第五章 血液循环
15、名词解释
心动周期:心脏的一次收缩和舒张构成的一个机械活动
心输出量:一侧心室每分钟射出的血量,称为每分输出量,也称心输出量或心排出量 心率:指心脏每分钟跳动的次数,以第一声音为准 心室功能曲线:在实验中逐步改变心事舒张末期压力值,并测量相对应的心室搏出量或每搏 功,将每个给定的压力值时所获得的相对应的搏出量或每搏功的数据绘制成的 动脉血压:通常指主动脉压
中心静脉压:通常将右心房和胸腔内大静脉血压称为中心静脉压 微循环:微动脉和微静脉之间的血液循环
16、心脏是怎样是血液从低压处往高压处流动的:心脏的节律性收缩和舒张对血液的驱动作用,即心脏的泵功能
17、静脉回心血量与心输出量之间的平衡有何重要性?如何维持两者之间的平衡?概括影响心输出量的因素:影响因素:心室收缩的前负荷、后负荷和心肌收缩能力、心率等
18、何谓心脏泵功能的储备:泵功能储备(心力储备)是指心输出量随机体代谢需要而增加的能力
19、为什么心房或心室的肌细胞能收缩或舒张:它们由静息电位和动作电位构成,主要执行收缩功能
20、为什么心房或心室的各肌细胞几乎能同步收缩:心肌细胞具有传导兴奋的能力或特性,
相邻心肌细胞之间以闰盘连接,心房肌、心室肌细胞的直径都较大,纤维较粗,方向较 直,传导速度较快
21,为什么心室肌不会像骨骼肌那样发生强直收缩:由于心肌兴奋性周期的有效不应期特
别长,相当于整个收缩期和舒张早期。在有效不应期内,心肌细胞不再接受任何刺激而 产生兴奋和收缩。因此,正常情况下,心脏不会产生强直收缩
22,为什么心房先收缩,心室后收缩?不会同步收缩?心房和心室之间存在房室结区,兴奋
在房室结区传导十分缓慢,且房室结是兴奋由心房传向心室的唯一通道因此兴奋警方此 处将出现一个时间延搁,称为房室延搁
23、为什么窦房结能控制整个心脏活动的节律,快慢,是心脏的正常起搏点:心内特殊传导系统中各部分心肌细胞都具有自律性,但在正常情况下,并非各种自律细胞都各自产生主动性兴奋。在心脏自律性组织中,以窦房结P细胞的自律性为最高。由于窦房结的自律性高于其他正常起搏点,因此潜在起搏点在其自身4期自动去极化达到阈电位前,由窦房结传来的兴奋已将其激活而产生动作电位(即抢先占领),而且当自律细胞在收到高于其固有频率的刺激时,便按外加刺激的频率放生兴奋,成超速驱动 24、
24、比较心室肌、心房肌和浦肯野细胞的跨膜电位的特点及其形成机制
心室肌细胞:0期(除极过程)——心室除极过程,膜电位由原来的静息电位变成了动作电 位。由静息状态时的-90mV上升到-20mV~+30mV。膜两侧由原来的极化状态转变为反极 化状态,构成了动作电位的上升支,此期又称为0期。历时仅1~2ms。
机制是:心室肌细胞受刺激兴奋后引起快钠通道的开放,造成钠离子的内流。钠离子顺电-
化学梯度由膜外快速进入膜内,进一步使膜去极化、反极化,膜内电位由静息时的-90mV 急剧上升到+30mV。此期的影响因素是快钠通道,快钠通道激活迅速、开放速度快,失 活也迅速。当膜去极化到0mV左右时,快钠通道就开始失活而关闭,最后终止钠离子的
继续内流。
2,复极过程:心室肌细胞去极化达到峰值后,便立即开始复极,复极过程比较缓慢,分为4期:
1)1期(快速复极初期):心肌细胞膜电位在除极达到顶峰后,由原来的+30mV迅速下降0mV,与0期除极构成了锋电位。 机制是:心肌细胞膜对钠离子的通透性迅速下降,加上快钠通道关闭,钠离子停止内流。同时膜内钾离子快速外流,造成膜内外电位差,与0期构成锋电位。
2)2期(平台期):膜电位复极缓慢,电位接近于0mV水平,故成为平台期。平台期是心肌特有的时期。 机制是:主要是由于钙离子缓慢内流和有少量钾离子缓慢外流形成的。心肌细胞膜上有一种
