第四章 血液循环
复习要点
血液循环的主要功能是运输O2、CO2、营养物质、代谢产物、激素和其他体液因子；另一功能是分泌生物活性物质。血液循环对生命活动的正常进行起重要作用，血液循环一旦停止，生命也随之终结。 一、心动周期
在整个生命过程中，心脏周而复始地作收缩和舒张交替的活动，心房或心室每进行一次收缩和舒张为心跳的一个机械活动周期，即心动周期。心房和心室活动周期的时间是相等的。一个心动周期包括收缩期和舒张期，舒张期的时间长于收缩期。按心率为 75 次/分计算，每个心动周期为 0.8 秒。心动周期时程长短与心率之间呈倒数关系 (心动周期＝60 秒/心率)。当心率加快时，心动周期便缩短，其申舒张期缩短的比例大于收缩期。在整个心脏活动过程中，心房和心室同时处于舒张状态的这一段时间，称为全心舒张期。 二、心脏的泵血功能
心脏在血液循环中起“泵”的作用，左、右心室将血液分别射入体循环和肺循环，并维持血液的循环流动。
1. 心脏泵血的过程和机制
心脏的充盈和射血是依靠心房与心室之间、以及心室与主
(肺)动脉之间的压力梯度来推动的。房－室压力梯度和心室－动脉压力梯度是推动血流的直接动力，心脏瓣膜的适时关闭和开放，可阻止血液倒流，使血液按单一方向流动。在泵血过程中，心室起主要作用，左、右心室射血和充盈过程相同，射出的血量相等。在心室收缩期， 室内压升高使房室瓣关闭，阻止心室内血液倒流回心房；当室内压超过主动脉压时，心室－ 动脉压力梯度的作用使半月瓣开放，血液被射入主动脉。在心室舒张期，心室内压下降，主动脉瓣关闭，阻止主动脉内血液倒流回心室；当心室内压低于心房内压时，房－室压力梯度则使房室瓣开放，血液从心房流入心室使心室充盈。心室的充盈主要依靠心室舒张造成的室内压大幅下降的“抽吸”作用。心房收缩使心室舒张末期容积和压力都有一定程度的增加 (约25%)，对心脏射血和充盈有利。
心动周期中，心室容积、压力、血流方向、瓣膜启闭等变化，详见主教材图 4-2。2.心脏泵血功能的评定 评价心脏泵血功能的指标有： ①每搏输出量与射血分数
每搏输出量是指一次心跳一侧心室射出的血量，简称搏出量。搏出量＝心舒末期容积－
心缩末期容积，是评价心脏泵血功能最基本的指标，正常成人安静时为 60～80ml。心脏强烈收缩或回心血量增多时，搏出量将增大。
射血分数是每搏输出量占心室舒张末期容积的百分比。正常成人安静时，搏出量为 60～ 80ml，心室舒张末期容积为 120～130ml。因此，射血分数约为 60%。心脏强烈收缩时，射血分数增大，可达 80%以上；心力衰竭发生时，射血分数则下降。
搏出量
射血分数＝ 心室舒张末期容积
②每分输出量与心指数
×100%
每分输出量是指每分钟由一侧心室射出的血量简称心输出量。正常成人安静时，左右心室每分钟射出的血量相等，约为 4.5～6.0L。每分输出量＝搏出量×心率。心输出量是评价心脏泵血功能最常用的指标，但心输出量存在性别、年龄、个体、机体代谢水平的生理变异， 在不同个体之间比较时不全面。
心指数 心输出量与机体的体表面积呈正比关系。以单位体表面积计算的心输出量称为心指数，即心指数＝心输出量/体表面积。
心指数可用于不同个体之间心功能的比较，正常成人安静时约为 3.0～3.5L/min·m2。由于心输出量与体表面积之间具有的恒定比例关系，因此心指数是分析比较不同个体心泵功能的常用指标。
