第五章 血液循环

血液循环的主要功能是完成体内的物质运输，实现机体的体液调节，保证机体新陈代谢的正常进行。人体在运动时，血液循环功能加强。本章主要介绍心肌的生理特点、心动周期的变化、心输出量及影响因素、动脉血压成因及影响因素、微循环功能、静脉血流特征，心血管活动的神经与体液调节，以及肌肉运动时的第血液循环功能变化等。 提　要

目的要求 　　重点掌握心肌的生理特性，心动周期的变化，心电图各波段的意义，心输出量及其影响因素，动脉血压的形成及其影响因素，心血管活动的神经与体液调节。

第1节　心肌的生理特性 第2节　心动周期及周期中各种变化 第3节　心输出量和心脏作功 第4节　血管中的血压与血流 第5节　心血管活动的调节 [复习思考题]

第一节 心肌的生理特性

心肌细胞 工作细胞 不具有自律性 特殊分化的心肌细胞 自律性

心肌细胞的生理特性 　兴奋性 　自动节律性 　传导性 　收缩性

兴奋性 所有的心肌细胞都具有兴奋性，即具有在受到有效刺激时产生动作电位的能力。 　　所有的心肌细胞都具有兴奋性，即具有在受到有效刺激时产生动作电位的能力。 　　但心肌细胞产生的动作电位与骨骼肌或神经产生的动作电位相比较，有其本身的特征。

心肌的生物电现象 　除极（去极）过程（0期） 　1期（快速复极初期） 　2期（平台期） 　3期（快速复极末期） 　4期（静息期）

兴奋的周期性变化 有效不应期 相对不应期 超常期

自动节律性 心肌细胞能够在没有外界刺激的作用下，自己产生节律性兴奋，叫自动节律性。 　　心肌细胞能够在没有外界刺激的作用下，自己产生节律性兴奋，叫自动节律性。 　　若将动物心脏自体内取出并置于适宜的生理环境中，心脏在一定时间内仍能自动地，有节律地产生收缩和舒张。 　　心肌的自动节律性起源于心肌中的自律细胞，自律细胞存在于窦房结、结间束和希氏束等部位，其中窦房结细胞的自律细胞的自律性最高，为正常心脏活动的起博点。 自动节律性

传导性 　　心肌细胞具有传导兴奋的能力称为传导性，即心肌细胞某处发生兴奋，能沿细胞膜扩布到整个细胞，从而引起整块心肌的兴奋，其扩散的原理与神经和骨骼肌细胞是一样的，是以局部电流的方式传导。

收缩性 　　心肌细胞（工作细胞）和骨骼肌细胞一样，在受到刺激发生兴奋时，首先是细胞膜爆发动作电位，然后通过兴奋——收缩耦膜，引起肌动蛋白细丝向肌球蛋白粗丝滑行，形成整个心肌细胞收缩。

　　心肌细胞的收缩的特点 对细胞外液Ca2+浓度有明显的依赖性 全成无式的同步收缩 不发生强直收缩

第二节 心动周期及周期中各种变化

1　心动周期与心率 2　心脏的泵血过程 3　心音 4　心电图

心动周期 心脏不间断地做有秩序的收缩和舒张的交替活动，是实现泵血功能的必要条件。 　　心脏不间断地做有秩序的收缩和舒张的交替活动，是实现泵血功能的必要条件。 　　心脏收缩和舒张一次，称为一个心动周期。心脏每一心动周期均包括收缩期和舒张期，而左右心房或左右心室都是同步收缩，因此心脏的一个心动周期包括心房收缩期、心房舒张期及心室舒张期及心室收缩期四个过程 。

　　心房舒张开始与两心室同步收缩在时间上重叠，并有一定顺序关系，即在一个心动周期中，首先是两心房收缩，继而两心房舒张。当心房开始舒张时两心室同步收缩，然后心室舒张，接着两心房又开始收缩进入下一心动周期。

