 kg/L= 13.6 1/1000 kg /m3= 13.6 T /m3 1mm3 = 1mL = 10-3 L = 10
15、-6 m3,57,搏功（J) = 搏出量 （平均动脉压 - 平均左房压）,58,肺动脉压为主动脉压1/6 右心室做功为左心室1/6,59,2. 每分功,每分功是心室每分钟做的功 每分功 搏功心率 = 63.5 J/min,60,三、影响心输出量的因素,每搏输出量,心率,心肌收缩程度和速度,前负荷,后负荷,心肌收缩能力,心输出量,61,(一)前负荷,定义：肌肉收缩前所负载的负荷,心室舒张末期容积,心肌初长度,心室舒张末期压力,(心房压力),心室舒张末期充盈的血液量,静脉回心血 量,射血后心室内剩余血量,62,1. 异长调节或Starling机制,定义：通过改变心肌细胞初长度而引起心肌收缩强度改变
16、的调节。 1914年Starling 发现静脉回心血量越多，心脏舒张末期容积越大，心肌的初长度增加，则心室收缩力量也越强，搏出到主动脉的血量也越多，该现象称“心定律”,63,心室功能曲线：将对应不同心室舒张末期压力或容积的搏出量或每搏功的数据绘制成坐标图(搏功 = 搏出量射血压力),64,（1）充盈压12-15mmHg是人体的最适前负荷，其左侧为功能曲线的上升支。通常左心室充盈压为5-6mmHg，即心室具有较大的前负荷-初长度贮备。 （2）充盈压在15-20mmHg范围内，曲线渐趋平坦。即前负荷在上限范围内变动对泵血功能影响不大。 （3）充盈压高于20mmHg后，曲线平坦或轻度下倾。说明即使充
17、盈压很高，搏功基本不变或轻度减少。,65,骨骼肌长度张力曲线,最适初长度2.02.2um主动张力 存在降支,66,初长度对心肌收缩力的影响,最适初长度2.02.2um 主动张力不出现降支 超过最适初长度，初长度不随前负荷增加而增加,心肌的抗伸展性,67,长度-张力曲线,68,心室肌具有较强的抗过度延伸的特性,与骨骼肌不同，心肌肌小节一般不会超过2.252.30m，心功能曲线不会出现明显的下降趋势，因为： 1）当心肌肌节处于最适初长度时，产生静息张力已经很大。 2）心肌细胞外间质内含有大量胶原纤维，心室壁多层肌纤维呈交叉方向排列； 3）心肌在肌节内存在连接蛋白或双联蛋白，将肌球蛋白固定在肌小节的
18、Z线上，由具有很强的粘弹性,69,70,心肌能抵抗被过度延伸的特性意义,对心脏泵血功能具有重要的生理意义， 正常时，心脏在前负荷明显增加时，初长度不再随室内压的增加而增加，不会发生搏出量和做功能力的下降。 慢性心脏病患者，当心脏过度扩张时，心室功能曲线可出现降支，表明心肌此时的收缩功能已严重受损。,71,72,2. 影响心肌初长度的因素,心室舒张末期容积,心肌初长度,心室舒张末期压力,(心房压力),心室舒张末期充盈的血液量,静脉回心血 量,射血后心室内剩余血量,73,(1)静脉回心血量,影响静脉回心血量的因素：心室舒张时间：与心率呈反变静脉回流速度：取决于外周静脉压与心房、心室压之差 心包内压
19、 静脉回流 心室顺应性 静脉回流,74,(2) 射血后心室内剩余血量,假如静脉回心血量不变，射血后心室内剩余血量增加时也将导致心室充盈量增加； 实际上，射血后心室内剩余血量 舒张期心室内压也 静脉回心血量将 心室充盈量并不一定,75,76,(二)后负荷 定义：肌肉开始收缩时才遇到的负荷。 心肌后负荷-动脉血压,动脉血压,射血期缩短射血速度,心室内剩余血量,心室舒张末期容积,异长调节,心室等容收缩期,搏出量,等长调节,77,（三）心肌收缩能力,心肌不依赖于前负荷和后负荷而能改变其力学活动（包括收缩的强度和速度）的内在特性，称为心肌收缩能力 通过心肌收缩能力这个与初长度无关的心肌内在功能状态的改变
20、而实现的的调节也可称为等长调节。,78,心肌收缩能力 等长调节,79,交感-肾上腺系统,心输 出量,舒张期 储备,静脉 回流,肌肉泵,剧烈 运动,收缩期储备,心率储备,80,心肌收缩能力影响因素：,横桥数和肌球蛋白的ATP酶活性 兴奋时胞浆Ca2+ 浓度 体液因素：儿茶酚胺等 自主神经系统：交感神经、副交感神经,81,(四)心率,1. 在一定范围内：40次/分180次/分心动周期心舒期 心室充盈时间过短 充盈量 搏出量 心输出量,心输出量 = 搏出量 心率,82,3.心率40次/分 心动周期 心舒期 心室充盈已接近最大限度，搏出量不能再进一步增加 心输出量,心输出量 = 搏出量 心率,83,四、心泵功能的贮备(心力贮备),心输出量随机体代谢需要而增加的能力。 心输出量 = 搏出量 心率,84,1.搏出量贮备,搏出量是心室舒张末期容积和收缩末期容积之差.搏出量贮备,舒张期贮备 15ml,收缩期贮备 55ml,85,86,2.心率贮备,心输出量 = 搏出量 心率 心率 心输出量 22.5倍 心率上限160180次/分钟,87,安静：心率75次/分心输出量56L/分,运动：心率160180次/分心输出量2530L/分,
