1、第四章第四章 血液循环血液循环 (blood circulation) 授课教师授课教师 目目 录录 第一节 心脏的泵血功能第二节 心脏的生物电及生理特性第三节 血管生理第四节 心血管功能的调节第五节 器官循环n掌握内容：心动周期概念；心脏泵血过程及机制；心脏泵血功能评定；心脏泵血功能的储备。影响心输出量的因素。工作细胞和自律细胞跨膜电位及其形成机制；心肌生理特性。正常心电图波形及生理意义。动脉血压的形成、正常值和影响因素；中心静脉压及影响静脉回流因素；微循环组成及作用；组织液生成及其影响因素。心脏和血管活动的神经调节、体液调节；冠脉循环的血流特点和血流量的调节。n了解内容：各类血管的功能特点
2、；血流量、血流阻力和血压；动脉脉搏；动脉血压的长期调节。肺循环、脑循环。大纲要求大纲要求本节大纲要求及重难点本节大纲要求及重难点n 掌握掌握：心动周期概念 心脏的泵血过程及机制 心脏泵血功能的评定n 了解了解：心音n 重点重点：心动周期 心脏的泵血过程及机制 每搏输出量、每分输出量、射血分数、心 指数的概念n 难点难点：心脏的泵血机制图图 体循环和肺循环体循环和肺循环窦房结兴奋产生窦房结兴奋产生 扩布扩布 心肌工作细胞兴奋心肌工作细胞兴奋 兴奋兴奋-收缩耦联收缩耦联 心心(室室)肌的收缩和舒张肌的收缩和舒张 心室心室-大动脉压差和心房大动脉压差和心房-心室压差心室压差 瓣膜开闭瓣膜开闭(心音心
3、音) 血液单向循环流动血液单向循环流动 实现泵血实现泵血（56L/min）第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能一、心脏泵血的过程和机制一、心脏泵血的过程和机制（一）心动周期（一）心动周期 ( (cardiac cycle) ) 概念概念：心脏一次收缩和舒张心脏一次收缩和舒张 (主要指心室主要指心室)分期分期： 收缩期（收缩期（systole） 舒张期（舒张期（diastole） 时程时程：= 1/心率心率 60s /75 0.8s 心动周期心动周期特点特点：舒张期时间舒张期时间 收缩期收缩期全心舒张期全心舒张期0.4s 0.4s 利心肌休息和心室充盈利心肌休息和心室充盈周期长短（心率快慢
4、）主要影响舒张期：周期长短（心率快慢）主要影响舒张期： 0.25s 0.25s 0.5s 120 0.5s 0.3s 0.8s 75 0.14s 0.16s 0.3s 200舒张期收缩期心动周期心率(次/分) 心率心率舒张期舒张期不利于充盈不利于充盈不利于心脏持久工作不利于心脏持久工作全心舒张期心室收缩期心室收缩期心室舒张期心室舒张期 心动周期中压力、容积等变化主动脉压左室内压图图 心动周期中各时相左心室压力的变化心动周期中各时相左心室压力的变化左房压（房室瓣（房室瓣关关）(period of ventricular systole)(1)(1)等容收缩期等容收缩期室内压：室内压：主动脉瓣：主
5、动脉瓣：关关左室容积：左室容积：不变不变 等容收缩期：心室开始收缩 室内压急剧（左室内压升高近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 等容收缩期的特点： 其时程长短与肌缩力、后负荷有关： 肌缩力等容收缩期 后负荷等容收缩期 房室瓣、动脉瓣处关闭状态； 等容收缩末的动脉压最低； 室内压上升速度最快。 (2)(2)快速射血期快速射血期 (period of rapid ejection) ：室内压：最高室内压：最高主动脉瓣：主动脉瓣：开开射血量：射血量：2/32/3主动脉压主动脉压 快速射血期：心室继续收缩 室内压动脉压（左室80mmHg） 动脉
6、瓣开放（房室瓣仍处于关闭状态）迅速射血入动脉（占射血量2/3）心室容积迅速减慢射血期特点：快速射血期末室内压与主动脉压最高； 用时少(收缩期1/3)，射血量大。(3)(3)减慢射血期减慢射血期 (period of reduced ejection) ：室内压室内压主主动脉压动脉压惯性作用惯性作用 减慢射血期：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1/3 ） 心室容积继续 心室舒张前期特点：用时长（收缩期1/2），射血量少；因外周血管的阻力作用，血液的动能在主动脉转变为压强能，使动脉压略室内压。（主（主A A瓣瓣关关） (period of v