不同心率的心动周期中信使收缩期与舒张期 心率（次/分） 收缩期 （秒） 舒张期（秒） 75 90 120 150 200 0.35 0.32 0.28 0.23 0.16 0.45 0.34 0.22 0.17 0.14

心 率 心率是心脏每分钟搏动的次数。 正常成年人安静状态下心率为60—100次/分，平均为75次/分。 心　率 　　心率是心脏每分钟搏动的次数。 　　正常成年人安静状态下心率为60—100次/分，平均为75次/分。 　　心率有明显的个体差异，不同年龄、性别和不同生理情况下，心率可不相同。

心脏的泵血过程 心房收缩期 等容收缩期 快速射血期 左心室的射血和充盈过程 心室收缩期 慢速射血期 等容舒张期 心室舒张期 快速充盈期 减慢充盈期

　　左心室泵血的机制 （1）心室肌的有节律的收缩与舒张是造成室内压变化，从而导致心房和心室之间，心室和主动脉之间产生压力梯度的根本原因。 （2）压力梯度是推动血流流动的动力，血液的单向流动则是在瓣膜活动的配合下完成的。

腔室 时相 时程（s） 压力比较 房室瓣 半月瓣 腔容积 血流方向 心房 房缩期 0.10 开 闭 心 室 等容收缩期 0.06 无流动 房压力>室内压 开 闭 缩小 心房—>心室 心　室 等容收缩期 0.06 房内压<室内压<动脉血内压 无变化 无流动 快速射血期 0.11 房内压<室内压<动脉血压 逐渐减小 心室—>动脉 减慢射血期 0.14 房内压<室内压>动脉血压 继续缩小 等容舒张期 房内压<室内压<动脉内压 快速充盈期 房内压>室内压<动脉内压 迅速增大 减慢充盈期 0.20 继续扩大

　　心　音 　　在一个心动周期中，由于心肌收缩和舒张，瓣膜启闭，血液以一定的速度对心血管壁产生加压和减压的作用，以及形成涡流等因素引起的机械振动，通过周围组织传到胸壁。 　　每一次心动周期可有4个心音，如将听诊器置于胸壁的相应听诊区，就可以听到声音，称为心音。即第一心音、第二心音、第三心音、第四心音。 　　一般都可以听到第一和第二心音。

心电图 　　在正常人体的每一心动周期中，有窦房结产生的兴奋，依次传向心房和心室，这种兴奋的产生和传播所伴随的生物电变化，通过周围组织传布到全身，使身体的各部位在每一个心动周期都发生有规律的电位变化，用引导电极置于肢体或躯干表面的一定部位，经过仪器的放大并记录到每一个心动周期中心脏综合电位变化的波形，称为心电图。

　　心电图的波形可因导联方式的不同而不同。然而一个模式的心电图具有5个基本波形，即P、Q、R、S、T波

心电图上各波段的意义如下： P波：代表左右心房去极化过程的电位变化。P波波形小而圆钝，电压（波幅）不超过0.25 mv，历时在0.08—0.11秒 QRS波群：代表左右两心室去极化过程的电位变化。QRS波群历时0.06—0.10秒，代表心室肌兴奋扩布所需的时间。若QRS 波群时间超过0.12秒则表示心室内传导阻滞。　 T波：代表心室复极化过程中的电位变化。波幅一般为0.1—0.8mv，历时0.05—0.25 秒。T波方向与QRS波群的主波方向相同。若T波低平，双向或倒置，主要与心肌缺血有关。

P­—R间期（P—Q间期）：代表心房去极化开始到心室去极化开始所需的时间，即只有从心房传到心室所需时间，历时0. 12—0 P­—R间期（P—Q间期）：代表心房去极化开始到心室去极化开始所需的时间，即只有从心房传到心室所需时间，历时0.12—0.20秒。房室传导阻滞时，P—R间期延长。 Q——T间期：代表两室去极化和复极化全过程所需要时间，这一间期的长短与心率有关，心率越快，Q—T间期越短。Q—T间期通常为0.32—0.44秒，若Q—T间期延长，提示可能有室内传导阻滞。

