生理学课件(第四章血液循环).ppt

第四章第四章 血液循环血液循环内内容容心脏生理心脏生理血管生理血管生理心血管活动调节心血管活动调节神经、体液、自身调节神经、体液、自身调节器官循环器官循环冠脉循环冠脉循环心泵功能心泵功能过程、机制、评价、影响因素过程、机制、评价、影响因素心肌生物电心肌生物电跨膜电位跨膜电位工作细胞、自律细胞工作细胞、自律细胞心肌特性心肌特性血压血压动脉血压及其影响因素动脉血压及其影响因素静脉血压及其影响因素静脉血压及其影响因素心音和心电图心音和心电图微循环微循环血流通路及其各自特点、功能血流通路及其各自特点、功能组织液的生成和回流组织液的生成和回流BloodCirculation 心脏节律性的搏动推动血液在心血管系统心脏节律性的搏动推动血液在心血管系统中按一定方向循环往复地流动。血液循环中按一定方向循环往复地流动。血液循环是英国哈维根据大量的实验、观察和逻辑是英国哈维根据大量的实验、观察和逻辑推理于推理于16281628年提出的科学概念。然而限于年提出的科学概念。然而限于当时的条件，他并不完全了解血液是如何当时的条件，他并不完全了解血液是如何由动脉流向静脉的。由动脉流向静脉的。16611661年意大利马尔庇年意大利马尔庇基在显微镜下发现了动、静脉之间的毛细基在显微镜下发现了动、静脉之间的毛细血管，从而完全证明了哈维的正确推断。血管，从而完全证明了哈维的正确推断。人类血液循环是封闭式的，由体循环和肺循环人类血液循环是封闭式的，由体循环和肺循环两条途径构成的双循环。两条途径构成的双循环。体循环体循环：左心室：左心室-主动脉主动脉-各级分支各级分支-毛细血管（物质交换）毛细血管（物质交换）-各级静脉各级静脉-腔静脉腔静脉-右心房右心房肺循环肺循环：右心室：右心室-肺动脉肺动脉-肺毛细血管肺毛细血管 （气体交换）（气体交换）-肺静脉肺静脉-左心房左心房第一节第一节 心脏泵血功能心脏泵血功能心脏结构：心脏结构：一、过程一、过程1.1.心动周期（心动周期（cardiac cyclecardiac cycle）：）：心脏每收缩和舒张一次所经历的时间心脏每收缩和舒张一次所经历的时间 包括收缩期和舒张期包括收缩期和舒张期（1 1）心动周期与心率成反比）心动周期与心率成反比 HR=75HR=75次次/min=1.25/min=1.25次次/s/s 心动周期心动周期 =1/HR=0.8s=1/HR=0.8s（2 2）时间分配）时间分配（3 3）心脏跳动特征：）心脏跳动特征：A.A.两侧心房或心室呈同步收缩两侧心房或心室呈同步收缩B.B.心房收缩在前，心室收缩在后心房收缩在前，心室收缩在后C.C.心舒期长于心缩期（保证充盈）心舒期长于心缩期（保证充盈）D.D.心率加快，心动周期缩短时，以心心率加快，心动周期缩短时，以心 舒期缩短更为显著舒期缩短更为显著2.2.泵血过程和原理（左室）泵血过程和原理（左室）（1 1）心室收缩与射血）心室收缩与射血等容收缩期：等容收缩期：等容收缩期：等容收缩期：快速射血期快速射血期快速射血期快速射血期减慢射血期减慢射血期减慢射血期减慢射血期（2 2）心室舒张与充盈）心室舒张与充盈等容舒张期等容舒张期等容舒张期等容舒张期快速充盈期快速充盈期快速充盈期快速充盈期减慢充盈期减慢充盈期减慢充盈期减慢充盈期心房收缩期心房收缩期心房收缩期心房收缩期时相时相压力压力房室瓣房室瓣 半月瓣半月瓣心室容积心室容积 室内压室内压等容收缩期等容收缩期快速射血期快速射血期减慢射血期减慢射血期血流方向血流方向等容舒张期等容舒张期快速充盈期快速充盈期减慢充盈期减慢充盈期房房室室主主A房房主主A室室房房室室主主A房房室室主主A室室房房主主A室室房房主主A开开关关关关关关关关关关关关关关关关开开开开开开不变不变不变不变室室主主A多多/室室主主A惯性惯性/房房室室少少抽吸抽吸房房室室心房收缩期心房收缩期 室室房房主主A关关开开房房室室少少动量动量提示：提示：A.A.心室容积在心室容积在心室容积在心室容积在减慢射血期末减慢射血期末减慢射血期末减慢射血期末达到最小达到最小达到最小达到最小B.B.室内压和主室内压和主室内压和主室内压和主A A压在压在压在压在快速射血期快速射血期快速射血期快速射血期达到最高达到最高达到最高达到最高C.C.