心血管生理學(xué)基礎(chǔ)與臨床主講人：尤行宏湖北中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室心血管系統(tǒng)的功能（1）物質(zhì)運輸功能（2）實現(xiàn)機體的體液調(diào)節(jié)（3）維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)（4）實現(xiàn)血液防御功能（5）內(nèi)分泌功能

心臟泵血心臟泵血第一講心肌力學(xué)基礎(chǔ)心臟一次收縮和舒張構(gòu)成的一個機械活動周期心動周期（cardiaccycle）心率為75次/分鐘，則心動周期為0.8秒一、心動周期Concept:

Thecardiaceventsthatoccurfromthebeginningofoneheartbeattothebeginningofthenext.

Iftheheartbeats75beatsperminute,theneachcardiaccycletakes0.8second.Thecardiaccycleiscomposedofdiastoleandsystole0.80.50.40.30.20.10.70.6ContractionofventricleContractionofatriumWholeheartdiastolerelaxationofventricle特點:

1.房室不同時收縮，心室收縮緊跟在心房收縮完畢后進行2.有一個全心舒張期3.舒張期長于收縮期

:有利于心臟充盈與心臟供血

心臟在循環(huán)系統(tǒng)中起著“泵”的作用，心臟泵血功能的完成，主要取決于兩個因素：①心臟節(jié)律性收縮和舒張而造成心室和心房及動脈之間的壓力差，形成推動血液流動的動力。②心臟內(nèi)4套瓣膜的啟閉控制著血流的方向。二、心室的泵血過程左心室左心房主動脈2、心室射血期1、等容收縮期室內(nèi)壓＜主動脈壓室內(nèi)壓＞主動脈壓a.快速射血期:2/3totalejectionvolume,rapid,0.1sb.減慢射血期:1/3totalejectionvolume,0.15S.3、等容舒張期4、心室充盈期室內(nèi)壓＞房內(nèi)壓室內(nèi)壓＜房內(nèi)壓c.心房收縮期:室內(nèi)壓＜房內(nèi)壓占回心血量的20%快速充盈期:2/3oftotalfillingvolumeduration:0.11sb.減慢充盈期:1/3oftotalfillingvolumeduration:0.22s收縮期心動周期舒張期心動周期中壓力、容積等變化A波：心房收縮時，房內(nèi)壓升高形成。

c波：心室收縮，房室瓣凸入心房，導(dǎo)致房內(nèi)壓略升高形成。v波：心室收縮期末，血液從靜脈回流，房內(nèi)壓持續(xù)升高形成。三、心房在心臟泵血過程中的作用（1）心房收縮期：心房和大V內(nèi)的血液快速入室（占總充盈量2/3）↓心室容積迅速↑幫助心室充盈初級泵（2）心房舒張期：接納心臟主要由心肌細胞構(gòu)成，包括工作肌細胞和特殊分化的心肌細胞。不同的心肌細胞其組織學(xué)特點、功能和電生理學(xué)特性也有不同。工作肌細胞包括心房肌和心室肌細胞，其胞漿內(nèi)含有豐富的肌原纖維，具有較強的收縮性，是心臟泵血功能的動力。四、心肌力學(xué)的分子機制又稱橫紋肌。

橫紋肌（striatedmuscle）

有明暗相間的橫紋，故在心肌肌纖維上肌原纖維呈細絲狀，直徑約l～2μm。光鏡下，每條肌原纖維是由許多明暗相間的帶所組成，所有肌原纖維上的明帶和暗帶都整齊地排列在同一平面上，故使肌纖維呈現(xiàn)明、暗相間的橫紋。

1．肌原纖維（myofibril）（一）肌原纖維和肌小節(jié)暗帶

明帶M線

H帶

明帶Z線

Z線

暗帶暗帶明帶2．肌小節(jié)（sarcomere）

Z線Z線

肌小節(jié)：相鄰的兩Z線之間的區(qū)域1.5~3.5μm電子顯微鏡下可見，肌小節(jié)的明帶、暗帶由更粗肌絲細肌絲細的、縱向平行排列的絲狀結(jié)構(gòu)——肌絲組成。暗帶的肌絲，較粗（d=10nm）。明帶的肌絲，較細（d=5nm）。3．肌絲——明、暗帶中包含的絲狀結(jié)構(gòu)。粗肌絲橫斷面

細肌絲橫斷面

粗、細肌絲相互重疊橫斷面

d=10nm

d=5nm

粗、細肌絲空間排列的模式圖

（二）心肌細胞收縮的分子機制肌絲滑行學(xué)說（slidingtheory）肌肉收縮時在外觀上雖然表現(xiàn)為肌肉或肌纖維的縮短，但肌細胞內(nèi)并無肌絲或其它分子結(jié)構(gòu)的縮短，只是由于細肌絲主動向粗肌絲間隙滑行，使相鄰的Z線相互靠近，肌小節(jié)長度變短，造成肌肉或肌纖維長度的縮短。Z線