7、entricular diastole) (1)(1)等容舒张期：等容舒张期：室内压：室内压：房室瓣：房室瓣：关关左室容积：左室容积：不变不变 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 ( 室内压仍房内压房室瓣仍处于关闭状态)（容积不变、血液不流）快速充盈期特点：动脉瓣、房室瓣都处于关闭状态； 室内压下降速度最快。 (2)(2)快速充盈期快速充盈期 (period of rapid filling) ：室内压室内压房内压房内压房室瓣：房室瓣：开开充盈量：充盈量：2/32/3 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
8、压(负压) 心房和大V内的血液快速入室（占总充盈量2/3）心室容积迅速特点：快速充盈期末的室内压最低。 (3)(3)减慢充盈期减慢充盈期 (period of reduced filling) ：用时：用时：最长最长 减慢充盈期： 随着心室内血液的充盈，心室与心房的压力差减小，血液流入心室的速度减慢。 (4)(4)心房收缩期：心房收缩期：(period of atrial systole)房内压：房内压：充盈量：充盈量：25%25%心房收缩 心房容积 房内压房室瓣开放（动脉瓣处关闭状态） 挤血入心室（占心室充盈量25%，75%由V经心房流入心室）心房舒张心室收缩期心室舒张期等容收缩期快速射血期
9、减慢射血期等容舒张期快速充盈期减慢充盈期心房收缩期泵血过程总结：心脏的泵血总结：心脏的泵血过程过程总结：心脏的泵血总结：心脏的泵血机制机制（1 1）机制：）机制：心室肌收缩心室肌收缩 心室肌舒张心室肌舒张心室心室- -主动脉压差主动脉压差 心房心房- -心室压差心室压差（2 2）配合：瓣膜的开闭，保证单向血流。）配合：瓣膜的开闭，保证单向血流。 等容收缩和舒张期等容收缩和舒张期 快速射血期快速射血期 减慢射血期减慢射血期 左室压急剧变化左室压急剧变化 左室压最大左室压最大 左室容积最小左室容积最小 减慢射血期减慢射血期 依靠惯性射血依靠惯性射血 ( (三三) )心房在心脏泵血过程中的作用心房在
10、心脏泵血过程中的作用1.1.初级泵：接纳、储存从静脉回流的血液初级泵：接纳、储存从静脉回流的血液 舒张舒张静脉回流心脏的通道静脉回流心脏的通道 收缩收缩进一步充盈心脏进一步充盈心脏2.2.心动周期中心房内压的变化心动周期中心房内压的变化心脏泵血过心脏泵血过程及机制程及机制压力变化压力变化瓣膜开闭瓣膜开闭心室心室容积容积心内血流心内血流方向方向房房内内压压室室内内压压动动脉脉压压房房室室瓣瓣半半月月瓣瓣心心室室收收缩缩期期等容等容收缩期收缩期P Pa aPPv vPPA A关关关关不变不变存于心室存于心室快速快速射血期射血期P Pa aPPPA A关关开开快速减快速减小小由心室到由心室到动脉动脉
11、减慢减慢射血期射血期P Pa aPPv vPPA A关关开开继续减继续减小小心心室室舒舒张张期期等容等容舒张期舒张期P Pa aPPv vPPPv vPPPv vPPPv vPPA A开开关关继续增继续增加加第一心音第一心音第二心音第二心音性质性质音调低、钝，持续较长音调低、钝，持续较长音调高、尖，持续较短音调高、尖，持续较短成因成因心室肌收缩，房室瓣关闭心室肌收缩，房室瓣关闭动脉瓣关闭动脉瓣关闭标志标志心室开始心室开始收缩收缩心室开始心室开始舒张舒张部位部位左侧锁中线第左侧锁中线第5肋间肋间胸骨右、左两旁第二肋间胸骨右、左两旁第二肋间意义意义心室收缩力与房室瓣功能心室收缩力与房室瓣功能动脉瓣
12、功能状态动脉瓣功能状态（四）心音（四）心音（heart sound）表 第一心音和第二心音的区别 第一心音第二心音第三心音第四心音特特点点音调低沉持续较长音调高清持续较短音调低浊持续短音调低沉持续较长成成因因心室肌收缩和房室瓣关闭的振动；射血大A扩张及产生旋涡。动脉瓣关闭；射血突停导致大A和心室壁振动。心室充盈减慢，流速突变导致室壁及瓣膜振动。心房强烈收缩，挤血击撞室壁。标标志志心室开始收缩心室开始舒张快速充盈期末心房收缩意意义义心室收缩力与房室瓣功能状态动脉瓣功能状态部分健康青年、儿童房缩强烈、左室壁顺应性下降EDV:125mlESV:55mlSV= 125-55 =70ml (60-80m
