第5章循环系统pptConvertor.docx
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第5章循环系统pptConvertor
第六章循环系统生理
第一节循环系统解剖
1概述
概念：
血液循环指血液在心脏和血管内周而复始的流动。
组成1.动力装置：
心脏：
普通心肌细胞（非自律细胞）,包括心房肌和心室肌,特殊心肌细胞（自律细胞）,组成了心脏特殊传导系统2.运输管道：
动脉、静脉、毛细血管3.运载工具：
血液
2循环系统的功能
主要功能：
运输血液和分配血液。
不断地将O2、营养物质和激素等运送到全身各组织器官，并将各器官、组织所产生的CO2和其它代谢产物带到排泄器官排出体外，以保证机体物质代谢和生理功能的正常进行。
次要功能：
有内分泌作用。
可产生心钠素、血管紧张素、内皮舒张因子等。
第一节:
循环系统解剖
4循环系统组成:
心血管系统（心脏,动脉,静脉,毛细血管）和淋巴系统
血液的循环途径:
体循环（大循环）肺循环（小循环）
心血管系统的组成:
心脏---血液循环的动力器官.动脉---心脏输出血液,运送全身各器官.毛细血管---位于动脉与静脉之间的微小血管,是物质交换场所.静脉---全身各器官的血液带回心脏.
5体循环（大循环）:
左心室→主动脉→中动脉→小动脉→毛细血管→小静脉→中静脉
废物↑↓营养物质
与细胞,组织进行物质交换
肺循环（小循环）:
→上下腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺毛细血管→肺静脉→左心房
CO2↑↓O2
与肺泡进行气体交换
一、心脏
（一）心的形态结构
1.心的形态、位置:
位于胸腔内,两肺之间,中央偏左,园锥形,大小似本人拳头大小.由心肌组成的中空器官.
分部:
心尖部---向左前下方,游离（第四肋间）.心底部---朝后上方与大血管（主A,肺A,腔V,肺V）相连.
2.心脏结构
（1）心壁:
心内膜,心肌层,心外膜（心包膜）
心内膜:
表面光滑,心内膜在房室口,动脉口突入心腔,形成皱折为瓣膜.心肌层--心室肌较厚（左心室肌厚）.--心房肌薄.心外膜--冠状血管行于心外膜内.心脏最外面一层即心包脏层.
心包:
包绕心脏外面,由心外膜与外面的纤维层在大血管处相连,形成密闭的心包腔,内有少量液体,起润滑作用,有利于心脏博动.
（2）.瓣膜作用:
使血液定向流动.
房室瓣—位于心房和心室之间
*二尖瓣:
二片三角形帆状瓣膜---位于左房室口.
*三尖瓣:
三片三角形帆状瓣膜---位于右房室口.
均开向心室,有腱索附于乳头肌----锥状肉柱,乳头肌收缩,拉紧腱索,防止瓣膜翻入心房.
动脉瓣（半月瓣）—位于心室与动脉之间
*主A瓣:
三个半月形瓣膜呈口袋状位于左心室与主A之间（主A口）.
*肺A瓣:
三个半月形瓣膜呈口袋状位于右心室与肺A之间（肺A口）.
（3）.心腔被中隔分为左右二半,互不相通.上为心房,下为心室.
右心房,右心室,左心房,左心室--四个心腔.同侧心房与心室以房室口为界.
*左心房与肺V相连.*右心房与上下腔V相连.*左心室与主A相连.*右心室分肺A相连.
（4）.心脏的特殊传导系
窦房结
↓优势传导通路
房室交界（房结区,结区,结希区）
↓
房室束（左束支,右束支）
│
↓
普肯野氏纤维
*窦房结位于右心房与上腔V入口处,心外膜下.
（5）.心脏的血管和神经
1）.心的动脉（冠状A）:
左冠状动脉,右冠状动脉
2）.心的静脉:
冠状静脉,冠状窦
3）.冠状毛细血管
4）.心脏受交感神经和迷走神经的双重支配，功能拮抗。
*冠状A:
主A根部---营养心肌.
左冠状A→1降支→分布在左心房,左心室.
