生理学—第4章 血液循环

生理学—第4章 血液循环思维导图，参考教材：人卫中医专业《生理学》第三版 郭健、杜联主编。

血液循环

• 心肌细胞的生物电现象
  • 心肌细胞概述
    • 工作心肌细胞
      • 心房肌和心室肌
      • 具有兴奋性、传导性、较强的收缩性
      • 非自律细胞
    • 自律心肌细胞
      • 共同构成心的特殊传导系统
      • 包括窦房结，房室交界，房室束和浦肯野纤维网
      • 自律细胞
  • 工作心肌细胞跨膜电位及形成原理
    • 静息电位
      • K+顺浓度梯度向外扩散
      • Na+—K+泵参与其形成
    • 动作电位
      • 去极化
        • 0期
          • Na+快速内流
          • 快钠通道具有电压依赖性 可被河豚毒素阻断
          • 去极化速度快
      • 复极化
        • 1期（快速复极初期）
          • 快Na+通道失活→激活Ito通道 →K+外流，产生一过性外向电流→ 膜内电位迅速向负值转化 →快速复极化
          • K+快速外流
        • 2期（缓慢复极期）（平台期）
          • 0期去极达-40mV时已激活慢Ca2+通道+激活IK 通道→Ca2+缓慢内流 与K+外流处于平衡状态 →Ca²+内流减弱
          • 是造成心肌细胞动作电位时程较长的主要原因
          • 与心肌兴奋耦联收缩、心室肌不应期比较长、不会产生强直收缩关系密切
        • 3期（快速复极末期）
          • 慢Ca2+通道失活+IK 通道通透性↑→K+再生式外流
        • 4期（静息期）（恢复期）
          • Na+—K+泵
            • 出3Na+，进2K+
          • Na+—Ca²+交换体
            • 进3Na+，逆浓度梯度出1Ca²+
            • 能量来源于Na+—K+泵
          • Ca²+泵
  • 自律心肌细胞跨膜电位及形成原理
    • 浦肯野纤维
      • 形成机制
        • 0、1、2、3期：心室肌细胞基本相似 4期：为递增性Na+为主的内向离子流（If）+递减性外向K+电流（延迟整流）所引起的自动去极化
        • 注：非快钠通道
      • 特点
        • 0期去极化速度快，幅度大
        • 4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢，自律性低
    • 窦房结P细胞
      • 0期（去极期）
        • 前一次4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙通道（L型）→Ca2+内流
      • 3期（复极期）
        • 慢钙通道（L型）渐失活 + 激活钾通道（IK）→ Ca2+内流↓+ K+外流↓
      • 4期（舒张期）
        • K+递减性外流 +Na+递增性内流+ Ca2+内流（T型钙通道激活）→缓慢自动去极化
  • 心肌细胞的电生理特性
    • 快反应自律细胞房室束和浦肯野细胞 0期去极速率快，4期有自动去极化
    • 快反应非自律细胞：心房肌和心室肌细胞 0期去极速率快，4期无自动去极化
    • 慢反应自律细胞：窦房结细胞、房室交界的房结区和结希区的自律细胞 O期去极速率慢, 4期有自动去极化
• 心肌细胞的生理特性
  • 自动节律性
    • 起源
      • 心内特殊传导系统
    • 强弱
      • 窦房结P细胞＞房室交界＞房室束及其分支＞浦肯野细胞
    • 正常起搏点
      • 窦房结P细胞
        • 窦性心律
        • 对潜在起搏点的控制
          • 抢先占领
          • 超速驱动压抑
    • 潜在起搏点
      • 窦房结以外心脏其他自律组织
    • 决定和影响自律性的因素
      • 4期自动去极化速度
        • 4期自动去极化速度越快，自律性越高
        • 儿茶酚胺加速4期自动去极化
      • 最大舒张电位水平与阈电位之间的差距
        • 差值减小，自律性增高
        • 迷走神经兴奋时使，最大舒张电位绝对值增大，自律性降低，心率减慢
  • 兴奋性
    • 影响因素
      • 静息电位与阈电位之间的差距
        • 差值减小，兴奋性增高
      • Na+或(Ca2+)通道的状态
        • 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
    • 周期性变化
      • 绝对不应期（Na+通道失活）→局部反应期（Na+通道刚复活）→相对不应期（Na+通道逐渐复活）→超常期（Na+通道基本恢复+膜电位绝对值略小于静息电位）
      • 有效不应期特别长,相当于心肌整个收缩期和舒张早期
        • 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
        • 有效不应期的长短主要取决于2期（平台期）
    • 期前收缩与代偿间歇
