心脏以及循环系统的进化.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,*,第十二章：循环系统,Circulation System,心脏以及循环系统的进化,生理学电子教案,一、,粘盲鳗（八目鳗类,）,这是一种类似鳗鱼的低等脊椎动物，有数个,心脏,来驱动血液流动。没有心房心室，,只是一个由血管平滑肌分化成的两个腔室,，当身体左右扭动时腔室的体积变化，在瓣膜的帮助下使血液向一个方向流动。粘盲鳗的循环系统发育得很不完善，在身体的某些部分甚至没有完整的血管，血液在半开放的情况下流动。,生理学电子教案,二、鱼类（,fish）,鱼类有了真正意义上的心脏，由一心室一心房构成，可以驱动血液单方向流动：静脉血被心脏泵向腮，获得氧气成为动脉血流向组织。鱼类的循环系统是单向的。,心脏以及循环系统的进化,生理学电子教案,三、肺鱼（,Lungfish）,肺鱼既有腮又有一个简单的肺，这使得它的循环系统变得较为复杂。肺鱼的心脏比鱼类多一个心房。肺鱼的循环途径是这样的：静脉血到右心房，经心室射血到达腮的下部，然后再流经肺变成动脉血，经左心房回到心室，被泵到腮的前部，然后进入体循环。肺鱼的心室虽然只有一个，但是已经有了不完全的隔，在隔的作用下，动静脉血基本上不会混合。,心脏以及循环系统的进化,生理学电子教案,四、蛙类（,Frogs）,从蛙类开始，动物开始用肺来完成气体交换的任务。蛙类的心脏是二心房一心室。静脉血经右心房到达心室，被泵入肺动脉，肺静脉的动脉血进入左心房，仍然进入心室，由于心室内并没有象肺鱼一样的隔，因此动静脉血会混合在一起，降低了效率。然而，蛙潮湿的皮肤可以吸收一部分氧气，肺静脉有分支直接到达皮肤，然后进入静脉血，因此静脉血在进入心室前就已经提高了氧气含量,。,心脏以及循环系统的进化,生理学电子教案,五、海龟（,Turtles）,爬行类，鸟类，哺乳类动物只有肺来进行气体交换。爬行类（鳄鱼除外）同两栖类一样有二心房一心室，但心室内隔的出现使得动静脉血得以基本分开。静脉血经右心房到达心室，再进入肺动脉入肺，进行气体交换后经肺静脉进入左心房，再被心室泵入主动脉而进入组织循环。当海龟潜水的时候，肺动脉压升高，肺血流量降低，大部分静脉血并不进入肺循环。,心脏以及循环系统的进化,心脏以及循环系统的进化,生理学电子教案,六、鳄鱼（,Crocodile）,鳄鱼有了完全分离的左右心室，这样，动静脉血可以完全分开。即：静脉血经右心房到达右心室，进入肺循环成为动脉血，再经左心房到左心室，泵入主动脉进入体循环。然而，鳄鱼的主动脉与鸟类和哺乳类不同，由两个分支构成，右主动脉其实起源自右心室，并且通过瓣膜与右心室相通，两个动脉分支也是相互连通的。但由于主动脉血压大于右心室压，由于瓣膜的作用，右心室的静脉血不能进入主动脉。然而在鳄鱼潜水的时候，肺内压升高，进而造成右室压升高，静脉血可以通过右主动脉直接进入体循环。,心脏以及循环系统的进化,生理学电子教案,七、鸟类（,Birds）,鸟类和哺乳类的心脏出现了完全隔离的左右心室，这除了使肺循环和体循环完全分开外，也使体循环的血压可以高于肺循环，造成左心室心肌远比右心室发达。鸟类的心脏在结构上与哺乳类几乎完全相同，然而从进化的角度来说，鸟类与两栖类特别是鳄鱼有着更加密切的亲缘关系。这种情况的出现可能是进化的会聚作用。,生理学电子教案,八、哺乳类（,Mammals）,哺乳动物的心脏结构以及循环系统与鸟类几乎完全相同。然而哺乳动物的胎儿是通过胎盘来获得氧气而不是肺，因此胎儿的心脏以及循环途径与成人不同。胎儿的静脉血由于流过胎盘而富含氧气，而在成人中本应含氧的肺静脉却是低氧血。胎儿的左右心房通过一个孔洞相连，同时肺动脉有一个小分支直接与主动脉相通。