生理学循环系统

第三章 循环系统 循环系统 1.定义: 血液在循环系统内按一定方向、周而复始的流动。 2.功能：运输 实现体液调节 维持内环境稳态 防御功能 分泌生物活性物质 3.意义：血液循环一旦停止，生命也随之终结。

第一 节 心肌细胞的生物电现象 心肌细胞生物电现象 → 兴奋收缩偶联 → 节律性收缩 → 射血 → 推动血液循环 一、心肌细胞功能分类 （一）按自律性分类： 1.工作心肌细胞:心房肌、心室肌 特点：有兴奋性、传导性、收缩性，但无自律性 2.特殊分化的心肌细胞： ①自律细胞：窦房结（ P细胞）、房室束及其分支、浦肯野细胞 特点：兴奋性、传导性、自律性，无收缩性 ②非自律细胞:结区，有兴奋性、传导性,无自律性和收缩性 3.心脏特殊传导系统的组成和分布 窦房结：P细胞、过渡细胞。 优势传导通路 房室交界：房结区、 结区、结希区 房室束及其分支 浦肯野纤维网 （二）按快、慢反应分类 自律细胞 非自律细胞

快反应 心房传导束、房室束、浦肯野氏细胞 心房肌细胞、心室肌细胞 慢反应 窦房结P细胞 结区？

二、心肌细胞的AP （一）工作心肌细胞的跨膜 电位及其形成机制 1.静息电位（RP：-90mV） 形成机制与神经细胞和骨骼肌的类似 主要是K＋向膜外扩散的结果 2.工作心肌细胞AP的特点：1 复极过程复杂 2 持续时间长 3 升降支不对称 （1）0期（去极化期） ●膜电位:－90→＋30 mV（幅度120mV） ●除极速度(0期上升速率):200～300V/S ●历时：1～2ms 机 制 ： 刺激→静息电位上移→达到阈电位→激活快Na+通道→再生式Na+电流→Na+平衡电位 3.快Na+通道：1.失活快 2.激活快、开放快 3. 持续时间短。4.阻断剂：河豚毒素(TTX) ？ （2）1期（快速复极初期） 膜电位：＋30mV→0mV 历时：10ms 产生机制：一过性外向离子流(Ito),其离子成分为K＋ 机 制 ： 快Na+通道失活→激活Ito通道→K+快速外流→快速复极1期K+通道阻断剂为四乙胺(TEX)与4一氨基吡啶(4一AP)。 （3）2期（平台期Plateau 、缓慢复极期） 膜电位：0 mV 历时：100～150ms 产生机制：K＋外流（Ik）与Ca2+内流达到平衡 机 制： O期去极达-40mV→激活慢Ca2+通道+激活IK通道→ Ca2+缓慢内流K+微弱外流平衡 2期(平台期) 是心室肌细胞区别于神经和骨骼肌细胞AP的主要特征，也是心室肌AP复极较长的主要原因。 1. 慢Ca2+通道 1. 激活慢 2.失活慢3.持续时间长 Ca2+通道阻断剂为戊脉安(维拉帕米)、硝苯地平 （4）3期（快速复极末期） ●膜电位：0mV→－90mV ●历时：100～150ms 机 制 慢Ca2+通道失活IK 通道通透性 • ↓（早） • IK1通道通透性↑ • ↓（中晚期） • 再生性K+外流↑→快速复极化至静息电位水平 （1）IK 1通道:(内向整流K通道）：去极过程中开始关闭，复极-20mV到-60mV开始开放，形成动作电位3（中晚期）、4期。 （2）IK 通道:(延迟整流K通道）：去极-40mV开始开放，复极到-40mV到-50mV关闭，形成动作电位2、3（早）期。 （5） 4期（恢复期 －静息期） 离子泵运转加强，排Na+ 、Ca2 +摄K+ ① Na+-K+泵 ② Ca2+- Na+交换体。 ③ Ca2+泵 ★机 制 0期（去极化期）：再生性Na+迅速内流 • 复极过程： 1期（快速复极初期）：一过性K+外流（Ito） 2期（缓慢复极期、平台期）: 缓慢的Ca2+内流与微弱的K+外流达到平衡 3期（快速复极末期）：再生性的K+外流 4期（恢复期 －静息期）：离子泵运转加强（Na+-K+泵，和Na+- Ca2+交换、 Ca2+泵）， 排Na+、Ca2+摄K+ （二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制 1.自律细胞的特点：4期自动除极 ① 随时间而递增 ② 除极速度较0期的慢 ③ 不同自律细胞的4期除极速度不一致 2.递增性净内向电流(If)的可能原因 ① 内向电流的逐渐增强 ② 外向电流的逐渐减弱 ③ 两者兼有 3、浦肯野细胞（快反应自律细胞） 比较心室肌：① AP相似（2期较长） ② 4期会自动除极 起博电流（If）引起自动除极 4.起博电流（If）引起自动除极：（1）复极-60mV激活，-100mV完全激活，但去极-50mV失活 （2）通道阻滞剂为Cs2+ 2、窦房结细胞（慢反应自律细胞） 膜电位特征： ①由0、3、4期构成，无明显的1、2期。 ②最大复极电位(-70mV)和阈电位(-40mV)的绝对值小 。 ③ 0期除极速度(10V/s) 慢，幅度低(70mV)，无反极化现象。 ④4期自动除极速度（约0.1V/s）快。 电位形成机制 0期：当4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙通道（Ica-L型）→Ca2+内流 3期：慢钙通道（Ica-L型）渐失活 + 激活钾 通道（IK）→ Ca2+内流↓+ K+外流 4期：K+递减性外流 + Na+递增性内流（If）+ Ca2+内流（Ica-T型钙通道激活）→缓慢自动去极化 具“自我”启动→ “自我”发展→ “自我”终止的离子流现象。（因钾通道的失活K+呈递减性外流） 3.两种钙通道的区别 T型钙通道 (ICa-T)： 激活电位 -50mV，形成慢反应细胞4期的后半部分可被镍（NiCl2）阻断，不被钙拮抗剂阻断 L型钙通道 (ICa-L) ：激活电位 -40mV形成慢反应细胞0期和快反应细胞2期（平台期） 可被钙拮抗剂（Mn2+、异搏定）阻断 ★4.窦房结细胞跨膜电位 0期（去极化期）：Ca2+缓慢的内流 3期（复极化期）：K+外流 4期（自动除极期）：缓慢的Ca2+内流超过进行性衰减的K+外流

