心脏生理功能

nullnull心脏生理功能学习目标学习目标掌握 心脏泵血功能评定及影响因素 熟悉 心脏泵血过程、心肌细胞的生理特性 、心肌细胞的生物电现象。学 习 目 标学 习 目 标了解 第一、第二心音的特点及产生原因. 能 应用血液循环的基本知识，解释相关的生命活动现象。 能 在教师指导下进行蛙心搏动观察及起源、期前收缩与代偿间隙实验、正常人体动脉血压测定和心音听诊。 能 观察和分析一些神经体液因素对哺乳动物动脉血压的调节 null 心底朝向右后上方，心尖朝向左前下方，故心长轴是倾斜的，与身体正中矢状面呈45°。 null一、心脏生理功能 （一）心脏的泵血功能 （二）心肌细胞的生物电现象 （三）心肌的生理特性及影响因素null㈠ 体循环：左心室→主动脉…→右心房 ㈡ 肺循环：右心室→肺动脉干…→左心房 左半心——动脉心； 右半心——静脉心 二、血液循环的途径问题探讨问题探讨 心脏是血液循环的“泵”，能将压力很低的静脉血泵到压力很高的动脉系统中，心脏是如何进行泵血的呢？（一）心脏的泵血功能（一）心脏的泵血功能心率与心动周期 心脏的泵血过程 心脏泵血功能的评定 影响心输出量的因素 心脏泵血功能储备 心音null心率 概念:每分钟心脏跳动的次数称心率。 正常值：成人安静时60～100次/分，平均75次/分。 生理变异: 年龄:初生儿(130次/分) 性别:女＞男 生理功能状态:运动、情绪激动＞安静、休息 心率与心动周期null 心动周期 概念：心脏每收缩和舒张一次，构成一个机械活动周期，称为心动周期。 与心率关系：呈反变 时程：T∝1/f＝60s/75＝0.8s * 房缩 0.1s 房舒 0.7s 室缩 0.3s 室舒 0.5snull特点: 舒张期时间 ＞ 收缩期时间 心脏有全心舒张期0.4s → 利心肌休息和室充盈，但无全心收缩期 心动周期与心率呈反变关系，但心率过快时主要影响舒张期： 心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。 心率↑→心舒期↓→充盈↓＋ 休息↓心率 心动周期 室缩期 室舒期0.351.15 1.5 0.8 150 0.40.300.500.250.15null心室0.10.70.300.50收缩期舒张期心房0.1全心舒张期（一）心脏的泵血功能（一）心脏的泵血功能心率与心动周期 心脏的泵血过程 null心脏的泵血过程瓣膜开闭压 力 高 低血流方向心肌舒缩nullnull心脏的泵血过程心室的收缩和射血过程 心室舒张与充盈血过程 等容收缩期射血期等容舒张期充盈期null 等容收缩期: 心室肌开始收缩,室内压↑ 压力：房内压＜室内压↑＜主动脉压 瓣膜：房室瓣关闭，半月瓣关闭 血流：不进不出 容积：不变 心室肌进一步收缩,室内压↑↑进入 射血期 心室的收缩和射血过程null 射血期 压力：房内压＜室内压↑ ↑ ＞主动脉压 瓣膜：房室瓣关闭，半月瓣开放 血流：心室→主动脉 容积：减小 特点:先快后慢 射血开始时,血流量大,速度快 然后射血速度逐渐减慢,心室收缩和射血过程null 等容舒张期 心室肌开始舒张,室内压↓ 压力；房内压＜室内压↓＜主动脉内压 瓣膜：房室瓣关闭，半月瓣关闭 血流：不进不出 容积：不变 心室肌开始舒张,室内压↓ ↓进入充盈期: 心室舒张与充盈血过程null充盈期: 压力：房内压＞室内压↓↓＜主动脉内压 瓣膜：房室瓣开放，半月瓣关闭 血流：心房→心室 容积：增大 特点:先快后慢 心室的充盈主要由于心室内低压的抽吸作用 心房收缩的挤压作用只占充盈量的1/3 心室舒张与充盈血过程（一）心脏的泵血功能（一）心脏的泵血功能心率与心动周期 心脏的泵血过程 心脏泵血功能的评定 null 3.