人体解剖生理学 第九章循环系统B(S).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2,第三节 心脏生理,泵,(pump),心肌电周期,心动周期,3,工作细胞（,收缩细胞,）,(working cells),心房肌细胞,心室肌细胞,特殊分化细胞（,特殊传导组织,）,产生和传导兴奋,P,细胞、浦肯野细胞,自律细胞,(,autorhythmic,cells,),结区细胞,非自律细胞,一、心肌的电活动,Bioelectrical Activities of the,Myocardial Cells,4,普通心肌细胞（工作细胞）,心房肌,心室肌,具兴奋性、传导性、收缩性，无自律性。,特殊心肌细胞（自律细胞）,窦房结,P,细胞,浦肯野细胞,具兴奋性、传导性、自律性，,收缩性基本丧失。,有兴奋性，传导性差，,无自律性,和收缩性。,结区细胞,快反应细胞,慢反应细胞,5,6,（一）工作细胞的生物电现象,静息电位,(Resting Potential),人和哺乳类动物心室肌,RP:-90mV,静息电位产生的离子机制：,K,+,平衡电位,7,1.,心肌细胞静息状态下亦呈内负外正的极化状态。不同心肌细胞的静息电位的稳定性不同。,2.,机制：与骨骼肌、神经细胞的静息电位形成机制相似。,非自律性细胞：静息电位稳定,自律性细胞：静息电位不稳定，称为 舒张期电位。,8,动作电位,(Action Potential),9,心脏各部分心肌细胞的跨膜电位,心肌细胞的,AP,升支与降支不对称，复极过程复杂，持续时间长。且各部分心肌细胞,AP,的形态、波幅都不同。,10,以心室肌细胞为例,0,期：去极化期,1,期：快速复极初期,2,期：平台期 阈电位,3,期：快速复极末期,RP,4,期：静息期,11,动作电位产生的离子机制,0,期去极：,阈电位,Threshold Potential(,约为,-70mV),Na,+,内流，形成快钠内向电流,I,Na,，再生性循环,附：,Na,+,通道特征,激活、失活、复活快，故又,称快,Na,+,通道,快反应细胞,（,Fast Response Cells,）,快反应电位,（,Fast Response Potential,）,对,Na,+,具高度选择性,电位依从性,，,TP-70mV,可被,Tetrodotoxin,(TTX),阻断,0,期：,刺激,静息电位,阈电位,激活快,Na,+,通道,再生式,Na,+,电流,Na,+,平衡电位,（,0,期）,12,13,复极化过程（,1,、,2,、,3,期）,电位变化：,+300mV,期（快速复极初期）,持续时间：,10ms,（,与期合称为锋电位）,形成机制：,K,+,外流（一过性外向电流：,I,to,）,期（平台期）,电位变化：,0mV,左右,持续时间：,100,150ms,形成机制：外向离子流,(I,K,),内向离子流,(,I,Ca,-L,),(K,+,),(Ca,2+,、,Na,+,),14,K,+,外流,膜内电位变负,膜对,K,+,通透性增大,3,期复极,(,快速复极末期,),3,期：,慢,Ca,2+,通道失活,+,I,K,通道通透性,再生式,K,+,外流,快速复极化,至静息电位水平,电位变化：,0-90mV,持续时间：,100,150ms,形成机制：,K,+,外流（,I,K,后期有,I,K1,参与）,再生性复极：随着膜复极的进行，膜内电位愈负,I,K1,的内向整流愈弱，,K,+,外流愈快（正反馈）。,15,动作电位时程,（,action potential duration,）,0,期去极化开始至,3,期复极化结束的时间。,心室肌细胞：,200,300ms,心房肌细胞：,150,200ms,16,Na,+,-K,+,泵,Na,+,-Ca,2+,交换体,Ca,2+,泵,32 31,少量,Ca,2+,出胞,电位变化：,稳定在,-80,-90mV,持续时间：,与心率有关,存在活跃的离子跨膜转运机制,4,期复极,(,静息期或舒张期,),钠,-,钾泵,(Na,+,-K,+,Pump),钠,-,钙交换,(Na,+,-Ca,2+,Exchange),钙泵,(Ca,2+,Pump),17,（二）自律细胞的生物电现象,自律细胞的特点：,A,的,4,期不稳定,。,在动作电位,3,期复极化末达到最大复极电位后，可发生缓慢的、随时间递增的,4,期自动去极化,，当去极化达阈电位水平时，爆发新的动作电位。