推动血液从房推动血液从房推动血液从房推动血液从房室室室室主主主主A A的主要动力：的主要动力：的主要动力：的主要动力：压力梯度压力梯度压力梯度压力梯度 压力梯度产生的原因：心室肌的收缩和舒张引起压力梯度产生的原因：心室肌的收缩和舒张引起压力梯度产生的原因：心室肌的收缩和舒张引起压力梯度产生的原因：心室肌的收缩和舒张引起 室内压的变化，从而导致心室与心房，心室与主室内压的变化，从而导致心室与心房，心室与主室内压的变化，从而导致心室与心房，心室与主室内压的变化，从而导致心室与心房，心室与主A A之之之之间产生压力差间产生压力差间产生压力差间产生压力差D.D.左右心室的泵血过程基本相同，但左心室的压力变左右心室的泵血过程基本相同，但左心室的压力变左右心室的泵血过程基本相同，但左心室的压力变左右心室的泵血过程基本相同，但左心室的压力变化幅度大的多化幅度大的多化幅度大的多化幅度大的多E.E.心室在泵血过程中起主导作用，心房可使心室进一心室在泵血过程中起主导作用，心房可使心室进一心室在泵血过程中起主导作用，心房可使心室进一心室在泵血过程中起主导作用，心房可使心室进一步充盈，但不起主要作用步充盈，但不起主要作用步充盈，但不起主要作用步充盈，但不起主要作用3 3、房内压、房内压A波：心房收缩波：心房收缩-舒张舒张C波：心室收缩波：心室收缩-心室射血心室射血V波：静脉回流波：静脉回流-心室充盈心室充盈4、心音（、心音（heart sound）1、定义：、定义：心肌收缩、瓣膜启闭、血液流速改变形心肌收缩、瓣膜启闭、血液流速改变形心肌收缩、瓣膜启闭、血液流速改变形心肌收缩、瓣膜启闭、血液流速改变形 成涡流、血液撞击心室壁和大动脉壁成涡流、血液撞击心室壁和大动脉壁成涡流、血液撞击心室壁和大动脉壁成涡流、血液撞击心室壁和大动脉壁2、组成：、组成：每个心动周期中有每个心动周期中有每个心动周期中有每个心动周期中有4 4 4 4个心音个心音个心音个心音 第三心音：部分健康儿童和青年人第三心音：部分健康儿童和青年人第三心音：部分健康儿童和青年人第三心音：部分健康儿童和青年人 第四心音：心房音（异常剧烈收缩）第四心音：心房音（异常剧烈收缩）第四心音：心房音（异常剧烈收缩）第四心音：心房音（异常剧烈收缩）S1S2频率频率低低高高振幅振幅高高低低时程时程长长短短特征特征机制机制意义意义房室瓣关闭房室瓣关闭半月瓣关闭半月瓣关闭标志心室收缩的开始标志心室收缩的开始标志心室舒张的开始标志心室舒张的开始反映房室瓣功能反映房室瓣功能反映半月瓣功能反映半月瓣功能二、心脏泵血功能评定二、心脏泵血功能评定1.输出血量输出血量（1 1）每搏输出量每搏输出量每搏输出量每搏输出量/搏出量搏出量搏出量搏出量（stroke volume,SVstroke volume,SV）：）：）：）：一侧心室每收缩一次一侧心室每收缩一次一侧心室每收缩一次一侧心室每收缩一次 所搏出的血量所搏出的血量所搏出的血量所搏出的血量 安静时安静时安静时安静时NN：6080ml 6080ml 平均平均平均平均70ml70ml（2）每每 分分 输输 出出 量量/心心 输输 出出 量量（cardiac output）:一侧心室每分钟射出的血量，一侧心室每分钟射出的血量，=搏出量搏出量HR安静时安静时N：4.56.0L平均平均5.0L（3 3）心指数心指数心指数心指数（cardiac indexcardiac index）：）：）：）：以每以每以每以每mm2 2体表面积计算的心输出量体表面积计算的心输出量体表面积计算的心输出量体表面积计算的心输出量=每分输出量每分输出量每分输出量每分输出量/体表面积体表面积体表面积体表面积 安静状态下安静状态下安静状态下安静状态下NN：3.03.5L/3.03.5L/（min.mmin.m2 2）静息心指数静息心指数静息心指数静息心指数 随年龄增长而下降随年龄增长而下降随年龄增长而下降随年龄增长而下降 意义：可用于个体间心功能的比较意义：可用于个体间心功能的比较意义：可用于个体间心功能的比较意义：可用于个体间心功能的比较（4 4）射血分数射血分数射血分数射血分数（ejection fraction,EFejection fraction,EF）：）：）：）：搏出量搏出量搏出量搏出量 心室舒张末期容积心室舒张末期容积心室舒张末期容积心室舒张末期容积 NN：55%65%55%65%意义：是评价心功能较为客观的标准意义：是评价心功能较为客观的标准意义：是评价心功能较为客观的标准意义：是评价心功能较为客观的标准100%2.