2旋支→室间隔前部,右心室前面
右冠状A-----分布在右心房,右心室,室间隔后面,左心室后壁.
*冠状循环
左,右冠状A→心脏毛细血管→冠状V→冠状窦（位于冠状沟后部,开口于右心房）→右心房.
二、血管
（一）血管的种类、分布
1.动脉-----大A为弹性血管小A为阻力血管2.静脉-----容量血管3.毛细血管-----交换血管
（二）肺循环的血管:
肺动脉,肺静脉
（三）体循环的血管
1.体循环的动脉
（1）.主动脉:
升主动脉,主动脉弓,胸主动脉,腹主动脉
（2）头颈部的动脉-------颈总动脉:
颈内动脉,颈外动脉
（3）上肢的动脉
锁骨下动脉→腋动脉→肱动脉→桡动脉（or尺动脉）→掌深弓（or掌浅弓）
（4）胸部的动脉-----胸主A:
肋间A,支气管A,食道A
（5）腹部动脉
壁支：
腰动脉
脏支：
成对:
肾动脉,肾上腺动,脉生殖腺动脉,腹腔干
不成对:
肠系膜上动脉,肠系膜下动脉
（6）盆部的动脉
髂总动脉
↓↓
髂内动脉髂外动脉
↓↓
壁支脏支
（7）下肢的动脉
↓
髂外动脉
↓
股动脉
↓
腘动脉
↓↓
胫后动脉胫前动脉
↓↓
足底内侧动脉足背动脉
足底外侧动脉↓
足底弓
总结:
*主A最粗发出分支为中A→A（分布全身）特点:
逐步变细*A在躯干,四肢深部行走.有些A,体表可以模到:
挠A,肱A,股A,颞A.*主A与左心室相连,全身A都是主A的分支.
2.体循环的静脉
上腔静脉系:
头颈部V↘
上肢V→上腔V
胸背部V↗
下腔静脉系（包括门V系和心V系）:
腹部V↘肠系膜上V↘
盆部V→下腔V门V→肝V→下腔V
下肢V↗脾V↗
心静脉系:
收集心脏V血液的管道.
头颈部静脉
髂内静脉髂外静脉
↓↓
髂总静脉
↓
下腔静脉
↑↑
壁支脏支
↑
肝门静脉
门静脉与腔静脉的吻合食管静脉丛直肠静脉丛脐周静脉网
总结:
静脉是输送血液返回心脏的管道.分为深V---与同名动脉伴行,肾A—肾V,股A---股V.浅V---位于皮下,是输液部位.是抽血常用的静脉.
三、淋巴系统
淋巴管道（毛细淋巴管,淋巴管,淋巴干,淋巴导管）
组成淋巴组织（消化管内的各种淋巴组织）
淋巴器官（淋巴结,扁桃体,脾,胸腺）
淋巴循环:
收集右上半身淋巴管
毛细淋巴管→淋巴干（9对）→淋巴导管（总淋巴管）
↗右淋巴管→右静脉角.
↘胸导管→左静脉角上腔v→心脏.