13、l) 二、心输出量与心脏做功（心泵功能评定）二、心输出量与心脏做功（心泵功能评定）射血分数射血分数 (ejection fraction, EF) ： 搏出量心舒张末期容积搏出量心舒张末期容积100% = = 5565 每每搏搏输输出量出量 (stroke volume, SV) ：一）每搏输出量与每分输出量一）每搏输出量与每分输出量 1. 1.每搏输出量及射血分数每搏输出量及射血分数( (一次一次) )一侧心室一次心脏搏动射出的血量（一侧心室一次心脏搏动射出的血量（70ml） 射血分数意义 心舒张末期容积与心缩力有关正常情况下射血 分数保持不变 心缩每搏输出量射血分数 心室扩大、心功能下降（
14、每搏输出量可不变） 心舒张末期容积射血分数2.2.每分输出量与心指数每分输出量与心指数 每分输出量：一侧心室，每分钟射出的血量每分输出量：一侧心室，每分钟射出的血量 搏出量搏出量心率心率 4.56.0L/min心心 指指 数：数： 每平方米体表面积的心输出量每平方米体表面积的心输出量 3.03.5L/min.m2变异：变异：10岁心指数最大；以后随年龄增长而渐降岁心指数最大；以后随年龄增长而渐降, 到到80岁时接近岁时接近2L/min.m2。 意义：评定不同个体心功能。意义：评定不同个体心功能。(cardiac output)( (心输出量心输出量) )肺动脉压力是主动脉压力的肺动脉压力是主动
15、脉压力的1/61/6，尽管左右心室，尽管左右心室输出量相等，但右心室做功仅为左心室的输出量相等，但右心室做功仅为左心室的1/61/6课堂小结课堂小结p心动周期心动周期：心脏一次收缩和舒张构成一个机械活：心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期动周期p心脏的泵血过程及机制心脏的泵血过程及机制： 心室收缩期心室收缩期：等容收缩期、快速射血期、减慢射：等容收缩期、快速射血期、减慢射血期血期 心室舒张期：心室舒张期：等容舒张期、快速充盈期、减慢充等容舒张期、快速充盈期、减慢充盈期、心房收缩期盈期、心房收缩期p心脏泵血功能的评定心脏泵血功能的评定：每搏输出量、心输出量、：每搏输出量、心输出量、射血分数、心
16、指数、心脏做功射血分数、心指数、心脏做功心脏泵血过心脏泵血过程及机制程及机制压力变化压力变化瓣膜开闭瓣膜开闭心室心室容积容积心内血流心内血流方向方向房房内内压压室室内内压压动动脉脉压压房房室室瓣瓣半半月月瓣瓣心心室室收收缩缩期期等容等容收缩期收缩期P Pa aPPv vPPA A关关关关不变不变存于心室存于心室快速快速射血期射血期P Pa aPPPA A关关开开快速减快速减小小由心室到由心室到动脉动脉减慢减慢射血期射血期P Pa aPPv vPPA A关关开开继续减继续减小小心心室室舒舒张张期期等容等容舒张期舒张期P Pa aPPv vPPPv vPPPv vPPPv vPPA A开开关关继续
17、增继续增加加1.1. 一个心动周期中，左心室内压最高的是一个心动周期中，左心室内压最高的是 A. A.心房收缩期心房收缩期 B. B.等容收缩期等容收缩期 C. C.快速射血期快速射血期 D. D.快速充盈期快速充盈期 E. E.等容舒张期等容舒张期 小节测试小节测试2.2. 以下哪个期房室瓣开放以下哪个期房室瓣开放 A A等容收缩期末等容收缩期末 B B等容收缩期初等容收缩期初 C C快速射血期初快速射血期初 D D等容舒张期初等容舒张期初 E E心房收缩期初心房收缩期初 小节测试小节测试3.3.第一心音的产生主要原因是由于：第一心音的产生主要原因是由于： A A房室瓣开放房室瓣开放 B B
18、半月瓣开放半月瓣开放 C C半月瓣关闭半月瓣关闭 D D房室瓣关闭房室瓣关闭 E E心室射血入大动脉引起动脉管壁振动心室射血入大动脉引起动脉管壁振动 小节测试小节测试4.4.心指数的定义正确的是心指数的定义正确的是 A A心率体表面积心率体表面积/ /心输出量心输出量 B B每搏输出量每搏输出量/ /体表面积体表面积 C C心脏做功心脏做功/ /体表面积体表面积 D D心输出量心输出量/ /体表面积体表面积 E E心率每搏输出量心率每搏输出量/ /体重体重 小节测试小节测试5.5.每搏输出量占下列哪个容积的百分数，每搏输出量占下列哪个容积的百分数， 称为射血分数？称为射血分数？ A A心室收缩
19、末期容积心室收缩末期容积 B B每分输出量每分输出量 C C等容舒张期容积等容舒张期容积 D D回心血量回心血量 E E心室舒张末期容积心室舒张末期容积 小节测试小节测试课后习题课后习题1. 1. 在一个心动周期中，心室内压力、容积在一个心动周期中，心室内压力、容积、瓣膜及血流方向有何变化？、瓣膜及血流方向有何变化？2. 2. 影响心输出量的因素有哪些？影响心输出量的因素有哪些？ 复习回顾复习回顾p心动周期心动周期：心脏一次收缩和舒张构成一个机械活：心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期动周期p心脏的泵血过程及机制心脏的泵血过程及机制： 心室收缩期心室收缩期：等容收缩期、快速射血期、减慢射：等
