第四章血液循环THE BLOOD CIRCULATION
本章主要讨论心脏的生物电现象及泵血功能;血管的功能;心血管活动的调节。
第一节心脏的生物电活动
心肌组织具有兴奋性(excitability)、自律性(autorhythmicity)、传导性(conductivity)、收缩性(contractivity)
根据组织学特点、电生理特性以及功能可分为两类:
心肌细胞
普通心肌细胞
特殊分化的
心肌细胞又称working cell,包括心房肌细胞、心室肌细胞。无自律性
构成特殊传导系统。主要有pacemaker cell和Purkinje cell。多数具有自律性,但无收缩性。
一、心肌细胞的动作电位和兴奋性
(一)心室肌的静息电位和动作电位
1.resting potential
2.action potential :除极过程和复极过程(如图)(二)形成机制(如图)
(三)自律细胞的跨膜电位及形成机制
共同特点:AP复极完毕后不稳定,能自动地发生去极化电变化,一旦达到TP水平,就产生新的AP。
1.sinoatrial node(窦房结)细胞的动作电位及形成机制
动作电位如图形成机制如图
2.浦肯野细胞的动作电位
如图
二、心肌的生理特性
(一)兴奋性
一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化
(1)绝对不应期和有效不应期(absolute and effective refractory period,ARP or ERP)
(2)相对不应期(relative refractory period,RRP)(3)超常期(supernormal period,SNP)
2.兴奋的周期性变化与心脏收缩活动的关系
(1)不发生强直收缩(如图)
(2)期前收缩与代偿间歇(如图)
影响兴奋性的因素
(1)静息电位水平
(2)阈电位
(3)钠通道的性状,如图
(二)心肌的自动节律性(automaticity) automaticity来源于细胞本身。大多数特殊心肌具有automaticity 。
正常起搏点(normal pacemaker)、潜在起搏点(latent or ectopic pacemake)
2.窦性心律、异位心律
窦房结对潜在起搏点的控制,通过两
种方式实现的抢先占领(preoccuppation)
超速抑制(overdrive suppression)
3.决定和影响automaticity的因素
(如图)
设想快Na+通道的三种状态的模式图
自动除极离子基础:
1)复极4期时间依赖性I K失活。
2)Na+负载的I f电流
3)“T”型Ca2+-channel激活出现的Ca2+内流。
P细胞AP的特征:最大复极电位小(-60mv~-65mv)且不稳定。0期除极速度慢,幅值小(约70mv),由L-型钙通道开放导致Ca2+内流。复极为I
电流,由3,4期组成。
K
形态与心室肌相似,产生的离子基础相同。自律性形成机制:
1)递增性I f电流
2)递减性I k电流
1)4期自动除极速度2)最大复极电位水平3)TP水平
(三)传导性
心肌细胞的传导性(conductility)
1.传导途径如图
2.传导特点各处的传导速度如表
3.影响心肌传导性的因素
(1)结构因素
(2)生理因素——AP 0期除极速度和幅度
——邻近部位膜的excitability
窦房结心房肌房室交界
取房室束左—右
束支
浦肯野
纤维
心室肌
结构特
点细胞直径
较小约
5—10μm
存在优
势传导
通路
双向传导
有延搁
0.05~0.15
s
纤维横向
联系多
有横向
联系
网状分
布直径
最大约
70 μm
直径约
10~15
μm
传导速度(m/s)
0.050.4
0.1结区
0.02
1.5 3.0 4.0 1.0表:心脏兴奋传导的结构特点和传导速度
期:I Na+形成的内向电流。快Na + -channel ,快反应细胞,
快反应AP 、TTX
1期:K +负载的瞬时外向电流(I to )
2期:Ca 2+和Na +负载的内向电流与K +负载的外向电流达平
衡。慢Ca 2+ -channel ,Mn 2+、verapamil
3期:K +负载的外向电流(I k + )
4期:Na +-K + pump 、Na +-Ca 2+pump
第二节心脏的泵血功能
心肌收缩的特点
1.对细胞外Ca2+的依赖性——“钙触发钙释放”
2. “全或无”式的收缩
一、心动周期(cardiac cycle)
心脏从一次收缩的开始到下一次收缩开始前,称为一个心动周期。
心缩期和心舒期(Systolic period and diastolic period )
心动周期的长短与心率有关。(如图)
二、心脏泵血过程
心脏解剖结构复习
(一)心室的射血和充盈过程
以左心为例分析心脏的射血和充盈过程。通常以心房开始systole来描述一个cardiac cycle的起始点。(如图)