,工作细胞自律细胞,安静时膜电位稳定,4,期自动去极化,Phase 4 Spontaneous Depolarization,静息电位最大复极电位,M,aximal,Repolarization,Potential,18,K,+,外流,(,I,K,),AP,的形成机制,（,1,）去极化过程（,0,期）,Ca,2+,内流,(,I,Ca,-L,),，膜去极达,40mV,时开放,（,2,）复极化过程（,3,期）,慢反应动作电位（,slow response action potential,）,0,期去极化过程由慢钙通道介导的动作电位。,慢反应细胞（,slow response cell,）,由慢钙通道开放引起缓慢去极化的心肌细胞。,19,I,K,逐渐衰减的,K,+,外流（基础离子流）,最重要，,3,期达,-50mV,开始关闭，有时间依赖性,I,f,进行性增强的,Na,+,内流,在,3,期复极达,60mV,时激活、缓慢开放，,作用较弱（最大激活电位为,100mV,）,I,Ca,-T,4,期后期激活的,Ca,2+,内流,在,4,期去极化达,50mV,时激活,主要有三种离子流（一种外向、两种内向）,（,3,）自动去极化过程（,4,期）,20,浦肯野细胞,(Purkinje Cells),MRP,：,-90 mV,TP,：,-70 mV,动作电位形状与心室肌类似（除,4,期外）,快反应自律细胞,21,浦肯野细胞,动作电位及舒张期自动去极化的原理,4,期：,衰减性钾外流,慢钠内流,(,为主,),22,窦房结自律细胞,(,Autorhythmic,Cells in SA Node),MRP,：,-70 mV,TP,：,-40 mV,与浦肯野细胞明显不同，无,1,、,2,期,慢反应自律细胞,23,心室肌细胞与窦房结细胞动作电位的比较,a.,没有明显的复极,1,期和,2,期,b.0,期去极速度慢（,7,毫秒）,c.,最大舒张电位、阈电位水平高,d.4,期自动去极化速度快（,0.1v/s,）,e.,动作电位幅度低：,70mv,，没有明显的超射,24,二、心肌的生理特性,P,hysiological Properties of Myocardium,兴奋性,Excitability,自律性,Autorhythmicity,传导性,Conductivity,电生理特性,Electrophysiological Properties,收缩性,Contractility,机械特性,Mechanical Property,25,（一）,兴奋性,Excitability,概念：心肌具有在受到刺激时产生兴奋的能力。,衡量指标：,阈值,Threshold,1,）决定和影响心肌兴奋性的因素,Factors Affecting Excitability,静息电位水平,阈电位水平,Na,+,通道的状态,26,2,）心肌兴奋性的周期性变化,Periodic Changes in Excitability,有效不应期,Effective Refractory Period,：,绝对不应期,Absolute Refractory Period,：,0,期去极,复极,-55 mV,局部反应期,Local Response Period,：复极,-55 mV,-60 mV,绝对不应期,+,局部反应期,=,有效不应期,相对不应期,Relative Refractory Period,：复极,-60 mV,-80 mV,，,Na,+,通道开放能力尚未恢复正常。,超常期,Supernormal Period,：复极,-80 mV,-90 mV,，,Na,+,通道基本复活，,RP,与,TP,接近。,27,特点,有效不应期特别长,不会发生强直收缩,ARP,LRP,28,（二）自动节律性,Automatic,Rhythmicity,or,Autorhythmicity,定义：组织、细胞在没有外来刺激的条件下，自动地发生节律性兴奋的特性，称为自动节律性，简称自律性。