乳糜池左,右腰干收集左上半身淋巴管
肠干收集二下肢,腹部淋巴管
34
全身浅、深淋巴管和淋巴结
35
淋巴系统功能：
（1）回收蛋白及运输营养物质
（2）消除组织中的红细胞、细菌、异物
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第二节心脏生理
几个世纪以来，生理学家一直认为心脏是泵血的装置，近些年来，生理学家认识到心脏除有泵血功能外，还有内分泌功能：
心钠素、抗心率失常肽、内源性洋地黄素等。
心脏的主要功能是泵血，70岁一生泵血160000m3。
心脏不断地有秩序的、协调的收缩与舒张，是实现泵血功能的必要条件，而心脏的这种功能是依赖于心肌细胞的生理特性：
兴奋性、传导性、收缩性、自律性。
37
心肌细胞可分为两大类
（1）.工作细胞（workingcells）含有丰富的肌原纤维，具有收缩功能，不能产生节性兴奋活动为非自律性细胞，但它具有兴奋性和传导性，包括心房肌和心室肌；
（2）.自律细胞（automaticcells）一些特殊分化了的心肌细胞，含肌原纤维很少或完全缺乏，无收缩功能，具有兴奋性，传导性，还具有自动节律性，主要包括P细胞和浦肯野氏细胞。
特殊传导道（specificconductionsystem,特殊传导系统）包括：
窦房结，房室交界，房室束和末梢浦肯野纤维网。
其中房室交界的结区内有一些特殊细胞，它既不具有收缩功能又无自律性，只保留很低的传导性。
这些细胞既不是工作细胞，也不是自律细胞。
38
（一）静息电位（RP）
1．普通心肌细胞ＲＰ
（1）幅度：
-90mV。
较骨骼肌细胞、神经细胞大
（2）形成机制：
为K+平衡电位，与神经细胞RP相同。
条件：
①膜两侧存在浓度差：
[K+]i>[K+]o＝28：
1
[Na+]i<[Na+]o＝1：
13
②膜通透性具选择性：
K+/Na+＝100/1
２．自律心肌细胞ＲＰ
（1）幅度：
RP不稳定，具舒张期自动去极化，故幅度
为最大舒张电位
（2）机制：
具“自我”启动→“自我”发展→“自我”终止
的离子流现象
39
（二）.心肌细胞动物电位（AP）
可分为快反应细胞和慢反应细胞动作电位。
快反应细胞（fastresponsivecells）：
心室肌细胞，心房肌细胞，浦肯野细胞。
AP位特点：
去极速度快，振幅大，复极过程缓慢并可分为几个时相，兴奋传导快。
慢反应细胞（slowreactingcell）：
窦房结和房室结细胞。
AP特点：
去极速度慢，波幅小，复极缓慢且无明显的时相区分，传导速度慢。
40
41
根据各类心肌细胞AP的O期去极化速率和4期有无自动去极化,将心肌分为:
①快反应自律细胞：
0期去极速率快，4期有自动去极化。
②快反应非自律细胞：
0期去极速率快，4期无自动去极化。
③慢反应自律细胞：
O期去极速率慢,4期有自动去极化。
④慢反应非自律细胞：
O期去极速率慢,其4期无自动去极化。
42
神经及骨骼肌细胞AP时程很短；而心肌细胞AP时程很长，复极过程有明显的“平台期”。
43
44
1.快反应细胞AP
可分为五期：
0期（去极期），1期（快速复极化期），2期（缓慢复极期，也叫平台期），3期（快速复极化末期），4期（静息期或自动除极期）。
45
心室肌的AP
46
快反应AP的形成机制：
0期：
刺激
↓
RP↓
↓
阈电位
↓
激活快Na+通道
↓
Na+再生式内流
↓
Na+平衡电位
（0期）
（与神经AP去极相形成机制相同）
快Na+通道：
-70mV激活（阈电位），-55mV失活，持续1-２ms，特异性强（只对Na+通透），阻断剂（TTX），激活剂（苯妥因钠）。
0期
按任意键显示动画2
47
1期（快速复极化期）
特点：
膜电位迅速由+30mv迅速下降到0mv，需时约10ms。
主要表现在浦氏细胞，而心房肌、心室肌细胞不明显。
形成机制：
K+的跨膜外流是引起1期的主要离子基础。
Ito通道：
70年代认为Ito的离子成分为Cl-，现在认为Ito可被K+通道阻断剂（四乙基胺、4-氨基吡啶）阻断，Ito的离子成分为K+。
需时约2ms。
1期
Na+
K+
按任意键显示动画2
48
2期（平台期，也叫缓慢复极期）
特点：
复极速度极为缓慢，几乎停滞在同一电位水平形成平台。
需时可达数百ms。
形成机制：
主要是Ca2+的缓慢内流（慢Ca2+通道开放）和少量K+外流所致。
慢Ca2+通道：
激活与失活比Na+通道慢，特异性不高：
Ca2+（53%）、Na+（27%）、K+（20%）都通透，阻断剂：
Mn2+和多种Ca2+阻断剂（异搏定）。
需时几百ms。
2期
Na+
K+
Ca2+
K+
按任意键显示动画2
49
3期（快速复极化末期）
