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1、第四章第四章 血液循環(huán)血液循環(huán)第一節(jié)第一節(jié) 心臟的泵血功能心臟的泵血功能第二節(jié)第二節(jié) 心臟電生理和生理特性心臟電生理和生理特性第三節(jié)第三節(jié) 血血 管管 生生 理理第四節(jié)第四節(jié) 心血管活動的調節(jié)心血管活動的調節(jié)第五節(jié)第五節(jié) 器器 官官 循循 環(huán)環(huán)1第一節(jié)第一節(jié) 心臟的泵血功能心臟的泵血功能右心:右心:泵血入肺循環(huán);泵血入肺循環(huán);左心:左心: 泵血入體循環(huán)泵血入體循環(huán)2一、心臟的泵血過程一、心臟的泵血過程(一)心動周期(一)心動周期概念:心臟每收縮和舒張一次稱心動周期概念:心臟每收縮和舒張一次稱心動周期時程時程:T1/fT1/f60s/7560s/750.8s 0.8s 房縮房縮 0.1s 0.1
2、s 房舒房舒 0.7s 0.7s 室縮室縮 0.3s0.3s室舒室舒 0.5s0.5s3心動周期特點心動周期特點: : 舒張期時間收縮期時間舒張期時間收縮期時間 全心舒張期全心舒張期0.4s0.4s利心肌休息和充盈利心肌休息和充盈 心率快慢主要影響舒張期心率快慢主要影響舒張期心率心率 心動周期心動周期 室縮期室縮期 室舒期室舒期0.351.1540 1.575 0.8150 0.40.300.500.250.15心縮心縮( (舒舒) )期習慣以心室的活動作為心臟活期習慣以心室的活動作為心臟活動的指標動的指標4(二)心臟泵血過程(二)心臟泵血過程5 心動周期中壓力、容積等變化心動周期中壓力、容積
3、等變化67 1234567心房收縮期心房收縮期等容收縮期等容收縮期快速射血期快速射血期減慢射血期減慢射血期等容舒張期等容舒張期快速充盈期快速充盈期減慢充盈期減慢充盈期a.主動脈瓣開主動脈瓣開主主A壓壓c. 二尖瓣關二尖瓣關左室壓左室壓左房壓左房壓b.主動脈瓣關主動脈瓣關d. 二尖瓣開二尖瓣開8( (一一) )心房的泵血心房的泵血心房收縮心房收縮房房內壓內壓已開放的房室瓣已開放的房室瓣(動脈(動脈瓣處關閉狀態(tài))瓣處關閉狀態(tài)) 擠血入心室擠血入心室(占心室充盈量(占心室充盈量25%25%)9(二)心室的泵血(二)心室的泵血1.1.心室收縮期心室收縮期( (1)1)等容收縮期等容收縮期:心室開始收縮
4、心室開始收縮 室內壓室內壓房室瓣關閉房室瓣關閉室內壓低于主動脈壓,室內壓低于主動脈壓,主動脈瓣處于關閉狀態(tài)主動脈瓣處于關閉狀態(tài)10等容收縮期的特點:等容收縮期的特點: 其時程長短與與肌其時程長短與與肌縮力、后負荷有關:縮力、后負荷有關:肌縮力肌縮力等容收縮期等容收縮期后負荷后負荷等容收縮期等容收縮期 房室瓣、動脈瓣處房室瓣、動脈瓣處關閉狀態(tài):關閉狀態(tài):容積不變、容積不變、血液不流血液不流 等容收縮末的動脈等容收縮末的動脈壓最低壓最低 室內壓上升速度最室內壓上升速度最快快 11(2 2)快速射血期)快速射血期:心室繼續(xù)收縮心室繼續(xù)收縮 室內壓動脈壓室內壓動脈壓動脈瓣開放動脈瓣開放(房室瓣仍處于關