心脏泵血功能的评定每搏输出量和射血分数 每分输出量和心指数 心脏做功量 null 每搏输出量和射血分数 （1）每搏输出量 （stroke volume，图4-3） 一侧心室每收缩一次所射出的血量 （2）射血分数 搏出量占心室舒张末期容积的百分比null 心脏做功量：心脏射血压力与每搏输出量的乘积每分输出量和心指数 每分输出量 （cardiac output） 概念:每分钟一侧心室射出的血量 =每搏输出量心率 正常值：5 -6L/min （2）心指数：以每平方米体面积计算的心输出量 正常值:3.0～3.5L/min.m2 4.影响心输出量的因素 4.影响心输出量的因素 每分输出量 ＝ 每搏输出量 × 心率 每搏输出量 前负荷后负荷心肌收缩能力null前负荷: 即心室舒张末期充盈量 = V回心血量 +剩余血量 在一定范围内, 前负荷与心输出量呈正变. 当V回心血量↑→前负荷↑→心肌收缩力↑→搏出量↑. 反之,搏出量↓ 但当V回流量超过一定范围时,心肌收缩力↓→搏出量↓主null 后负荷即动脉血压 后负荷与心输出量呈反变. 前负荷和心肌收缩能力不变，后负荷增加→等容收缩期延长→射血期缩短→博出量减少. null心肌收缩能力 心肌收缩能力与心输出量呈正变 心肌能不依赖于前后负荷而改变其收缩功能的内在特性，是决定每搏输出量的主要因素. 心肌收缩能力增强→搏出量增加 心肌收缩力的大小主要受神经和体液因素调节null心率 在一定范围内, 心率与心输出量呈正变关系. 心率↑→心输出量↑ 但心率过快（超过160-180 次/ 分），心舒期缩短，心室充盈不足，使搏出量减少，心输出量随之而减少 心率过慢（低于40 次/ 分），即使博出量增加，由于心率过慢，心输出量随也减少请同学说出为什么临床上静脉补液时应严格控制补液的量和速度?请同学说出为什么临床上静脉补液时应严格控制补液的量和速度?null心脏泵血功能的储备 心力贮备：心输出量随人体代谢需要 而增长的能力 安静时：5 L/min 运动时：30 L/min 贮备可达25L/min null心音 在一个心动周期中，由于心肌的舒缩，瓣膜的启闭，血流的对心血管壁的撞击等机械振动产生的声音，通过周围组织传到胸壁，用听诊器在胸壁的某些部位，可听到该声音，称心音。 (二)心肌细胞的生物电现象 请学生说说学习心肌细胞的生物电现象有何意义? 心肌细胞的类型 工作细胞：普通心肌细胞，无自律性 自律细胞：特殊分化的心肌细胞，但收缩功能基本丧失 特殊传导系统：窦房结 房室交界 房室束 浦肯野纤维心肌细胞的类型 工作细胞：普通心肌细胞，无自律性 自律细胞：特殊分化的心肌细胞，但收缩功能基本丧失 特殊传导系统：窦房结 房室交界 房室束 浦肯野纤维1.工作细胞的生物电现象 2.自律细胞的生物电现象 1.工作细胞的生物电现象 2.自律细胞的生物电现象 null膜电位(mv)+450-70-90-45膜电位的变化nullNa+A-K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Cl-静息电位产生的机制Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-A-A-A-A-A-K+Na+Na+膜外膜内K+K+K+K+K+K+K+K+A-K+K+K+K+K+K+K+K+null动作电位的组成 (二)心肌细胞的生物电现象 问题探究:观察下图所示神经细胞及心肌细胞的生物电波形,比较二者有何不同?null工作细胞的生物电现象 静息电位（RP） 电位值：-80－90 mV 形成机制：主要是K+的外流，与神经纤维RP相似 动作电位（AP，图 ） 特点 ①复极过程复杂 ②持续时间长 ③升降支不对称心室肌细胞动作电位的分期 0期：膜去极化,刺激 RP 阈电位 AP上升支 1期——快速复极初期 2期——缓慢复极期（平台期，主要特征） 3期——快速复极末期 4期——静息期（膜电位稳定于RP水平)心室肌细胞动作电位的分期 0期：膜去极化,刺激 RP 阈电位 AP上升支 1期——快速复极初期 2期——缓慢复极期（平台期，主要特征） 3期——快速复极末期 