2014年成人高考專(zhuān)升本醫(yī)學(xué)綜合生理學(xué)復(fù)習(xí)：心臟生理

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　　心臟生理

　　一、心臟的生物電現(xiàn)象

　　(一)心室工作細(xì)胞的跨膜電位及產(chǎn)生的機(jī)制

　　1.靜息電位以心室肌為例，靜息電位約為-90mV。靜息電位的形成主要是由于靜息狀態(tài)下，心肌細(xì)胞內(nèi)的K+濃度比細(xì)胞外液高，并且此時(shí)細(xì)胞膜對(duì)K+有較高的通透性，于是K+向細(xì)胞外擴(kuò)散形成接近K+電一化學(xué)平衡電位的靜息電位。

　　2.動(dòng)作電位由除極和復(fù)極兩個(gè)過(guò)程組成。共分5個(gè)時(shí)期。

　　0期(除極過(guò)程)膜內(nèi)電位由-90mV迅速上升為+30mV，即呈反極狀態(tài)，構(gòu)成動(dòng)作電位的上升支，這是由于細(xì)胞膜的快Na+通道突然大量開(kāi)放，Na+順濃度和電位梯度由膜外迅速大最流入膜內(nèi)直至接近Na+電一化學(xué)平衡電位。

　　1期(快速?gòu)?fù)極初期)除極達(dá)到頂峰后，膜內(nèi)電位迅速下降到0mV。此期的形成主要是膜對(duì)K+通透性的一過(guò)性增高，K+外流使膜內(nèi)電位下降所致。

　　2期(緩慢復(fù)極期或平臺(tái)期)膜內(nèi)電位下降速度減慢，基要上停滯于OmV左右的等電位狀態(tài)。此期是由于膜的慢鈣通道開(kāi)放引起Ca2+緩慢內(nèi)流，以及K+的通透性增高引起少齡K+外流，使復(fù)極過(guò)程啦常緩慢，形成平臺(tái)。

　　3期(快速?gòu)?fù)極末期)膜電位由0mV左右較快下降到-90mV。此時(shí)慢鈣通道關(guān)閉，Ca2+內(nèi)流停止，膜對(duì)K+外流，膜對(duì)K+的通透性繼續(xù)增高，K+外流增多。

　　4期(靜息期)此期細(xì)胞膜上的Na-K泵轉(zhuǎn)運(yùn)功能增強(qiáng)，逆著濃度差泵出Na+，Ca2+，攝回K+。使細(xì)胞內(nèi)外離子濃度恢復(fù)靜息狀態(tài)。

　　(二)心肌自律細(xì)胞的跨膜電位及產(chǎn)生的機(jī)制

　　自律細(xì)胞沒(méi)有穩(wěn)定的靜息電位，在3期復(fù)極達(dá)到最大復(fù)極電位(最大舒張期電位)后，立即開(kāi)始自動(dòng)除極。

　　1.竇房結(jié)P細(xì)胞的動(dòng)作電位及產(chǎn)生機(jī)制竇房結(jié)P細(xì)胞動(dòng)作電位與心室肌細(xì)胞不同，復(fù)極過(guò)程沒(méi)有明顯的1期和2期，只有復(fù)極3期和4期。

　　0期：膜內(nèi)電位由060mV到0mV，此期電位變化速度較慢，除極幅度較小，主要由膜上鈣通道開(kāi)放，Ca2+緩慢內(nèi)流引起。這種緩慢電位變化稱(chēng)為慢反應(yīng)電位，該細(xì)胞為慢反應(yīng)細(xì)胞，主要由Ca2+內(nèi)流形成。

　　3期：鈣通道逐漸失活，鉀通道開(kāi)放，K+外流形成。復(fù)極電位最大約為-60mV。

　　4期：鉀通道逐漸衰竭，K+外流減少;而Na+通道開(kāi)放，慢慢地Na+內(nèi)流大于K+外流，則膜內(nèi)電位上升，商至Ca2+通道開(kāi)放電位，Ca2+通道開(kāi)放，Ca2+緩慢內(nèi)流，出現(xiàn)自動(dòng)除極現(xiàn)象。

