1、第四章 血液循環(huán)blood circulation主要內(nèi)容第一節(jié) 心臟的泵血功能第二節(jié) 心臟的生物電活動和生理特性第三節(jié) 血管生理第四節(jié) 心血管活動的調(diào)節(jié)第五節(jié) 器官循環(huán)n掌握心臟泵血功能、心肌生物電及心肌生理特性；n掌握動脈血壓形成原理及影響因素、微循環(huán)的生理功能與心血管活動的調(diào)節(jié)。n熟悉心臟和心肌細胞的結(jié)構(gòu)特點，心音的產(chǎn)生，心泵功能的儲備，靜脈血流。了解淋巴液的生成與回流。關(guān)于心肌細胞關(guān)于心肌細胞 Atrial Ventricular Excitatory and Conductive Fibers Intercalated discs Syncytium Atrioventricular

2、 Bundle關(guān)于心肌細胞關(guān)于心肌細胞心肌細胞的結(jié)構(gòu)特征心肌細胞的結(jié)構(gòu)特征 （與骨骼肌比較）（與骨骼肌比較）1.心肌細胞為短柱狀，一般只有一個細胞核，而骨骼肌纖維是多核細胞。2.心肌細胞之間有閏盤結(jié)構(gòu)。該處細胞膜凹凸相嵌，并特殊分化形成橋粒，彼此緊密連接，但心肌細胞之間并無原生質(zhì)的連續(xù)。心肌的閏盤有利于細胞間的興奮傳遞，呈間隙連接，內(nèi)有嗜水小管，可允許鈣離子等離子通透轉(zhuǎn)運。因此，正常的心房肌或心室肌細胞雖然彼此分開，但幾乎同時興奮而作同步收縮，大大提高了心肌收縮的效能，功能上體現(xiàn)了合胞體的特性，故常有“功能合胞體功能合胞體”之稱。第二節(jié)、心臟的生物電活動第二節(jié)、心臟的生物電活動 心房肌細胞心房

3、肌細胞 快反應(yīng)非快反應(yīng)非 快反應(yīng)細胞快反應(yīng)細胞 心室肌細胞心室肌細胞 自律細胞自律細胞 房室束細胞房室束細胞 快反應(yīng)快反應(yīng)心肌細胞心肌細胞 浦肯野細胞浦肯野細胞 自律細胞自律細胞 竇房結(jié)竇房結(jié)P細胞細胞 慢反應(yīng)細胞慢反應(yīng)細胞 房結(jié)區(qū)細胞房結(jié)區(qū)細胞 慢反應(yīng)慢反應(yīng) 結(jié)希區(qū)細胞結(jié)希區(qū)細胞 自律細胞自律細胞 結(jié)區(qū)細胞：慢反應(yīng)非自律細胞結(jié)區(qū)細胞：慢反應(yīng)非自律細胞心肌細胞的分類關(guān)于心肌細胞關(guān)于心肌細胞心肌細胞的分類心肌細胞的分類 Cardiac working cells: atria contractility ventricle conductivity excitability Specialize

4、d conduction system： sinoatrial node conductivity the Purkinje system autorhythmicity excitability 關(guān)于心肌細胞關(guān)于心肌細胞 興奮性興奮性 自律性自律性 電生理特性電生理特性 傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性 收縮性收縮性: : 機械特性機械特性心臟的生理特性:一一. .心肌細胞的跨膜電位及其形成機制心肌細胞的跨膜電位及其形成機制內(nèi)向電流和外向電流n內(nèi)向電流：正離子由細胞外向細胞內(nèi)流動，或負離子由細胞內(nèi)向細胞外流動。n外向電流：正離子由細胞內(nèi)向細胞外流動，或負離子由細胞外向細胞內(nèi)流動。工作心肌細胞的跨膜電位是以一定的

5、離子流為基礎(chǔ)的n靜息電位主要由K+經(jīng)IK1通道跨膜擴散形成。n內(nèi)向整流鉀通道（內(nèi)向整流鉀通道（Kir Channel， IK1 Channel ）特點：）特點：1. 非門控，2. 開放程度受膜電位影響影響；3. 靜息狀態(tài)時開放；是靜息膜電位形成的主要因素。Na+racell.Em145Mm10Mm70mvCa+2Mm10-4 Mm132mvK+4Mm140Mm-94mv鈉背景電流鈉背景電流心肌細胞靜息膜電位的形成n內(nèi)向整流鉀通道n鈉背景電流n鈉鉀泵n鈉鈣交換（3:1）： 方向取決于：Na+濃度差，Ca2+濃度差，膜電位差。 內(nèi)向電流方向與鈉電流方向一致。內(nèi)向整流鉀通道