4期——静息期（膜电位稳定于RP水平)null+K+Na+K+Ca2+钠泵K+心室肌细胞动作电位的产生机制null心室肌细胞动作电位的产生机制离子恢复null 自律细胞的生物电现象 自律细胞的特点-4期自动去极化 窦房结自律细胞的： RP不稳定,能自动去极化,有最大舒张电位生物电现象. AP分成三期,0期,3期,4期,无1期和2期. 0期：当4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙通道→Ca2+内流 3期： K 外流 4期: 4期自动去极化 K+外流的逐渐减少, Na+ 和Ca2+少量内流null特点： 　（1）0期去极缓慢，幅度小 　（2）没有明显的1期和平台期 　（3）最大复极电位小 　（4）AP的超射值较小 　（5）4期自动去极化速度最快浦肯野细胞的生物电 浦肯野细胞的生物电 形成机制： 0、1、2、3期：心室肌细胞基本相似。 4期电位不稳定, 机制：为递增性Na+为主的内流+ 递减性K+外流.nullnull(三)心脏的生理特性及其影响因素心肌的生理特性 自律性 兴奋性 传导性 收缩性 理化因素对心肌生理特性的影响 null自律性 概念：离体或脱离神经支配的心脏，在适宜的环境中仍能自动地产生节律性兴奋和收缩的特性. 基础:4期自动去极化 起源:心脏内特殊传导组织. 高低：窦房结最高（100 次/分）房室交界其次（约50 次/分),浦肯野纤维最低（约25 次/分） 正常起搏点:窦房结 潜在起搏点: 窦房结以外的自律组织,正常时不表现出来 异位起搏点:窦房结以外的自律组织,特殊时表现出来. 窦性节律:以窦房结为起搏点的心脏活动节律. 异位节律:由异位起搏点引起的心脏活动.nullnull兴奋性 概念:心肌细胞对刺激发生反应的能力称为兴奋性. 兴奋性的周期性变化(图) 有效不应期：0期开始复极－60 mV 绝对不应期 局部反应期 相对不应期：－ 60 mV  － 80 mV 超常期： － 80 mV  － 90 mV 不能爆发动作电位兴奋性低于正常兴奋性高于正常nullnull特点: 有效不应期特别长，相当整个心肌的收缩期和舒张早期。其生理意义是使心肌不会产生强直收缩，始终保持收缩和舒张交替进行null 期前收缩和代偿间隙（图） *在有效不应期后、下一次窦房结产生的兴奋下传到达之前，由于异常刺激（人工或病理性刺激）作用于心肌，使心肌产生一次额外的兴奋和收缩，称为期前收缩，又称早搏 *在期前收缩之后，由窦房结下传的兴奋往往落在期前收缩的有效不应期内，不能引起心室兴奋和收缩，使期前收缩之后往往出现一段较长时间的舒张期称为代偿间歇nullnull 传导性 传导原理 :局部电流 传导途径（图） null 房室延搁 *概念：房室交界是正常兴奋由心房传入心室的惟 一通路，但其速度缓慢，这种现象称房室延搁 *意义：使心室在房缩完成后（心室充分充盈）才 开始收缩以确保射血传导时间 心房内---房室交界---心室内 (0.06s) (0.1s) (0.06s) 传导特点 心肌细胞间的直接电传递。 兴奋通过房室交界区有一房室延搁 心脏内各部位兴奋的传导速度有所不同。null收缩性 *特点 对细胞外液Ca2+依赖性大,在一定范围内细胞外液Ca2+ 浓度↑↓ → 收缩力↑↓ 同步收缩(全或无式收缩） 不发生强直收缩null生理特性 特点 意义 自律性 各部不一 保证心脏以窦性节律活动 窦房结最高 兴奋性 有效不应期 保证心脏舒缩交替进行 特别长 有利于心室充盈 传导性 各部传导 保证房室交替收缩、左右心 速度不一 室同时收缩，利于心脏射血 收缩性 全或无 保证心房（心室）同时收缩 有利于心脏射血 小 结null理化因素对心肌生理特性的影响 温度和酸碱度的影响 体温的影响 *体温升高，心率加快 *体温降低，心率减慢 pH的影响 *pH偏低（酸中毒），心肌收缩力降低 *pH偏高（碱中毒），心肌收缩力增强null 离子对心肌的影响 K+的影响 *高血钾：心肌兴奋性、自律性、传导性和收缩性 都下降，心收缩力减弱，心动过缓和传 导阻滞，严重心脏停于舒张状态 *低血钾：心肌兴奋性、自律性和收缩性都增高， 传导性降低，易产生期前收缩和异位节律 Ca2+的影响 *高血钙：心肌兴奋性、自律性增高,收缩力增强 *低血钙：心肌兴奋性、自律性降低,收缩力减弱 Na+的影响：是维持心肌兴奋性必需的离子。