人体及动物生理学5

2026/4/29 4:43:02

密度不同。在安静状态下,交感缩血管纤维持续发放低频率的神经冲动,以维持血管平滑肌一定程度的紧张性收缩状态。当交感缩血管纤维抑制时,血管平滑肌则表现为舒张。

2、舒血管纤维 舒血管纤维主要分交感舒血管纤维和副交感舒血管纤维。交感舒血管节后纤维支配骨骼肌血管平滑肌,释放乙酰胆碱作为递质。安静情况下该纤维无神经冲动发放,只是处于激动和准备做剧烈肌肉运动等情况下才发放冲动,ACh与M受体结合,使骨骼肌血管舒张。副交感舒血管纤维支配脑膜、唾液腺、肠胃道腺体和外生殖器官的血管,末梢释放乙酰胆碱作为递质,它与M受体结合引起血管舒张。舒血管纤维还有脊髓背根舒血管纤维,它与局部皮肤血管舒张有关;还有血管活性肠肽神经元,特与某些腺体血管舒张有关。 (二)体液调节 体液调节包括: 1、肾素-血管紧张素系统 血浆中的血管紧张素原在肾素的作用下转变为血管紧张素Ⅰ,然后向许转变为血管紧张素Ⅱ和血管紧张素Ⅲ。其中血管紧张素Ⅱ可使全身小动脉收缩,血压升高;也使静脉收缩,回心血量增加。

2、肾上腺素和去甲肾上腺素 去甲肾上腺素对α受体的作用强于β受体,对全身多数血管有明显的收缩效应,而肾上腺素可与α和β受体结合,其效应取决于这两类受体的分布情况。

3、血管升压素 与血管平滑肌的血管升压素受体结合,引起血管平滑肌收缩。 4、内皮舒张因子、NO和内皮素 这是由血管内皮生成的物质,前两者舒张血管,后者收缩血管,可参与血压调节。

除上述物质外,还有一些对血管起调节作用的物质,如激肽、心房钠尿肽、前列环素、阿片肽、PGE2、组胺等,这些物质多为舒血管效应,且有的仅在组织的局部起调节作用。

12 窦弓反射是指颈动脉窦和主动脉弓的压力感受器受到牵张刺激,反射性地引起心率减慢、心收缩力减弱、心输出量减少、外周阻力降低和血压下降的反射。 其反射弧组成如下:

(一)感受器 位于颈内动脉和颈外动脉分叉处的颈动脉窦以及主动脉弓处。在血管外膜下的感觉神经末梢,能感受血压增高引起的机械牵张刺激而兴奋。

(二)传入神经 窦神经加入舌咽神经上行到延髓,主动脉神经加入迷走神经进入延髓。家兔的主动脉神经自成一束(又称减压神经),在颈部独立行走,入颅前并入迷走神经干。

(三)反射中枢 传入神经进入延髓后先和孤束核神经元发生联系,继而投射到迷走背核、疑核以及脑干其他部位,如脑桥、下丘脑一些神经核团。

(四)传出神经 心迷走神经、心交感神经以及支配血管的交感缩血管纤维。 (五)效应器 心脏及有关平滑肌。

当动脉血压升高时,压力感受器被牵张而兴奋,传入冲动沿传入神经传到心血管中枢,使心迷走紧张增强,而心交感紧张及交感缩血管紧张减弱,其效应为心率减慢,心输出量减少,外周阻力降低,结果使血压下降。因而窦弓反射又称降压反射或减压反射。反之,当动脉血压突然降低时,压力感受性反射活动减弱,故心迷走紧张减弱,心交感紧张及交感缩血管紧张增强,引起心率加快,血管阻力加大,血压回升。可见,这种压力感受性反射是一种负反馈调节机制。该反射在心输出量、外周血管阻力和血量发生突然变化时,对动脉血压进行快速调节,使血压不致发生过大的波动。其生理意义在于缓冲血压的急剧变化,维持动脉血压的相对稳定。 13 心迷走神经兴奋时,其节后纤维末梢释放递质乙酰胆碱(ACh),与心肌细胞膜

