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1、第四章第四章 血液循环血液循环-1-11概概 述述一、血液循环的构成一、血液循环的构成:n循环系统循环系统:心血管系统心血管系统 心脏心脏-动力器官动力器官 血管血管-管道，场所管道，场所n淋巴系统淋巴系统 -淋巴管道、淋巴器官淋巴管道、淋巴器官(静脉静脉的辅助管道的辅助管道)23二、血液循环的功能二、血液循环的功能:n运输功能运输功能 -营养物质、代谢营养物质、代谢产物、氧和二氧化碳、激素等。产物、氧和二氧化碳、激素等。n内分泌功能内分泌功能 -心房钠尿肽、心房钠尿肽、肾素、内皮素、内皮舒张因子等肾素、内皮素、内皮舒张因子等4本章的主要内容本章的主要内容P心脏生理：心脏生理：心脏泵血功能和心
2、肌生物心脏泵血功能和心肌生物电电P血管生理血管生理P心血管活动的调节心血管活动的调节P器官循环器官循环*5第一第一节节 心心脏脏的的泵泵血功能血功能n心脏活动呈周期性表现心脏活动呈周期性表现 心电周期心电周期：兴奋的产生及兴奋向整个心脏兴奋的产生及兴奋向整个心脏的扩布；的扩布；心动周期：兴奋触发的心肌舒缩，心房、心动周期：兴奋触发的心肌舒缩，心房、心室压力与容积变化及瓣膜的启闭，实现泵心室压力与容积变化及瓣膜的启闭，实现泵血过程；血过程；心音周期：伴随瓣膜的启闭，出现心音心音周期：伴随瓣膜的启闭，出现心音6一、心脏泵血的过程和机制一、心脏泵血的过程和机制(一一)心动周期的概念心动周期的概念n心
3、脏的一次收缩和舒张，构成一个机械活心脏的一次收缩和舒张，构成一个机械活动周期。动周期。n心率：单位时间内心脏舒缩的次数n若心率若心率=75=75次次/分，则分，则一个心动周期一个心动周期 0.8 0.8 S S7心动周期特点：心动周期特点：心动周期的长短与心率有关心动周期的长短与心率有关 若一个心动周期若一个心动周期 0.8 0.8 秒：秒：n心房收缩心房收缩期期0.1s0.1s；舒张；舒张期期0.7s0.7s n心室收缩心室收缩期期0.3s0.3s，舒张，舒张期期0.5s0.5s 全心舒张期全心舒张期0.4s0.4s89 在每一个心动周期中心房和心室的收缩是交替的；两侧心房和心室的活动都是同
4、步的；心率加快时，心动周期缩短，收缩和舒张期均相应缩短，但舒张期缩短的比例大。心率减慢时，心动周期延长，收缩和舒张期均相应延长，但舒张期延长的比例大10心率心率 心动周期心动周期 室缩期室缩期 室舒期室舒期0.351.1540 1.575 0.876150 0.40.300.500.250.15心率变异与心动周期的关系11心率正常变异心率正常变异:年龄年龄:初生儿初生儿(130(130次次/分分)成人成人(60(609090次次/分分)性别性别:女男女男 体质体质:弱强弱强 兴奋状态兴奋状态:运动、情绪激动安静、休息运动、情绪激动安静、休息 体温每体温每1 1 心率心率1010次次/分分121
5、3(二二)心脏的泵血过程心脏的泵血过程 14n左心室为例，心动周期分为心室收缩期和左心室为例，心动周期分为心室收缩期和心室舒张期两个时期心室舒张期两个时期(7(7个时相个时相)。1 1、心室收缩期：分为三个时相。、心室收缩期：分为三个时相。1)1)等容收缩期：等容收缩期：持续持续0.05S0.05S。2)2)快速射血期：快速射血期：持续持续0.1S0.1S。3)3)减慢射血期：减慢射血期：持续持续0.15S0.15S。2 2、心室舒张期：分为四个时相。、心室舒张期：分为四个时相。1)1)等容舒张期：等容舒张期：持续持续0.07S 0.07S 2)2)快速充盈期：快速充盈期：持续持续0.1S0.