20、容收缩期、快速射血期、减慢射血期血期 心室舒张期：心室舒张期：等容舒张期、快速充盈期、减慢充等容舒张期、快速充盈期、减慢充盈期、心房收缩期盈期、心房收缩期p心脏泵血功能的评定心脏泵血功能的评定：每搏输出量、心输出量、：每搏输出量、心输出量、射血分数、心指数、心脏做功射血分数、心指数、心脏做功心脏泵血过心脏泵血过程及机制程及机制压力变化压力变化瓣膜开闭瓣膜开闭心室心室容积容积心内血流心内血流方向方向房房内内压压室室内内压压动动脉脉压压房房室室瓣瓣半半月月瓣瓣心心室室收收缩缩期期等容等容收缩期收缩期P Pa aPPv vPPA A关关关关不变不变存于心室存于心室快速快速射血期射血期P Pa aPP
21、PA A关关开开快速减快速减小小由心室到由心室到动脉动脉减慢减慢射血期射血期P Pa aPPv vPPA A关关开开继续减继续减小小心心室室舒舒张张期期等容等容舒张期舒张期P Pa aPPv vPPPv vPPPv vPPPv vP20mmHg）：平坦或略降。 曲线无明显的降支：心肌有较大的抗过度延伸特性 （连接蛋白+大量胶原纤维+多层肌纤维交叉排列），正常人心功不会明显下降。图图 心室功能曲线心室功能曲线（左心室舒张末期压）（左心室舒张末期压）(ventricular function curve)（2 2）异长自身调节的生理意义）异长自身调节的生理意义 对搏出量的对搏出量的微小变化微小变化
22、进行精细调节，进行精细调节，维持心脏射血量与静脉回心血量之间的动维持心脏射血量与静脉回心血量之间的动平衡。如体位改变、动脉血压突然升高时。平衡。如体位改变、动脉血压突然升高时。（1）静脉回心血量）静脉回心血量 心室充盈时间心室充盈时间 静脉回流速度静脉回流速度 心室舒张功能心室舒张功能 心室顺应性心室顺应性 心包内压力心包内压力（2）射血后心室剩余血量）射血后心室剩余血量3. 影响前负荷的因素影响前负荷的因素（二）心室收缩的后负（二）心室收缩的后负荷荷 (afterload)搏出量搏出量心肌收缩速度幅度心肌收缩速度幅度射血速度射血速度等容收缩期等容收缩期 射血期射血期后负荷后负荷（一定范围内）
23、（一定范围内）后负荷：动脉血压后负荷：动脉血压心室余血量心室余血量前负荷前负荷搏出量搏出量图图 后负荷对心输出量的影响后负荷对心输出量的影响持续高血压持续高血压心肌肥厚心肌肥厚泵血功能下降泵血功能下降联系临床：联系临床：某人血压由某人血压由100mmHg突然升至突然升至150mmHg， 心输出量有何变化？心输出量有何变化？先减小随即迅速恢复正常。先减小随即迅速恢复正常。2. 持续高血压病人为何会出现左心室肥厚？持续高血压病人为何会出现左心室肥厚？后负荷后负荷 心肌收缩力心肌收缩力、能量消耗、能量消耗 搏出量维持正常搏出量维持正常 左室逐渐肥厚左室逐渐肥厚 泵血功能泵血功能 （三）心肌收缩能力（
24、三）心肌收缩能力 肌肉本身的功能状态肌肉本身的功能状态收缩的速度、强度收缩的速度、强度 影响因素：影响因素： 兴奋收缩耦联的各个环节兴奋收缩耦联的各个环节: : 胞浆中胞浆中Ca2+浓度浓度 Ca2+与肌钙蛋白的亲和力与肌钙蛋白的亲和力 肌球蛋白肌球蛋白ATP酶活性酶活性 活化的横桥数活化的横桥数神经、体液（神经、体液（NENE、THTH）等因素）等因素 意义：对意义：对持续剧烈持续剧烈的循环变化有强大调节的循环变化有强大调节（homometric regulation）对照对照收缩能力增强收缩能力增强收缩能力降低收缩能力降低左室舒张末期压（左室舒张末期压（mmHg）图图 心室功能曲线心室功能
25、曲线-等长调节等长调节（四）心率（四）心率(heart rate)概念概念: :单位时间内心脏舒缩的次数称心率。单位时间内心脏舒缩的次数称心率。 正常正常:60:60100100次次/ /分分 女男；体质弱强；兴奋状态安静女男；体质弱强；兴奋状态安静 体温每升高体温每升高11心率增加心率增加1010次次/ /分分 心率对泵血功能的影响：心率对泵血功能的影响： 160次次/分分 : 心率心率心输出量心输出量不影响快速射血期，搏出量不变不影响快速射血期，搏出量不变160180次次/分分心输出量心输出量 心动周期缩短（尤其心舒期）心动周期缩短（尤其心舒期） 充盈量充盈量搏出量搏出量40次次/分分心输