上M受体结合,抑制腺苷酸环化酶的活性,使细胞内cAMP减少,肌浆网释放Ca2+减少;还通过Gk蛋白激活细胞膜上钾通道,普遍提高细胞膜对K+的通透性,促使K+外流,产生负性变时、变力、变传到效应,具体表现如下:

(一)静息时K+外流增多,使静息电位负值加大,与阈电位差距加大,心肌兴奋性降低。

(二)K+外流增多,窦房结P细胞最大舒张电位绝对值增大,与阈电位差距加大;4期内向电流If受到抑制,自动除极速率减慢。上述两种原因使自律性降低,心率减慢。

(三)复极过程中K+外流增多,使复极化加速,动作电位时程缩短,有效不应期缩短。

(四)Ach一方面使肌浆网Ca2+释放减少,另一方面通过直接和间接作用(激活NO合成酶,使胞内cGMP增多),抑制Ca2+通道,减少Ca2+内流;加上动脉电位时程缩短,使胞浆内Ca2+浓度下降,心房肌收缩力减小。

(五)由于胞内Ca2+减少,使房室交界处慢反应细胞除极时0期上升幅度减少,速率变慢,故房室传导速度减慢。

14 心交感神经兴奋时,其节后神经纤维末梢释放去甲肾上腺素(NE),与心肌细胞膜上β肾上腺素能受体结合,从而激活腺苷酸环化酶,使胞内cAMP增多,通过激活蛋白激酶和细胞内蛋白质磷酸化过程,产生正性变时、变力、变传导效应。具体如下:

(一)加强自律细胞4期内向电流If,使自动除极速率加快,窦房结自律性增高,心率加快。

(二)增加房室交界慢反应细胞Ca2+通道开放概率和Ca2+内流,使其0期上升幅度增大,除极加快,房室传导时间缩短。

(三)NE一方面增加Ca2+的内流以及加速肌浆网Ca2+的释放,使胞浆Ca2+浓度增加,心肌纤维收缩更趋同步化,促使心肌收缩有力和心缩期缩短;另一方面又促使肌钙蛋白对Ca2+的释放和加速肌浆网对Ca2+的摄取,使心肌舒张完全。

15 肾素本身对组织器官没有直接作用,它主要作为一种蛋白水解酶,使血浆中无活性的血管紧张素原转变为有活性的血管紧张素Ⅰ,进而相继产生血管紧张素Ⅱ和Ⅲ。血管紧张素Ⅰ对大多数血管没有直接作用,只是作为血管紧张素Ⅱ的前体,但有人认为其可刺激肾上腺髓质释放肾上腺素和去甲肾上腺素。 血管紧张素Ⅱ的生理作用是:(一)使全身微动脉收缩,血压升高,静脉收缩,回心血量增加;(二)促使醛固酮释放,保钠保水,扩充血容量;(三)促使血管升压素、ACTH的释放,抑制压力感受性反射活动,使血压升高所引起的心率减慢效应明显减弱;(四)使交感缩血管紧张活动增加,并可增强渴觉,导致饮水行为;(五)时交感神经末梢释放NE增多。总之,上述作用最终使外周血管阻力增加,血压升高。

血管紧张素Ⅲ的缩血管效应虽比血管紧张素Ⅱ小,但促使醛固酮分泌、保钠贮水和扩充血容量的作用比血管紧张素Ⅱ强,因此也有一定升压效应。其在血压远期调节中起重要作用。 论述题