6、1S。3)3)减慢充盈期：减慢充盈期：持续持续0.22S0.22S。4)4)心房射血期：持续心房射血期：持续0.1S0.1S。15心动周期心动周期1.心房收缩期心房收缩期2.等容收缩期等容收缩期3.快速射血期快速射血期4.减慢射血期减慢射血期5.等容舒张期等容舒张期6.快速充盈期快速充盈期7.减慢充盈期减慢充盈期16AOAO和和ACAC：分别表示主分别表示主动脉瓣开启和关闭动脉瓣开启和关闭MOMO和和MCMC：分别表示二分别表示二尖瓣关闭和开启尖瓣关闭和开启17腔腔静静脉脉心心房房心心室室动动脉脉 Pa Pv PA房室瓣动脉瓣18心脏的射血心脏的射血与充盈过程与充盈过程19左心室射血和充盈过程
7、左心室射血和充盈过程左心室射血和充盈过程左心室射血和充盈过程心房收缩，Pa，PaPvPA，房室瓣开放，主动脉瓣关闭，心房血泵入心室。占心室充心室充盈量的盈量的1030（0.1s，心室充盈量的心室充盈量的1030）1.心房收缩期(atrium systole)202 2、心室收缩期、心室收缩期 (ventricular (ventricular systole)systole)等容收缩期快速射血期减慢射血期21心房收缩期心房收缩期等容收缩期等容收缩期快速射血期快速射血期减慢射血期减慢射血期22（1）等容收缩期（0.05s）心室收缩，Pv，PaPvPA，房室瓣和动脉瓣均关闭，心室内容积不变，Pv急
8、剧23（2）快速射血期（0.1s）心室继续收缩，Pv达峰值，PaPA，房室瓣关闭，动脉瓣开放，血液由心室快速流入主动脉，PA 达峰值，心室内容积缩小，占总射血量2/324（3）减慢射血期（0.15s）心室收缩/停止，Pv不再,随着射血Pv，PaPvPA，房室瓣关闭，动脉瓣仍开放，PvPA后，血液借惯性由心室流入主动脉，心室内容积继续缩小至最小251.心房收缩期2.等容收缩期3.快速射血期4.减慢射血期5.等容舒张期6.快速充盈期7.减慢充盈期压力（mmHg）02040608010012012 34567acv二尖瓣开动脉瓣开动脉瓣关二尖瓣关26263 3、心室舒张期、心室舒张期 (ventri
9、cular diastole)等容舒张期快速充盈期减慢充盈期27（1）等容舒张期（0.06s）心室舒张，Pv，PaPvPv Pv PA，房室瓣开放，动脉瓣关闭，心室充盈，Pv稍，血液继续由腔静脉心房心室，但速度减慢，心室内容积继续增大30等容舒张期等容舒张期快速充盈期快速充盈期减慢充盈期减慢充盈期311.心房收缩期2.等容收缩期3.快速射血期4.减慢射血期5.等容舒张期6.快速充盈期7.减慢充盈期压力（mmHg）02040608010012012 34567acv二尖瓣开动脉瓣开动脉瓣关二尖瓣关323233心动周期中压力变化：心动周期中压力变化：n最高：最高：n室内压：快速射血期室内压：快速射
10、血期末末 n动脉压：快速射血期动脉压：快速射血期末末n最低：最低：n动脉压：等容收缩期动脉压：等容收缩期末末n室内压：快速充盈期室内压：快速充盈期末末34心动周期中瓣膜变化：心动周期中瓣膜变化：n动脉瓣关：动脉瓣关：等容舒张期等容舒张期初初n动脉瓣开：动脉瓣开：快速射血期快速射血期初初n房室瓣关：房室瓣关：等容收缩期等容收缩期初初n房室瓣开：房室瓣开：快速充盈期快速充盈期初初35左心室泵血机制左心室泵血机制n心室收缩和舒张心室收缩和舒张是导致心房和心室间以及是导致心房和心室间以及心室和主动脉间产生心室和主动脉间产生压力梯度压力梯度的根本原因的根本原因n压力梯度压力梯度是瓣膜的启闭和推动血液在相