特点：
2期后复极过程明显加速，膜内电位下降至静息电位或舒张电位水平，需时100-150ms。
形成机制：
慢Ca2+通道完全失活，而膜对K+的通透性增高，K+外流随时间而递增导致膜的复极愈来愈快，直至复极完成。
3期
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○
泵
3期
50
4期（静息期或4期自动除极）
特点：
在心房肌，心室肌非自律性细胞，此期电位稳定于静息电位，称静息期。
而在自律细胞，4期有自发的缓慢去极化倾向，称为4期自动除极。
当4期除极达到阈电位水平时就可产生一次新的动作电位。
形成机制：
离子的重新调整过程（钠-钾泵运转,Na+-K+交换，Ca2+-Na+交换）及在快反应自律细胞还出现随时间推移而渐增的Na+内向流动，从而引起自动去极化。
对于非自律性细胞，4期主要是离子的重新调整过程，需要把在AP时的离子变化重新正过来，进入的钠离子需运出膜外，而钾离子需运入膜内，这是由钠－钾泵来完成的。
而钙离子的转运（外运）认为需与钠离子的顺浓度梯度内流相耦联，形成钙钠交换。
而钠的内向性浓度梯度的维持是依靠钠－钾泵来维持的，故钙的转运也是靠钠－钾泵来提供能量的，钙的转运决定于膜内外钠离子的浓度梯度。
对于快反应自律性细胞（浦肯野细胞），除了有以上的离子调整过程。
主要出现钠随时间推移而渐增的内向流动，从而引起自动去极化。
这种钠通道与快钠通道不同，其充分激活电位在-100mv。
51
2、慢反应动作电位的特征极其形成机制
窦房结，房室交界的自律细胞属于慢反应细胞。
与快反应细胞AP比较有以下特点：
（1）.静息电位和阈电位比快反应电位低。
（2）.0期去极速度慢，振幅也低。
（3）.AP不出现明显的1期和平台期。
（4）.0期的形成是因慢钙通道开放，钙离子大量内流
所致，而非钠内流。
但复极期也是钾外流所致。
（5）.4期自动除极的离子基础与快反应细胞不同。
为随时间递减的钾离子外流与以钠离子为主的
随时间递增的正离子内流。
52
慢反应动作电位的特征
53
54
55
二、心肌的生理特性
（一）兴奋性（excitability）
概念：
对刺激发生反应的能力
标准：
兴奋性高低的衡量指标---阈值：
高→兴奋性低
低→兴奋性高
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1、决定和影响兴奋性因素
（1）静息电位水平
RP↑→距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓
RP↓→距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
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（2）阈电位水平（为少见的原因）
上移→RP距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓
下移→RP距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
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（3）Na+通道的性状
Na+通道所处的机能状态,是决定兴奋性正常、低下和丧失的主要因素,而通道处于何种状态则取决于当时的膜电位以及有关的时间进程。
完全备用→失活→刚复活→渐复活→基本备用
‖‖‖‖‖
产生AP绝对不应期局部反应期相对不应期超常期
‖‖‖‖
兴奋性正常兴奋性无兴奋性低兴奋性高
59
2、一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化
60
心肌兴奋性的周期性变化
可分为：
有效不应期，相对不应期，超常期三期。
（1）.有效不应期（effectiverefractoryperiod;ERP）包括绝对不应期和局部反应期
绝对不应期：
从0期到3期中膜电位达到-55mv这一段时间内。
兴奋性为0,阈强度为无穷大。
此时钠通道处于失活状态，不可能再开放。
局部反应期：
绝对不应期之后，膜电位水平-55～-60mv。
给与足够强刺激，肌膜可局部兴奋，但并不引起扩布性兴奋（AP）。
此时，钠通道刚刚开始复活，但远远没有恢复到可被激活的备用状态。
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（2）.相对不应期（relativerefractoryperiod;RRP）有效不应期之后，膜电位水平-60～-80mv。