　　4期自動(dòng)除極是自律性細(xì)胞的特征。

　　2.普肯野細(xì)胞的動(dòng)作電位及產(chǎn)生機(jī)制普肯野細(xì)胞的動(dòng)作電位的波形及產(chǎn)生機(jī)制與心室肌工作細(xì)胞類(lèi)似，但其0期除極速度更快。4期也自動(dòng)除極，當(dāng)膜電位達(dá)到最大復(fù)極電位-90mV時(shí)，即開(kāi)始自動(dòng)除極，其機(jī)制也主要與K+外流進(jìn)行性減少和Na+內(nèi)流進(jìn)行性增強(qiáng)有關(guān)，但以后者為主。

　　除按照解剖生理的特點(diǎn)將心肌細(xì)胞分為工作細(xì)胞和自律細(xì)胞之外，還可根據(jù)其動(dòng)作電位的電生理特征，特別是動(dòng)作電位0期除極的速度，可將心肌細(xì)胞分為快反應(yīng)細(xì)胞和慢反應(yīng)細(xì)胞，然后再結(jié)合其自律性，將心肌細(xì)胞分為以下幾種類(lèi)型：

　　(1)快反應(yīng)非自律細(xì)胞包括心房肌細(xì)胞和心室肌細(xì)胞，0期除極的速度快(由快鈉通道的開(kāi)放引起)，4期無(wú)自動(dòng)除極現(xiàn)象。

　　(2)快反應(yīng)自律細(xì)胞普肯野自律細(xì)胞，0期除極的速度快(由快鈉通道的開(kāi)放引起)，4期有自動(dòng)除極現(xiàn)象。

　　(3)慢反應(yīng)自律細(xì)胞竇房結(jié)自律細(xì)胞，以及房結(jié)區(qū)和結(jié)希區(qū)的自律細(xì)胞，0期除極的速度慢(由慢鈣通道的開(kāi)放引起)，4期有自動(dòng)除極現(xiàn)象。

　　(4)慢反應(yīng)非自律細(xì)胞結(jié)區(qū)細(xì)胞，0期除極的速度慢(由慢鈣通道的開(kāi)放引起)，4期無(wú)自動(dòng)去極現(xiàn)象。

　　(三)心肌的生理特性

　　心肌的生理特性有：自動(dòng)節(jié)律性、傳導(dǎo)性、興奮性(電生理特性)和收縮性。

　　1.自動(dòng)節(jié)律性在沒(méi)有外來(lái)刺激的情況下，心肌細(xì)胞能自動(dòng)產(chǎn)生節(jié)律性興奮和收縮的特性，稱(chēng)為自動(dòng)節(jié)律性，簡(jiǎn)稱(chēng)自律性。因心傳導(dǎo)系統(tǒng)各部自律細(xì)胞4期自動(dòng)去極化的速度快慢不一，故自律性的高低不同。其中竇房結(jié)的自律性最高，約為100次/分：房室交界次之，約為50次/分;普肯野纖維最低，約20～40次/分。心的正常節(jié)律，受自律性最高的竇房結(jié)所控制，因而竇房結(jié)足心的正常起搏點(diǎn)。以竇房結(jié)為起搏點(diǎn)的心節(jié)律活動(dòng)，稱(chēng)為竇性心律。竇房結(jié)以外的自律組織由于自律性較低，其自律性通常不能表現(xiàn)出來(lái)，稱(chēng)為潛在起搏點(diǎn)。當(dāng)竇房結(jié)的自律性低下或潛在起搏點(diǎn)自律性過(guò)高時(shí)，潛在起搏點(diǎn)成為異位起搏點(diǎn)，由它引起的心律，稱(chēng)為異位節(jié)律。

　　2.心肌的興奮性

　　(1)心肌興奮性的周期性變化

　　(2)期前收縮與代償間歇

　　正常情況下，心室按竇房結(jié)傳來(lái)的沖動(dòng)進(jìn)行節(jié)律性活動(dòng)。如果在有效不應(yīng)期以后到下一次竇房結(jié)興奮傳來(lái)之前受到竇房節(jié)以外的額外刺激，可提前產(chǎn)生一次興奮和收縮，稱(chēng)為期前興奮和期前收縮。期前興奮也有它自己的有效不應(yīng)期，緊接在期前興奮之后傳來(lái)的一次竇性興奮，落在了期前興奮的有效不應(yīng)期內(nèi)，未能引起心室興奮和收縮，必須等下一次竇房結(jié)興奮傳來(lái)，才引起心室興奮和收縮。這樣，在期前收縮之后，有一個(gè)較長(zhǎng)的心室舒張期，稱(chēng)為代償間歇。