6、（Kir Channel）n整流是一種物理現(xiàn)象，指正方向的導(dǎo)通遠遠大于逆方向的導(dǎo)通。就電學(xué)而言，指的是電流在導(dǎo)體內(nèi)流動時，正方向的電導(dǎo)遠遠大于逆方向的電導(dǎo)。n從鉀離子流來說: 當膜電位處在鉀的電-化學(xué)平衡電位（Ek）時，凈跨膜鉀流為零。 當膜電位負于Ek時，K內(nèi)流（內(nèi)向電流）； 當膜電位正于Ek時，K外流（外向電流）； 隨著去極化， Kir通道通透性降低。內(nèi)向電流外向電流內(nèi)向整流內(nèi)向整流：IK1通道對K+的通透性因膜的去極化而降低的現(xiàn)象。nKir離子通道對于細胞興奮過后恢復(fù)靜息的膜電位非常重要。n在動作電位產(chǎn)生過程中， Kir離子通道被一些細胞內(nèi)的陽離子如多胺所封閉，保證細胞內(nèi)的正常生理過程能

7、夠進行。n當動作電位完成后， Kir離子通道會再開放，讓鉀離子進入細胞恢復(fù)靜息的膜電位。 nKir離子通道特點：離子通道特點：1.非門控，2.開放受膜電位影響影響；3.靜息狀態(tài)時開放；是靜息膜電位形成的主要因素。動作電位的各個時相是由不同離子發(fā)生跨膜擴散而形成的（一）心室肌細胞的跨膜電位（一）心室肌細胞的跨膜電位靜息電位靜息電位( (RP) )：特點特點：-90mV，穩(wěn)定。，穩(wěn)定。RP離子基礎(chǔ)離子基礎(chǔ)：K+的外向的外向流動，流動， 即即K+ 的平衡的平衡電位電位IK1( (內(nèi)向整流鉀電內(nèi)向整流鉀電流流) )。注：也有少量注：也有少量Na+內(nèi)流，內(nèi)流，Na+ - K+泵泵的活動。的活動。RP（一

8、）心室肌細胞的跨膜電位（一）心室肌細胞的跨膜電位n動作電位動作電位AP：去極化去極化: :0期期：-90 mV +30 mV特點：特點：（1 1）去極時間短，）去極時間短， 12 ms; （2 2）去極幅度大，）去極幅度大，120mV; （3 3）去極速度快，）去極速度快，Vmax：200V/s; （4 4）極化反轉(zhuǎn)明顯。）極化反轉(zhuǎn)明顯。（一）工作細胞的跨膜電位（一）工作細胞的跨膜電位動作電位動作電位AP：復(fù)極化 （1）1期復(fù)極（快速復(fù)極初期）：+30 mV 0 mV，占時 10 ms; 0期和期和1期合稱為鋒電位期合稱為鋒電位。（2）2期復(fù)極（平臺期）：0 mV等電位，持續(xù)100150 ms

9、;（3）3期復(fù)極（快速復(fù)極末 期）：0 90 mV，占時100 150ms;（4）4期（靜息期）：穩(wěn)定于靜息電位水平。AP離子基礎(chǔ)離子基礎(chǔ) ：1. 0期去極Na+通道激活，快速大量Na+內(nèi)流（INa）2. 1期復(fù)極：Na失活，及短暫的K+外流（transient outward current,to）（一）工作細胞的跨膜電位（一）工作細胞的跨膜電位AP離子基礎(chǔ)離子基礎(chǔ) ：（3）2期復(fù)極：K+外流和Ca2+內(nèi)流，早期二者負載的跨膜電荷基本平衡，隨后，Ca2+通道（L-型鈣通道，ICa,L)失活，K+外流（延遲整流鉀電流，Ik ）增強，并逐漸延續(xù)為3期。是心肌動作電位的主要特點。（一）工作細胞的跨

10、膜電位（一）工作細胞的跨膜電位(3)3期復(fù)極：K+外流（k1，Ik ），且具正反饋性質(zhì)，使膜電位越來越快地接近Ek。(4)4期：Na+-K+泵，Na+-Ca2+交換和Ca2+泵。AP離子基礎(chǔ)離子基礎(chǔ) ：（一）工作細胞的跨膜電位（一）工作細胞的跨膜電位關(guān)于關(guān)于Na+-Ca2+交換交換機制：次級主動轉(zhuǎn)運Cardiac muscle has a sodiumcalcium exchanger in the sarcolemma which pumps calcium out of the cell at the expense of sodium entry down its electrochem