这样，含氧的静脉血在右心房可以直接进入左心房，再经左心室泵入主动脉，进入体循环，由右心室泵出的含氧静脉血通过分支直接进入主动脉，由于肺循环压力很大，进入肺的血量很少。有趣的是，来自上腔静脉的低氧血进入右心室，再直接进入主动脉；来自下腔静脉的含氧血则直接进入左心房。,心脏以及循环系统的进化,第一节 心脏的泵血功能,一.心动周期,心房收缩期,心房舒张期,心室舒张期,心室收缩期,0.1秒,二、泵血过程,1、心房收缩期,心室收缩期,2、,等容收缩期,3 快速射血期,减慢射血期,心室舒张期,4、,等容舒张期,5 快速充盈期,减速充盈期,三、心脏泵血功能评价,1、每搏输出量、心输出量,：,2、,心指数：,3、,射血分数：,四、影响心输出量的因素,（一）影响博出量的因素,1、,前负荷,：心室舒张末期容积大 心肌的初长度大,收缩力大 博出量大,2、,后负荷,：动脉血压高 后负荷大,心肌收缩幅度减少 博出量少,3、,心肌的收缩能力,：兴奋收缩耦联、,NE,等,（二）心率：,心率适宜时，心输出量最大，心率过快或过慢，心输出量都会减少（心率快时，心脏舒张期缩短，回心血量减少，博出量减少；但过慢时，回心血量也不会无限增加。,第二节：心脏的生物电活动,心肌的分类：,非自律性细胞,（如心室肌，又称工作肌细胞）,1、根据自律性可分：,自律性细胞,（如窦房结）,快反应细胞,2、根据0期的,除极速度可分：,慢反应细胞,：窦房结细胞,快反应细胞自律细胞,：浦肯野细胞,快反应细胞非自律细胞,：心室肌细胞,一、心肌的跨膜电位,（一）工作肌细胞的跨膜电位,1、静息电位,：主要是,K,+,的平衡电位,2、动作电位,：,特点：0期除极速度快（反应细胞）,4期稳定（属于非自律细胞）,2期：有平台期（特别长）,工作肌细胞动作电位的形成机制,0期,：,RMP,减少到阈电位时，,Na,+,内流形成0期,1期,：,Na+,通道关闭，,K+,外流形成1期,2期,：,当动作电位复极到0,mV,左右时，心肌细胞膜上的电压依赖式,Ca2+,通道开放，,Ca2+,内流；,K+,继续外流；膜电位不变形成平台期,3期,：,电压依赖式通道都有时间依赖性，,Ca2+,通道关闭，,K+,继续外流，形成3期,4期,：,恢复静息电位状态，过钠钾泵的活动和钠钙交换作用，将内流的,Na+,和,Ca2+,排出膜外，而将外流的,K+,转运进入膜内,骨骼肌与心肌细胞动作电位的比较：,（二）自律细胞的跨膜电位,特点：,1、没有静息电位，只有最大复极电位,2、0期除极慢,4、期不稳定，能自动除极,形成机制：,0期,Ca,2+,内流,3期,K,+,外流,4期：自动起搏的机制,a、,递减性的钾离子外流。,b、,递增性的钠离子内流。,C、,非特异性缓慢内向电流,。,二、心肌的生理特性,心肌的生,理特性有：,兴奋性,(,excitability),自律性,(,autorhythmicity,),传导性,(,conductivity),收缩性,(,contractivity,),心肌兴奋性,（一）影响心肌兴奋性的因素,1静息电位水平,2阈电位水平,3离子通道的性状,（二）兴奋性的周期性变化,1有效不应期,2相对不应期,3超常期,（三）兴奋和收缩的关系,正常心脏是由窦性起搏信号引起收缩的。但在某些情况下，如果心室或心房在有效不应期之后，下一次正常窦性冲动传来之前，受到人工、潜在的起搏点发放的冲动或病理性的额外刺激时，便可产生一次额外的收缩，由于此收缩一定是发生在预期的下次窦性冲动所引起的正常收缩之前，因此该收缩被称为,期前收缩,(,premature systole)(,又称早搏)。期前收缩也有它自己的有效不应期，所以紧接在期前收缩之后传来的窦性兴奋常常落在期前兴奋所引起的有效不应期内，因而不能引起心脏的兴奋和收缩，形成一次,脱失,，必须等到下一次窦房结的兴奋传来时，才能引起心房和心室的兴奋和收缩。