电压门控式慢钙通道,当心肌膜去极化到-40mV时被激活,要到0期后才表现为持续 。钙离子顺浓度梯度向膜内缓慢内流使膜倾向于去极化,在平台期早期,钙离子的内流 和钾离子的外流所负载的跨膜正电荷量等,膜电位稳定于1期复极所达到的0mV水平。 随后,钙离子通道逐渐失活,钾离子外流逐渐增加,膜外正电荷量逐渐增加,膜内外形 成电位差,形成平台晚期。
3)3期(快速复极末期):膜内电位由0mV逐渐下降到-90mV,完成复极化过程。
机制是:平台期后,钙离子通道失活,钙离子停止内流,此时心肌细胞膜对钾离子的通透性恢复并增高,钾离子迅速外流,膜电位恢复到静息电位,完成复极化过程。心室各细胞在此期,复极化过程不一样,造成复极化区和未复极化区的电位差,也促进了未复极化区进行复极过程,所以3期复极化发展十分迅速。
4)4期(静息期):此期是膜复极化完毕后和膜电位恢复并稳定在-90mV的时期。 机制是:通过钠-钾泵和钙--钠离子交换作用,将内流的钠离子和钙离子排出膜外,将外流的钾离子转运入膜内,使细胞内外离子分布恢复到静息状态水平,从而保持心肌细胞正常的兴奋性。 心房肌细胞:心房肌细胞的动作电位在形态上与心室肌细胞很相似,但心房肌细胞无明显的2期,复极化较快,故动作电位时程较短。心室肌细胞动作电位各时向的离子流在心房肌细胞也都具备,主要的不同是心房肌细胞膜中存在乙酰胆碱敏感的钾通道。
浦肯野细胞:浦肯野细胞其形状与心室肌动作电位相似,也分为0期、1期、2期、3期、4期五个时向。不同的是,浦肯野纤维细胞动作电位的0期去极化速率较心室肌细胞快,1期较心肌细胞更明显,在1期和2期之间可形成较明显的切迹;3期复极末所达到的最大复极电位叫心室肌细胞静息电位更负;4期膜电位不稳定,这是与心室肌细胞动作电位的最显著的不同之处
25,概括心肌的生理特性及生理意义:心肌细胞具有兴奋性、传导性、自律性、收缩性四种基本生理特性其中收缩性是心肌能够在动作电位的促发下产生收缩反应的特性,这是新机的一种机械活动特性。而兴奋性、自律性和传导性则是以肌膜的生物电活动为基础,故又称为电生理特征。
心脏的正常功能活动就是由心肌细胞的这些生理特征所决定的。 26、概括心肌细胞的分类
(1)工作细胞:心房肌、心室肌细胞,为快反应细胞,具有兴奋性、传导性、收缩性,无自律性。
(2)特殊传导系统:具有兴奋性、传导性、自律性(除结区),但无收缩性。
包括:①窦房结、房室交界(房结区、结希区)——慢反应细胞。其中房室交界的结区细胞无自律性,传导速度最慢,是形成房—室延搁的原因。②房室束、左右束支、浦肯野纤维
——快反应细胞。
(3)区分快反应细胞和慢反应细胞的标准:动作电位0期上升的速度。快反应细胞0期去极化速度快,多由Na+内流形成,慢反应细胞0期去极化速度慢,由Ca2+a内流形成。
27.如何使心室的间断的射血转变为各个器官的连续供血:当进入舒张期后,扩张的主动脉和大动脉依其弹性回缩,推动射血期多容纳的那部分血液流入外周,可将心室的间断射血转变为动脉内持续流动的血液。
28.血液循环的最根本的任务是什么:完成体内的物质运输:运送细胞新陈代谢所需的营养物质和O?到全身,以及运送代谢产物和CO?到排泄器官。
29.简述微循环的概念:微动脉和微静脉之间的血液循环称为微循环。
三条通路的特点:①迂回通路:真毛细血管数量多且迂回曲折,管壁薄,通透性大,血流缓慢,是血液和组织液之间进行交换的主要场所。②直捷通路:多见于骨骼肌,相对短而直,血流阻力较小,流速较快,经常处于开放状态。③动-静脉短路:血管壁较厚,有较发达的纵行平滑肌层和丰富的血管运动神经末梢,血流速度快,无物质交换功能。影响静脉回心血量的因素:⑴体循环平均充盈压⑵心肌收缩力⑶骨骼肌的挤压作用⑷体位改变⑸呼吸运动
30.简述心血管活动的调节的方式和调节的目的: 调节的方式:神经,体液,自身调节 神经调节:心肌和血管平滑肌接受自主神经支配。机体对心血管活动的神经调节是通过各种心血管反射实现的。
(一)心脏和血管的神经支配