　　(3)決定和影響興奮性的因素

　　3.心肌的傳導(dǎo)性

　　(1)心臟內(nèi)興奮傳播的特點(diǎn)心肌細(xì)胞問(wèn)可進(jìn)行直接的電傳遞。興奮是通過(guò)特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)有序地傳播。心臟內(nèi)各部位興奮的傳導(dǎo)速度有所不同，有兩個(gè)高速區(qū)和一個(gè)低速區(qū)，興奮在心房和心室內(nèi)的傳播速度較快，興奮通過(guò)房室交界區(qū)速度較慢。起搏點(diǎn)竇房結(jié)的節(jié)律興奮可通過(guò)心房肌較快地傳到左右心房，使心房肌同步收縮。心室內(nèi)傳導(dǎo)組織的傳導(dǎo)性很高，由房室交界是傳人心室的興奮可迅速向左右心室壁傳導(dǎo)。使整個(gè)心室同步收縮。但是房室交界區(qū)細(xì)胞的傳導(dǎo)性很低，使心房傳至心室的興奮在這里延擱一段時(shí)間(房-室延擱)，這樣，心房收縮完畢之后心室才開(kāi)始收縮，不致產(chǎn)生房室收縮重疊。

　　(2)影響心肌細(xì)胞傳導(dǎo)性的因素心肌細(xì)胞直徑越大，傳導(dǎo)速度越快;心肌細(xì)胞0期除極速度越快，幅度越大，傳導(dǎo)速度越快;而臨近未興奮部位的興奮性越高，傳導(dǎo)速度越快。

　　4.收縮性

　　工作細(xì)胞在接受有效刺激而產(chǎn)生動(dòng)作電位，引起心肌收縮的特性。心肌的收縮與骨骼肌收縮相比，具有以下特點(diǎn)：(1)收縮是同步，“全或無(wú)”式的。(2)不會(huì)發(fā)生強(qiáng)直收縮。(3)興奮一收縮耦聯(lián)所需要的Ca2+主要來(lái)自于細(xì)胞外液。

　　(四)心電圖

　　心臟的電活動(dòng)可以通過(guò)體液傳到體表。利用心電圖機(jī)在體表一定部位引導(dǎo)記錄出的心臟的電變化曲線，稱(chēng)為心電圖。心電圖的波形隨著引導(dǎo)電極的位置而有差異。

　　二、心動(dòng)周期

　　(一)心動(dòng)周期和心率的概念

　　1.心動(dòng)周期心臟不停地搏動(dòng)，從心房開(kāi)始收縮到下一次心房開(kāi)始收縮之間足一個(gè)心動(dòng)周期。在一個(gè)心動(dòng)周期中，心房和心室的機(jī)械活動(dòng)均可分為收縮期和舒張期。心房收縮在先，心室收縮在后，二者的時(shí)差約為0.12～0.20s。由于在心泵血功能過(guò)秘中，心室起主要作用，故所稱(chēng)的心動(dòng)周期都是指心室的舒縮活動(dòng)而言。

　　2.心率單位時(shí)間內(nèi)心臟搏動(dòng)的次數(shù)為心率，正常人安靜時(shí)心率約在60～100次/min，女性比男性稍快，兒童心率也較快。臨床上靜息時(shí)心率超過(guò)100次/min者，稱(chēng)為竇性心動(dòng)過(guò)速;低于60次/min者稱(chēng)為竇性心動(dòng)過(guò)緩。

　　(二)心臟射血的過(guò)程

　　在泵血活動(dòng)巾，心室所起的作用比心房重要得多。現(xiàn)以左室為例將心動(dòng)周期分為以下幾個(gè)時(shí)相。

　　1.心房收縮期在心房收縮開(kāi)始之前，心臟處于全心舒張期階段，心房及心室內(nèi)壓均較低，隨著靜脈血不斷回流入心房，心房?jī)?nèi)壓增高超過(guò)心室內(nèi)壓，房室瓣處于開(kāi)啟狀態(tài)，血液可經(jīng)心房流人心室，不斷充盈心室，此時(shí)心室內(nèi)壓遠(yuǎn)比主動(dòng)脈內(nèi)壓低，所以動(dòng)脈瓣處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)心室內(nèi)血液達(dá)到相當(dāng)充盈，心房開(kāi)始收縮，內(nèi)壓增高，左心房?jī)?nèi)的血液輸入左心室，使心室進(jìn)一步充盈。