心脏做功量：心脏做功量：内功、外功内功、外功心脏的效率：外功占心脏总心脏的效率：外功占心脏总能量消耗能量消耗的百分比的百分比（1 1）每搏功：心室收缩一次做的功每搏功：心室收缩一次做的功每搏功：心室收缩一次做的功每搏功：心室收缩一次做的功 =搏出量搏出量搏出量搏出量 射血压射血压射血压射血压+血流动能（可忽略）血流动能（可忽略）血流动能（可忽略）血流动能（可忽略）左室搏功左室搏功左室搏功左室搏功=搏出量搏出量搏出量搏出量 血流比重血流比重血流比重血流比重 （平均（平均（平均（平均A A压压压压-左心房平均压）左心房平均压）左心房平均压）左心房平均压）（2 2）每分功：心室每分钟内收缩射血做的功每分功：心室每分钟内收缩射血做的功每分功：心室每分钟内收缩射血做的功每分功：心室每分钟内收缩射血做的功 =每搏功每搏功每搏功每搏功HRHR心肌耗氧量心肌耗氧量心肌耗氧量心肌耗氧量三、心泵功能的调节三、心泵功能的调节 影响心输出量的因素：影响心输出量的因素：心输出量心输出量=搏出量搏出量心率心率（一）影响搏出量的因素（一）影响搏出量的因素搏出量取决于心室肌收缩的强度和速度搏出量取决于心室肌收缩的强度和速度 前负荷前负荷 后负荷后负荷 心肌收缩能力心肌收缩能力1.前负荷前负荷（1）定义：）定义：（2）前负荷）前负荷=心肌初长度心肌初长度心肌初长度心肌初长度 V V回心血量回心血量回心血量回心血量 心室舒张末期容积（压力）心室舒张末期容积（压力）心室舒张末期容积（压力）心室舒张末期容积（压力）心房舒张末期压力心房舒张末期压力心房舒张末期压力心房舒张末期压力（3）作用：）作用：一定范围内，搏出量随前负荷一定范围内，搏出量随前负荷一定范围内，搏出量随前负荷一定范围内，搏出量随前负荷 增大而增大增大而增大增大而增大增大而增大异长调节：通过改变心肌初长度引起心肌异长调节：通过改变心肌初长度引起心肌 收缩力改变的调节收缩力改变的调节（4）心室功能曲线（）心室功能曲线（Starling曲线）曲线）心肌初长度与主动张力间的关系心肌初长度与主动张力间的关系心肌初长度与主动张力间的关系心肌初长度与主动张力间的关系分析：分析：分析：分析：A.A.初长度初长度初长度初长度=2.0=2.02.2um2.2um 粗细肌丝最佳重叠粗细肌丝最佳重叠粗细肌丝最佳重叠粗细肌丝最佳重叠 最适初长度最适初长度最适初长度最适初长度B.2.0B.2.0 2.02.2um 2.2um？（4）心室功能曲线（）心室功能曲线（Starling曲线）曲线）特点（对比骨骼肌）：特点（对比骨骼肌）：无明显降支无明显降支15mmHg15mmHg以下，升支以下，升支 异长自身调节异长自身调节(Staring(Staring机制机制)151520mmHg20mmHg，人体，人体心肌最适前负荷心肌最适前负荷趋平坦趋平坦20mmHg20mmHg以上，平或以上，平或轻度下倾轻度下倾机制：机制：A.A.一定范围内随着充盈压一定范围内随着充盈压一定范围内随着充盈压一定范围内随着充盈压 即即即即 V V回心血量回心血量回心血量回心血量 初长度初长度初长度初长度 前负荷前负荷前负荷前负荷 心肌肌小节适当拉长心肌肌小节适当拉长心肌肌小节适当拉长心肌肌小节适当拉长肌纤蛋白位点肌纤蛋白位点肌纤蛋白位点肌纤蛋白位点暴露暴露暴露暴露 横桥与位点有效重叠并结合的数目横桥与位点有效重叠并结合的数目横桥与位点有效重叠并结合的数目横桥与位点有效重叠并结合的数目 心肌收缩的张力、速度、缩短长度心肌收缩的张力、速度、缩短长度心肌收缩的张力、速度、缩短长度心肌收缩的张力、速度、缩短长度 心肌收缩心肌收缩心肌收缩心肌收缩力力力力 搏出量搏出量搏出量搏出量 B.B.心肌伸展性小，具有强的抗过度延伸能力，超过心肌伸展性小，具有强的抗过度延伸能力，超过心肌伸展性小，具有强的抗过度延伸能力，超过心肌伸展性小，具有强的抗过度延伸能力，超过最适前负荷后，初长度不再随着室内压（前负荷）最适前负荷后，初长度不再随着室内压（前负荷）最适前负荷后，初长度不再随着室内压（前负荷）最适前负荷后，初长度不再随着室内压（前负荷）的增大而增大，因此心肌收缩力不再改变。的增大而增大，因此心肌收缩力不再改变。的增大而增大，因此心肌收缩力不再改变。的增大而增大，因此心肌收缩力不再改变。意义：意义：对搏出量进行精细调节，平衡心室射血量对搏出量进行精细调节，平衡心室射血量对搏出量进行精细调节，平衡心室射血量对搏出量进行精细调节，平衡心室射血量和回心血量和回心血量和回心血量和回心血量-出入平衡出入平衡出入平衡出入平衡通过心肌本身初长度的改变引起心肌收通过心肌本身初长度的改变引起心肌收缩强度变化，继而影响搏出量的调节。