      • 期前收缩
        • 产生一次期前兴奋，引起一次提前出现的收缩，称期前收缩或早搏
      • 代偿间歇
        • 一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿间歇
      • 一次期前收缩之后，常伴有一段较长的心室舒张期
        • 异常自身调节
  • 传导性
    • 传导方式
      • 局部电流
      • 心特殊传导系统
        • 窦房结 ：P细胞→T细胞→心房细胞
        • 心房内传导组织： 右心房优势传导通路→房室交界 右心房细胞间连接→左心房
        • 房室交界：房结区→结区→结希区
        • 心室内传导系统：希室束→浦肯野氏系统
    • 传导速度
      • 浦肯野纤维＞束支＞心室肌＞心房肌＞结区
    • 房室延搁
      • 房室延搁有利于心室的充盈和射血
    • 影响因素
      • 心肌细胞的结构（直径）
      • 心肌细胞电生理特性的改变
        • 0期去极化的速度和幅度
        • 静息电位(或最大舒张电位)
        • 邻旁部位细胞膜的兴奋性
  • 电生理特性
  • 收缩性
    • 特点
      • 对细胞外Ca2+的依赖性
        • 兴奋收缩脱耦联
          • 细胞外液中Ca2+浓度很低，心肌肌膜虽仍能兴奋产生动作电位，但细胞内收缩成分却不能产生肌丝滑行，这一现象称为兴奋收缩脱耦联
        • 二联管
          • 横管+肌浆网
      • 同步收缩(全或无式收缩)
      • 不发生强直收缩
        • 心肌细胞的有效不应期特别长
    • 影响因素
      • 血浆中Ca2+的浓度
        • 血Ca2+浓度升高，收缩增强
      • 低氧和酸中毒
        • H+增高，竞争抑制Ca2+与肌钙蛋白结合，收缩降低
      • 交感神经和儿茶酚胺
        • 促Ca2+内流，收缩增强
    • 机械特性
• 心的泵血功能
  • 心动周期和心率
    • 心动周期
      • 心脏每收缩和舒张一次，构成一个心脏的机械活动周期，称为心动周期
      • 心房收缩期、心房舒张期、心室收缩期、心室舒张期
      • 特点
        • 舒张期时间 ＞ 收缩期时间
        • 全心舒张期0.4s → 有利心肌休息和心室充盈
        • 心率快慢主要影响舒张期
        • 心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标
    • 心率
      • 单位时间内心脏搏动的次数称为心跳频率，简称心率
      • 正常成人60-90次/分
      • 体温每↑1℃→心率↑10次/分
  • 心的泵血过程及其机制
    • 决定因素
      • 心脏节律性收缩和舒张而造成心室和心房及动脉之间的压力差，形成推动血液流动的动力
      • 心脏内4套瓣膜的启闭控制着血流的方向
    • 心室收缩期（左）
      • 等容收缩期
        • 心室开始收缩→室内压急剧↑→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
      • 快速射血期
        • 心室继续收缩→室内压＞动脉压→动脉瓣开放（房室瓣仍处于关闭状态）→迅速射血入动脉→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
      • 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→心室容积继续↓→心室舒张前期
    • 心室舒张期（左）
      • 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
        • 动脉瓣关闭产生第二心音
      • 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→室内压↓(室内压-房内压=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↑
        • 快速充盈期末的室内压最低
      • 减慢充盈期
        • 随着心室内血液的充盈，心室与心房、大静脉间的压力差减小，血液流入心室的速度减慢
      • 心房收缩期
        • 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→心房舒张
  • 心的泵血功能的评价
    • 每搏输出量及射血分数
      • 每搏输出量：一侧心室每次搏出的血量
      • 射血分数=每搏输出量／心舒张末期容积
    • 每分输出量和心指数
      • 每分输出量：一侧心室每分钟射出的血量
        • 与体表面积成正比
      • 心指数：空腹和安静状态下, 每平方米体表面积的每分心输出量
    • 心脏做功量
      • 每博功：心脏每次收缩所做的功
      • 每分功：心室每分钟所做的功
  • 影响心输出量的因素
    • 搏出量
      • 前负荷-初长度