1.心脏的神经支配支配心脏的传出神经为心交感神经和心迷走神经。
(1)心交感神经及其作用:心交感神经的节前神经元轴突末梢释放的递质为乙酰胆碱,后者能激活节后神经元膜上的N型胆碱能受体。节后神经元的轴突组织心脏神经丛,支配心脏各个部分,包括窦房结、房室交界、房室束、心房肌和心室肌。心交感节后神经元末梢释放的递质为去甲肾上腺素,与心肌细胞膜上的β型肾上腺素能受体结合,可导致心率加快,房室交界的传导加快,心房肌和心室肌的收缩能力加强。这些效应分别称为正性变时作用、正性变传导作用和正性变力作用。刺激心交感神经可使心缩期缩短,收缩期室内压上升的速率加大;室内压峰值增高,心舒早期室内压下降的速率加大。交感神经末梢释放的去甲肾上腺素效应是心肌收缩能力增强,每搏作功增加。
(2)心迷走神经及其作用:心迷走神经节后纤维末梢释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞膜的M型胆碱能受体,可导致心率减慢,心房肌收缩能力减弱,心房肌不应期缩短,房室传导速度减慢,即具有负性变时、变力和变传导作用。
2.血管的神经支配除真毛细血管外,血管壁都有平滑肌分布。不同血管的平滑肌的生理特性有所不同,有些血管平滑肌有自发的肌源性活动,而另一些血管平滑肌很少有肌源性活动。支配血管平滑肌的神经纤维可分为缩血管神经纤维和舒血管神经纤维两大类,两者又统称为血管运动神经纤维。
(1)缩血管神经纤维:节前神经元末梢释放的递质为乙酰胆碱。节后神经元末梢释放的递质为去甲肾上腺素。血管平滑肌细胞有α和β两类肾上腺素能受体。去甲肾上腺素与α肾上腺素能受体结合,可导致血管平滑肌收缩;与β肾上腺素能受体结合,则导致血管平滑肌舒张。去甲肾上腺素与α肾上腺素能受体结合的能力较与β受体结合的能力强,故缩血管纤维兴奋时引起缩血管效应。
(2)舒血管神经纤维;体内有一部分血管除接受缩血管纤维支配外,还接受舒血管纤维支配。舒血管神经纤维主要有以下几种:
1)交感舒血管神经纤维:交感舒血管纤维末梢释放的递质为乙酰胆碱,阿托品可阻断其效应。
2)副交感舒血管神经纤维:少数器官如脑膜、唾液腺、胃肠外分泌腺和外生殖器等,其血管平滑肌除接受交感缩血管纤维支配外,还接受副交感舒血管纤维支配。 (二)心血管中枢
1.延髓心血管中枢一般认为,最基本的心血管中枢位于延髓。
2.延髓以上的心血管中枢在延髓以上的脑干部分以及大脑和小脑中,它们在心血管活动调节中所起的作用较延髓心血管中枢更加高级,特别是表现为对心血管活动和机体其它功能之间的复杂的整合。 (三)心血管反射
1.颈动脉窦和主动脉弓压力感觉反射当动脉血压升高时,可引起压力感受性反射,其反射效应是使心率减慢,外周血管阻力降低,血压回降。
2.心肺感受器:心房壁的牵张感受器也称为容量感受器。大多数心肺感受器受刺激时引起的反射效应是交感紧张降低,心迷走紧张加强,导致心率减慢,心输出量减少,外周血管阻力降低,故血压下降。
3.颈动脉体和主动脉体化学感受性反射器:化学感受性反射的效应主要是呼吸加深加快。
(四)心血管反射的中枢整合型式
对于某种特定的刺激,不同部分的交感神经的反应方式和程度是不同的,即表现为一定整合型式的反应,使各器官之间的血流分配能适应机体当时功能活动的需要。
31.试述当动脉血压突然轻微升高或降低时,机体主要通过什么调节机制使动脉血压快速恢复到正常水平? 一方面,体液调节:心血管活动的体液调节是指血液和组织液中一些化学物质对心肌和血管平滑肌的活动发生影响,从而起调节作用。 (一)肾素-血管紧张素系统
当各种原因引起肾血流灌注减少时,肾素分泌就会增多。血浆中Na+浓度降低时,肾素分泌也增加。血管紧张素Ⅱ可直接使全身微动脉收缩,血压升高;也可使静脉收缩,回心血量增多。此外,血管紧张素Ⅱ可强烈刺激肾上腺皮质球状带细胞合成和释放醛固酮,后者可促进肾小管对Na+的重吸收,并使细胞外液量增加。 (二)肾上腺素和去甲肾上腺素