Z線Z線

肌小節(jié)肌小節(jié)肌絲的分子結(jié)構(gòu)收縮的分子機制肌肉收縮的過程1.肌絲的分子結(jié)構(gòu)粗肌絲細肌絲肌絲-----肌球蛋白（myosin，肌凝蛋白）橫橋（cross-bridge）*桿部：與肌動蛋白結(jié)合

ATP酶活性（需與肌動蛋白結(jié)合

）*頭部：粗肌絲主桿，長150nm粗肌絲粗肌絲的結(jié)構(gòu)及其排列肌凝蛋白橫橋排列橫橋作用過程圖示*肌鈣蛋白（troponin）阻止肌動蛋白與橫撟結(jié)合組成細肌絲主桿與橫撟結(jié)合，激活其ATP酶細肌絲*肌動蛋白（actin）*原肌球蛋白（tropomyosin）TnT：與原肌球蛋白結(jié)合TnI：與肌動蛋白結(jié)合TnC：與Ca2+結(jié)合-----由三種蛋白質(zhì)組成MSATTMTIC肌鈣蛋白復(fù)合物

原肌球蛋白肌動蛋白細肌絲結(jié)構(gòu)的分子組成2.肌肉收縮的過程Ca2+Ca2+安靜狀態(tài)胞漿[Ca2+]MSATTMTICMSATTMTIC肌鈣蛋白肌動蛋白原肌球蛋白橫橋與肌動蛋白結(jié)合肌漿Ca2+

↑肌動蛋白結(jié)合位點暴露TnI亞基與肌動蛋白分離原肌球蛋白移位橫橋扭動，牽引細肌絲向粗肌絲移動Ca2+

與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白構(gòu)型改變ATP酶激活并水解ATP，釋放能量肌絲滑行過程Ca2+

與肌鈣蛋白結(jié)合橫橋牽引細肌絲向粗肌絲移動橫橋與肌動蛋白結(jié)合肌動蛋白結(jié)合位點暴露原肌球蛋白移位MSATTMTICMSATTMTICCa2+↑心臟不斷泵血以保證機體代謝的需要，用心臟泵出的血液量是衡量心臟功能的基本指標。但單純以一項指標來評定不同個體的心功能狀態(tài)，具有局限性，甚至?xí)鞒鲥e誤的判斷，因此，綜合多項指標，有利于客觀判斷某一個體的心臟泵血功能。五、心臟泵血功能的評定1.每搏輸出量和射血分數(shù)搏出量：一側(cè)心室一次心搏所射出的血量（60～80ml

）。

搏出量，相當于心室舒張末期容積(130～145ml)與心室收縮末期容積之差，每次心搏，心室內(nèi)血液并沒有全部被射出。

（一）心臟泵血功能的評價指標生理:

在正常范圍內(nèi)，搏出量與心舒末期容積相適應(yīng)，心舒末期容積增加，搏輸出量增加，射血分數(shù)不變。

射血分數(shù):每搏輸出量和心舒末期容量的百分比。

(60～80ml／130～145mlml＝50～60％)。病理:

在心功能減退、心室擴大時，搏輸出量雖可與正常人無明顯差別，但已不能與擴大的心舒末期容積相適應(yīng)，射血分數(shù)明顯下降。

射血分數(shù)的大小和每搏輸出量和舒張末期容量有關(guān)。%100)()(×=MLML心舒末期容積搏出量射血分數(shù)心輸出量：每分鐘由一側(cè)心室輸出的血液總量,簡稱心輸出量。

2.每分輸出量與心指數(shù)心指數(shù)：空腹和安靜狀態(tài)下,每平方米體表面積的心輸出量。(3.0～3.5L/min.m2)

心輸出量=每搏輸出量×心率(4.5～6L/min)

心輸出量隨著機體活動和代謝情況而變化（運動、情緒激動、懷孕等）；女子較同體重男子約低10％。心指數(shù)在10歲左右最大（4L/min.m2以上）；以后隨年齡增長而逐漸下降,到80歲時，接近2L/min.m2。分析比較不同個體心功能的常用指標。22min/)mminL/(mL體表面積心輸出量心指數(shù)=

心臟作功所釋放的能量轉(zhuǎn)化為壓強能和血流的動能二部分。

搏出功：搏出功(J)=每搏輸出量(L)×(平均動脈壓—平均心房壓)

×13.6×9.807×(1/1000)=83.1g.m)。

每分功=搏出功×心率

心臟收縮不僅排出一定量的血液，而且使這部分血液具有較高的壓強能和較快的流速。在動脈壓增高的情況下，心臟要射出與原先同等量的血液，就必須加強收縮。用心臟作功量要比單純的心輸出量評定心臟泵血功能的指標更為全面。3.心臟作功臨床心功能檢查進行心室泵血功能評定，可應(yīng)用無創(chuàng)傷性和創(chuàng)傷性方法。（二）臨床心功能檢查

無創(chuàng)傷性方法包括超聲心動