26、出量心输出量 心动周期延长心动周期延长 充盈量达极限而心率太慢充盈量达极限而心率太慢总结：影响心输出量总结：影响心输出量/泵血功能的因素泵血功能的因素搏出量搏出量心输出量心输出量泵血功能泵血功能前负荷前负荷心肌收缩力心肌收缩力后负荷后负荷静脉回心血量静脉回心血量射血后心室余血量射血后心室余血量神经体液调节神经体液调节心率心率异长自身调节异长自身调节等长调节等长调节五五. .心功能评价心功能评价 心脏射血功能评价心脏射血功能评价 心脏舒张功能评价心脏舒张功能评价（一）从心室压力变化评价心功能（一）从心室压力变化评价心功能 心导管检查（评价心室功能的金标准）心导管检查（评价心室功能的金标准）（二）
27、从心室容积变化评价心功能（二）从心室容积变化评价心功能 超声心动图（临床最常用的无创检查）超声心动图（临床最常用的无创检查）（三）应用心室压力（三）应用心室压力- -容积环评价心功能容积环评价心功能实线：正常人实线：正常人 虚线：左室舒张功能不全虚线：左室舒张功能不全课堂小结课堂小结p 心脏泵血功能的储备心脏泵血功能的储备p 影响心输出量的因素影响心输出量的因素p 心功能评价心功能评价 搏出量储备搏出量储备心率储备心率储备收缩期储备收缩期储备舒张期储备舒张期储备金标准金标准心导管检查（压力）心导管检查（压力）最常用最常用超声心动图（容积）超声心动图（容积）1.1. 影响心脏泵血的异长调节的是影
28、响心脏泵血的异长调节的是 A. A.大动脉血压大动脉血压 B. B.左室收缩末期压力左室收缩末期压力 C. C.左室收缩末期容积左室收缩末期容积 D. D.静脉回心血量静脉回心血量 E. E.心肌收缩力心肌收缩力 小节测试小节测试课后习题课后习题1.影响心输出量的因素有哪些？影响心输出量的因素有哪些？2. 何谓异长自身调节？有何生理意义？何谓异长自身调节？有何生理意义？3. 动脉血压突然升高时，搏出量如何变化动脉血压突然升高时，搏出量如何变化？工作细胞工作细胞：心房肌、心：心房肌、心室肌，执行收缩功能。室肌，执行收缩功能。自律细胞自律细胞：窦房结细胞：窦房结细胞和浦肯野细胞，组成心和浦肯野细胞
29、，组成心脏的特殊传导系统。脏的特殊传导系统。第二节第二节 心脏的电生理学及生理特性心脏的电生理学及生理特性 心肌细胞分类：心肌细胞分类：1.1.根据有无自动节律性根据有无自动节律性2.2.根据根据APAP去极化速度和离子机制去极化速度和离子机制 快反应细胞快反应细胞： 心房肌，心室肌和心房肌，心室肌和 浦肯野细胞浦肯野细胞 慢反应细胞慢反应细胞： 窦房结，房室结细胞窦房结，房室结细胞图图 各类心肌细胞动作电位图形各类心肌细胞动作电位图形慢慢反反应应细细胞胞一、心肌细胞跨膜电位及其形成机制一、心肌细胞跨膜电位及其形成机制 （一）（一）工作细胞工作细胞 跨膜电位及其形成机制跨膜电位及其形成机制 1
30、静息电位静息电位(resting potential， RP) （1）幅度：）幅度：-80 -90mV （2）机制：）机制：K+平衡电位（平衡电位（IK1） 条件：条件：膜两侧存在浓度差（膜两侧存在浓度差（ 内高内高K+：28倍）倍） 膜选择性通透膜选择性通透K+（K+ / Na+：100/1） 内向整流钾通道内向整流钾通道（背景钾通道，（背景钾通道，Ik1） 2.心室肌细胞心室肌细胞 动作电位动作电位毫毫伏伏快速复极初期快速复极初期平台期平台期快速复极末期快速复极末期心室肌细胞心室肌细胞动作电位动作电位和主要和主要离子流离子流示意图示意图零电位零电位阈电位阈电位静息电位静息电位+20 0 -
31、20 -40 -60 -80-100膜电位膜电位(mV)(mV)+ + + + + - - - - - - - - - + + + + + + - - - - - + + + + + + + + + - - - - - K K+ +K K+ +K K+ +K K+ +NaNa+ +NaNa+ +K K+ +Ca a2+2+01234-90mv+30mv刺激刺激RP阈电位阈电位激活激活INa(快钠通道快钠通道)Na+再生式内流再生式内流Na+平衡电位平衡电位0期快Na+通道：-70mV激活，0mV失活，持续1-ms。阻断剂河豚毒(TTX) ，但敏感性低；类抗心律失常药的药靶。 +30mv 0mv