缩强度变化，继而影响搏出量的调节。异长自身调节（异长自身调节（Staring机制机制）意义：意义：维持心输出量和静脉回心血量的平衡，防止维持心输出量和静脉回心血量的平衡，防止心室舒张末期压力和容积发生过久和过度的改变心室舒张末期压力和容积发生过久和过度的改变前负荷主要取决于心室舒张末期充盈量前负荷主要取决于心室舒张末期充盈量心心室室舒舒张张末末期期充充盈盈量量=静静脉脉回回心心血血量量射射血血后后心心室室剩剩余余血血量量+心室充盈时间：正比心室充盈时间：正比心室充盈时间：正比心室充盈时间：正比 静脉回流速度：正比静脉回流速度：正比静脉回流速度：正比静脉回流速度：正比 心包内压：反比心包内压：反比心包内压：反比心包内压：反比 心室顺应性：正比心室顺应性：正比心室顺应性：正比心室顺应性：正比主主主主A A A A压越高，等容收缩期越长，射血时间推迟并缩短，压越高，等容收缩期越长，射血时间推迟并缩短，压越高，等容收缩期越长，射血时间推迟并缩短，压越高，等容收缩期越长，射血时间推迟并缩短，心肌缩短程度和速度降低，射血速度减慢，搏出心肌缩短程度和速度降低，射血速度减慢，搏出心肌缩短程度和速度降低，射血速度减慢，搏出心肌缩短程度和速度降低，射血速度减慢，搏出量减少量减少量减少量减少整体时：主整体时：主整体时：主整体时：主A A A A压在压在压在压在80808080170mmHg170mmHg170mmHg170mmHg变化，通过异长自身变化，通过异长自身变化，通过异长自身变化，通过异长自身调节而恢复搏出量调节而恢复搏出量调节而恢复搏出量调节而恢复搏出量2.2.后负荷：后负荷：指动脉血压指动脉血压 后负荷增大，搏出量减小后负荷增大，搏出量减小机制：机制：心肌后负荷心肌后负荷心肌后负荷心肌后负荷 动脉血压动脉血压动脉血压动脉血压等容收缩期延长，射血期等容收缩期延长，射血期等容收缩期延长，射血期等容收缩期延长，射血期缩短，射血速度慢缩短，射血速度慢缩短，射血速度慢缩短，射血速度慢搏出量搏出量搏出量搏出量余血量余血量心室舒张末期容积心室舒张末期容积前负荷前负荷心肌收缩力心肌收缩力（长期引起心肌肥厚）（长期引起心肌肥厚）搏出量搏出量3.3.心肌收缩能力心肌收缩能力 心肌的变力状态心肌的变力状态指心肌不依赖于外部负荷而改变其收缩功能的内在特性指心肌不依赖于外部负荷而改变其收缩功能的内在特性指心肌不依赖于外部负荷而改变其收缩功能的内在特性指心肌不依赖于外部负荷而改变其收缩功能的内在特性 影响因素：兴奋影响因素：兴奋影响因素：兴奋影响因素：兴奋-收缩耦联各环节收缩耦联各环节收缩耦联各环节收缩耦联各环节 活化的横桥数目活化的横桥数目活化的横桥数目活化的横桥数目 ATPATPATPATP酶的活性酶的活性酶的活性酶的活性 图图4-15张力张力-速度曲线速度曲线a:乙酰胆碱乙酰胆碱b:正常正常c:去甲肾上腺素去甲肾上腺素兴奋时胞质内兴奋时胞质内兴奋时胞质内兴奋时胞质内CaCa2 2浓度浓度浓度浓度肌钙蛋白对肌钙蛋白对肌钙蛋白对肌钙蛋白对CaCa2 2的亲和力的亲和力的亲和力的亲和力甲状腺激素甲状腺激素甲状腺激素甲状腺激素 Ca2+i、ATP、儿茶酚胺、咖啡因、儿茶酚胺、咖啡因 Ca2+i、Ach、缺、缺O2、酸中毒、酸中毒 通过心肌收缩能力这个与初长度无关的因素通过心肌收缩能力这个与初长度无关的因素改变而实现对心脏泵血功能调节。改变而实现对心脏泵血功能调节。等长调节：等长调节：(二二)心率心率 （Heart rate,HRHeart rate,HR）一定范围内，一定范围内，HRHR增快，心输出量增加增快，心输出量增加但但HRHR过快过快 160 160180180次分钟次分钟 过慢过慢 40 40次分钟次分钟阶梯现象：阶梯现象：HRHR增快引起心肌收缩能力增强增快引起心肌收缩能力增强心输出量心输出量减少减少机制：机制：（1 1）心率过快）心率过快心动周期缩短心动周期缩短舒张期缩短显舒张期缩短显 著著心室充盈不全心室充盈不全搏出量搏出量心输出量心输出量（2 2）心率过慢，而心肌伸展性有限）心率过慢，而心肌伸展性有限心室充盈心室充盈有限有限心输出量心输出量HRHR影响因素：影响因素：交感交感N N、CACA、T3T4T3T4、体温、体温 :正变正变 迷走迷走N N、AChACh:反变反变 体温升高体温升高体温升高体温升高1 1 1 1度度度度,HR,HR,HR,HR 增加增加增加增加12-1812-1812-1812-18次次次次四、心泵功能储备（心力储备）四、心泵功能储备（心力储备）心输出量安静时：心输出量安静时：5L/min 运动时：运动时：2530L/min最大输出量：最大输出量：一侧心室每分钟射出的最大血量一侧心室每分钟射出的最大血量心力贮备：心力贮备：心输出量随机体代谢需要而增加的心输出量随机体代谢需要而增加的 能力。