11、应是瓣膜的启闭和推动血液在相应腔室之间腔室之间流动的主要动力流动的主要动力，n瓣膜瓣膜的启闭保证了血液的的启闭保证了血液的单向流动单向流动。36（三）心房在心脏泵血活动中的作用（三）心房在心脏泵血活动中的作用n心室收缩期，心室收缩期，临时接纳和储存回流血液临时接纳和储存回流血液n全心舒张期全心舒张期(心室舒张早、中期心室舒张早、中期)-血液血液从静脉返回心室的从静脉返回心室的一个通道一个通道n初级泵初级泵-心房收缩期心房收缩期(心室舒张后期心室舒张后期)37(四四)心音的产生心音的产生1.1.心音心音：用听诊器在胸壁听到心脏：用听诊器在胸壁听到心脏瓣膜关闭瓣膜关闭和和血液撞击血液撞击心室壁引起
12、心室壁引起振动振动所产生的声音所产生的声音2.2.类型：类型：第一心音第一心音(多见多见)第二心音第二心音(多见多见)第三心音第三心音(少见少见)第四心音第四心音(少见少见)38第一心音n第一心音发生在心室收缩期，标志着心室收缩的开始。第一心音在心尖搏动处（左第五肋间锁骨中线上）听诊时最清楚，n其特点是音调较低，持续时间较长。n第一心音是由于房室瓣突然关闭引起心室内血液和室壁的振动，以及心室射血引起的大血管壁和血液涡流所发生的振动而产生的。39第二心音n第二心音发生在心室舒张期，标志着心室舒张期的开始。第二心音在胸骨旁第2肋间（即主动脉瓣和肺动脉瓣听诊区）听诊时最清楚，n其特点是频率较高，持续
13、时间较短。n第二心音的产生主要与主动脉瓣和肺动脉瓣关闭，血流冲击大动脉根部引起血液、管壁及心室壁的振动有关。40第一心音与第二心音比较第一心音与第二心音比较心心 音音产产 生生 时时 间间产生的主产生的主要原因要原因意意 义义第一第一心音心音心室收缩早期心室收缩早期房室瓣关闭房室瓣关闭心室壁振动心室壁振动动脉壁振动动脉壁振动反反映映房房室室瓣瓣的功能状态的功能状态第二第二心音心音心室舒张早期心室舒张早期动脉瓣关闭动脉瓣关闭心室壁振动心室壁振动反反映映动动脉脉瓣瓣的功能状态的功能状态41第三心音n在部分健康儿童和青年人，偶尔可听到第三心音。n第三心音出现在心室快速充盈期之末，n是一种低频、低振幅
14、的振动。n是由于快速充盈期之末室壁和乳头肌突然伸展及充盈血流突然减速引起的震动所致42第四心音n第四心音出现在心室舒张的晚期，n是与心房收缩有关的一组发生在心室收缩期前的振动，也称心房音。n正常心房收缩时一般不产生声音，但异常强烈的心房收缩和在左心室壁顺应性下降时，可产生第四心音。43二、心脏泵血功能的评定二、心脏泵血功能的评定（一）心脏的输出量（一）心脏的输出量1.每搏输出量和射血分数每搏输出量和射血分数每搏输出量（每搏输出量（博出量博出量）：）：一侧心室一侧心室每次搏出的血每次搏出的血 量（量（70ml70ml）博出量博出量 =心舒末期容积心舒末期容积 -心缩末期容积心缩末期容积射血分数射