第二节心肌的生理特性 电生理特性 兴奋性（excitability）传导性（conductivity）自律性（autorhythmicity） 机械特性 收缩性（contractility） 一、自律性（autorhythmicity） ★定义：组织细胞无外来刺激的作用下，能自动发生节律性兴奋的特性。 衡量指标：自动兴奋的频率 ★1.心脏的起搏点： (1)心脏传导系统各部位自律性：窦房结（ 60-100次/分）房室交界（40-60次/分）浦氏纤维（小于40次/分）

★(2)起搏点 正常起搏点normal pacemaker ：窦房结 潜在起搏点potential pacemaker： (异位起搏点）指窦房结以外的其他自律组织 2.两种心律: ①窦性心律（一级起搏点）:由窦房结为起搏点的心脏节律性活动，称为窦性心律。 ②异位心律：以窦房结以外的部位为起搏点的心脏活动，称为异位心律。 交界性心律（二级起搏点）：房室交界 室性心律（三级起搏点）：室内特殊传导组织 ★3.自律性的影响因素 (1)4期自动去极化的速度 正变 (2)最大舒张电位与阈电位之间的距离 反变 小结：影响自律性的因素

二、兴奋性excitability 心肌细胞受到刺激时产生兴奋反应的能力称为心肌细胞的兴奋性。所有心肌细胞都具有兴奋性。 衡量指标：阈值 1.兴奋性的周期性变化 （1）绝对不应期和有效不应期（effective refractory period ERP） ①绝对不应期:0期→3期的－55mV。兴奋性=0 ②局部反应期:3期的－55mV→－60mV。 有效不应期=绝对不应期+局部反应期Na+通道失活 （2）相对不应期（relative refractory period RRP） 复极－60→－80mV。兴奋性低于正常，Na+通道处于复活状态，但并未完全复活，用阈上刺激才能产生动作电位。 （3）超常期（SNP） 复极从－80→－90mV。用阈下刺激可产生动作电位，兴奋性高于正常。

自动去极化的速度 快 慢 到达阈电位所需时间 缩短 延长 单位时间爆发AP的次数

多

少 自律性

最大复极化电位水平

小

大 与阈电位差距

大

小 ★兴奋性的周期性变化总结 分 期 反应 兴奋性 Na+通道状态

绝对不应期 对任何刺激不起反应 零 失活

有效不应期=绝对不应期+局部反应期 不能再次产生动作电位 兴奋性暂时丧失 失活

相对不应期 对阈上刺激起反应 低于正常 部分恢复 超 常 期 对阈下刺激可起反应 高于正常 基本恢复 ★兴奋性的周期性变化 特点：有效不应期特别长，相当整个心肌的收缩期和舒张早期。 生理意义：使心肌不会产生强直收缩,始终保持收缩和舒张交替进行。 1.期前收缩（早博）(premature systole)在有效不应期之后与下一个窦性冲动到来之前，心肌细胞如果接受一个期前的有效刺激便会产生一次期前兴奋，由期前兴奋触发的心肌收缩称为期前收缩。 2.代偿性间歇(compensatory pause)期前收缩后所出现的一段较长的心室舒张期称为代偿间歇。 ★2.兴奋性的影响因素 (1) 静息电位或最大复极电位水平与阈电位之间的差值：反变 RP绝对值↑或阈电位水平上移→之间的差值↑→引起兴奋所需的刺激阈值↑→兴奋性↓；反之，RP↓或阈电位水平下移，兴奋性↑ (2)离子通道的状态： 膜电位： 静息电位 阈电位 除极至0 mV (－90 mV) (－70 mV) ~复极化-55 mV 备用 激活 失活 Na+通道状态：备用状态 → 激活状态 → 失活状态 （关） （开） （关） ∣ ↑———————— 复活———————∣ 当膜电位处于正常RP-90mV时，Na+通道处于备用状态，可在刺激作用下被激活。 当膜电位从－90mV去极化达阈电位（－70 mV）时，Na+通道几乎全部被激活。 去极化后Na+通道很快（几ms内）全部失活，此失活状态的Na+通道不能再次被激活 随着时间的推移，一直要等到膜电位复极重新达－90mV时，Na+通道才全部恢复至备用状态。 三、传导性 1.兴奋传导原理：以 “局部电流” 双向传导。 心传导系统:由特殊分化的心肌细胞构成，产生和传导冲动，节律性控制心脏活动。