能力。（1）心率储备）心率储备 主主75次次/min 160180 次次/min（2）搏出量储备）搏出量储备70ml 150ml包括包括 A.收缩期储备（大）：收缩收缩期储备（大）：收缩 B.舒张期储备（有限）：回流舒张期储备（有限）：回流第二节第二节 心肌的生物电活动心肌的生物电活动同骨骼肌的相同之处：同骨骼肌的相同之处：先兴奋，后有兴奋先兴奋，后有兴奋-收缩耦联收缩耦联在在RPRP基础上产生基础上产生APAP跨膜离子流跨膜离子流一、心肌细胞的分类一、心肌细胞的分类根据是否能自动产生根据是否能自动产生自律性自律性兴奋兴奋 自律细胞自律细胞窦房结窦房结窦房结窦房结P P P P细胞，浦肯野细胞细胞，浦肯野细胞细胞，浦肯野细胞细胞，浦肯野细胞 非自律细胞非自律细胞/工作细胞工作细胞心房、心室肌细胞心房、心室肌细胞心房、心室肌细胞心房、心室肌细胞根据根据APAP去极化去极化速率的快慢速率的快慢 快反应细胞快反应细胞房室肌细胞，浦肯野细胞，房室束房室肌细胞，浦肯野细胞，房室束房室肌细胞，浦肯野细胞，房室束房室肌细胞，浦肯野细胞，房室束 慢反应细胞慢反应细胞窦房结窦房结窦房结窦房结P P P P细胞，房室交界结区细胞，房室交界结区细胞，房室交界结区细胞，房室交界结区心肌细胞内液和外液中几种主要离子的分布离子离子 浓度浓度(mmol/L)平衡电位平衡电位(mV)细胞内液细胞内液 细胞外液细胞外液 Na 10 145 +70K 140 4 -94Ca2 10-4 2 +132Cl-9 104 -65SlowFastn n不同于骨骼肌和神经细胞不同于骨骼肌和神经细胞n n不同的心肌细胞，其跨膜电位的幅度、不同的心肌细胞，其跨膜电位的幅度、持续时间、波形、产生机制亦不相同持续时间、波形、产生机制亦不相同二、心肌细胞的跨膜电位二、心肌细胞的跨膜电位跨膜电位跨膜电位:静息电位静息电位(RP),动作电位动作电位(AP)内向电流内向电流:去极化去极化 外向电流外向电流:复极化或超极化复极化或超极化（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制1 1、心室肌细胞的、心室肌细胞的RPRP和和AP AP RPRP：约约-80-8090mv90mv，机制类似骨骼肌细胞，机制类似骨骼肌细胞内向整流钾通道（内向整流钾通道（I Ik1k1）钾离子外流钾离子外流K K+平衡电位平衡电位钠背景电流钠背景电流少量少量NaNa+内流内流抵消部分细胞内负电位抵消部分细胞内负电位 RP RP-复极化复极化-50mv-50mv失活失活动作电位形成机制动作电位形成机制 0 0期期NaNa+内流（再生性钠电流内流（再生性钠电流I INaNa）1 1期期瞬时瞬时K K+外流外流(I(Itoto)2 2期期K K+外流和外流和CaCa2+2+、NaNa+内流处于平衡内流处于平衡 3 3期期K K+外流（外流（I IK K、I IK1K1，K K+再生性复极）再生性复极）4 4期期离子恢复（离子恢复（NaNa+-K-K+泵和泵和 NaNa+-Ca-Ca2+2+交换）交换）0mv 0mv 0mv 0mv -90mv-90mv-90mv-90mv，100100100100150ms150ms150ms150msL L L L型钙电流失活关闭型钙电流失活关闭型钙电流失活关闭型钙电流失活关闭延迟整流钾流进一步增加延迟整流钾流进一步增加延迟整流钾流进一步增加延迟整流钾流进一步增加动作电位形成机制动作电位形成机制 0 0期期NaNa+内流（再生性钠电流内流（再生性钠电流I INaNa）1 1期期瞬时瞬时K K+外流外流(I(Itoto)2 2期期K K+外流和外流和CaCa2+2+、NaNa+内流处于平衡内流处于平衡 3 3期期K K+外流（外流（I IK K、I IK1K1，K K+再生性复极）再生性复极）4 4期期离子恢复（离子恢复（NaNa+-K-K+泵和泵和 