　　2.等容收縮期心室開(kāi)始收縮，室內(nèi)壓上升，超過(guò)房?jī)?nèi)壓。心室內(nèi)血液出現(xiàn)向心房返流的傾向，從而推動(dòng)房室瓣關(guān)閉。但室內(nèi)壓尚低于動(dòng)脈內(nèi)壓，故動(dòng)脈瓣仍處于.關(guān)閉狀態(tài)。此期心室容積不變，歷時(shí)約0.O6s。此期長(zhǎng)短與后負(fù)荷以及心肌收縮能力有關(guān)。

　　3.快速射血期心室肌繼續(xù)收縮，室內(nèi)壓繼續(xù)上升，當(dāng)室內(nèi)壓超過(guò)動(dòng)脈內(nèi)壓時(shí)，動(dòng)脈瓣被打開(kāi)，血液迅速大量射入動(dòng)脈。此期射血量約占總射血量的80%～85%。室內(nèi)壓可因心肌繼續(xù)收縮而升高，直至達(dá)最高值。此期占時(shí)約0.11s。

　　4.減慢射血期快速射血期后，因大量血液射入動(dòng)脈，心室內(nèi)血液量減少，心室容積縮小，心肌收縮力隨之減弱，室內(nèi)壓開(kāi)始下降，射血速度減慢，歷時(shí)約0.14s。此期內(nèi)，室內(nèi)壓已略低于動(dòng)脈內(nèi)壓，但血液靠原先心肌強(qiáng)烈收縮的功能，在慣性作用下逆壓力梯度繼續(xù)流入動(dòng)脈內(nèi)。

　　5.等容舒張期心室肌開(kāi)始舒張后，室內(nèi)壓下降，主動(dòng)脈內(nèi)血液向心室方向返流，推動(dòng)半月瓣關(guān)閉;這時(shí)室內(nèi)壓仍明顯高于心房壓，房室瓣仍然處于關(guān)閉狀態(tài)，心室又成為封閉腔。此時(shí)，心室肌等容舒張，室心壓極快的速度大幅度下降，但容積并不改變，從半月瓣關(guān)閉直到室內(nèi)下降到低于心房壓，房室瓣開(kāi)啟時(shí)為止，稱(chēng)為等窬舒張期，持續(xù)約0.06～0.08s。

　　6.快速允盈期當(dāng)室內(nèi)壓下降到低于心房壓時(shí)，房室瓣開(kāi)放，血液順著房一室壓力梯度由心房向心室方向流動(dòng)，心室容積增大(0.11s)，其間進(jìn)入心窒的血液約為總充盈量的2/3。

　　7.減慢充盈期快速允盈期后，隨著心室內(nèi)血液不斷充盈，心房、心窀和大靜脈之間的壓力梯度逐步減少，此時(shí)血液便以較慢的速度流向心室，使心室的容積進(jìn)一步增大，稱(chēng)為減慢充盈期。歷時(shí)約0.22s，此后，心房再次收縮第二個(gè)心動(dòng)周期開(kāi)始。

　　(三)第一心音、第二心音的特點(diǎn)及意義

　　在一個(gè)心動(dòng)周期中，由于心肌的舒縮，瓣膜的啟閉，血流的加速與減速對(duì)心血管壁的加壓和減壓作用以及形成的渦流等因素引起的機(jī)械振動(dòng)，可通過(guò)心臟周?chē)M織傳到胸壁，用聽(tīng)診器在胸壁的某些部位，可聽(tīng)到該聲音。稱(chēng)心音。若用換能器將該機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，稱(chēng)心音圖。

　　1.第一心音由于心室肌收縮和房室瓣關(guān)閉時(shí)振動(dòng)造成，以房室瓣突然關(guān)閉引起的振動(dòng)為聽(tīng)診主要成分。第一心音音調(diào)低而持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，約為0.12～0.14秒。第一心音標(biāo)志著心室收縮的開(kāi)始。

　　2.第二心音由于心室舒張時(shí)，主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣相繼關(guān)閉時(shí)振動(dòng)造成。第二心音音調(diào)較高而歷時(shí)較短，約為0.O8―0.10秒。第二心音標(biāo)志著心室舒張的開(kāi)始。

　　三、心臟泵血功能的評(píng)價(jià)