5、閉狀態(tài))房室瓣仍處于關閉狀態(tài))迅速射血入動脈迅速射血入動脈(占射(占射血量血量2/32/3)心室容積迅速心室容積迅速特點特點:快速射血期末室內:快速射血期末室內壓與主動脈壓最高;壓與主動脈壓最高; 用時少用時少(1/31/3收縮收縮期期) ),射血量大。,射血量大。12(3)(3)減慢射血期減慢射血期:射血入動脈射血入動脈 心室容積繼續(xù)心室容積繼續(xù)室內壓略動脈壓室內壓略動脈壓 血液的動能繼續(xù)射血入血液的動能繼續(xù)射血入動脈(占射動脈(占射血量血量1/31/3) 心室容積繼續(xù)心室容積繼續(xù)特點特點:心室內壓已經(jīng)低于主心室內壓已經(jīng)低于主動脈壓動脈壓 用時長(用時長(1/21/2收縮收縮期期),射血量少
6、),射血量少132.2.心室舒張期心室舒張期(1)(1)等容舒張期:等容舒張期:心室開始舒張心室開始舒張 室內壓室內壓(室內壓明顯動脈(室內壓明顯動脈壓)壓)動脈瓣關閉動脈瓣關閉心室繼續(xù)舒張心室繼續(xù)舒張室內壓仍房內壓室內壓仍房內壓房室瓣仍處于關閉房室瓣仍處于關閉狀態(tài)狀態(tài)特點特點:瓣膜都處于關閉狀態(tài):瓣膜都處于關閉狀態(tài):容積不變容積不變 等容舒張期末心室等容舒張期末心室容容積最小積最小 室內壓下降速度最快室內壓下降速度最快1415(2)(2)快速充盈期:快速充盈期:心室繼續(xù)舒張心室繼續(xù)舒張室內壓室內壓(室內壓房內壓)(室內壓房內壓)房室瓣開放房室瓣開放心房和大心房和大V V內的血液快速內的血液快
7、速入室(占總充盈量入室(占總充盈量2/32/3)心室容積迅速心室容積迅速特點特點:心室容積增加速度最快:心室容積增加速度最快16(3)(3)減慢充盈期:減慢充盈期: 隨著心室內血液的隨著心室內血液的充盈,心室與心房、充盈,心室與心房、大大V V間的壓力差減小,間的壓力差減小,血液流入心室的速血液流入心室的速度減慢。度減慢。在心室舒張期的最在心室舒張期的最后后0.1 s0.1 s,下一個心,下一個心動周期的心房收縮動周期的心房收縮期開始期開始1718心室肌的收縮和舒張是導致壓力梯度、血流心室肌的收縮和舒張是導致壓力梯度、血流主要原因主要原因心房的收縮可使心室再增加一部分充盈量心房的收縮可使心室再
8、增加一部分充盈量(25%),對心室充盈起輔助作用),對心室充盈起輔助作用瓣膜的結構特點和啟閉活動使血液只能沿一瓣膜的結構特點和啟閉活動使血液只能沿一個方向流動個方向流動 二、心臟泵血功能的評價二、心臟泵血功能的評價(一)每搏輸出量及射血分數(shù)(一)每搏輸出量及射血分數(shù) 1 1. .(每)搏輸出量(每)搏輸出量(stroke volume):一側心室):一側心室每次搏出的血量(每次搏出的血量(70ml70ml)。)。 射血分數(shù)射血分數(shù)(ejection fraction) = =每搏輸出量心舒張末期每搏輸出量心舒張末期容積容積 70ml70ml125ml125ml55556565 心室擴大、心功能
9、下降(每搏輸出量可不變)心室擴大、心功能下降(每搏輸出量可不變)心心舒張末期容積舒張末期容積射血分數(shù)射血分數(shù) 19202.2.每分輸出量與心指數(shù)每分輸出量與心指數(shù)每分輸出量(每分輸出量(minute volume):又稱心輸出量:又稱心輸出量(cardiac outputcardiac output)一側心室每分鐘射出的血量一側心室每分鐘射出的血量每搏輸出量每搏輸出量心率心率4.54.56L/min6L/min心指數(shù)心指數(shù)(cardiac index):空腹和:空腹和安靜狀態(tài)下安靜狀態(tài)下, , 每平每平方米體表面積的每分心輸出量方米體表面積的每分心輸出量3.03.03.5L/min.m3.5L