③心脏作功量 心脏收缩为克服阻力形成血压和维持血流所作的功称为心脏作功，可用搏出的血量所增加的动能和压强来表示。心室一次收缩所作的功称为每搏功。心室每分钟所作的功称为每分功。
左心室的搏出量等于右心室的搏出量，但肺动脉压平均仅为主动脉平均压的 1/6，故右心作功量约为左心作功量的 1/6，左室心肌收缩释放的能量主要用于维持血压。心脏作功量不仅与心脏收缩排出血量的多少有关，还与心脏射血所需克服的阻力有关，所以心脏作功量是评价心脏功能较全面的指标。
3. 心脏泵功能的调节 心输出量的大小取决于每搏输出量的多少和心率的快慢，机体
通过对搏出量和心率的调节来调节心脏泵功能。
①搏出量的调节 搏出量的多少主要受心室前负荷、心肌收缩能力和心室后负荷的影
响。
心室前负荷：一定范围内，心舒末期容积↑，使心肌初长度↑，心肌收缩加强，使搏出量↑。心室舒张充盈时间长，静脉回心血量↑和心室剩余血量增多，均可使心舒末期容积
增大。
心肌收缩力：心肌收缩能力↑，搏出量↑。儿茶酚胺、交感神经兴奋均可使心肌收缩能力↑；缺O2、ACh、心衰等使心肌收缩能力↓，搏出量↓。
心室后负荷：心室收缩射血过程中所遇到的阻力为后负荷，主要指动脉血压。一定范围内后负荷↑，通过等长调节心输出量不下降；血压过高，心肌收缩速度减慢，射血期缩短， 搏出量↓。
②心率对心输出量的影响
若搏出量不变，当心率在 40～180 次/分范围内变动时，心率加快，心输出量随之增多。但是，心率过快 (大于 180 次/分)时，心舒期过短，心室未充分充盈，收缩时搏出量减小， 心输出量下降。心率变慢时，虽心舒张期延长，心舒末期容积增大可使搏出量增加，但由于心率下降，心输出量则减少。心率小于 40 次/分时，由于心率太慢，心输出量下降。
4. 心脏泵功能的贮备 心输出量随机体代谢需要而增加的能力称泵功能贮备或心力贮
备。心力贮备包括心力贮备和搏出量贮备。健康人有较大的心力贮备，经常进行体育锻炼， 心力贮备可增加。 三、心音
用听诊器在胸壁某些部位听到的、由心脏瓣膜关闭和血流冲击心室壁引起的振动所产生的声音称为心音。 心 音 第一心音
特征
音调较低、持续时间较长
产生主要原因
房室瓣关闭、血流冲击房室瓣引起
意 义 标志心室收缩开
心室壁振动和血液射出冲击大动脉 始 壁引起振动所致。
第二心音
音调较高、持续时间
动脉瓣关闭、血流冲击大动脉根 标志心室舒张开
较短
部和心室内壁引起振动所致。 始
四、心肌的生物电现象
1. 心肌细胞的分类
①根据有无自动节律性可将心肌细胞分为工作细胞和自律细胞。工作细胞包括心房肌和心室肌细胞，具有兴奋性、收缩性和传导性等特征，主要执行收缩功能。自律细胞包括 P 细胞、浦肯野细胞，具有兴奋性、自律性和传导性等特征，主要执行产生、传导兴奋功能。
②根据心肌细胞电活动特征可分为快反应细胞和慢反应细胞。
慢反应自律细胞 窦房结、房结区和结希区细胞
慢反应细胞
心肌细胞
慢反应非自律细胞 房室交界结区细胞快反应自律细胞 浦肯野细胞
快反应细胞
快反应非自律细胞 心房肌细胞和心室肌细胞
2. 心肌细胞的生物电现象
①工作细胞的跨膜电位及其形成机制 (以心室肌细胞为例) 静息状态下，工作细胞的细胞膜两侧存在的外正内负的电位差，其幅度约为－90mV，形成机制与神经元相同。心肌细胞动作电位是由膜内外各种离子的跨膜流动所造成的。
内向电流 正离子由膜外向膜内流动或负离子由膜内向膜外流动，
离子电流 内向电流导致细胞膜去极化。
外向电流 正离子由膜内向膜外流动或负离子由膜外向膜内流动，外向电流导
致细胞膜复极化或超极化。