        • 前负荷：心室舒张末期压力
        • 初长度：心室舒张末期容积
          • 最适初长度时，肌节长度：2.0-2.2μm
        • Starling定律：心脏不依赖神经-体液因素自身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现象
        • 异长自身调节
      • 后负荷
        • 大动脉血压
          • 降低有利于射血
          • 升高搏出量减少
      • 心肌收缩能力
        • 等长调节
          • 改变细胞本身收缩的强度和速度
    • 心率
      • 过快或过慢都会导致心输出量减少
  • 心力储备
    • 动用心率储备是提高心输出量的主要途径
    • 包括收缩期储备和舒张期储备
• 心音与心电图
  • 心音与心音图
    • 第一心音
      • 发生在等容收缩期初
      • 标志着心室收缩的开始
      • 特点：音调低，持续时间较长
    • 第二心音
      • 等容舒张期初
      • 标志着心舒期的开始
      • 特点：音调较高，持续时间较短
    • 第一心音开始到第二心音开始这段时期即代表心缩期，持续时间较短 第二心音开始到下次第一心音开始这段期间即代表心舒期，持续时间较长
    • 第三心音
    • 第四心音
  • 心电图
    • P波：心房去极化
    • PR段：房室交界的传导速度比较缓慢
    • QRS波群：心室去极化
    • S－T段：代表心室全部去极化
    • T波：心室复极化
    • Q-T间期：两心室去极化和复极化全部时间
• 血管生理
  • 各类血管的结构和功能特点
    • 弹性贮器血管（大动脉）
      • 主动脉、肺动脉主干及其最大分支
      • 血管壁厚，壁内含丰富的弹性纤维
    • 分配血管
      • 从弹性大动脉至小动脉之间的动脉管道
      • 管壁主要由平滑肌组成
    • 阻力血管
      • 小动脉、微动脉
    • 交换血管
      • 真毛细血管
      • 一层内皮细胞+薄层基膜→通透性好
    • 容量血管
      • 整个静脉系统
  • 血管系统中的血流动力学
    • 血流量
      • 血流量
      • 血流速度
      • 层流和湍流
    • 血流阻力
      • 血管口径
      • 血液黏度
        • 血细胞比容
        • 血液切率
        • 血管口径
        • 温度
    • 血压
      • 形成前提：血液对血管的充盈
        • 循环系统平均充盈压
      • 形成血压基本因素：心脏射血
    • 顺应性
      • 跨壁压是保持血管充盈膨胀的必要条件
      • 顺应性大，血管容易扩张，缓冲压力作用强
  • 动脉血压
    • 概述
      • 收缩压
        • 心室收缩射血时，动脉血压快速上升，达最高值称为收缩压
      • 舒张压
        • 心室舒张，动脉血压降低，于心舒末期降至最低值称为舒张压
      • 脉搏压
        • 收缩压与舒张压的差值称为脉搏压
      • 平均动脉压
        • 整个心动周期中各瞬间动脉血压的平均值
        • 平均动脉压＝舒张压＋1／3脉搏压
    • 形成
      • 血液充盈
      • 心室收缩射血
    • 影响因素
      • 心输出量
        • 收缩压高低主要反映心脏每搏输出量的多少
      • 外周阻力
        • 舒张压主要反映外周阻力的大小
      • 大动脉管壁的弹性
      • 循环血量和血管系统容积的比例
  • 静脉血压和静脉回流
    • 静脉血压
      • 静脉血压
        • 外周静脉压
          • 各器官静脉的血压
        • 中心静脉压
          • 胸腔大静脉或右心房的压力
          • 影响因素
            • 静脉射血能力
            • 静脉回心血量
      • 重力对静脉压的影响
    • 静脉回流
      • 影响因素
        • 循环系统平均充盈压
        • 心肌收缩力
        • 体位改变
        • 骨骼肌挤压
        • 呼吸作用
  • 微循环
    • 组成及血流通路
      • 直捷通路
        • 微动脉→后微动脉→通血毛细血管→微静脉
        • 血流快，快速回心
      • 迂回通路
        • 微动脉→后微动脉→毛细血管前括约肌→真毛细血管网→微静脉
        • 血流速度慢，有利于物质交换
      • 动-静脉短路
        • 微动脉→动-静脉吻合支→微V静脉
        • 调节体温
    • 调节
      • 毛细血管前阻力
        • 微动脉是微循环的总闸门
        • 毛细血管前括约肌是微循环的分闸门
      • 毛细血管的后阻力
        • 微静脉和小静脉，是微循环的后闸门
      • 主要受体液因素的调节
      • 真毛细血管呈轮流交替开放