只有给予比正常阈强度大的刺激才会再次引起一次兴奋（AP），即其阈强度大于正常阈强度。
此时，钠通道已经复活，但开放能力尚未完全恢复，心肌的兴奋性仍低于正常。
产生的AP0期幅度、传导速度、时程均较正常AP小。
相对不应期中产生的兴奋称为期前兴奋。
（3）.超常期（exaltationphase）相对不应期之后，膜电位水平-80～-90mv。
阈强度略小于正常值，阈下刺激即能引起再一次兴奋，兴奋性高于正常。
此时，钠通道已基本恢复到备用状态，但由于膜内外电位差小于正常值，离阈电位水平近，刺激就更易产生兴奋。
超常期后，心肌的膜内外电位水平及兴奋性匀恢复到兴奋前
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心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点是有效不应期特别长（平均250ms）,相当于心肌整个收缩期和舒张早期，长短主要取决2期，它是骨骼肌与神经纤维有效不应期的100倍和200倍。
这一特性是保证心肌能收缩和舒张交替进行,不出现强直收缩的生理学基础。
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3、兴奋性周期性变化与收缩的关系
（1）不发生强直收缩
∵心肌的有效不应期特别长,相当于整个收缩期加舒张早期，任何刺激落在此期内，心肌都不会发生兴奋反应。
∴当刺激频率↑→多数刺激落在有效不应期内，最多引起期前收缩，不会发生强直收缩。
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（2）期前收缩与代偿间歇
期前收缩（prematurecontraction）：
心脏受到窦性节律之外的刺激，产生的收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。
代偿间歇（compensatorypause）：
一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。
当窦性兴奋落在期前收缩的有效不应期内,就不能引起心室的兴奋和收缩,而出现一次窦律“脱失”，需等待下次窦律刺激引起兴奋才产生收缩，此等待期间为代偿性间歇。
65
（二）自动节律性（automaticrhythmicity）
1.概念：
心脏在离体和脱离神经支配下，仍能自动地产生节律性兴奋和收缩的特性。
起源：
心内特殊传导系统（结区除外），其自律性：
窦房结>房室交界>心室内传导组织。
自律性高低依次为：
窦房结（100次/分）－房室交界（40～60次/分）－浦肯野纤维（20～40次/分）。
几个概念：
窦性心律，异位节律。
正常起搏点，潜在起搏点，异位起搏点。
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窦房结控制潜在起搏点的机制：
（1）.抢先占领即在潜在起搏点的自律兴奋还未达到阈电位水平时已兴奋了它；
（2）.超速压抑（超速抑制）认为由于窦房结的高兴奋性，从而对潜在起搏点还起到一种抑制作用，这是由于潜在起搏点长期处于“超速”兴奋状态使其本身的自律性受到抑制。
当窦房结的这种抑制作用突然解除时，潜在起搏点必须要经过一段时间的恢复，然后其自律性才能表现出来，在恢复期将表现出心脏的停搏。
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2.自律性产生的原因及影响因素
自律性是因4期自动缓慢去极化的缘故，因此自律性高低与4期自动去极化速度，最大复极电位及阈电位的高低有关。
4期自动去极速度快，自律性高，反之则低；最大复极电位水平低，与阈电位的差距增大，自律性下降，反之则增加。
而最大复极电位的高低取决于3期的钾离子外流的多少，钾离子外流增多则最大复极水平下降，自律性下降；阈电位水平上移，则使去极化达到阈电位就不容易，自律性下降，反之则增大。
但阈电位水平的变化很少发生，故它不是影响自律性的主要因素。
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（1）.窦房结细胞（慢反应自律细胞）
电位特征：
只有0，3，4三期，无1，2期。
4期自动去极化速度快。
4期自动去极化离子基础：
随时间递减的K+外流与以Na+为主的随时间递增的正离子内流（包括Ca2+内流）。
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（2）、浦肯野细胞（快反应自律细胞）