S—T段；指从QRS波群终点到T波起点的时间，正常是在等电位线上，代表心室全部去极化完毕，复极化尚未开始，各部分之间没有电位差。在心肌缺血或损伤等情况下，可能出现S—T波段异常偏离基线。 U波：有些健康人心电图上可见，意义尚不清楚，是在T波后0.02—0.04秒出现一低平而宽的波形，方向一般与T波一致。U 波升高常见于低血钾及心室肥厚；U波倒置可见于高血钾。

第三节 心输出量和心脏作功

1　每搏输出量和每分输出量 2　影响心输出量的因素 3　心力贮备和心脏作功量

　每搏输出量 　　心肌每搏动一次，通常以左心室射入主动脉内的血量称为每搏输出量简称输出量。正常成年人在安静状态下每搏输出量约为70ml左右，而心室舒张末期的容积却有120—130ml，故心室在射血末期尚有一定的射血余量。每搏输出量与心室舒张末期容积比称为残余血量。 　　射血分数=每搏输出量/心舒张末期容积100% 　　心肌收缩力越强，则每搏输出量越多，心室内残留血量将减少，射血分数越大。成年人安静时射血分数为55—65%，这说明每搏输出量尚留有一定的收缩储备能力。

每分输出量 　　每分钟由左心室射出的血量，称为每分输出量，简称心输出量，每分输出量是每博输出量与心率的乘积，即 心输出量=每博输出量×心率

影响心输出量的因素 每分输出量=每搏输出量×心率，因此凡能影响每搏输出量和心率的因素均可影响每分输出量。 　每搏输出量 　心率的影响

每搏输出量 　心室舒张末期容积（前负荷）的作用 　心肌收缩性能的作用 　动脉血压（后负荷）的影响

心率的影响 　　当心率超过180次/分时，心动周期缩短，尤以心舒期缩短更为明显，可影响心室快速充盈期，心室充盈不足，每搏输出量减少，虽然心率增加，但每次输出量减少显著，结果使每分输出量减少。心率过慢（低于40次/分），由于心舒期过长，心室充盈已接近于极限，再增加心舒时间也不能相应提高充盈量和每搏输出量。因此，心率最适宜时，可随心率增减而相应改变心输出量，以适应机体的需要，心率过快或过慢都可使心输出量减少。

心力贮备 心输出量随着机体代谢需要而增加的能力，称为心力贮备。 　　心输出量随着机体代谢需要而增加的能力，称为心力贮备。 　　健康成年人每分输出量约5L左右，剧烈运动时可达25—35L左右，优秀运动员可达35—40L，说明健康人有相当大的心力贮备。 　　心力贮备能力取决于心率和搏出量可能发生的最大的变化程度。心率可从75次/分随代谢需要而增加到180次/分，此为心率贮备。

　　心力贮备的大小可反映心脏泵血功能对代谢需要的适应能力，反映心脏的健康和强壮程度。有耐力训练的人，心力贮备明显高于一般的人。

心脏作功量 血液在心血管内流动过程中所消耗的能量，是由心脏作功所提供的。即心脏作功所释放的能量转为压强能和血流的功能，血液才能循环流动。 　　血液在心血管内流动过程中所消耗的能量，是由心脏作功所提供的。即心脏作功所释放的能量转为压强能和血流的功能，血液才能循环流动。 　　心室收缩一次所做的功称为搏功。心脏的每分功等于搏功与心率的乘积。

第四节 血管中的血压与血流

　　血液由心脏泵出后，经血管系统流向各器官。血液在血管中流动时将遇到很大的阻力，因此，血液必须具有足够的压力。由于心脏泵出的血液流经各器官的血流量的多少，既与血流的压力，又与各器官的血管舒缩情况有关。血液在各器官中与组织间进行物质交换时，则与微循环有关；血液在进行物质交换后如何回流至心脏，则与静脉血流有关。

