生理学血液循环讲稿.docxVIP

第四章血液循环 血液循环系统 （blood circulation system）是由心脏和血管组成，又称 心血管系统 （cardiovascular system）。心脏是推动血液流动的动力器官；血管是血液流动的管道，包括动脉、毛细血管和静脉。血液在心血管系统中按一定的方向周而复始地循环流动，称为血液循环。 血液循环的基本生理功能是：①物质运输功能。运输各种代谢原料至全身各组织细胞，供其代谢利用；再将代谢终产物运送到排泄器官，进而排出体外，以保证机体新陈代谢的正常进行。②实现机体的体液调节。体内各内分泌细胞分泌的激素或其他体液因素，通过血液循环运输，作用于各特异的靶细胞或靶器官，以发挥其调节作用。③维持机体内环境稳态。④实现血液防御功能。⑤内分泌功能。心肌、心包、血管平滑肌细胞和内皮细胞可分泌如心房钠尿肽、血管紧张素、内皮舒张因子等多种生物活性物质，对机体不同功能发挥调节作用。 中医学认为，心主血脉，全身血脉皆属于心。《黄帝内经》记载“心主身之血脉”“诸血者，皆属于心”，说明心有推动血液在脉管内运行的作用；脉为血之府，是血液运行的管道；血依赖心气推动，循行周身而起营养全身的作用。心、脉、血三者虽密切相关，但心在血液运行方面起主导作用。 第一节 心肌细胞的生物电现象和生理特性 心脏是通过心肌细胞的节律性收缩和舒张而实现其泵血功能的。与骨骼肌一样，心肌细胞膜的兴奋是触发心肌细胞收缩的始动因素；心肌兴奋的本质同样是在静息电位的基础上产生动作电位，其生物电的形成机制也是由于跨膜离子流而产生的。与骨骼肌不同的是，心脏具有起搏细胞和特殊传导系统，使心脏能自动产生节律性兴奋。心肌细胞动作电位的波形和形成的离子基础也与骨骼肌的动作电位有明显差异，故心脏的收缩也具有其自身的特点，这些特点就形成了心肌不同于骨骼肌的生理特性。因此，掌握心肌细胞的生物电活动的规律对于理解心肌的生理特性及心脏收缩的规律性均有重要意义。 一、心肌细胞的生物电现象 （一）心肌细胞的分类 根据心肌细胞的组织学、功能和电生理特性，可将心肌细胞分为两类。 1.工作细胞 工作细胞 （working cell）包括心房肌和心室肌细胞。其胞浆中含有丰富的肌原纤维，具有较强的收缩性，其收缩是心脏泵血功能的动力。此类细胞同时还具有兴奋性和传导性，但在正常情况下无自动产生节律性兴奋的能力，故属 非自律细胞 （non-autorhythmic cell）。 2.特殊分化的心肌细胞 心脏还有一类特殊分化的心肌细胞，它们之间彼此联系，共同构成了 心脏的特殊传导系统 （cardiac specific conduction system）（图4-1A），其组成包括窦房结、房室交界、房室束（希氏束）及左右束支、浦肯野纤维。这类细胞含肌原纤维很少，甚至完全缺如，故不具有收缩能力，但仍具有兴奋性和传导性。除房室交界的结区细胞外，它们还具有自动产生节律性兴奋的特性，故称为 自律细胞 （autorhythmic cell）。房室交界有房结区、结区和结希区三个功能区域（图4-1B）。其中，结区的细胞既无自律性，也无收缩性，只保留了较低的兴奋性和传导性，是特殊传导系统中的非自律细胞。 图4-1　心脏特殊传导系统 A：特殊传导系统的组成；B：房室交界的分区 （二）心肌细胞的跨膜电位 心脏各部位不同类型的心肌细胞，其跨膜电位变化的幅度、波形、持续时间（图4-2）和形成的离子基础也有差别。各类心肌细胞电活动的不一致性，是不同类别心肌细胞在心脏功能活动中作用不同的根本原因。 图4-2　心脏各部分心肌细胞的跨膜电位 1.工作细胞的跨膜电位及其离子基础 （1）静息电位　以心室肌为例，人和哺乳动物的心室肌，其静息电位为-80～-90mV，在无外来刺激时，此静息电位能持续维持于稳定水平。 工作细胞静息电位的形成机制与神经细胞和骨骼肌细胞基本相同，即在静息状态下，细胞膜对K + 的通透性较高，对其他离子通透性很低，因此，K + 顺浓度梯度向膜外扩散，从而形成K + 平衡电位，这是形成工作细胞静息电位的离子基础。K + 外流是通过I K1 通道来完成的。 心室肌细胞膜上存在多种钾通道，主要有I K1 通道和I K 通道。I K1 通道在静息时对K + 通透性很高，而在去极化过程中，其通透性大大降低。I K1 通道对K + 的通透性因膜的去极化而降低的现象，称为 内向整流 （inward rectification）。 （2）动作电位　心室肌细胞的动作电位与神经细胞和骨骼肌细胞的动作电位明显不同。神经细胞和骨骼肌细胞的动作电位时程短，去极化和复极化的速度几乎相等，因而动作电位的升支和降支基本对称，呈尖锋状。而心室肌细胞动作电位复极过程较复杂、持续时间较长，动作电位的升支和降支不对称。心室肌细胞动作电位按其去极化、反极化、复极化顺序