32、快快Na+通道失活通道失活激活激活Ito通道通道 K+一过性外流一过性外流 快速复极化快速复极化被4-氨基吡啶（4-AP）等K+通道阻断剂阻断transient outward current, Ito ）：）： 0mv激活激活 ICa-L(慢慢Ca2+通道通道) IK1(内向整流钾电流内向整流钾电流) IK（延迟整流钾电流）（延迟整流钾电流） Ca2+内流内流 与与K+外流外流处于平衡状态处于平衡状态 缓慢复极化（缓慢复极化（平台平台）慢Ca2+通道：激活与失活都比Na+通道慢阻断剂：维拉帕米等平台期是心室肌细胞平台期是心室肌细胞APAP时时程长主要原因，也是区别程长主要原因，也是区别于神经
33、、骨骼肌细胞于神经、骨骼肌细胞APAP的的主要特征。主要特征。0mv -90mv慢慢Ca2+通道失活通道失活IK、 IK1逐渐加强逐渐加强 K+再生性外流再生性外流 快速复极化快速复极化至至RP水平水平3期泵激活离激活离子泵子泵泵出泵出Na+和和Ca2+,泵入泵入K+通道：参与2期后程和3期复极。通道： 参与静息电位、2期早期和3期复极。类抗心律失常药的药靶。 总结：心室肌细胞总结：心室肌细胞AP的分期的分期 心肌细胞的分类心肌细胞的分类根据根据4 4期期自动去极的有无自动去极的有无工作细胞工作细胞： 4 4期静息，无自动去极期静息，无自动去极 心房肌、心室肌，执行收缩功能。心房肌、心室肌，执
34、行收缩功能。自律细胞自律细胞： 4 4期自动去极期自动去极 窦房结窦房结P细胞和浦肯野细胞细胞和浦肯野细胞根据根据0 0期期去极化速度的快慢去极化速度的快慢快反应细胞快反应细胞：0 0期去极快（快钠内流）期去极快（快钠内流） 心房肌，心室肌和浦肯野纤维心房肌，心室肌和浦肯野纤维慢反应细胞慢反应细胞：0 0期去极慢（慢钙内流）期去极慢（慢钙内流） 窦房结，房室结细胞窦房结，房室结细胞 ( (二二) )自律细胞的动作电位及形成机制自律细胞的动作电位及形成机制1. 窦房结窦房结P细胞（慢反应自律细胞）的细胞（慢反应自律细胞）的AP 特征：只有特征：只有0、3、4期，无期，无1、2 期期 0 期慢期慢
35、Ca2+内流内流(ICa-L) 4 期自动去极化期自动去极化，最大复极电位，最大复极电位-70mv 图图 慢反应自律细胞动作电位慢反应自律细胞动作电位4期： Ik的进行性衰减 If的进行性增强 ICa-T激活缓慢自动去极化总结：窦房结总结：窦房结P P细胞细胞4 4期自动去极离子基础期自动去极离子基础If 通道递增性激活复极至-60mV时Ik通道失活自动去极后期Ca2+通道(T型)开放K+递减性外流递减性外流Na+递增性内流递增性内流Ca2+内流内流自动去极达阈电位（-40mV）0期慢期慢Ca2+通道通道(L型型)开放开放自动产生AP注：注：Ik 失活失活 If 激活激活6 1，故，故4期自动
36、去极期自动去极If作用不大；作用不大； 但在超极化时，但在超极化时，4期自动去极期自动去极If的作用为主要离子流成分。的作用为主要离子流成分。2.2.浦肯野细胞浦肯野细胞( (快反应自律细胞快反应自律细胞) )的的AP也分也分5期：期：0-3期：与心室肌细胞基本相似。期：与心室肌细胞基本相似。0期快期快Na+内流内流 4期：期：自动去极，最大复极电位自动去极，最大复极电位-90mv 机制：机制：递增性递增性Na+内流内流( If )为主为主及递减性及递减性K+外流外流 自动去极速度比窦房结细胞慢，故自律性低。自动去极速度比窦房结细胞慢，故自律性低。 图图 快反应自律细胞动作电位快反应自律细胞动
37、作电位If通道：在-100mV充分激活，在浦肯野细胞膜中密度低。不是快Na+通道，TTX不能阻断。总结：快反应自律细胞的电位形成机制总结：快反应自律细胞的电位形成机制断断3 3 期期 末末 K K+ + 通通 道道 逐逐 渐渐 失失 活活电电 位位 复复 极极 至至 -60mV -60mV 时时I If f 通通 道道 逐逐 渐渐 激激 活活 K K+ + 递递 减减 性性 外外 流流NaNa+ + 递递 增增 性性 内内 流流自自 动动 去去 极极 达达 阈阈 电电 位位快快 N N+ + 通通 道道 开开 放放NaNa+ + 再再 生生 式式 内内 流流去去 极极 化化产产 生生 AP A
38、P 的的 0 0 期期当去极化电位至当去极化电位至-50mV-50mV时时I If f 通道失活，自动去极化终止通道失活，自动去极化终止自我启动自我启动自我发展自我发展自我终止自我终止4 4心室肌细胞AP窦房结P细胞AP浦肯野细胞AP 心室肌细胞心室肌细胞AP分期及离子基础分期及离子基础 共分共分5期（期（04期）期） 0 0期期 (快速去极期快速去极期) Na+内流内流 1期期 (快速复极初期快速复极初期) K+外流外流 2期期 (平台期平台期) K+外流外流 + Ca2+内流内流 3期期 (快速复极末期快速复极末期) K+外流外流 4期期 (静息期静息期) 离子泵的主动转运离子泵的主动转运