11、ical gradient. This sodium is then pumped out by the sodium-potassium pump at the expense of ATP.（一）工作細胞的跨膜電位（一）工作細胞的跨膜電位小結(jié)小結(jié): :AP形成過程形成過程ICa,LIK1mV+20-900IntracellularAction PotentialMechanical Response iCa, iKiNa , iKiNa, iK iCa, iK Overview of specific events in the ventricular action potential0期

12、形成：關(guān)于鈉通道Na+內(nèi)流(INa)1 1、電壓依從性，閾、電壓依從性，閾電位電位:70mV，激活，激活和失活都很快，叫和失活都很快，叫做快鈉通道。做快鈉通道。2 2、對、對河豚河豚毒（毒（TTX）不敏感。）不敏感。3 3、快反應(yīng)細胞和快、快反應(yīng)細胞和快反應(yīng)動作電位。反應(yīng)動作電位。河豚毒（tetrodotoxin, TTX）n鈉通道阻滯劑n神經(jīng)、骨骼肌的快INa通道對TTX敏感；心肌不敏感。分子式C11H17N3O81期形成：瞬時性外向離子流期形成：瞬時性外向離子流（transient outward current, Ito）K+外流(Ito) 關(guān)于Ito：-30mV激活，開放5-10ms。

13、 離子基礎(chǔ)：K+2期形成K+外流(Ik ） Ca2+內(nèi)流(ICa，L）關(guān)于鈣通道 Long-lasting type Ca2+-channel(ICa,L）電 壓 依 從 性 ：電 壓 依 從 性 ： - -40mV時激活，激時激活，激活與失活速度均活與失活速度均慢，對離子的特慢，對離子的特異性不強，又叫異性不強，又叫慢通道。慢通道。Ca2+、Na+均能通過，對均能通過，對異搏定和異搏定和Mn2+（阻斷劑）阻斷劑）敏感。敏感。參與2期形成的離子成分nL型鈣流ICa-Ln延遲整流鉀流IKn瞬時性外向離子流Iton慢失活鈉流主主內(nèi)向電流外向電流內(nèi)向整流內(nèi)向整流：IK1通道對K+的通透性因膜的去極化

14、而降低的現(xiàn)象。3期形成K+外流(IK ，k1 ） (二)自律細胞的跨膜電位1、浦肯野細胞電變化：基本同工作細胞特征：3期復(fù)極達靜息水平后，4期并不穩(wěn)定于該水平，而是立即開始自動、緩慢的去極化，去極一旦達到閾值，便激活Na通道，引起新的興奮。4期自動去極化1、浦肯野細胞自動去極：1.1.起搏電流起搏電流始終存在著一個緩慢、漸增的背景Na+內(nèi)流，即3期復(fù)極達到-50mV時，出現(xiàn)Na+內(nèi)流內(nèi)流(If) )，激活慢，-100mV時充分激活。此處的鈉通道不同于0期負載INa的通道，對TTX不敏感，可為Cs2+阻斷2.進行性衰減的、緩慢(Ik）Ik去極化時開放，平臺期增強，在-60 mV時開始失活。3.自

15、動去極化取決于 Na+內(nèi)流 K +外流。(二)自律細胞的跨膜電位2、竇房結(jié)細胞(二)自律細胞的跨膜電位n最大舒張電位（MRP）：-70 mVn閾電位水平較高（-40 mV）n動作電位：0期：經(jīng)慢通道的鈣內(nèi)流（Ica-L）去極速度慢，時程長7ms ，1期不明顯n3期：慢通道逐漸失活，鈣內(nèi)流逐漸減少，鉀通道開始激活，K+外流(Ik)n4期：遞減性K+外流（Ik ）； If：進行性增強； Ica-T：-50mV時開放，(二)自律細胞的跨膜電位2、竇房結(jié)細胞IK，If，ICa,T(二)自律細胞的跨膜電位2、竇房結(jié)細胞Membrane Potential (mV)0-40-60Time (msec)De

16、polarizationSpontaneousThresholdPotentialCa+ inK+ outiCa (L-type)iKiK iNa iCaAP from different areas of the heartmv0-70mv SA NODEATRIUMVENTRICLEPurkinje fibers 心室肌細胞 竇房結(jié)細胞靜息電位/最大舒張電位 RP：-90mv 最大舒張電位：-70mv閾電位 -70mv -40mv0期去極化速度 迅速 緩慢0期結(jié)束時膜電位 +30mv 0mv（不出現(xiàn)反極化）去極幅度 120mv 約70mv4期膜電位 穩(wěn)定 不穩(wěn)定（自動去極化）膜電位分期 0