与神经元比较，心肌细胞的动作电位具有持续时间较长、复极化过程较复杂、上升支与下降支不对称等特征。全过程分为 5 个时期，除极化过程为 0 期，复极化过程包含 1 期、 2 期、3 期和 4 期。
时期 0 期
生理名称 自动去极期
形成机制
膜电位达阈电位水平，快Na+通道大量突然开放，Na+大量快速内流。快Na+通道可被TTX阻断。
1 期 2 期
快速复极初期 平台期
Na+通道失活关闭，K+通道开放，K+快速外流 (Ito)。 Ca2+缓慢内流和K+外流同时存在。初期内向电流＝外向电流 膜 电位≈0mV，晚期内向电流下降，外向电流增大，膜电位向负值转化
3 期
快速复极末期 Ca2+通道失活，Ca2+内流停止，K+快速外流且流量随时间而递 增 (再生性)
4 期 静息期 通过离子泵的主动转运，泵出Na+和Ca2+、泵入K+
②自律细胞的跨膜电位及其形成机制
自律细胞跨膜电位的显著特征是在复极化完
毕后，膜电位不稳定在静息电位水平，在 4 期能够自动除极化。
窦房结细胞的动作电位及其形成机制 窦房结 P 细胞属慢反应细胞，其动作电位的特点有：最大复极电位小；0 期除极缓慢，除极幅度小，较少超射；复极过程无 1 期和 2 期； 4 期自动除极速度快。
P细胞动作电位的形成机制：0 期由慢Ca2+通道开放，Ca2+缓慢内流引起。3 期复极化由慢Ca2+通道逐渐失活，钾通道开放，K+外流所致。4 期自动除极主要是由于K+外流的进行性衰减，Ca2+内流逐渐增加引起。
浦肯野细胞的动作电位及其形成机制 属快反应细胞，动作电位波形与心室肌细胞相似，形成机制基本相同。区别在于 4 期电位不稳定，有自动除极化，但自动除极化速度较慢。 浦肯野细胞 4 期自动除极化速度远较窦房结慢，因而其自律性比窦房结低。
3. 心电图 心电图是用心电图机在机体体表记录到的反映心脏电变化的波形，反映
了心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。心电图不是动作电位，它是整个心脏在心动周期中各心肌细胞电活动的综合向量变化。 心电图的主要波形和时期 波 形 P 波
意义 反映左、右两心房去极化过程
与心肌细胞动作电位的对应关系 心房肌动作电位 0 期 心室肌动作电位 0 期
心室肌动作电位 2 期末和 3 期
QRS 波群 反映左、右两心室去极化过程 T 波
反映心室复极化过程的电变化
PR 间期 代表窦房结产生的兴奋从心房传至心室所需的时间
QT 间期 代表心室去极和复极全过程所需的时间 心室肌动作电位 0-4 期
ST 段 代表心室肌细胞全部处于动作电位平台期， 心室肌动作电位 2 期各部分间无电位差的时期
五、心肌的生理特性
1 .兴奋性 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。决定和影响
兴奋性的因素有：①静息电位或最大复极电位水平 静息电位绝对值增加，与阈电位之间的距离加大，兴奋性下降。反之，兴奋性则升高。②阈电位水平 阈电位水平上移与静息电位之间的距离加大，兴奋性下降。反之则兴奋性升高。③Na+
开放，细胞的兴奋性正常；激活状态的Na
通道的性状 Na+通道有备用、激活和失活三种状态。备用状态Na+通道可被激活
+
通道已经开放，不可能再开放；失活状态的Na +通道不能被激活，因此，Na +通道处于激活
4 第四章 血液循环 生理学复习要点详解+习题