电位特征：
0、1、2、3期：
心室肌细胞基本相似。
4期自动去极离子基础：
主要出现Na+随时间推移而渐增的内向流动，从而引起自动去极化。
这种钠通道与快钠通道不同，其充分激活电位在-100mv。
特点：
1）.0期去极化速度快，幅度大。
2）.4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢，故自律性低。
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（三）传导性（conductivity）
传导原理：
局部电流。
∵闰盘（缝隙连接）为低电阻区,局部电流很容易通过特殊传导系统。
1、传导特点:
⑴浦氏纤维最快→房、室内快→同步收缩，利射血。
⑵房室交界最慢→房室延搁→利房排空、室充盈。
⑶房室交界是传导必经之路，易出现传导阻滞（房室阻滞）。
71
传导过程
窦房结
↓↓
结间束房间束
（优势传导通路）
↓↓
房室交界心房肌
↓
房室束
↓
左、右束支
↓
浦肯野纤维
↓
心室肌
72
传导速度
浦氏纤维
（4m/s）
↓
束支
（2m/s）
↓
心室肌
（1m/s）
↓
心房肌
（0.4m/s）
↓
结区
（0.02m/s）
传导时间
心房内---房室交界---心室内
（0.06s）（0.1s）（0.06s）
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2、决定和影响传导性的因素
（1）细胞的直径
直径粗大→胞内电阻小→传导速度快
直径细小→胞内电阻大→传导速度慢
（但在同一心肌细胞,兴奋传导快慢主要受局部电流形成和邻近部位膜兴奋性的影响）
（2）0期去极化的速度和幅度
0期速度与邻旁间产生局RP距新AP传导
0期幅度→的电位差→部电流→阈电位→产生→速
快高大大近易快
慢低小小远不易慢
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0期去极化速度和振幅的快慢、大小与兴奋前膜静息电位的水平有关。
在不同静息电位下测量兴奋时的0期去极化的最大速度（v/s），以静息电位作横座标，0期最大去极化速度为纵座标作图，则可绘出“S”形曲线，称为膜反应曲线。
75
（3）邻旁部位细胞膜的兴奋性
（0期慢、小）减慢
处相对不应期部分失活状态
处绝对不应期失活状态阻滞
邻近部位膜兴奋性Na+通道状态传导性
76
（4）静息电位或舒张期电位的水平
RP绝对值大→0期去极的速快、幅高→传导快
RP绝对值小→0期去极的速慢、幅低→传导慢
77
（四）收缩性（contractility）
（1）对[Ca2+]o有明显的依赖性
心肌细胞的肌质网很不发达,容积较小,贮Ca2+量比骨骼肌少。
心肌细胞收缩所需Ca2+除从终池释放外,还需由细胞外液Ca2+内流补充，故心肌收缩对[Ca2+]o依赖性较大。
（2）同步收缩 机能合胞体的概念
78
复习思考题
1.心室肌细胞和窦房结细胞的动作电位有何特征？
各时相产生的离子机制是什么？
2.说明窦房结和浦肯野细胞自律性的发生机制。
3.与骨骼肌相比，心肌有哪些生理特性？
4.试述影响心肌自律性、兴奋性、传导性和收缩性的因素，并说明何者是主要影响因素。
5.试述正常兴奋传导的顺序、特点及房室延搁的意义。
6.说明心肌细胞在一次兴奋过程中，兴奋性的周期性变化有何意义？
7.简述快、慢反应细胞的异同。
8.心电图各波和间期的意义是什么？
79
复习思考题
9.Na+、K+顺浓度差转移是否生电？
逆浓度差移动是否生电？
10.试述心脏特殊传导系统的功能。
11.心脏为什么能有节律的、有顺序的收缩与舒张？
12.说明心肌和骨骼肌AP的异同点。
13.如何证明心肌在兴奋后兴奋性发生了变化？
原因何在？
与室缩、室舒时相及AP时相的关系怎样？
14.试述心肌自律性、兴奋性、传导性和收缩性的特点。
15.阐述房室结和浦肯野纤维传导速度差异的原因及生理意义。
16.窦房结的兴奋传导到心室肌，其AP是否是同一个？
说明其理由。
80
17.窦房结细胞最大复极电位的绝对值较小，是由于它的细胞膜对下列哪个离子的电导较低（）
A.钾离子
B.钠离子
C.氯离子
D.钙离子
E.钙离子+钠离子
18.窦房结细胞去极化结束时电位为（）
A.-90mV
B.-70mV
C.-40mV
D.0mV
E.+30mV
A
D
81
三、心脏的泵血功能
右心：
泵血入肺循环；左心：
泵血入体循环。
82
（一）心动周期（cardiaccycle;CC）
1、概念：
心房或心
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