17、，1，2，3，4 0，3，4表 心室肌細胞與竇房結(jié)細胞跨膜電位比較小結(jié)：二、心肌的電生理特性二、心肌的電生理特性n 興奮性n電生理特性 自律性n 傳導(dǎo)性n決定和影響興奮性的因素靜息電位水平： 閾電位水平： Na+通道的性狀：通道是否處于備用狀態(tài)，是心肌是否具有興奮性的前提，它取決于復(fù)極水平和前次興奮后的時程。（一）、興奮性（Excitability）Na+ Channel Activation and Inactivation一次興奮過程中興奮性的周期性改變n1.1.有效不應(yīng)期有效不應(yīng)期(ERP)： 絕對不應(yīng)期：絕對不應(yīng)期：0期期1期期2期期3期的期的-55 mV，心肌對任何，心肌對任何刺激不

18、發(fā)生任何反應(yīng)；刺激不發(fā)生任何反應(yīng)； 局部反應(yīng)期：局部反應(yīng)期：3期期-55mV-60mV，心肌對足夠強度的刺，心肌對足夠強度的刺激產(chǎn)生局部反應(yīng)，出現(xiàn)部分去極。由于通常所謂的興激產(chǎn)生局部反應(yīng)，出現(xiàn)部分去極。由于通常所謂的興奮是指擴布性興奮，故視作奮是指擴布性興奮，故視作“不應(yīng)不應(yīng)”，其原因是，其原因是Na+通通道完全失活或剛開始復(fù)活道完全失活或剛開始復(fù)活。（一）、興奮性n2.2.相對不應(yīng)期相對不應(yīng)期(RRP) )：3 3期期 -60mV-80 mV，閾上刺激可引起擴布性興，閾上刺激可引起擴布性興奮，并隨膜電位增大，興奮性繼續(xù)回升。原因奮，并隨膜電位增大，興奮性繼續(xù)回升。原因是是NaNa+ +通道開

19、放能力尚低于正常，此時的通道開放能力尚低于正常，此時的AP，0期速度與幅度較?。ㄆ谒俣扰c幅度較小（Na+內(nèi)流少）、時程較短。內(nèi)流少）、時程較短。一次興奮過程中興奮性的周期性改變（一）、興奮性 3. 3.超常期超常期( (SNP) )： 3 3期期 -80mV-90mV，閾下刺激即可引起擴布性興奮，即興奮，閾下刺激即可引起擴布性興奮，即興奮性超過正常。原因是膜電位基本恢復(fù)，性超過正常。原因是膜電位基本恢復(fù)，Na+通道處備用狀態(tài)、通道處備用狀態(tài)、且膜電位距閾電位近，故興奮性高；但因膜電位尚未達正常，且膜電位距閾電位近，故興奮性高；但因膜電位尚未達正常，故故Na+通道開放能力仍低、通道開放能力仍低、

20、AP的去極速度與幅度仍低于正常。的去極速度與幅度仍低于正常。（一）、興奮性一次興奮過程中興奮性的周期性改變After the effective of ARP (fast fiber)TIMEMV-800RRPERP（一）、興奮性SNPn興奮性周期性改變的意義：心肌心肌的有效不應(yīng)期長，持續(xù)到舒張早的有效不應(yīng)期長，持續(xù)到舒張早期，因此不會發(fā)生強直收縮，始期，因此不會發(fā)生強直收縮，始終作收縮和舒張的交替活動，保終作收縮和舒張的交替活動，保證心臟的泵血功能。證心臟的泵血功能。（一）、興奮性期前收縮與代償間歇 （一）、興奮性n心收縮曲線的上升支，刺激不能改變原有的節(jié)心收縮曲線的上升支，刺激不能改變原有

21、的節(jié)律性收縮；律性收縮；n心收縮曲線的下降支后半部，刺激可以引起新心收縮曲線的下降支后半部，刺激可以引起新的收縮（期前收縮）的收縮（期前收縮）n期前收縮后有一較長的心舒期（代償間歇），期前收縮后有一較長的心舒期（代償間歇），這是因為期前收縮也有自己的不應(yīng)期，使原有這是因為期前收縮也有自己的不應(yīng)期，使原有節(jié)律性興奮落入該不應(yīng)期之故。節(jié)律性興奮落入該不應(yīng)期之故。n由此說明：僅當心肌的興奮進入相對不應(yīng)期由此說明：僅當心肌的興奮進入相對不應(yīng)期（相當于機械收縮的舒張期）后，心肌細胞才（相當于機械收縮的舒張期）后，心肌細胞才有可能產(chǎn)生新的興奮和收縮，心臟只能產(chǎn)生收有可能產(chǎn)生新的興奮和收縮，心臟只能產(chǎn)生收縮