10、/min.m2 2 變變 異:異:1010歲心指數(shù)最大(歲心指數(shù)最大(4L/min.m4L/min.m2 2以上);以以上);以后隨年齡增長而漸降后隨年齡增長而漸降, ,到到8080歲時接近歲時接近2L/min.m2L/min.m2 2 意意 義:評定不同個體心功能義:評定不同個體心功能21(二)心臟作功量(二)心臟作功量心室一次收縮所做的功稱為每搏功(心室一次收縮所做的功稱為每搏功(stroke work)搏出血液所增加的壓強能和動能(搏出血液所增加的壓強能和動能(1%)表示表示壓強能等于搏出量乘以射血壓力壓強能等于搏出量乘以射血壓力 搏搏 功功=搏出量搏出量( (平均動脈壓平均動脈壓左心房
11、平均壓左心房平均壓) 每搏每搏功功=70(92-692-6)= =0.803J每分功每分功=搏搏 功功 心心 率,率,為為60.2J/min心肌心肌的做功量與心肌的耗氧量相的做功量與心肌的耗氧量相平行平行,而而動脈壓動脈壓對心肌耗氧量對心肌耗氧量的影響大于心輸出量對耗氧量的影響,因此,用心臟做功量來的影響大于心輸出量對耗氧量的影響,因此,用心臟做功量來評定心臟泵血功能比用心輸出量更為全面評定心臟泵血功能比用心輸出量更為全面正常左、右心室輸出量相等,但肺動脈平均壓僅為主動脈平均正常左、右心室輸出量相等,但肺動脈平均壓僅為主動脈平均壓的壓的1/6左右,故右心室做功量也只有左心室的左右,故右心室做功
12、量也只有左心室的1/622三、心臟泵血功能儲備三、心臟泵血功能儲備 心輸出量心輸出量能隨機體代謝的需要而增加的能力稱為心能隨機體代謝的需要而增加的能力稱為心力貯備(力貯備(cardiac reservecardiac reserve)或心泵功能)或心泵功能貯備;反映貯備;反映心臟的健康程度、心臟泵血功能心臟的健康程度、心臟泵血功能 組成組成心率貯備:心率貯備:2 22.52.5倍(倍(75上升到上升到180)搏出量貯備:搏出量貯備:收縮期貯備量:收縮期貯備量:353540ml(40ml(射血分數(shù)射血分數(shù)) ) (心室收縮末期容積:(心室收縮末期容積:5555降至降至15152020)舒張期貯備
13、量舒張期貯備量:15ml15ml(140-125140-125)23運動員運動員心肌纖維增粗,心肌收縮能力增強,心肌纖維增粗,心肌收縮能力增強,心率心率220次次/分分 才開始出現(xiàn)心輸出量的下降才開始出現(xiàn)心輸出量的下降 四、影響心輸出量因素(心泵功能的調節(jié))四、影響心輸出量因素(心泵功能的調節(jié)) 每分輸出量每分輸出量 每搏輸出量每搏輸出量 心率心率 (一一)前負荷前負荷 等長自身調節(jié)等長自身調節(jié)異長自身調節(jié)異長自身調節(jié)前負荷、前負荷、 后負荷、后負荷、 心縮力心縮力24心室舒張末期的血液充盈量即心舒末期心室舒張末期的血液充盈量即心舒末期容積:容積:心室舒張末期壓力心室舒張末期壓力(end-di
14、astolic pressureend-diastolic pressure)心房內壓力心房內壓力將不同心室舒張末期壓力或容積對應的將不同心室舒張末期壓力或容積對應的搏出量或搏功繪制成圖,就得到心室功搏出量或搏功繪制成圖,就得到心室功能曲線(能曲線(ventricular function ventricular function curvecurve) 前負荷前負荷(心舒末期容量(心舒末期容量) 心肌初長度心肌初長度 心肌收縮力心肌收縮力 心搏出量心搏出量 異長自身調節(jié)異長自身調節(jié)(heterometric heterometric regulationregulation)心臟通過改變心肌
