1、Chapter IVblood circulation 内容简介:内容简介:心脏的生物电活动心脏的生物电活动 心脏生理心脏生理(Cardiac Physiology)心脏的泵血功能心脏的泵血功能 血管生理血管生理(vascular physiology)心血管活动的调节心血管活动的调节Section TwoMechanism of heart pumpSection OverviewlCardiac circle;lProcess of heart pumping blood;lEstimation of function of heart pumping;lCardiac reserve;l
2、Regulation of heart pumping;Heart rate,(HR)Heart rate,(HR)lThe times of heartbeat in a minute.lNormal value:60100 beats/minlHR100 b/m-TachycardialHRventriclesatrialValve:A-V closed,Semilunar closedlV-ventricles:not changelBlood current direction:not flowlCharacteristics:ventricular pressure rises dr
3、asticallyIsovolumetric ventricular contractionIsovolumetric ventricular contractionRapid Ventricular EjectionRapid Ventricular EjectionlDuration:0.1slPressure:ventricles aortalValve:A-V closed,Semilunar openedlV-ventricles:decreaselBlood current direction:blood ejected into aorta rapidlylCharacteris
4、tics:P-ventricles reach peakEjecting volume is 2/3 of the total ejecting Ventricular SystoleReduced Ventricular EjectionReduced Ventricular EjectionlDuration:0.15slPressure:ventricles ventriclesatrialValve:A-V closed,Semilunar closedlV-ventricles:not changelBlood current:not flowlCharacteristics:ven
5、tricles pressure decreased rapidlyIsovolumetric ventricular relaxationIsovolumetric ventricular relaxationVentricular DiastolelDuration:0.11slPressure:aortaventriclesventricles atria ventricleslValve:A-V opened,Semilunar closedlV-ventricles:increaseslBlood current:atria ejecting blood to ventriclesl
6、Characteristic:Final phase of ventricles filling Adds 10%-30%to ventricles volumeAtrial systoleAtrial systolePVTHE PRESSURE-VOLUME LOOP充盈期等容收缩期射血期等容舒张期Cardiac CycleAtrial SystoleMitral ClosesIsovolumic contract.Aortic opensRapid EjectionReduced EjectionIsovolumic Relax.AorticclosesRapid VentricularF
7、illingMitralopensReduced Ventricular FillingAtrial Systole时时相相时间时间(s)压压力力变变化化二二半半尖尖月月瓣瓣瓣瓣心内血流心内血流心室心室容积容积心心室室收收缩缩期期等等容容收收缩缩期期0.05室室内内压压迅迅速速上上升升,房房内内压压室内压室内压主主A压压关关关关无无不变不变快快速速射射血血期期0.10房房内内压压主主A压压关关开开室室主主动动脉脉(快快)缩小缩小减减慢慢射射血血期期0.15房房内内压压室室内内压压主主A压压关关开开室室主主动动脉脉(慢慢)缩小缩小心心室室舒舒张张期期等等容容舒舒张张期期0.07室室内内压压迅迅速
8、速上上升升,房房内内压压室内压室内压室室内内压压室室内内压压室室内内压压20mmHg曲线平坦或轻度下倾,无明显的降支 心肌的可伸展性较小,静息被动张力大,阻止心肌细胞过度拉长。使心肌肌小节的初长度一般不会超过2.252.30m。意义:意义:可使心脏不致于在前负荷明显增加时出现搏出量和作功能力的下降。2)异长自身调节(heterometric autoregulation)通过心肌细胞本身初长度的改变而引起心肌收缩强度的变化称为。生理意义:对搏出量微小变化的精细调节,维持心室射血与静脉回流量的平衡。保持心室舒张末期压力和容积在正常范围。It is responsible for the prec
9、ise regulation,and keep balance between the outputs and inputs of the heart.3 3)Importance of Heterometric Importance of Heterometric AutoregulationAutoregulationJustremember:Whatgoesinmustcomeout.5 5)Affecting Factor of Preload(EDV)Affecting Factor of Preload(EDV)l 静脉回心血量Filling time of ventricles.