肾上腺素可与α和β两类肾上腺素能受体结合。在心脏,肾上腺素与β肾上腺素能受体结合,产生正性变时和变力作用,使心输出量增加。在血管,肾上腺素的作用取决于血管平滑肌上α和β肾上腺素能受体分布的情况。在皮肤、肾、胃肠、血管平滑肌上α肾上腺素能受体在数量上占优势,肾上腺素的作用是使这些器官的血管收缩;在骨骼肌和肝的血管,β肾上腺素能受体占优势,小剂量的肾上腺素常以兴奋β肾上腺素能受体的效应为主,引起血管舒张,大剂量时也兴奋α肾上腺素能受体,引起血管收缩。去甲肾上腺素主要与α肾上腺素能受体结合,也可与心肌的β1肾上腺素能受体结合,但和血管平滑肌的β2肾上腺素能受体结合的能力较弱。
(三)血管升压素血管升压素是下丘脑视上核和室旁核一部分神经元内合成的。血管升压素作用于血管平滑肌的相应受体,引起血管平滑肌收缩,是已知的最强的缩血管物质之一。
(四)血管内皮生成的血管活性物质 1.血管内皮生成的舒血管物质血管内皮生成和释放的舒血管物质有多种。前列环素。内皮舒张因子。一氧化氮(NO)。2.血管内皮生成的缩血管物质血管内皮细胞也可产生多种缩血管物质,称为内皮缩血因子
(endothelum-derivedvasoconstrictorfactor,EDCF)。近年来研究得较深入的是内皮素。 (五)激肽释放酶—激肽系统也参与血压和局部组织血流的调节。血浆中存在一种称激肽的物质,具有舒血管活性。 (六)心血管活性多肽
1.心房钠尿肽利钠利尿,舒张血管,调节细胞增殖。 2.肾上腺髓质素能使血管舒张。 3.尾加素缩血管活性肽。 4.阿片肽降低血压。
5.降钙素基因相关肽舒血管物质。
另一方面,自身调节:包括心脏泵血功能的自身调节和组织器官血流量的自身调节。 (一)代谢性自身调节机制
当组织代谢活动增强时,局部组织的代谢产物如二氧化碳,腺苷,乳酸,氢离子,钾离子等增多而氧分压降低,使局部组织的微动脉和毛细血管前括约肌舒张,其结果是局部组织血流量增多而移去代谢产物和改善缺氧。 (二)肌源性自身调节机制
血管平滑肌本身经常保持一定的紧张性收缩,这一现象称为肌源性活动。
目的:保持正常的心率,心输出量,动脉血压和各组织器官血流量的相对稳定,在机体内外环境变化时作出相应的调整,使心血管活动能适应代谢活动改变的需要。
31.颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射:动脉血压升高时,压力感受器传入冲动增多,引起压力感受性反射增强,导致心迷走紧张增强,心交感紧张和交感缩血管紧张减弱,表现为心率减慢,心输出量减少,外周阻力减小,动脉血压下降;而当动脉血压降低时,压力感受器传入冲动减少,压力感受性反射减弱,引起心率加快,心输出量增多,外周阻力增大,血压回升。
32.试述机体通过什么调节机制长期维持动脉血压相对恒定?
肾-体液控制系统:通过肾调节细胞外液量来实现。当体内细胞外液量增多时,循环血量增多,循环血量和血管系统容量之间的相对关系发生改变,使动脉血压升高;而循环血量增多的动脉血压的升高又能直接导致肾排钠和排水增加,将过多的体液排出体外,从而使血压恢复至正常水平。
第五章 呼吸
33.名词解释
呼吸:机体与外界环境之间的气体交换过程
外呼吸或肺呼吸:肺毛细血管血液与外界环境之间的气体交换过程
内呼吸或组织呼吸:指组织毛细血管血液与组织,细胞之间的气体交换过程,有时也将细胞内的生物氧化过程包括在内
肺通气:指肺与外界环境之间的气体交换过程
呼吸运动:呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩张和缩小 肺换气:肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程 组织换气:即内呼吸