这样，在一次期前收缩之后往往出现一段较长的舒张期，就称为,代偿间歇,(,compensatory pause）,心肌兴奋性,心肌自律性,（一）决定和影响心肌自律性的因素,1最大复极电位水平,2阈电位水平,3舒张期(4期)自动去极化的速度,（二）窦性心律形成机制：,1、抢先占领,2、超速抑制,五、,ECG,P,波：,QRS,波,T,波：,P-R,间期：,S-T,段：,第三节、血管生理,一、,各类血管的功能特点,1、弹性贮器血管,7、,阻力血管,（,resistant vessel）：,小动脉、微动脉,8、交换血管（,exchange vessel)：,毛细血管,9、容量血管（,capacitance vessel）：,静脉,2、分配血管,3、毛细血管前阻力血管,4、毛细血管前括约肌,5、交换血管,6、毛细血管后阻力血管,三、动脉血压,定义,：血液对动脉血管壁的侧压强,平均动脉压,：,P104,舒张压1/3脉压,形成条件：,“,一个中心，两个基本点,”,“,中心,”,：血液总量血管总容量,“,基本点,”,：1、心脏射血,2、外周阻力,影响动脉血压的因素,1、每搏输出量：,2、心率:,3、外周阻力：,4、主动脉和大动,脉的弹性：,5、循环血量与血,管容积的比值：,收缩压,舒张压,脉压,四、静脉血压与静脉回流,中心静脉压,(,central venous pressure,CVP)(412 cmH,2,O)。,心脏泵血功能和静脉回心血量两者的共同影响。,影响静脉血液回流的因素,1循环系统平均充盈压（血管容量/血液容量）,2心脏泵血功能：静脉回流主要动力,3体位改变,4骨骼肌的挤压作用：,“,肌肉,泵,”,5呼吸运动：,“,呼吸泵,”,五、微循环,1、微循环,(,microcirculation),是指微动脉至微静脉之间的血液循环,。,2、组成,：微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、真毛细血管、通血毛细血管、动静脉吻合支和微静脉,3、通路,：,迂回通路,：营养通路,直捷通路,：使一部分血液能迅速通过微循环回流到心脏,动-静脉短路,：与散热和体温调节功能有关,4、调节,：微循环血流量主要受局部代谢水平的影响，同时有与全身的生理状态相适应。各条血管是轮流交替开放的,第四节 心血管活动的调节,一、神经调节,(一)心脏和血管的神经支配,1、心交感神经及其作用：,正性变时、变力、变传导,2、心迷走神经及其作用：,负性变时、变力、变传导,3、交感缩血管纤维：,通过,紧张性活动,实现使血管收缩与舒张,的双向调节,4、交感舒血管神经纤维：,支配骨骼肌微动脉释放的递质是乙酰胆碱,5、副交感舒血管神经纤维：,脑膜、唾液腺、胃肠外分泌腺和外生殖,器等的血管,去甲肾上腺素强心的机制,颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射过程减压反射,颈动脉窦,传入冲动,压力感受器兴奋,主动脉弓,心交感中枢,心血管中枢,交感缩血管中枢,迷走中枢,交感缩血管,N,心交感,N,心迷走,N,血管舒张,心脏,小动脉舒张,外周阻力,静脉舒张,回心血量,当血压升高时,搏出量,血压降低,血管容量/血液容量,二、体液调节,(一)肾上腺素、去甲肾上腺素对血压的调节,(血管容量调节，与血液重新分布有关),(二)肾素血管紧张素醛固酮系统,(血液容量调节，低压性调节，在第八章肾脏中讲解),(三),ADH,对血压的调节,(血液容量调节，在第八章肾脏中讲解),本章复习要点,基本概念：,心动周期、心输出量、射血分数、心指数、心力储备、循环系统平均充盈压、中心静脉压,掌握内容：,1,、简述心脏的泵血过程,2,、心脏工作肌细胞动作电位的形成机制,3,、期前收缩和代偿间歇的形成机制,4,、影响动脉血压的因素,5,、简述动脉血压稳定的机制,