1 左心室的一个心动周期,包括收缩和舒张两个时期,每个时期又分为若干期或时相,通常以心房开始收缩作为一个心动周期的起点。

(一)心房收缩期 心房开始收缩前,心脏处于全心舒张期,此时,心房和心室内压力都较低,接近0kPa。但因静脉血不断流入心房,新房压略高于心室内压,房室

瓣处于开启状态,血液由心房顺房-室压力梯度进入心室,使心室充盈。而此时心室内压远低于主动脉内压,故半月瓣是关闭的。心房开始收缩,心房容积缩小,房内压升高,血液被挤入心室,使心室血液充盈量进一步增加25%。心房收缩持续约0.1秒,然后进入舒张期。

(二)心室收缩期 包括等容收缩期、快速射血期和减慢射血期。

1、等容收缩期 心房舒张后不久,紧接着心室开始收缩,心室内压力开始升高;当室内压超过房内压时,心室内血液开始向心房返流,并推动房室瓣使之关闭,血液因而不至于到流入心房。这时室内压尚低于主动脉压,半月瓣仍处于关闭状态,心室成为一个封闭腔;心室肌的强烈收缩导致是内压急剧升高,而心室容积并不改变。从房室瓣关闭直到室内压超过主动脉压,以致主动脉瓣开启前的这段时期,称为等容收缩期。其特点是心室容积不变,血液停留于心室,房室瓣和半月瓣均关闭,室内压升高的幅度大、速率快。此期约持续0.02-0.03秒。

3、射血期 等容收缩期期间室内压升高超过主动脉时,半月瓣被打开,等容收缩期结束,进入射血期。射血期的最初1/3左右时间内,心室肌强烈收缩,由心室射入主动脉的血流量很大(约为总射血量的2/3),流速很快。此时,心室的容积明显缩小,室内压继续上升达峰值,这段时期称为快速射血期(0.11秒);因大量血流进入主动脉,主动脉压相应升高。随后,心室内血液减少,心室肌收缩强度减弱,心室容积的缩小也相应变慢,射血速度逐渐减慢,这段时期称减慢射血期(0.15秒)。 在快速射血期的后期,室内压已略低于主动脉压,但心室内血流因受到心室肌收缩的作用而具有较高的动能,血液仍以其惯性作用继续射血。

(三)心室舒张期 包括等容舒张期和心室充盈期,后者又分为快速充盈期、减慢充盈期和心房收缩充盈期。

1、等容舒张期 心室肌开始舒张后,室内压下降,主动脉内血液向心室方向返流,推动半月瓣关闭;这时室内压仍明显高于房内压,房室瓣依然处于关闭状态,心室又成为封闭腔。此时,心室肌舒张,室内压以极快的速度大幅度下降,但容积不变。从半月瓣关闭到室内压下降到低于房内压,房室瓣开启前的这段时期,称为等容舒张期,持续约0.03-0.06秒。此期特点除室内压快速下降外,其余同等容收缩期。 2、心室充盈期 当室内压下降到低于房内压时,血液顺房-室压力梯度由心方向心室流动,冲开房室瓣并快速进入心室,心室容积增大,称快速充盈期,占时约0.11秒;此期进入心室的血液约为总充盈量的2/3。随后,血液以较慢的速度继续流入心室,心室容积进一步增大,称减慢充盈期(0.22秒)。此后,进入下一个心动周期,心房开始收缩并向心室射血,心室充盈又快速增加。即所谓心房收缩充盈期,该期与减慢充盈期最后一瞬间相吻合占时约0.1秒。

在心动周期中,心室肌收缩和舒张造成了室内压的变化,从而导致了心房-心室以及心室-主动脉之间压力梯度的形成。而压力梯度是推动血液流动的主要动力,血液的单方向流动是在瓣膜的配合下实现的。

2 心室肌细胞兴奋时产生的动作电位由除极化(或称去极化)和复极两个过程组成,通常分为0、1、2、3、4期共五个时期。

(一)除极过程(0期) 心肌受刺激后,膜上Na+通道部分开放,少量Na+内流,膜部分去极化。当除极由静息电位-90mV达到-70mV阈电位水平时,膜上Na+通道大量开放,出现再生性Na+内流,Na+顺着浓度差和电位差快速大量内流,使膜迅速去极化,膜电位快速上升到+30mV。0期历史1-2ms,膜内电位从0mV上升到+30mV,称之超射。