,衡量指标：频率,Frequency,，规律性,Regularity,1,）自律组织和自律细胞,特殊传导系统：窦房结,100,次,/min,；房室交界,50,次,/min,；浦肯野纤维,25,次,/min,正常起搏点,Normal Pacemaker,：窦房结,潜在起搏点,Latent Pacemaker,异位起搏点,Ectopic Pacemaker or Abnormal Pacemaker,29,2,）自律细胞的跨膜电位,快反应自律细胞,浦肯野细胞,0,期去极化速度较快,快反应细胞,4,期自动去极化速度慢,自律性低,慢反应自律细胞,窦房结细胞,0,期去极化速度较慢,慢反应细胞,4,期自动去极化速度快,自律性最高,30,3,）窦房结对潜在起搏点的控制机制,(1),抢先占领,Capture,(2),超速驱动抑制,Overdrive Suppression,4,）决定和影响心肌自律性的因素,Factors Affecting,Autorhythmicity,最大复极电位与阈电位之间的差距,阈电位水平,4,期自动去极化速度,31,（三）,传导性,Conductivity,定义：,不同组织间（特殊传导组织）,心肌细胞间（缝隙连接）,衡量指标：传导速度,Velocity,1,）心脏内兴奋的传播,窦房结,0.05m/s,心房肌,0.41m/s,房室交界,0.020.05m/s,房室束及其左右束支,1.22.0m/s,浦肯野纤维网,2.04.0m/s,心室肌,1.0m/s,32,1m/s,4m/s,1.52m/s,0.02m/s,0.4m/s,0.05m/s,房,-,室延搁,0.1s,耗时,0.06s,耗时,0.06s,1.0,1.2m/s,33,2,）房室延搁,Atrio,-ventricular Delay,窦性节律兴奋通过房室交界区时，传导速度显著减慢，使兴奋在此延搁一段时间，称为,房室延搁,生理意义：使心室在心房收缩完毕才开始收缩，不致于产生房室收缩重叠的现象,34,功能性合胞体,Syncytium,闰盘,intercalated discs,心房合胞体,心室合胞体,35,3,）决定和影响传导性的因素,Factors Affecting Conductivity,(1),结构因素：心肌细胞的直径,(2),生理因素：,动作电位,0,期去极化的速度和幅度,邻近未兴奋部位膜的兴奋性,36,4.,收缩性,收缩的全或无,All or None Phenomena,不能产生强直收缩,对外源性,Ca,2+,的依赖,可以出现期前收缩和代偿间歇,37,功能性合胞体,Syncytium,闰盘,intercalated discs,心房合胞体,心室合胞体,38,期前收缩与代偿间歇,心肌在相对不应期或超常期中受到先于窦房结正常冲动传来之前发生的额外刺激产生的兴奋叫,期前兴奋,Premature Excitation,，所引起的收缩称为,期前收缩,Premature Contraction,或,期外收缩,Extrasystole,一次期前收缩之后出现的一段较长时程的舒张期，称为,代偿间歇,Compensatory Pause,39,期前收缩（期外收缩）,心室在有效不应期之后受到人工的或病理性刺激时，所产生的一次比窦房结正常节律性收缩提前出现的收缩。,代偿间歇,期前收缩之后出现的较长的心室舒张期。,产生原因：,由于窦房结的节律性兴奋传到心室时，正好落在期前兴奋的有效不应期内而失效，心室不能产生兴奋和收缩，而保持较长时间的舒张直到下次窦房结的兴奋传来时才再次收缩。,40,41,心率过快或过慢时，是否会出现期前收缩和代偿间歇？,思考：,42,三、理化因素对心肌生理特性的影响,K,+,Ca,2+,Na,+,低氧 等因素,43,四、心脏的泵血功能,（一）心动周期,(cardiac cycle),心房或心室每收缩和舒张一次,即一次心跳。是心脏机械活动的基本单元。,0.8 s,心房 收缩期,:0.1s,舒张期,:0.7s,心室 收缩期,:0.3s,舒张期,:0.5s,全心舒张期,0.4s,心率（,heart rate,，,HR,）,:,每分钟心跳的次数。,60,100,次,/,分（,75,次,/,分）,44,3.,特点：,1,）左右一致，上下不同步,2,）舒张期收缩期,当心率增快时，心动周期缩短，舒张期缩短比收缩期缩短更明显。故此时心肌的工作时间相对延长，而休息时间相对缩短，对心脏的持久活动不利,。,舒张期长于收缩期,全心舒张期,0.4s,，,这有利心肌休息和心室充盈,心率快慢主要影响舒张期：,心率减慢：心舒期充盈,心率加快：心舒期充盈,心缩,(,舒,),期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。