15、血分数 =每搏输出量心舒张末期容积每搏输出量心舒张末期容积 606080ml80ml120120130ml130ml 5050606044n在心室功能减退、心室异常扩大的病人，其搏出量可能与正常人无明显差异，但舒张末期容积增大，实际上射血分数已明显下降n与搏出量相比，射血分数能更准确地反映心脏泵血功能，对早期发现心脏泵血功能异常（同一个体）具有重要意义。45每分输出量：每分输出量：一侧心室一侧心室每分钟射出的血量每分钟射出的血量每搏输出量每搏输出量心率心率 5 56 L/min6 L/min心指数心指数：空腹和安静状态下：空腹和安静状态下,每平方米体表面积每平方米体表面积的每的每 分心输出量。
16、分心输出量。空腹和安静状态下，人体表面积空腹和安静状态下，人体表面积=1.6=1.6 1.7 m1.7 m2 2，心指数心指数 =3.0 3.0 3.5 L/min3.5 L/min.m m2 2 2.每分输出量和心指数每分输出量和心指数 46在安静和空腹情况下测定的心指数称为静息心指数，n可作为比较不同个体心功能的评定指标n在同一个体的不同年龄段或不同生理情况下，心指数也可发生变化。4748n心脏所做的功可分为两类：n一是外功，主要是指由心室收缩而产生和维持一定压力（室内压）并推动血液流动（心输出量）所做的机械功，也称压力-容积功；n二是内功，指心脏活动中用于完成离子跨膜主动转运、产生兴奋和
17、收缩、产生和维持心壁张力、克服心肌组织内部的粘滞阻力等所消耗的能量。实际上，内功所消耗的能量远大于外功（二）心脏做功量（二）心脏做功量49正常心脏的最大效率为20%25%。n心脏所做的外功占心脏总能量消耗的百分比称为心脏的效率。n心肌的能量消耗主要来自物质的有氧氧化，故心脏的耗氧量可作为心脏能量消耗的良好指标。心脏的效率计算式：50 1.每搏功：是心室一次收缩所做的功n每搏功搏出量射血压血流动能 n人体在安静状态下，血流动能在左心室每搏功的总量中所占比例甚小，约1%，故一般可忽略不计。n心肌收缩射血所释放的机械能主要用于维持血压和射出一定容积的血量。51射血压为射血期左心室内压与左心室舒张末压
18、之差 n 搏功 =射血压（博出量的血压增量）搏出量 =（射血期左室压-舒张末期左室压）搏出量 =（平均动脉压-平均左房压）搏出量 =0.847 J 平均动脉压=92mmHg平均左房压=6mmHg52心动周期中压力变化：心动周期中压力变化：n快速射血期末快速射血期末 最高室内压最高室内压 n快速充盈期末快速充盈期末 最低室内压与左房最低室内压与左房压相近压相近 53功=博出量 血液密度 血柱上升高度功=博出量 汞密度 汞柱上升高度54n搏功（搏功（J）=搏出量搏出量（L）13.6 kg/L 9.807 （平均动脉压平均动脉压-平均左房压）平均左房压）（1/1000）mn还要还要 血液密度吗（血液
19、密度吗（1.055）？）？55博功单位博功单位:J=kg 9.807 m nHg 密度密度=13.6 g/mL =13.6 kg/L =13.6 1/1000 kg/m3 =13.6 T/m3n1mm3=1mL=10-3 L=10-6 m356搏功（搏功（J)=搏出量搏出量 （平均动脉压平均动脉压-平均左房压）平均左房压）搏功搏功搏出量搏出量平均动脉压平均动脉压 平均左房压平均左房压 心脏的效率心脏的效率111正常基本相同2 心脏的效率基本相同2心脏的效率（心肌耗氧量）57n肺动脉压为主动脉压肺动脉压为主动脉压1/6n右心室做功为左心室右心室做功为左心室1/6582.每分功每分功n每分功是心室