1　动脉血压和动脉脉搏 2　器官血流量和血流速度 3　微循环 4　静脉血流的特征

动脉血压和动脉脉搏 血压是指血液在血管内流动时对血管壁的侧压力。单位Kps或mmHg 1mmHg=133Kpa=0.133Kpa 　　血管系统各部分都具有血压，分别称为动脉血压，静脉血压、毛细血管压。通常所指的血压系指动脉血压。

动脉血压形成的基本条件 　　血压的形成，首先在于心血管系统内有血液的充盈。 　　血压的形成有赖于两个基本条件：即心室收缩射血和外周阻力。

动脉血压的正常值 　　心室收缩射血，动脉血压迅速上升达到最高值称为收缩压，心室舒张时，动脉血压下降达到最低值称为舒张压，收缩压和舒张压之差称为脉搏压或脉压。一个心动周期中动脉血压的平均值称为平均动脉压。 　　我国正常成年人在安静状态下　　　　　　　　　　　　　收缩压为100—120mmHg(13.3—16.0Kpa)，　　　　　　　舒张压为60—80mmHg(8.0—10.6Ka)。 　　如果安静时血压持续超过160/95mmHg(21.3/12.6Kpa)，即认为是高压；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　若持续低于90/50mmHg(12.0/6.6Kpa)，则认为是低压　　血压在140/90~160/95mmHg(18.6/12.0~21.3/12.6Kpa)认为是临界高血压。

影响动脉血压的因素 　每搏输出量 　心率 　外周阻力 　主动脉和大动脉管的弹性 　循环血量与血管容积的比例

每搏输出量 　　每博输出量增多或减少，主要影响收缩压的高低，或者说收缩压的高低主要反映心脏的每博输出量的多少，人体运动时，由于每搏输出量增加，收缩压升高。

　每博输出量增多或减少，主要影响收缩压的高低，或者说收缩压的高低主要反映心脏的每博输出量的多少，人体运动时，由于每博输出量增加，收缩压升高。

心率 　　心率减慢时，舒张压降低的幅度比收缩压大，脉搏压增大。所以心率主要影响舒张压。心率过快过慢，都可以使心输出量减少，血压降低。

外周阻力 　　如果其他因素不变而外周阻力增大，心舒张期中血液外周流动的速度减慢，心舒张末期存在于主动脉的血量增多，故舒张压升高。在心收缩期，由于动脉血压升高使血流加快，因此收缩压升高不如舒张压升高明显，脉压减小，反之，当外周阻力减小时，舒张压降低比收缩压降低明显，脉压增大。

主动脉和大动脉管的弹性 　　由于主动脉和大动脉管管壁的可扩张性和弹性具有缓冲动脉血压变化的作用，使心室收缩时动脉血压不至于过高，舒张时动脉血压不至于过低，即可使脉搏压减小。 　　大动脉弹性在短时期内不会有明显变化，但老年时，血管壁中胶原纤维增生逐渐取代平滑肌和弹性纤维，使血管的可扩张性和弹性减弱，因而收缩压明显升高，同时常伴有小动脉也硬化，外周阻力加大，故舒张压也升高。 　　反之，儿童少年时期动脉管壁弹性大，收缩压较低而是脉压较小。

循环血量与血管容积的比例 　　循环血量与血管容积相适应，才能使血管系统有足够的充盈，这是形成动脉血压的前提。正常机体内，两者相适应，因而血管系统的充盈情况变化不大。但在失血过多或严重脱水时，循环血量减少。

动脉脉搏 在每一心动周期中，随着心脏的收缩和舒张，动脉内的压力发生周期性波动，这种周期性的压力变化可引起动脉血管产生搏动，称为动脉脉搏。 　　在每一心动周期中，随着心脏的收缩和舒张，动脉内的压力发生周期性波动，这种周期性的压力变化可引起动脉血管产生搏动，称为动脉脉搏。 　　动脉脉搏产生后沿着血管壁想末梢传播出去，因此在浅表的动脉可用手摸到这种搏动。