NaNa+-Ca-Ca2+2+交换）交换）稳定于稳定于稳定于稳定于-80-80-80-80-90mv-90mv-90mv-90mvNaNaNaNa+-Ca-Ca-Ca-Ca2+2+2+2+交换体交换体交换体交换体维持细胞内外离子分布稳态维持细胞内外离子分布稳态维持细胞内外离子分布稳态维持细胞内外离子分布稳态IK通道通道激活激活Ica-L通道通道激活激活Ito通道通道激活激活INa通道通道激活激活动作电位时程：从动作电位时程：从动作电位时程：从动作电位时程：从0 0 0 0期去极化期去极化期去极化期去极化开始到开始到开始到开始到3 3 3 3期复极化完毕的时间期复极化完毕的时间期复极化完毕的时间期复极化完毕的时间心室肌细胞为心室肌细胞为心室肌细胞为心室肌细胞为200200200200300ms300ms300ms300ms自律细胞自律细胞APAP特点：特点：4 4期自动去极化期自动去极化 随时间而递增随时间而递增 去极速度较去极速度较0 0期的慢期的慢 不同自律细胞的不同自律细胞的4 4期期 除极速度不一致除极速度不一致043(二二)自律细胞的跨膜电位及其形成机制自律细胞的跨膜电位及其形成机制1.1.浦肯野细胞浦肯野细胞 （快反应自律细胞）（快反应自律细胞）与心室肌细胞比较：与心室肌细胞比较：APAP相似相似,最大复极电位：最大复极电位：-90mv-90mv 4 4期会自动去极化期会自动去极化机制机制：1 1、2 2、3 3期同工作细胞期同工作细胞 自动去极化的机制：自动去极化的机制：复极化时外向电流复极化时外向电流K K+逐渐衰减（逐渐衰减（I IK K递减）递减）进行性增强的进行性增强的NaNa+内流（内流（I If f递增，复极化至递增，复极化至-60mv-60mv时激活，时激活，-100mv-100mv时充分开放，缓慢）时充分开放，缓慢）2.2.窦房结窦房结P P细胞细胞 （慢反应自律细胞）（慢反应自律细胞）与浦肯野细胞比较：与浦肯野细胞比较：与浦肯野细胞比较：与浦肯野细胞比较：最大复极电位及最大复极电位及最大复极电位及最大复极电位及 阈电位的绝对值均较小阈电位的绝对值均较小阈电位的绝对值均较小阈电位的绝对值均较小 APAPAPAP幅度较小（约幅度较小（约幅度较小（约幅度较小（约70mV70mV70mV70mV）0 0 0 0期时程较长（约期时程较长（约期时程较长（约期时程较长（约7ms7ms7ms7ms）且速度较慢且速度较慢且速度较慢且速度较慢 无明显的无明显的无明显的无明显的1 1 1 1、2 2 2 2期期期期 4 4 4 4期速度较快期速度较快期速度较快期速度较快1.1.窦房结细胞窦房结细胞0 0期去极化机制期去极化机制(1)(1)(1)(1)与与与与NaNaNaNa+无关（窦房结缺乏无关（窦房结缺乏无关（窦房结缺乏无关（窦房结缺乏I I I INaNaNaNa通道）通道）通道）通道）(2)Ca(2)Ca(2)Ca(2)Ca2+2+2+2+内向电流（内向电流（内向电流（内向电流（L L L L型钙电流（型钙电流（型钙电流（型钙电流（I I I ICa-LCa-LCa-LCa-L）4.4.窦房结细胞窦房结细胞4 4期自动除极机制期自动除极机制(1)K(1)K(1)K(1)K+外流进行性衰减（外流进行性衰减（外流进行性衰减（外流进行性衰减（I I I IK K K K）(2)Na(2)Na(2)Na(2)Na+内流进行性增强（内流进行性增强（内流进行性增强（内流进行性增强（I If f）(3)Ca(3)Ca(3)Ca(3)Ca2+2+2+2+内流（内流（内流（内流（T T T T型钙通道）型钙通道）型钙通道）型钙通道）2.2.窦房结细胞无明显窦房结细胞无明显1 1期，期，2 2期的机制期的机制 缺乏缺乏缺乏缺乏I I I Itotototo和和和和I I I Ik1k1k1k1通道，复极化主要依赖通道，复极化主要依赖通道，复极化主要依赖通道，复极化主要依赖I I I IK K K K通道通道通道通道3.3.窦房结细胞窦房结细胞3 3期复极化机制期复极化机制 I I I IK K K K通道介导的通道介导的通道介导的通道介导的K K K K外流进行性增强外流进行性增强外流进行性增强外流进行性增强图图4-8 窦房结窦房结 P 细胞细胞 4 期去极化和动作电位发生原理示意图期去极化和动作电位发生原理示意图4.4.