    • 血液和组织液之间的物质交换
      • 扩散
      • 吞饮
      • 滤过，重吸收
  • 组织液
    • 生成与回流
      • 存在于组织细胞的间隙中
        • 绝大部分呈胶冻状
        • 1％呈液态，可自由流动
      • 有效滤过压=(毛细血管血压+组织液胶体渗透压)－(血浆胶体渗透压+组织液静水压)
    • 影响因素
      • 毛细血管血压
        • 毛细血管血压↑→生成量↑，回流量↓
      • 血浆胶体渗透压
        • 血浆胶体渗透压↓→生成量↑，回流量↓
      • 毛细血管壁的通透性
        • 毛细血管壁的通透性↑→生成量↑，回流量↓
      • 淋巴回流
        • 淋巴回流↓→生成量↑，回流量↓
  • 淋巴液
    • 生成与回流
      • 来自组织液
    • 回流生理意义
      • 回收组织液中的蛋白质
      • 运输脂肪及其他营养物质
      • 调节血浆和组织液之间的液体平衡
      • 清除组织中的红细胞、细菌及其他微粒
• 心血管活动的调节
  • 神经调节
    • 心的神经支配
      • 心交感神经
        • 分泌
          • 节前神经元：乙酰胆碱
            • 节后纤维：去甲肾上腺素
              • 释放去甲肾上腺素
              • 与心肌细胞膜上β1受体结合
              • 主要提高膜对Ca2+通透性
        • 影响
          • 心率加快
          • 传导性增强
          • 心肌收缩力加强
      • 心迷走神经
        • 分泌
          • 节后纤维：乙酰胆碱
            • 释放Ach
            • 与心膜细胞膜胆碱M型受体结合
            • 主要提高心肌细胞膜对K+通透性
        • 影响
          • 心率减慢
          • 房室传导速度减慢
          • 心房肌收缩力减弱
    • 血管的神经支配
      • 交感缩血管神经
        • 兴奋时，所释放的递质主要与α受体结合
        • 安静状态下，持续发放低频率的冲动
          • 使血管平滑肌维持一定程度的收缩
        • 分布
          • 皮肤血管＞骨骼肌和内脏＞冠状血管和脑血管
          • 微动脉＞动脉＞静脉＞毛细血管前括约肌
      • 舒血管神经
        • 交感舒血管神经
          • 分布
            • 骨骼肌血管 软脑膜、消化腺
          • 递质
            • 乙酰胆碱
          • 特点
            • 不参与血压调节
            • 平时无作用
            • 与情绪、运动有关
        • 副交感输血管神经
          • 分布
            • 外生殖器血管
          • 递质
            • 乙酰胆碱
          • 特点
            • 不参与血压调节
            • 参与调节局部血流
        • 脊髓背根舒血管纤维
          • 递质
            • P物质或组胺
          • 特点
            • 轴突反射
    • 心血管中枢
      • 脊髓心血管神经元
        • 活动受上级中枢控制
        • 能完成原始不精确的心血管反应
      • 延髓心血管中枢
        • 心血管交感中枢
          • 心交感兴奋
        • 心迷走中枢
          • 心迷走兴奋
        • 缩血管神经中枢
          • 缩血管神经兴奋
      • 延髓以上的心血管中枢
        • 下丘脑是皮层下的一高位整合中枢
        • 越是高位N元其整合功能越复杂
    • 心血管活动的反射性调节
      • 颈动脉都和主动脉弓压力感受性反射
        • 降压反射
          • 意义
            • 保证重要脏器的正常血供
            • 维持正常血压
            • 缓冲血压波动
        • 感受血管壁的机械牵张程度
        • 窦弓反射
      • 颈动脉体和主动脉体化学感受性反射
        • 低氧，窒息，失血，酸中毒，动脉血压过低
      • 心肺感受器引起的心血管反射
        • 刺激：容量感受器变化
        • 心房、心室和肺循环大血管壁
        • 心血管效应
          • 交感紧张降低，迷走紧张加强
          • 血压降低，心率减慢
          • 抑制肾素和血管升压素(原名抗利尿激素)释放，使血压下降，排尿排钠增加
      • 其他心血管反射
        • 躯体感受器引起
        • 其他器官感受器引起
          • 麻醉下进行呼吸道插管而致病人心跳停止
          • 眼心反射