器官血流量 在单位时间内流经某一器官的血量，称为该器官血流量。其一器官血流量主要取决于该器官动静脉两端压力差及该器官内的血流阻力。 　　在单位时间内流经某一器官的血量，称为该器官血流量。其一器官血流量主要取决于该器官动静脉两端压力差及该器官内的血流阻力。 　　在安静状态下，心脑肝肾的血液流量较高，骨骼肌很低。而运动时，骨骼肌的血液流量可增加到占心输出量的80%左右，其他器官血流量所占比例则相应减少，有利于运动中肌肉的氧供应和即使运走代谢产物。如图：

血流速度 　　血液在血管内主要沿直线运动，血液在血管内流动的线速度，即一个质点，在血管中的前进速度，称之为血流速度。各类血管中的血流速度与同类血管的总面积成反比。因此血流速度在主动脉中速度最快，在毛细血管中最慢。

微循环 　　微循环是指微动脉和微静脉之间的血液循环，是心血管系统与组织细胞直接接触并进行物质交换的场所。因此其主要机能是进行血液与组织液之间的物质交换与气体交换，维持内环境的相对稳定。

静脉血流的特征 　　静脉是容量血管，信号系统中大约有60—70%左右的血液在静脉系统中。流经毛细血管的血流，汇入小静脉、大静脉，最后经上下腔静脉入右心房，静脉与相邻的动脉相比，其口径较大而管壁较薄，平滑肌和弹性纤维少，容量大，血流慢，以及四肢静脉内有瓣膜等特征。 　　其主要功能：一为输送从毛细血管网流来的血液返回心脏；二为容受较多的血液。起着血库的作用。

静脉血压 　　当血液从左心室射出，经过体循环血液经毛细血管汇集到小静脉时，血压降低到大约15—20mmHg（2.0—2.7Kpa）（因为血液要克服小动脉末梢和微动脉和毛细血管网的阻力，左心室收缩所赋予的能量已经消耗所剩无几了，因此到了静脉系统，其血压已经很低）。右心房作为体循环的终点，血压更低，接近于零。 　　通常将胸腔内大静脉和右心房的压力称为中心静脉压。将各器官静脉的血压称为外周静脉血压。

静脉回流及其影响因素 　　心肌收缩力 　　呼吸运动 　　体位改变 　　骨骼肌的挤压作用 　　静脉管壁的收缩

第五节 心血管活动的调节

　　神经系统和体液因素通过一定的机制调节心脏和血管的活动。对心脏的调节主要改变心率及心肌收缩力，从而改变心输出量。对血管的调节，是通过血管平滑肌的舒缩而功能血管口径，改变阻力血管口径则引起外周阻力的变化，改变容量血管口径可导致静脉回流量的变化，改变特定器官的血管口径（如在运动状态下，心脏血管口径缩小，故血流量减少，骨骼肌血管口径增大，故血流量加大），则可改变器官血流量或对血液重新分配。

心率 心输出量 心脏 心缩力 神经 血压 调节 阻力血管 体液 平滑肌 容量血管 血管 口径 舒缩 循环血量 特定器官血管 血液重新分配

1　心血管活动的神经调节 2　心血管活动的体液调节 3　血管活动的自身调节 4　肌肉运动的血液循环功能的变化

1　心血管活动的神经调节 1.1　心血管的神经支配 1.2　心血管中枢 1.3　心血管反射

心脏的神经支配 心脏接受交感神经和心迷走神经的双重支配。 　　心脏接受交感神经和心迷走神经的双重支配。 　　心交感神经对心脏具有兴奋作用，其节后纤维末梢释放的神经递质为去甲肾上腺素，它与心肌细胞膜上的β肾上腺素受体结合，引起心率加快，心肌收缩力加强，兴奋传导性加快，心输出量增加。心迷走神经对心脏具有抑制作用，其节后纤维释放的递质是乙酰胆碱，它与心肌细胞上的M型胆碱能受体结合，可使心率减慢，房室传导速度减慢，心房收缩力减弱，心输出量减少。