39、 （Na+泵，泵，Ca2+泵和泵和Na+-Ca2+交换交换） 平台期平台期是心室肌细胞是心室肌细胞AP持续时间长的主因，也是持续时间长的主因，也是心肌区别于骨骼肌和神经细胞心肌区别于骨骼肌和神经细胞AP的主要特征。的主要特征。 课堂小结课堂小结 心肌细胞的分类心肌细胞的分类：根据根据0 0期去极速度的快慢分为期去极速度的快慢分为快反应细胞和慢反应细胞。根据快反应细胞和慢反应细胞。根据4 4期自动去极的有期自动去极的有无分为工作细胞和自律细胞。无分为工作细胞和自律细胞。课堂小结课堂小结 窦房结窦房结P细胞细胞: 是慢反应自律细胞。是慢反应自律细胞。0期为慢期为慢Ca2+内流。内流。4期自动去极的
40、主要离子基础是期自动去极的主要离子基础是K+递减递减性外流，此外还有性外流，此外还有If电流（电流（Na+内流）和内流）和Ca2+内流内流（T型）。型）。 浦肯野细胞浦肯野细胞: 是快反应自律细胞。是快反应自律细胞。0期为快期为快Na+内流。内流。4期自动去极的主要离子基础是期自动去极的主要离子基础是If电流（电流（Na+内流）内流） ，此外还有，此外还有K+递减性外流。递减性外流。窦房结P细胞动作电位0期去极化过程的离子基础是 A Ca2+内流 B Na+内流 C K+内流 D Ca2+外流 E K+外流 小节测试小节测试 小节测试小节测试2. 形成心室肌细胞动作电位2期的离子流是 AICa
41、-T 和 IK BICa-L 和 Ito CICa-L 、Ik和 IK1 DICa-L EICa-T 和 IK1 兴奋性兴奋性 (excitability) 自律性自律性 (autorhythmicity) 传导性传导性 (conductivity) 收缩性收缩性 (contractility) 电生理电生理特性特性机械特性机械特性二二. . 心肌的生理特性心肌的生理特性（一）兴奋性（一）兴奋性（excitability） 1.兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化 有效不应期有效不应期（effective refractory period, ERP） 绝对不应期绝对不应期 (absolute
42、 refractory period, ARP)： 0期期 - 55 mV Na通道完全失活通道完全失活 局部反应期局部反应期 (local response period)： - 55 - 60 mV Na通道通道刚开始复活刚开始复活 不能产生AP （兴奋性为0 ）相对不应期相对不应期（relative refractory period, RRP） - 60 - 80 mV Na通道通道大部分复活大部分复活 阈上刺激小AP（兴奋性0但小于正常）超常期超常期 (supranormal period, SNP ) - 80 - 90 mV Na通道通道基本恢复基本恢复 阈下刺激小AP（兴奋性
43、正常） 心肌兴奋性周期性变化心肌兴奋性周期性变化特点：特点：心肌心肌有效不应期特别长有效不应期特别长（占据整个收缩期和舒（占据整个收缩期和舒张早期），期间心肌不会产生新的兴奋和收缩。张早期），期间心肌不会产生新的兴奋和收缩。 I类抗心律失常药可使类抗心律失常药可使ERP相对延长。相对延长。图图 心室肌细胞心室肌细胞AP、收缩曲线与兴奋性变化的关系、收缩曲线与兴奋性变化的关系特点：特点：在相对不应期和超常期，由于部分在相对不应期和超常期，由于部分NaNa+ +通道仍失活，通道仍失活，不能参与不能参与0 0期去极，因而此时引起期去极，因而此时引起APAP的的0 0期去极速度、期去极速度、幅度、时程
44、及兴奋传导速度均小于正常。不应期较幅度、时程及兴奋传导速度均小于正常。不应期较短，易产生期前兴奋。短，易产生期前兴奋。 钠通道的失活状态是不应期产生的内在原因。钠通道的失活状态是不应期产生的内在原因。无低常期。无低常期。总结：心肌兴奋性的周期性变化总结：心肌兴奋性的周期性变化2.2.影响心肌细胞兴奋性的因素影响心肌细胞兴奋性的因素 (1) 静息电位或最大复极电位水平静息电位或最大复极电位水平 绝对值绝对值与阈电位差值与阈电位差值兴奋性兴奋性绝对值稍绝对值稍与阈电位差与阈电位差兴奋性兴奋性绝对值绝对值部分部分Na+通道失活通道失活兴奋性兴奋性21（静息电位）（静息电位）3(2)(2)阈电位水平阈