,45,（,二,）心脏泵血过程,46,47,等容收缩期,快速射血期,减慢射血期,2.,心室舒张期包括,等容舒张期,心室充盈期,快速充盈期,减慢充盈期,心房收缩充盈,1.,心室收缩期包括,48,1,.,心房,收缩期,心房收缩,心房容积,房内压,(,右房,4-6mmHg),(,左房,6-7mmHg),房室瓣开放,（动脉瓣处关闭状态）,挤血入心室,（占心室充盈量,25%,）,心房舒张,（,75%,由,V,经心房流入心室）,1),房缩期（,.1s,）：心动周期的起点,心房收缩前,:,房室瓣开启,全心舒张期 心室充盈,半月瓣关闭,心房收缩,:,心室充盈量进一步增加,49,2.,心室收缩期,(,1),等容收缩期,：,心室开始收缩,室内压急剧,（左室内压近,80mmHg,）,房室瓣关闭,(,动脉瓣仍处于关闭状态,),（,容积不变、血液不流,）,继续收缩,快速射血期,50,（,2,）快速射血期,：,心室继续收缩,室内压动脉压,（左室,80mmHg,）,（,右室,8mmHg,）,动脉瓣开放 （,房室瓣仍处于关闭状态,）,迅速射血入动脉（占射血量,70%,）,心室容积迅速,缓慢射血期,51,(3),缓慢射血期,：,迅速射血入动脉后,心室容积继续,室内压略动脉压,射血能,=,血液的动能,继续射血入动脉（占射血量,30%,）,心室容积继续,心室舒张前期,52,3.,心室舒张期,(1),等容舒张期：,心室开始舒张,室内压迅速（,室内压,=,动脉压,）,动脉瓣关闭,心室继续舒张,室内压急剧迅速,(,室内压房内压,，,房室瓣仍处于关闭状态,),（,容积不变,、,血液不流,）,快速充盈期,53,(2),快速充盈期：,等容舒张期末,室内压 （,室内压房内压,）,房室瓣开放,心室继续舒张,室内压,(,室内压,房内压,=,负压,),心房和大,V,内的血液快速入室（,占总充盈量,2/3,）,心室容积迅速,54,(3),缓慢充盈期：,随着心室内血液的充盈，心室与心房、大静脉间的压力差减小，血液流入心室的速度减慢。,其前半期为大静脉的血液经心房流入心室；后半期为心房收缩期的挤血入心室。,55,心房收缩和舒张,初级泵血：心室回流量的,25%,；,压力升高（幅度小）；,房室瓣开放；,第四心音,。,2.,心室收缩期,等容收缩期,Isovolumic,Systole,压力急剧增加,房室瓣关闭,第一心音,；,半月瓣未开；,0.02-0.03s,快速射血期,Rapid Ejection Phase,半月瓣开放，血液入动脉；,0.1s,，,70%,血量；压力升高，末期到达顶点。,减慢射血期,Reduced Ejection Phase,室内压略低于动脉压，射血减慢；,0.14s,，,30%,血量；余血,40%,56,3.,心室舒张期,等容舒张期,Isovolumic,Diastole,射血终止，半月瓣关闭,第二心音,；,室内压急剧下降，房室瓣未开；,0.03-0.06s,快速充盈期,Rapid Filling Phase,室内压低于房内压，房室瓣开放；,容积迅速增大；室内压继续下降；,0.11s,，期末，,第三心音,减慢充盈期,Reduced Filling Phase,容积增大，压力变化不大；,0.2s,；至充盈总量的,75%,57,心动周期分期,压力变化,瓣膜开闭,心室容积,心内血流方向,备注,房内压,室内压,动脉压,房室瓣,半月瓣,心室收缩期,等容收缩期,P,a,P,v,P,A,关,关,不变,存于心室,P,v,上升速度最快，开始产生第一心音,快速射血期,P,a,P,A,关,开,快速减小,由心室到动脉,此,期末,P,v,达峰值,缓慢射血期,P,a,P,v,P,A,关,开,继续减小,此期末室内容积减至最小,心室舒张期,等容舒张期,P,a,P,v,P,v,P,v,P,v,100mV),幅度小,(,数,mV),69,填空题：,1.,心室肌细胞动作电位,2,期形成的机制是由于,_,内向离子流和,_,外向离子流接近于平衡状态的结果。,Ca,2+,K,+,2,.根据各类心肌细胞的生物电特征，,可以将,普肯野细胞划为,_,反应_细胞,。,快反应,自律,3.,窦房结P细胞动作电位4期自动去极化最主要的原因是_内流超过_外流。,Ca,2+,、,Na,+,K,+,70,选择题：,1 心室肌细胞0期的主要机理是,ANa,+,内流,BCa,2+,内流,CCl,-,内流,DK,+,外流,E离子泵活动,A,71,2.,心肌细胞兴奋传导最快的部位是,A窦房结,B房室交界,C房室束,D左右束支,E浦肯野纤维,E,72,3,.心室肌细胞复极化3期的形成机制是,AK,+,缓慢外流,BCl,-,迅速内流,CK,+,迅速内流,DK,+,迅速外流,ENa,+,迅速内流,D,73,