窦房结细胞动作电位的特征窦房结细胞动作电位的特征（1 1 1 1）0 0 0 0期除极由期除极由期除极由期除极由CaCaCaCa2+2+2+2+内流形成内流形成内流形成内流形成 （2 2 2 2）4 4 4 4期膜电位不稳定，自动除极期膜电位不稳定，自动除极期膜电位不稳定，自动除极期膜电位不稳定，自动除极（3 3 3 3）4 4 4 4期自动除极达阈电位时，激活膜上期自动除极达阈电位时，激活膜上期自动除极达阈电位时，激活膜上期自动除极达阈电位时，激活膜上CaCaCaCa2+2+2+2+通通通通道，道，道，道，CaCaCaCa2+2+2+2+内流，引起内流，引起内流，引起内流，引起0 0 0 0期除极期除极期除极期除极（4 4 4 4）没有明显的复极化没有明显的复极化没有明显的复极化没有明显的复极化1 1 1 1期和期和期和期和2 2 2 2期期期期三、心肌生理特性三、心肌生理特性心肌电生理特性：心肌电生理特性：自律性、兴奋性、传导性自律性、兴奋性、传导性心肌机械特性：心肌机械特性：收缩性收缩性（一）兴奋性：一）兴奋性：心肌受到刺激后产生兴奋的能力心肌受到刺激后产生兴奋的能力 1 1、衡量自律性高低的标准：阈值衡量自律性高低的标准：阈值 2 2、心肌细胞、心肌细胞兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化绝对不应期（绝对不应期（ARPARP）和有效不应期（）和有效不应期（ERPERP）相对不应期（相对不应期（RRPRRP）超常期（超常期（SNPSNP）绝对不应期（绝对不应期（ARPARP）：）：0期开始期开始-复极化至复极化至-55mv 钠通道全部失活，兴奋性完全消失！钠通道全部失活，兴奋性完全消失！局部反应期：局部反应期：复极化复极化-55mv-60mv钠通道少量复活，强刺激可引起局部反应，但不产生钠通道少量复活，强刺激可引起局部反应，但不产生APAP绝对不应期绝对不应期绝对不应期绝对不应期+局部反应期局部反应期局部反应期局部反应期=有效不应期（有效不应期（有效不应期（有效不应期（ERPERPERPERP）受刺激不产生受刺激不产生受刺激不产生受刺激不产生APAPAPAP相对不应期（相对不应期（RRP）：）：复极化复极化-60mv-80mv 钠通道部分复活，阈上刺激可产生钠通道部分复活，阈上刺激可产生APAP超常期（超常期（SNP）：）：复极化复极化-80mv-90mv 钠通道完全复活，膜电位小于钠通道完全复活，膜电位小于RPRP，阈下刺激可产生，阈下刺激可产生APAP心肌细胞心肌细胞兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化 3 3、影响兴奋性的因素、影响兴奋性的因素 静息电位或最大复极电位水平静息电位或最大复极电位水平阈电位的水平阈电位的水平引起引起0期去极化的离子通道期去极化的离子通道状态状态（NaNa+、CaCa2+2+）Na+通道状态通道状态关闭（关）关闭（关）激活（开）激活（开）失活（关）失活（关）4 4、兴奋性的周期性变化与心肌收缩关系、兴奋性的周期性变化与心肌收缩关系不发生强直收缩不发生强直收缩期前收缩与代偿间隙期前收缩与代偿间隙 期前收缩：期前收缩：心室肌在有效不应期之后、下一次窦房结兴奋到达心室肌在有效不应期之后、下一次窦房结兴奋到达之前受到一次外来的刺激，可提前产生一次额外的之前受到一次外来的刺激，可提前产生一次额外的兴奋和收缩，分别称为期前兴奋和期前收缩兴奋和收缩，分别称为期前兴奋和期前收缩 代偿间歇：代偿间歇：一次期前收缩之后，往往有一段较长的心室舒张期一次期前收缩之后，往往有一段较长的心室舒张期（二）自动节律性（二）自动节律性/自律性自律性（autorhythmicityautorhythmicity）：）：心肌能自动地、有节律地产生兴奋的能力心肌能自动地、有节律地产生兴奋的能力 1 1、衡量自律性高低的标准：兴奋的频率、衡量自律性高低的标准：兴奋的频率 心脏各部分自律性心脏各部分自律性心脏各部分自律性心脏各部分自律性高低不同高低不同高低不同高低不同：窦房结窦房结窦房结窦房结 房室交界房室交界房室交界房室交界 末梢浦氏纤维末梢浦氏纤维末梢浦氏纤维末梢浦氏纤维 （100100100100次次次次/分）（分）（分）（分）（50505050次次次次/分）（分）（分）（分）（25-3025-3025-3025-30次次次次/分）分）分）分）（1 1）正常起搏点）正常起搏点窦房结窦房结（2 2）潜在起搏点）潜在起搏点房室结等传导系统房室结等传导系统（3 3）窦性心律：心脏节律性活动以窦房）窦性心律：心脏节律性活动以窦房 结为起搏点结为起搏点（4 4）异位心律：以窦房结以外的部位为）异位心律：以窦房结以外的部位为 起搏点的心脏活动起搏点的心脏活动窦房结控制潜在起搏点的机制：窦房结控制潜在起搏点的机制：抢先占领抢先占领 超速驱动压抑超速驱动压抑 2 2、自律性的形成机制：、自律性的形成机制：自律细胞动作电位自律细胞动作电位4 4期膜电位不稳定，期膜电位不稳定，自动去极化自动去极化快反应自律细胞：快反应自律细胞：4 4期？