15、細胞初長心臟通過改變心肌細胞初長度調節(jié)心臟泵血能力的調節(jié)度調節(jié)心臟泵血能力的調節(jié)方式方式,稱稱之之 特點:調節(jié)范圍特點:調節(jié)范圍??;小;連接蛋白使連接蛋白使心室肌的伸展性心室肌的伸展性較小,能對抗心肌細胞被過較小,能對抗心肌細胞被過度拉長度拉長,所以曲線沒有降支,所以曲線沒有降支心室心室舒張末期容積的適當增大可增強心室收縮力的現(xiàn)象稱為舒張末期容積的適當增大可增強心室收縮力的現(xiàn)象稱為心的定律心的定律。把。把心室舒張末期容積與心室收縮力的正相關關系心室舒張末期容積與心室收縮力的正相關關系稱為稱為Frank-Starling定律,把心室功能曲線稱為定律,把心室功能曲線稱為Frank-Starling
16、曲線曲線2526心室的前負荷主要是由心室舒張末期充盈的血心室的前負荷主要是由心室舒張末期充盈的血液量決定液量決定的,心室充盈的,心室充盈的血量是靜脈回心血量的血量是靜脈回心血量和心室射血后剩余血量兩者的總和和心室射血后剩余血量兩者的總和。1. 靜脈回心血量靜脈回心血量:(1)心室充盈期的持續(xù)時間)心室充盈期的持續(xù)時間 : 當心率增快時,當心率增快時,充盈壓降低,使搏出量減少;充盈壓降低,使搏出量減少; (2)靜脈回流速度)靜脈回流速度 :正相關:正相關取決于取決于外周靜脈壓與心房壓之外周靜脈壓與心房壓之差差心臟泵血功能下降時,中心靜脈壓升高,可導心臟泵血功能下降時,中心靜脈壓升高,可導致靜脈回
17、流減慢;而失血后,外周靜脈壓力降致靜脈回流減慢;而失血后,外周靜脈壓力降低低,靜脈回流,靜脈回流減慢減慢27(3)心包內壓)心包內壓 :在心包積液時,心包內壓增高,:在心包積液時,心包內壓增高,可妨礙心室充盈,使心室舒張末期容積減少,搏出可妨礙心室充盈,使心室舒張末期容積減少,搏出量量降低降低(4)心室順應性)心室順應性 ;用單位跨壁壓力作用下所引起;用單位跨壁壓力作用下所引起的心室容積的心室容積改變改變(V/P)來來表示。室壁纖維化、表示。室壁纖維化、心肌肥厚心肌肥厚等心室等心室順應性降低,心室舒張期的充盈量順應性降低,心室舒張期的充盈量減少,搏出量降低減少,搏出量降低2.心室心室射血后的剩
18、余血量射血后的剩余血量:增加增加將導致總充盈量增加,心室充盈壓增高,搏出將導致總充盈量增加,心室充盈壓增高,搏出量隨之增加量隨之增加(二)后負荷(二)后負荷= = A ABpBp臨床:臨床:A AB B持續(xù)持續(xù)心心肌肥厚肌肥厚泵血功能泵血功能搏出量恢復正常搏出量恢復正常異長自身調節(jié)異長自身調節(jié)等長自身調節(jié)及神經(jīng)等長自身調節(jié)及神經(jīng)- -體液調節(jié)體液調節(jié)前負荷前負荷剩余量剩余量回流量不變回流量不變搏出量搏出量射血期射血期射血速射血速等容收縮期等容收縮期心肌縮速心肌縮速后負荷后負荷(一定范圍內)(一定范圍內)28(三)心?。ㄈ┬募∈湛s能力:收縮能力:等長自身調節(jié)等長自身調節(jié) 概念概念:心肌不依賴:
19、心肌不依賴于負荷的改變調節(jié)其于負荷的改變調節(jié)其力學活動(包括收縮力學活動(包括收縮活動的強度和速度)的內在特性,稱為心肌收縮能力活動的強度和速度)的內在特性,稱為心肌收縮能力(myocardial contractilitymyocardial contractility) 29意義:意義:能對持續(xù)的、劇烈能對持續(xù)的、劇烈的循環(huán)變化有強大的調節(jié)的循環(huán)變化有強大的調節(jié)作用作用這種與初長度無關,心臟這種與初長度無關,心臟通過調節(jié)收縮能力,改變通過調節(jié)收縮能力,改變泵血功能的調節(jié)方式又稱泵血功能的調節(jié)方式又稱為等長調節(jié)(為等長調節(jié)(homometric homometric regulationre
20、gulation)30在粗細肌絲重疊區(qū)可形成連接在粗細肌絲重疊區(qū)可形成連接橫橋,但橫橋并橫橋,但橫橋并不不會全部活化,活化的比例取決于:會全部活化,活化的比例取決于:胞漿胞漿CaCa2+2+濃度的升高程度(兒茶酚胺濃度的升高程度(兒茶酚胺 腎上腺腎上腺素能受體素能受體 cAMP Ca+通道開放通道開放 胞漿胞漿CaCa2+ 2+ 肌鈣蛋白肌鈣蛋白對對CaCa2+2+的的親和力親和力(鈣增敏劑如茶堿(鈣增敏劑如茶堿 肌鈣蛋白對鈣的親和力肌鈣蛋白對鈣的親和力 )肌球蛋白肌球蛋白ATP酶活性酶活性 (甲狀腺激素、體育鍛煉使其(甲狀腺激素、體育鍛煉使其 )( (四四) ) 心率心率單位時間內心臟舒縮的
21、次數(shù)稱心率。單位時間內心臟舒縮的次數(shù)稱心率。正常變異正常變異: : 年齡年齡: :初生兒初生兒(130(130次次/ /分分) ),成人,成人(60(60100100次次/ /分分) ) 體溫每體溫每11心率心率1010次次/ /分分心率心率每搏輸出量每分輸出量每搏輸出量每分輸出量 4040170170次次/ /分分: :心率心率每分心輸出量每分心輸出量 170170次次/ /分分 心動周期縮短(尤其心舒期)心動周期縮短(尤其心舒期) 充盈量充盈量每搏出量每搏出量每分心輸出量每分心輸出量。 4040次次/ /分分 心動周期延長(尤其心舒期)心動周期延長(尤其心舒期) 充盈量充盈量達極限而心率太
22、慢達極限而心率太慢每分心輸出量每分心輸出量 31五、心音五、心音第一心音第一心音第二心音第二心音第三心音第三心音第四心音第四心音特特點點音調低沉(勒)音調低沉(勒)持續(xù)較長持續(xù)較長音調高清(噠)音調高清(噠)持續(xù)較短持續(xù)較短音調低濁音調低濁持續(xù)短持續(xù)短音調低沉音調低沉持續(xù)較長持續(xù)較長成成因因心室射血引起心室射血引起房室瓣突然關房室瓣突然關閉、心臟射血閉、心臟射血引起渦流形成、引起渦流形成、大血管擴張產大血管擴張產生的低頻振動生的低頻振動主動脈瓣和肺主動脈瓣和肺動脈瓣關閉引動脈瓣關閉引起的振動有關起的振動有關心室充盈減心室充盈減慢,流速突慢,流速突變導致室壁變導致室壁及瓣膜振動及瓣膜振動心房強烈心房強烈收縮,擠收縮,擠血擊撞室血擊撞室壁。壁。標標志志心室開始收縮心室開始收縮(心尖區(qū))(心尖區(qū))心室開始舒張心室開始舒張(動脈瓣區(qū))(動脈瓣區(qū))快速充盈期快速充盈期末(心尖)末(心尖)房縮強烈房縮強烈意意義義心室收縮力與心室收縮力與房室瓣功能狀房室瓣功能狀態(tài)態(tài)動脈瓣功能狀動脈瓣功能狀態(tài)態(tài)部分健康青部分健康青年年部分老年部分老年和心舒末和心舒末期壓力高期壓力高32