22、、舒張的交替活動，實現(xiàn)其泵血功能?？s、舒張的交替活動，實現(xiàn)其泵血功能。（一）、興奮性 （二）、自動節(jié)律性（二）、自動節(jié)律性(Autorhythmicity）n自律組織：自律組織：存在于起搏細胞與特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)存在于起搏細胞與特殊傳導(dǎo)系統(tǒng) n自律性高低用自動發(fā)生興奮的頻率來衡量：自律性高低用自動發(fā)生興奮的頻率來衡量：竇房結(jié)：竇房結(jié)：100 100 次次/ /分分心房傳導(dǎo)組織：心房傳導(dǎo)組織：50 50 次次/ /分分房室交界：房室交界：浦氏纖維：浦氏纖維：25 25 次次/ /分分n正常起搏點正常起搏點：竇房結(jié)，竇性心律竇房結(jié)，竇性心律n潛在起搏點潛在起搏點n異位起搏點異位起搏點：正常起搏點主導(dǎo)節(jié)律

23、的產(chǎn)生機制n搶先占領(lǐng)搶先占領(lǐng)(capture)(capture)：竇房結(jié)的自律性遠高于竇房結(jié)的自律性遠高于其它自律組織，當?shù)臀黄渌月山M織，當?shù)臀唤M織組織4 4期去極尚未達到期去極尚未達到閾電位水平時，來自高閾電位水平時，來自高位的興奮沖動就使其產(chǎn)位的興奮沖動就使其產(chǎn)生新的興奮，于是，低生新的興奮，于是，低位組織自身的自律性來位組織自身的自律性來不及表現(xiàn)，只能是被動不及表現(xiàn)，只能是被動跟隨跟隨。 （二）、自律性正常起搏點主導(dǎo)節(jié)律的產(chǎn)生機制n超 速 抑 制超 速 抑 制 ( o v e r d r i v e ( o v e r d r i v e suppression)suppression

24、)：潛在起搏點在竇房結(jié)的驅(qū)動下，長期超速運轉(zhuǎn)，與此同時，其自身的自律性不可能產(chǎn)生，表現(xiàn)為抑制。超速興奮，鈉反復(fù)內(nèi)流跨膜鈉濃差減小，4期自動去極減慢；鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運加快，生電性排鈉膜超極化超速程度越大，抑制程度越大。n意義：當發(fā)生短時間的竇性頻率減慢時，潛在起搏點的自律性不會立即表現(xiàn)出來，有利于防止異位搏動的發(fā)生。 （二）、自律性n決定和影響自律性的因素最大舒張電位水平閾電位水平自動去極速度 （二）、自律性Membrane Potential (mV)0-40-60Time (msec)DepolarizationSpontaneousThresholdPotentialCa+ inK+ outi

25、Ca (L-type)iKiK iNa iCa（三）、傳導(dǎo)性 (Conductivity)Cardiac Conductive SystemElectrical PathwaysSino-Atrial (SA)NodeAtrio-Ventricular(AV) NodeBundleof HISLeft BundleBranchRight BundleBranchPurkinje fibers（三）、傳導(dǎo)性Cardiac Electrical Activity The electrical pathway from pacemaker to myocytes Gap junction1 1、興奮

26、傳播途徑和速度、興奮傳播途徑和速度竇房結(jié)興奮竇房結(jié)興奮 心房肌心房肌 左右心房左右心房 優(yōu)勢傳導(dǎo)通路優(yōu)勢傳導(dǎo)通路 房室交界房室交界 房室束房室束 左右束支左右束支 浦氏纖維浦氏纖維 左右心室興奮。左右心室興奮。 （三）、傳導(dǎo)性2 2、傳導(dǎo)速度：、傳導(dǎo)速度：心房：心房：0.3m/s 0.3m/s 心室肌心室肌:0.5 m/s:0.5 m/s優(yōu)勢傳導(dǎo)通路：優(yōu)勢傳導(dǎo)通路：1m/s1m/s浦肯野纖維：浦肯野纖維：4m/s4m/s房室交界：房室交界：0.1-0.2m/s 0.1-0.2m/s 最慢達最慢達0.05m/s0.05m/s3 3、興奮傳播特點和意義、興奮傳播特點和意義1、房室延擱：房室交界傳 導(dǎo)慢，交替收縮，利于 射血。2、心室內(nèi)傳導(dǎo)快，同步收 縮，利于射血。 n決定和影響傳導(dǎo)性的因素決