45、电位水平阈电位下移阈电位下移 与静息电位距离与静息电位距离 兴奋性兴奋性兴奋性的周期性变化取决于兴奋性的周期性变化取决于Na+或或L-Ca2+通道状态，通道状态，而通道状态取决于当时的膜电位。而通道状态取决于当时的膜电位。(3)(3)引起引起0 0期去极化的离子通道性状期去极化的离子通道性状快反应细胞快反应细胞AP：3.3.兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系1 1）特点特点：有效不应期长有效不应期长, , 相当于心肌整个收缩期和相当于心肌整个收缩期和舒张早期，保证心肌收缩和舒张交替进行舒张早期，保证心肌收缩和舒张交替进行, ,不出现强直不出现强直收缩。有效不应
46、期长短主要取决于收缩。有效不应期长短主要取决于2 2期平台期期平台期。期前收缩期前收缩（premature systole）：心室肌在有效不应期心室肌在有效不应期后、下一次正常窦房结兴奋到达之前，心室受到一后、下一次正常窦房结兴奋到达之前，心室受到一次外来刺激，则可提前产生一次兴奋和收缩，称为次外来刺激，则可提前产生一次兴奋和收缩，称为期前兴奋和期前收缩。期前兴奋和期前收缩。 代偿间歇代偿间歇（compensatory pause）：一次期前收缩之后一次期前收缩之后往往会出现一段较长的心室舒张期，称为代偿性间往往会出现一段较长的心室舒张期，称为代偿性间歇。歇。心率较慢时，代偿间歇可以不出现。
47、( (二二) )传导性传导性 (conductivity) 1.1.兴奋在心脏内的传导性兴奋在心脏内的传导性(1)(1)传导原理：闰盘传导原理：闰盘( (缝隙连接缝隙连接) ) 窦房结窦房结 房室结房室结/交界交界房室束房室束 左、右束支左、右束支浦肯野浦肯野纤维网纤维网(2)(2)传导过程传导过程优势传导通路优势传导通路 特特殊殊传传导导系系统统 (3)(3)传导特点传导特点: :浦氏纤维最快浦氏纤维最快 房室交界最慢房室交界最慢 房室延搁房室延搁 意义：意义： 房室不同时收缩房室不同时收缩 房室传导阻滞房室传导阻滞 2.2.影响传导性的因素影响传导性的因素(1) 心肌细胞的直径心肌细胞的直
48、径(2) 0期去极的速度和幅度期去极的速度和幅度及膜电位水平及膜电位水平(3) 邻旁未兴奋区心肌膜的兴奋性邻旁未兴奋区心肌膜的兴奋性直径直径胞内电阻小胞内电阻小传导速度传导速度（三）自动节律性（三）自动节律性 (autorhythmicity)1. 心脏的起搏点心脏的起搏点 正常起搏点正常起搏点：窦房结窦房结窦性心律窦性心律 潜在起搏点潜在起搏点：其他自律部位：其他自律部位 异位起搏点异位起搏点：潜在起搏点中自律性最高的：潜在起搏点中自律性最高的异位心律异位心律 2. 窦房结控制潜在起搏点的主要机制窦房结控制潜在起搏点的主要机制 抢先占领抢先占领（capture） 超速驱动压抑超速驱动压抑（o
49、verdrive suppression） 窦房结窦房结 房室交界房室交界 浦氏纤维浦氏纤维 （90-100次/分） （40-60次/分） （20-40次/分）钠泵活动增强钠泵活动增强超级化超级化自身自律性降低自身自律性降低停搏停搏3.3.影响自律性的因素影响自律性的因素(1) 4 4期自动去极化速度期自动去极化速度(2) 最大复极电位水平最大复极电位水平(3) 阈电位水平阈电位水平（四）收缩性（四）收缩性（contractility） 1. 心肌收缩的特点：心肌收缩的特点： (1) 同步同步(“(“全或无全或无”式式) ) 收缩（闰盘收缩（闰盘功能合胞体功能合胞体） (2) 不发生强直收缩（
50、不发生强直收缩（有效不应期至舒张早期末有效不应期至舒张早期末） (3) 对细胞外液对细胞外液CaCa2+2+依赖性大（依赖性大（肌浆网不发达肌浆网不发达） 2. 影响心肌收缩的因素影响心肌收缩的因素 前负荷、后负荷、心肌收缩能力、前负荷、后负荷、心肌收缩能力、 细胞外细胞外Ca2+浓度及药物浓度及药物 三、体表心电图（三、体表心电图（ECG） ECG（electrocardiogram）是是反映整个心脏兴奋产生、反映整个心脏兴奋产生、传导和兴奋恢复过程中的综合生物电变化。传导和兴奋恢复过程中的综合生物电变化。（一）心电图的基本形成原理（一）心电图的基本形成原理1.1.膜极化膜极化/电偶学说电偶