10、(diastole period).With HR,filling time shorten.Speed of venous returnDetermined by Peripheral VP-CVPVentricular compliance Pericarial pressurel Residue volume after ejection(ESV)2).Effect of Afterload on Stroke Volume2).Effect of Afterload on Stroke Volumel Afterload是指在肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力。l它不增加肌肉的初长度,但
11、能阻碍收缩时肌肉的缩短。l In simple terms,the afterload is closely related to the aorticpressure.AP AfterloadThe ventricle will have to generate increased pressure Period of isovolumic contraction Decreases the velocity of cardiac fibers shortening Ejection velocity after the valve opens will be reduced less bl
12、ood will be ejectedSV question?l在整体条件下,正常人主动脉血压于80160mmHg范围内变化时,心输出量为什么并无明显改变?lBP SV减少左心室残余血量增多左心室EDV,通过异长自身调节使心肌收缩增强 SV l生理意义:在动脉血压升高的一定范围内,仍可维持接近正常的心输出量。3).Effect of Contractility on Stroke Volume3).Effect of Contractility on Stroke Volume心肌不依赖于负荷而能改变其力学活动(收缩的强度和速度)的内在特性。又称为心肌的变力状态(intropic state)
13、。l等长自身调节(homeometric autoregulation):l通过肌肉内部机能状态(心肌收缩能力)的改变而实现的泵血功能调节凡是影响到兴奋收缩耦联过程的各个环节均可影响心肌的收缩力;如:活化的横桥数目,ATP酶的活性;胞内Ca2+的浓度等。等长自身调节Affecting factors of contractilityAffecting factors of contractilityl(1)活化横桥数胞浆中的Ca2+浓度:儿茶酚胺Ca2+与肌钙蛋白的亲合力:茶碱(钙增敏剂)l(2)横桥ATP酶活性甲状腺激素和体育锻炼2.2.The regulation of the heart
14、 rateThe regulation of the heart rateThe HR is the determining factor of cardiac output.l HR:CO=SVHR;o心率增快(心率增快(160180次次/min)心率心率SV每每分输出量分输出量o心率过快(心率过快(160180次次/min)心率)心率SV每分输出量每分输出量o心率过慢(心率过慢(40次次/min)心率心率SV每分输每分输出量出量o因此,一定范围内,HR增加,心输出量增加,HR最适宜时,心输出量最大。lHR 的变化可以影响心肌的收缩能力的变化可以影响心肌的收缩能力HR 增快引起心肌收缩能力增
15、强的现象,增快引起心肌收缩能力增强的现象,叫阶梯现象(叫阶梯现象(staircase phenomenonstaircase phenomenon)。)。HRHR加快,胞内加快,胞内Ca2+Ca2+增高。增高。The Affecting Factors of HRThe Affecting Factors of HRlNervousfactors:Sympathetic nerve excitation can increase the HRParasympathetic nerve excitation can decrease the HR;lHumoralfactors:NE,Adr,T
16、3,T4 can increase the HR;p体温体温 体温升高体温升高11,心率将增加,心率将增加1218次次小结:影响心输出量的因素:搏出量和心率心室舒张期末容积:前负荷(回心血量和心室余血量决定),异长自身调节。动脉血压:后负荷,影响等容收缩期、射血期长短和射血速度。心肌收缩力:受ACh、NA及神经调节,主要影响心肌纤维张力、收缩和舒张的速度。心率:40180次/分钟。调节调节因因素素心室前负荷心室前负荷(异长自身调节异长自身调节)心室后负荷心室后负荷(动脉血压)(动脉血压)心肌收缩能力心肌收缩能力(等长自身调节)(等长自身调节)定定义义心心肌肌初初长长度度改改变变对对心心室室搏搏
17、出量的影响。出量的影响。心室收缩射血过程心室收缩射血过程中所遇到的负荷对中所遇到的负荷对搏出量的影响。搏出量的影响。心肌收缩能力改变心肌收缩能力改变对心室搏出量的影对心室搏出量的影响。响。表现表现形形式式一一定定范范围围内内,心心舒舒末末期期容容积积增增大大,初初长长度度增增加加,收收缩加强,使博出量增加。缩加强,使博出量增加。一一定定范范围围内内血血压压升升高高,心心输输出出量量不不下下降降。血血压压过过高高心心输输出量减少出量减少心心肌肌收收缩缩能能力力增增强强,搏搏出出量量增增加加;心心肌肌收收缩缩能能力力减减弱弱,搏搏出量减少。出量减少。调节调节机机制制初初长长度度的的增增加加,可可使
18、使心心肌肌肌肌小小节节中中粗粗细细肌肌丝丝有有效效重重叠程度增加。叠程度增加。后后负负荷荷增增加加,心心室室收收缩缩速速度度减减慢慢,射射血血期期缩缩短短,心心肌肌收收缩遇到阻力增大缩遇到阻力增大活活 化化 横横 桥桥 数数 多多,ATP酶酶活活性性高高,横横桥桥与与肌肌纤纤蛋蛋白白结结合合的的数数量量多多,心心肌肌收收缩能力强缩能力强.影响影响因因素素充盈时间长回心血多或剩充盈时间长回心血多或剩余血多心舒末期容积大。余血多心舒末期容积大。心肌伸展小静息张力大,心肌伸展小静息张力大,抵抗过度延伸抵抗过度延伸.心脏的负担加重,心脏的负担加重,长时间作用可致心长时间作用可致心肌肥厚、心室扩大肌肥厚、心室扩大交感神经兴奋,收交感神经兴奋,收缩能力增强。缺缩能力增强。缺02、酸中毒心肌收缩、酸中毒心肌收缩能力下降。能力下降。