去极化期？去极化慢反应自律细胞：慢反应自律细胞：4 4期？去极化期？去极化2 2、自律性的形成机制：、自律性的形成机制：自律细胞动作电位自律细胞动作电位4 4期膜电位不稳定，期膜电位不稳定，自动去极化自动去极化快反应自律细胞：快反应自律细胞：4 4期期缓慢缓慢去极化去极化慢反应自律细胞：慢反应自律细胞：4 4期期快速快速去极化去极化3.3.影响自律性影响自律性的因素的因素4 4 4 4相去极化的速度相去极化的速度相去极化的速度相去极化的速度最大复极化电位最大复极化电位最大复极化电位最大复极化电位（最大舒张期电（最大舒张期电（最大舒张期电（最大舒张期电位）位）位）位）阈电位水平阈电位水平阈电位水平阈电位水平（三）传导性（三）传导性（conductivity）:心肌细胞之间传导兴奋的能力心肌细胞之间传导兴奋的能力 1 1、衡量传导性高低的标准：兴奋的传播速度衡量传导性高低的标准：兴奋的传播速度 2、传导原理：、传导原理：局部电流局部电流（1 1）单个心肌细胞上：）单个心肌细胞上：）单个心肌细胞上：）单个心肌细胞上：（2 2）心肌细胞之间：局部电流迅速通过电阻很低的）心肌细胞之间：局部电流迅速通过电阻很低的）心肌细胞之间：局部电流迅速通过电阻很低的）心肌细胞之间：局部电流迅速通过电阻很低的闰盘将兴奋传向临近心肌细胞闰盘将兴奋传向临近心肌细胞闰盘将兴奋传向临近心肌细胞闰盘将兴奋传向临近心肌细胞合胞体合胞体合胞体合胞体3、传导途径：、传导途径：房房-室延搁室延搁4、传导特点：、传导特点：（1 1）各部位传导的速度不同，其中浦肯野纤维最）各部位传导的速度不同，其中浦肯野纤维最 快，结区最慢。快，结区最慢。（2 2）心房、心室传导快，有利于其同步收缩舒张）心房、心室传导快，有利于其同步收缩舒张（3 3）房）房-室延搁：房室延搁：房-室交界传导速度慢，延搁时间室交界传导速度慢，延搁时间长，保证了房室的不同步收缩，有利于心室充分舒长，保证了房室的不同步收缩，有利于心室充分舒张充盈（易发生房室传导阻滞）张充盈（易发生房室传导阻滞）窦房结窦房结心房内传导心房内传导房室交界房室交界 (结区）结区）房室束房室束浦氏纤维浦氏纤维0.050.05米米/秒秒0.40.4米米/秒秒0.05(0.020.05(0.02米米/秒秒)0.20.2米米/秒秒4 4米米/秒秒5 5、影响传导性的因素、影响传导性的因素（1 1 1 1）结构因素：）结构因素：）结构因素：）结构因素：细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋 传导快传导快传导快传导快（2 2 2 2）生理因素：）生理因素：）生理因素：）生理因素：0 0 0 0期去极化速度和幅度期去极化速度和幅度期去极化速度和幅度期去极化速度和幅度 邻近未兴奋部位膜的兴奋性邻近未兴奋部位膜的兴奋性邻近未兴奋部位膜的兴奋性邻近未兴奋部位膜的兴奋性0 0期去极化期去极化速度速度 幅度幅度局部电局部电流形成流形成速度速度强度强度未兴奋区产未兴奋区产生生APAP的时间的时间局部电流传局部电流传播的距离播的距离传导传导速度速度膜反应曲线膜反应曲线膜电位膜电位膜电位膜电位 RPRP（-90mV-90mV），），），），0 0期去极化速度最大期去极化速度最大期去极化速度最大期去极化速度最大膜电位减小，膜电位减小，膜电位减小，膜电位减小，0 0期去极化速期去极化速期去极化速期去极化速度随之显著下降。度随之显著下降。度随之显著下降。度随之显著下降。反映钠通道性状反映钠通道性状邻近部位膜的兴奋性高邻近部位膜的兴奋性高膜电位和阈电位间差距小膜电位和阈电位间差距小传导速度快传导速度快（四）收缩性（四）收缩性原理：同骨骼肌原理：同骨骼肌特点：特点：1 1 1 1、不发生强直收缩、不发生强直收缩、不发生强直收缩、不发生强直收缩 2 2 2 2、同步收缩（、同步收缩（、同步收缩（、同步收缩（“全或无全或无全或无全或无”式收缩）式收缩）式收缩）式收缩）3 3 3 3、肌质网不发达，依赖细胞外液的、肌质网不发达，依赖细胞外液的、肌质网不发达