  • 体液调节
    • 肾上腺素和去甲肾上腺素
      • 肾上腺素
        • 受体
          • 心肌细胞
            • β1受体使心肌细胞兴奋
          • 血管壁平滑肌
            • α受体使血管收缩
            • β2受体使血管舒张
        • 作用
          • 加快心率
          • 增强心缩力，增加心输出量
          • 对外周阻力影响不大，临床用作强心急救药
      • 去甲肾上腺素
        • 受体
          • 主要与α和β1受体结合
        • 作用
          • 减慢心率（通过压力感受器反射）
          • 整体上使动脉血压明显升高
          • 外周阻力明显升高，故临床用作升压药
    • 肾素-血管紧张素系统
      • 肾素
        • 肾脏近球细胞释放一种蛋白水解酶
      • 血管紧张素
        • 多肽类物质，具有较强的缩血管作用
        • 血管紧张素Ⅱ
          • 收缩全身微动脉
          • 收缩静脉
          • 交感缩血管释放乙酰胆碱增加
          • 交感缩血管紧张
      • 醛固酮
        • 调节水钠平衡的激素
    • 血管升压素(抗利尿激素)
      • 浓度
        • 浓度升高
          • 首先引起抗利尿效应
            • V2受体主要分布在肾小管上
        • 当浓度明显高于正常时
          • 作用于血管平滑肌的血管升压素受体V1
          • 引起血管收缩
          • 血压升高
    • 血管内皮生成的血管活性物质
      • 舒血管物质
        • 内皮舒张因子 一氧化氮 是乙酰胆硷引起血管舒张的中介物质
        • 前列环素 强烈血管平滑肌舒张剂
      • 缩血管物质
        • 内皮素ET ET1已知最强烈缩血管物质之一
    • 心房钠尿肽
      • 心房肌细胞合成和释放的一类多肽
      • 效应
        • 使心率减慢
        • 搏出量减少
        • 心输出量减少
        • 血管平滑肌收缩
        • 外周阻力下降
    • 激肽
      • 已知的最强烈的舒血管物质
    • 阿片肽
      • 使交感抑制，心迷走增强，外周使平滑肌舒张
    • 组胺
      • 局部产生炎症或损伤以及抗原抗体反应，均可释放组胺
      • 有强烈的舒血管作用
      • 使毛细血管和微静脉的管壁通透性增加，血浆漏入组织，形成局部组织水肿
  • 自身调节
    • 代谢性自身调节体制
      • 心肌的某些代谢产物引起冠脉舒张
        • 最重要的是腺苷
        • H+、CO2、乳酸
        • 强烈的舒张小动脉的作用
    • 肌源性自身调节体制
      • 器官灌注压突然升高时，引起器官血管收缩
      • 器官灌注压突然降低时，器官血管舒张
  • 动脉血压的长期调节
    • 肾-体液控制机制
• 器官循环
  • 冠脉循环
    • 解剖特点
      • 垂直于心脏表面的方向穿入心肌
      • 一根心肌纤维有一根毛细血管供血
      • 侧支循环需要经过相当长的时间才能建立
    • 生理特点
      • 流程短，流速快，血流量大
      • 动静脉血氧含量差大
      • 心舒期供血为主
    • 血流量调节
      • 心肌代谢水平
        • 最重要的是腺苷
        • H+、CO2、乳酸
        • 强烈的舒张小动脉的作用
      • 神经调节
        • 交感神经
          • 交感神经可使冠脉先收缩后舒张
        • 迷走神经
          • 迷走神经对冠脉的直接作用是使冠脉舒张 （在完整机体内刺激迷走神经，对冠脉流量影响较小 ）
      • 激素调节
        • 肾上腺素，去甲肾上腺素
  • 肺循环
    • 特点
      • 血流阻力小，血压低
      • 血容量波动大
        • 肺循环血管起着贮血库的作用
      • 毛细血管处有效率过压低
    • 调节
      • 低氧
      • 血管活性物质
    • 无组织液存在
      • 肺泡内一般没有液体积聚，左心衰竭时，形成肺水肿
  • 脑循环
    • 特点
      • 血流量大，耗氧量多
      • 血流量变化小
      • 各部分血流量与该部分脑组织活动程度相关
    • 调节
      • 自身调节
        • 平均动脉压在60～140mmHg范围内变动时，脑血流量保持相对稳定
      • 体液调节
        • 血液CO2分压升高或O2分压降低时，脑的阻力血管舒张，脑血流量增加
        • 过度通气时，CO2呼出过多，动脉血CO2分压降低，脑血流量减少，可引起头晕等脑缺血症状
    • 存在血－脑脊液屏障和血－脑屏障
      • 主动运输
      • O2和CO2等脂溶性物质很易通过屏障，而许多离子的通透性较低