20、每分钟做的功每分功是心室每分钟做的功n每分功每分功 搏功搏功心率心率=63.5 J/min 59三、影响心输出量的因素三、影响心输出量的因素每搏输每搏输出量出量心率心率心肌收心肌收缩程度缩程度和速度和速度前负荷前负荷后负荷后负荷心肌收心肌收缩能力缩能力心输心输出量出量60(一一)前负荷前负荷n定义：定义：肌肉收缩前所负载的负荷肌肉收缩前所负载的负荷心室舒张心室舒张末期容积末期容积心肌初长度心肌初长度心室舒张心室舒张末期压力末期压力(心房压力心房压力)心室舒张心室舒张末期充盈末期充盈的血液量的血液量静脉回心静脉回心血血 量量射血后心室射血后心室内剩余血量内剩余血量611.1.异长调节或异长调节或
21、StarlingStarling机制机制n定义：定义：通过改变心肌细胞通过改变心肌细胞初长度初长度而引起心而引起心肌收缩强度改变的调节。肌收缩强度改变的调节。n19141914年年Starling Starling 发发现现静静脉脉回回心心血血量量越越多多，心心脏脏舒舒张张末末期期容容积积越越大大，心心肌肌的的初初长长度度增增加加，则则心心室室收收缩缩力力量量也也越越强强，搏搏出出到到主主动动脉的血量也越多，该现象称脉的血量也越多，该现象称“心定律心定律”62心室功能曲线：心室功能曲线：将对应不同心室舒张末期压力将对应不同心室舒张末期压力或容积的搏出量或每搏功的数据绘制成坐标图或容积的搏出量或
22、每搏功的数据绘制成坐标图(搏功搏功 =搏出量搏出量射血压力射血压力)63（1）充盈压12-15mmHg是人体的最适前负荷，其左侧为功能曲线的上升支。通常左心室充盈压为5-6mmHg，即心室具有较大的前负荷-初长度贮备。（2）充盈压在15-20mmHg范围内，曲线渐趋平坦。即前负荷在上限范围内变动对泵血功能影响不大。（3）充盈压高于20mmHg后，曲线平坦或轻度下倾。说明即使充盈压很高，搏功基本不变或轻度减少。64骨骼肌骨骼肌长度张力曲线长度张力曲线最适初长度最适初长度2.02.2um主动张力主动张力存在降支存在降支65初长度对心肌收缩力的影响初长度对心肌收缩力的影响最适初长度最适初长度2.02
23、.2um主动张力不出主动张力不出现降支现降支超过最适初长超过最适初长度，初长度不度，初长度不随前负荷增加随前负荷增加而增加而增加 心肌的心肌的抗伸展性抗伸展性66心肌正常工作范围骨骼肌正常工作范围心肌骨骼肌长度-张力曲线67心室肌具有较强的抗过度延伸的特性n与骨骼肌不同，心肌肌小节一般不会超过2.252.30m，心功能曲线不会出现明显的下降趋势，因为：1）当心肌肌节处于最适初长度时，产生静息张力已经很大。2）心肌细胞外间质内含有大量胶原纤维，心室壁多层肌纤维呈交叉方向排列；3）心肌在肌节内存在连接蛋白或双联蛋白，将肌球蛋白固定在肌小节的Z线上，由具有很强的粘弹性6869心肌能抵抗被过度延伸的特
24、性意义n对心脏泵血功能具有重要的生理意义，n正常时，心脏在前负荷明显增加时，初长度不再随室内压的增加而增加，不会发生搏出量和做功能力的下降。n慢性心脏病患者，当心脏过度扩张时，心室功能曲线可出现降支，表明心肌此时的收缩功能已严重受损。70712.影响心肌初长度的因素影响心肌初长度的因素心室舒张心室舒张末期容积末期容积心肌初长度心肌初长度心室舒张心室舒张末期压力末期压力(心房压力心房压力)心室舒张心室舒张末期充盈末期充盈的血液量的血液量静脉回心静脉回心血血 量量射血后心室射血后心室内剩余血量内剩余血量72(1)(1)静脉回心血量静脉回心血量n影响静脉回心血量的因素：影响静脉回心血量的因素：心室舒