null1. 在心脏的特殊传导系统中自律性最高的部位是 A. 房室交界 B. 心房肌 C. 窦房结 D. 房室柬 E. 浦肯野纤维 2. 房室延搁的意义是 A. 使心室肌不产生强直收缩 B. 有利于心室肌几乎同步收缩 C. 使心室肌有效不应期延长 D. 使心房、心室不发生同时收缩 E. 使心室肌收缩力增强本章测验null3. 心脏不会发生强直收缩的原因是 A. 心肌具有自动节律性 B. 兴奋后的有效不应期特别长 C. 不受躯体运动神经的支配 D. 心肌收缩形式是“全或无”式 E. 细胞内钙离子储存量少 4. 正常成年人安静状态下每搏输出量约为 A. 7 ml B. 10 ml C. 35 ml D. 70 ml E. 120 mlnull5. 期前收缩之后出现代偿间歇的原因是由于 A. 窦房结的节律性兴奋少发放了一次 B. 窦房结的节律性兴奋延迟发放 C. 期前兴奋所引起的有效不应期较长 D. 窦房结的一次节律性兴奋落在期前兴奋的有效不应 期中 E. 以上都不是 6. 下列因素变化中主要影响收缩压的是 A. 搏出量 B. 心率 C. 外周阻力 D. 循环血量 E. 大动脉管壁弹性null7. 第一心音标志着 A. 心房收缩的开始 B. 心室收缩的开始 C. 心房舒张的开始 D. 心室舒张的开始 E. 全心舒张的开始 8. 心肌收缩的前负荷是指 A. 心室舒张末期充盈量 B. 大动脉血压 C. 平均动脉压 D. 外周阻力 E. 每搏输出量null9. 在射血时，心腔内压力变化是 A. 房内压>室内压>动脉压 B. 房内压>室内压<动脉 C. 房内压<室内压<动脉压 D. 房内压<室内压>动脉压 E. 房内压>室内压>动脉压 10. 每搏输出量不变的前提下，决定心输出量的因素是 A. 前负荷 B. 后负荷 C. 外周阻力 D. 心率 E. 动脉血压null11. 第二心音的产生主要是由于 A. 心室收缩时，血液冲击半月瓣的震动 B. 心室收缩时，半月瓣突然开放时的震动 C. 心室收缩时，血液射入主动脉和肺动脉冲击管壁震动 D. 心室舒张时，半月瓣迅速关闭，血液冲击主动脉和肺 动脉管壁的震动 E. 心室舒张时，大动脉弹性回缩的震动 12. 影响正常人舒张压的主要因素是 A. 心输出量 B. 大动脉的弹性 C. 血液粘滞性 D. 小动脉和微动脉 E. 循环血量null13. 在心动周期中房室舒张的关系是 A. 同时收缩而不同时舒张 B. 心室收缩结束心房立即收缩 C. 心房收缩结束心室开始收缩 D. 心室舒张结束心房开始收缩 E. 心房舒张结束心室开始收缩 14.形成动脉血压的前提条件是 A. 心肌收缩力 B. 外周阻力 C. 心肌前负荷 D. 心肌后负荷 E. 心血管中有足够的血液充盈null15. 心室血液的充盈主要是由于 A. 心室舒张时，室内压降低所引起的 B. 心房收缩时的挤压作用 C. 呼吸运动中胸内负压的抽吸作用 D. 血液的重力作用 E. 以上均不是 16. 平均动脉压等于 A. （收缩压+舒张压）／2 B. （舒张压+脉压）／2 C. 收缩压+1／3脉压 B. 舒张压+1／3脉压 E. 舒张压+脉压本章测验答案本章测验答案1. C 2. D 3. B 4. D 5. D 6. A 7. B 8. A 9. D 10. D 11. D 12. D 13. C 14. E 15. A 16. B null图1 每搏输出量null图2 心室肌动作电位动作电位msnull图3 心室肌动作电位形成机制null图4 心肌兴奋的周期性变化及与心肌收缩的关系null图5 期前收缩和代偿间歇null图6 心脏特殊传导系统的组成