血管的神经支配 　缩血管神经纤维 交感舒血管神经 　舒血管神经纤维 副交感舒血管神经

心血管中枢 延髓心血管中枢 延髓以上的心血管中枢

延髓心血管中枢 　　心血管交感中枢 　　心迷走中枢

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，都存在着与心血管活动调节的作用较延髓心血管中枢更加高级复杂。

心血管反射 　颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射（简称减压反射） 　颈动脉体和主动脉体化学感受性反射 　本体感受性反射 　其他心血管反射

颈动脉窦和主动脉张力感受性反射（简称减压反射） 　　人和动物的颈动脉窦和主动脉的血管外膜内，有大量密集的压力感受性神经末梢分别称为颈动脉压力感受器和主动脉压力感受器。

颈动脉体和主动脉体化学感受性反射 化学感受性反射与减压反射对心血管活动不起明显调节作用。 　　化学感受性反射与减压反射对心血管活动不起明显调节作用。 　　当动脉血压过低达5.3—10.7Kpa时，压力感受器的传入神经冲动很少，但化学感受器的反射明显加强，这是由于化学感受器因局部血流量减少而出现局部低氧，PCO2升高，[H+]升高等化学变化刺激，引起化学感受器反射，使呼吸加深加快，并由此引起综合性心血管效应，表现为心率加快，心输出量增加，脑和心脏的血流量增加，而腹腔内脏和肾脏血量减少，血压升高。 　　化学感受器反射首先是引起呼吸反应。此反射的生理意义是在低氧窒息和脑部供血不足时，增加外周阻力，使血量重新分配，以保证心脏血液供应。

本体感受性反射 　　在骨骼肌的肌纤维、肌腱和关节囊中有本体感受器。肌肉收缩时，感受器受到刺激，反射性引起心率加快，血压升高。

其他心血管反射 　　眼心反射，即压迫眼球可反射性引起心率减慢。疼痛、冷热等刺激往往引起心率加快和血管收缩，血压升高。

心血管活动的体液调节 　　心血管活动的体液调节，是指血液和组织间液中的一些化学物质，对心肌和血管平滑肌活动的调节。

血液和组织间液中的对心血管活动有调节作用的化学物质，可分为三类： 　　第一类，是由某些内分泌腺分泌的激素，经血液的运输，广泛作用于心血管系统； 　　第二类，是血液内的气体分压，即PO2、PCO2以及与PCO2有关的H+的浓度； 　　第三类是组织代谢产生的血管活性物质。

肾上腺素和去甲肾上腺素 肾素——血管紧张性 激肽 前列腺素 其他体液因素 心纳素 组织胺 血管内皮生成的血管活性物质

血管活动的自身调节 　　血管的自身调节是指在阻断了神经体液对血管的作用后，在一定的血压变动范围内，血管组织的血流量仍能通过局部血管自身的舒缩活动得到适当的调节，从而保持心输出量和血管血流量的相对稳定。位称为心血管中枢。她分布于中枢神经的各个部分，最基本的心血管中枢在延髓。

肌肉运动的血液循环功能的变化 　　心输出量的变化 　动脉血压的变化 　血流量的重新分配和肌肉微循环的变化

血流量的重新分配和肌肉微循环的变化这一调节机制具有重要的生理意义： 通过减少不参与活动器官的血流量，保证有较多的血流量供给运动肌肉，即使心输出量不增加，仅仅通过血流量的重新分配，也可以给骨骼肌多提供所需的O2。 由于骨骼肌以外器官的血管收缩，使总外周阻力不致因运动肌肉血管舒张而明显下降。从而使平均动脉压不致下降，这也促进了肌肉血流量的增加。

复习思考题 试述血液循环的主要功能。 与骨骼肌相比，心肌有何生理特点？其生理意义如何？ 试述一个心动周期心功能产生哪些变化？ 试述影响心输出量的因素 试述动脉血压的形成及其影响因素。 试述影响静脉回流量的因素。 试述运动时血液循环功能的变化及其机制。