25、张时间心室舒张时间：与心率呈反变与心率呈反变 静脉回流速度静脉回流速度：取决于外周静脉压与取决于外周静脉压与心房、心室压之差心房、心室压之差心包内压心包内压 静脉回流静脉回流心室顺应性心室顺应性 静脉回流静脉回流73(2)(2)射血后心室内射血后心室内剩余血量剩余血量n假如静脉回心血量不变，射血后心室内剩余血量增加时也将导致心室充盈量增加；n实际上，射血后心室内剩余血量 舒张期心室内压也 静脉回心血量将 心室充盈量并不一定7475(二二)后负荷后负荷定义：肌肉开始收缩时才遇到的负荷。定义：肌肉开始收缩时才遇到的负荷。心肌心肌后负荷后负荷-动脉血压动脉血压动脉动脉血压血压射血期缩短射血期缩短射血
26、速度射血速度心室内剩心室内剩余血量余血量心室舒张心室舒张末期容积末期容积异长调节异长调节心室等容心室等容收缩期收缩期搏出量搏出量等长调节等长调节76（三）心肌收缩能力（三）心肌收缩能力n n心肌不依赖于前负荷和后负荷而能改变其力学活动（包括收缩的强度和速度）的内在特性，称为心肌收缩能力 n通过通过心肌心肌收缩能力收缩能力这个与这个与初长度无关初长度无关的心肌的心肌内在功能状态的改变而实现的的调节也可称内在功能状态的改变而实现的的调节也可称为为等长调节等长调节。77心肌收缩能力心肌收缩能力 等长调节等长调节78 交感交感-肾肾上腺系统上腺系统心输心输出量出量 舒张期舒张期 储备储备静脉静脉回流回
27、流 肌肉泵肌肉泵剧烈剧烈运动运动收缩期储备收缩期储备心率储备心率储备79心肌收缩能力心肌收缩能力影响因素：影响因素：n横桥数和肌球蛋白的横桥数和肌球蛋白的ATPATP酶活性酶活性n兴奋时胞浆兴奋时胞浆CaCa2+2+浓度浓度n体液因素：儿茶酚胺等体液因素：儿茶酚胺等n自主神经系统：交感神经、副交感神经自主神经系统：交感神经、副交感神经80(四四)心率心率1.1.在一定范围内：在一定范围内：4040次次/分分 心率心率 180180次次/分分心心动动周周期期心心舒舒期期 心心室室充充盈盈时时间间过过短短 充充盈盈量量 搏搏出出量量 心输出量心输出量心输出量心输出量 =搏出量搏出量 心率心率813
28、.3.心心率率4040次次/分分 心心动动周周期期 心心舒舒期期 心心室室充充盈盈已已接接近近最最大大限限度度，搏搏出出量量不不能能再再进进一一步步增增加加 心心输输出出量量心输出量心输出量 =搏出量搏出量 心率心率 82心力贮备心力贮备=心率贮备心率贮备搏出量搏出量贮备贮备收缩期贮备收缩期贮备舒张期贮备舒张期贮备四、心泵功能的贮备四、心泵功能的贮备(心力贮备心力贮备)n心输出量随机体代谢需要而增加的能力。n心输出量=搏出量 心率831.1.搏出量贮备搏出量贮备n搏出量是心室搏出量是心室舒张末期舒张末期容积和容积和收缩末期收缩末期容积之差容积之差.n搏出量贮备搏出量贮备 舒张期贮备舒张期贮备 15ml收缩期贮备收缩期贮备 55ml84852.2.心率贮备心率贮备n心输出量心输出量=搏出量搏出量 心率心率n心率心率 心输出量心输出量 22.5倍倍n心率上限心率上限160180次次/分钟分钟86安静：心率安静：心率75次次/分分 心输出量心输出量56L/分分运动：心率运动：心率160180次次/分分 心输出量心输出量2530L/分分87