　　(一)每搏輸出量與射血分?jǐn)?shù)一側(cè)心窀每次收縮所射出的血量稱(chēng)每搏輸出量，簡(jiǎn)稱(chēng)搏出量。成人安靜時(shí)約為60～80m1，平均約70ml。在靜息狀態(tài)下，左心室舒張末期容積為145ml。搏出量占心室舒張末期容積百分比，稱(chēng)射血分?jǐn)?shù)，約為55%～65%。

　　(二)每分輸出量

　　每分鐘一側(cè)心室的射血量稱(chēng)為每分輸出量。簡(jiǎn)稱(chēng)心輸出量或心排出量。心輸出量=搏出量×心率。其值為4.5～6.01，平均約為5L。

　　生理情況下，左心與右心的搏出量和心輸出量基本相等。

　　(三)心指數(shù)

　　以每m2體面積計(jì)算的心輸出量(L/min?m2)稱(chēng)為心指數(shù)。靜息心指數(shù)約為3.0～3.5L/min?m2。

　　(四)心力儲(chǔ)備

　　心輸出量隨機(jī)體代謝的需要而增長(zhǎng)的能力，稱(chēng)為心力儲(chǔ)備。包括搏出量?jī)?chǔ)備和心率儲(chǔ)備。

　　1.心率儲(chǔ)備健康成年人安靜狀態(tài)下，心率平均約為75次/min。在劇烈活動(dòng)時(shí)，心率可達(dá)160～180次/min，心輸出量可增加2～2.5倍。但是，心率過(guò)快，反而使心舒期縮短而影響心室的充盈時(shí)間，從而使搏出量下降。

　　2.搏出量?jī)?chǔ)備健康成年人安靜狀態(tài)下的每搏輸出量約為70mL，在劇烈活動(dòng)時(shí)搏出量可提高到150mL左右。搏出量的儲(chǔ)備包括收縮期儲(chǔ)備和舒張期儲(chǔ)備。收縮期儲(chǔ)備是指心臟作最大程度的收縮，使心室內(nèi)剩余血量減少(小于20mL)，搏出量增加。舒張期儲(chǔ)備是指心室舒張期有更多的血液回流，使心室舒張末期容積更大(可達(dá)160mL)，從而使搏出量增加。

　　健康人心臟泵血功能有一定的心力貯備，其最大心輸出量可達(dá)靜息時(shí)的5～6倍。素有鍛煉的運(yùn)動(dòng)員其最大心輸出量可達(dá)靜息時(shí)的8倍，達(dá)到35升以上。

　　四、影響心輸出量的因素

　　凡影響搏出最和心率的因素均可影響心輸出量。

　　(一)每搏輸出量的調(diào)節(jié)

　　1.前負(fù)荷(心窒舒張未期充盈量)心室舒張未期的充盈血量稱(chēng)為心室肌的前負(fù)荷。在一定范圍內(nèi)，前負(fù)荷增大，使心肌收縮的初長(zhǎng)度增大，心肌收縮力增強(qiáng)，搏出量增多。但前負(fù)犄過(guò)大，初長(zhǎng)度超過(guò)一定限度時(shí)，則收縮力反而減弱。這種調(diào)節(jié)方式稱(chēng)為搏出疑的異常自身調(diào)節(jié)。

　　2.后負(fù)荷(大動(dòng)脈血壓)大動(dòng)脈血壓為心室射血時(shí)所遇到的阻力，稱(chēng)為心室肌的后負(fù)荷。在其他因素不變，后負(fù)荷增大時(shí)，將使心室的等容收縮期延長(zhǎng)，射長(zhǎng)血期縮短，搏出量減少。在生理情況下.搏出量減少造成心室射血木期剩余血譴增加，使心室舒張末期充盈量增大，通過(guò)前負(fù)荷的調(diào)節(jié)，可使搏出量恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。

　　3.心肌收縮能力是指決定心肌收縮力量和速度的心肌功能狀態(tài)。在同樣的前負(fù)荷條件下，心肌收縮能力越強(qiáng)，每搏輸出量越多。神經(jīng)、激素、局部代謝產(chǎn)物及藥物可影響心肌收縮能力。

　　(二)心率對(duì)心輸出量的影響

　　在一定范圍內(nèi)，心率增快可使心輸出量增加。但心率過(guò)快(越過(guò)160～180次/min)或過(guò)慢(低于40次/min)時(shí)都使心輸出量減少。

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