(二)复极过程 心室肌细胞的复极过程比神经和骨胳肌细胞复杂,且耗时久,可

包括三个阶段:

1期(快速复极化初期) 由于快钠通道很快失活,Na+内流停止,同时钾离子通道(Ito)激活,电位差和浓度差驱使K+快速暂短外流形成复极,膜电位迅速下降到0mV左右,历时10ms。0期和1期形成的尖锋,称为锋电位。

2期(平台期或缓慢复极化期) 复极化电位达0mV左右之后,复极化过程变慢,主要由Ca2+和Na+缓慢内流和内入性整流造成的K+缓慢外流引起。在平台期早期,几种正离子跨膜流动所负载的正电荷相等,使膜电位稳定在0电位水平;在平台期后期,由于Ca2+通道逐渐失活,而K+通道逐渐激活,Ca2+内流渐少,K+外流渐多,使膜电位逐渐下降,移行到3期。此期历时100-150ms,是心室肌细胞动作电位的主要特征。

3期(快速复极化末期) 平台期末钙通道失活,而K+继续外流,且随时间而逐渐递增,形成K+外流的再生性过程,使膜迅速复极化达到-90mV静息电位水平。此期历时也较长,占时约100-150ms。。

4期(静息期) 3期之后膜电位稳定在-90mV,已恢复到静息电位水平,但离子分布状态尚未恢复。此期,由于膜内外离子浓度的变化激活了Na+- K+泵,通过耗能,将在动作电位形成过程中进入膜内的Na+泵出膜外,K+泵回膜内,恢复静息状态时Na+和K+的膜内外浓度。Ca2+逆浓度差外运与Na+顺浓度差内流相耦联,形成Na+- Ca2+交换的能量仍由Na+- K+泵提供。Na+- K+转运和Na+- Ca2+交换都是生电性的,几种离子跨膜转运的结果,最终使此期的膜电位保持在静息水平电位。 3 心室肌细胞在一次兴奋过程中,其兴奋性的变化可分为以下几个时期:

(一)有效不应期 心肌细胞发生一次兴奋后,由动作电位的去极向开始到复极3期膜内电位达-55mV这一段时间内,由于钠通道完全失活,任何强大刺激均不能引起心肌肌膜发生任何程度的去极化,此期内兴奋性仍等于零;膜电位由-55mV恢复至-60mV这一期间内,因部分钠通道开始复活,如给予足够强度的刺激,肌膜可产生局部反应,发生部分去极化,但不能产生动作电位。故由0期开始到3期复极达-60mV这一段时间,给予刺激均不能产生动作电位,称有效不应期。

(二)相对不应期 从有效不应期完毕(膜内电-60mV)到复极化基本完成(-80mV)的期间内,由于膜电位仍低于静息电位,其钠通道开放尚未恢复正常,要用高于阈值的强刺激,才能产生动作电位,这一段时间称为相对不应期。

(三)超常期 心肌细胞继续复极化,膜电位由-80mV恢复至-90mV这段时间内,膜电位已经基本恢复,钠通道也基本上复活到可被激活的备用状态。由于距阈电位的差值小于正常,故引起该细胞产生动作电位所需的刺激阈值比正常低,即兴奋性高于正常,称为超常期。在相对不应期或超常期产生的动作电位,其0期的幅度和上升速率均低于正常,因而兴奋传导的速度较正常慢。

当膜电位复极之静息电位后,兴奋性也恢复正常。心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点是有效不应期较长,历时约200-300ms,相当于整个收缩期和舒张早期,为骨胳肌和神经纤维的100倍和200倍。这一特性是保证心肌能收缩和舒张交替进行而不会出现强直性收缩的生理学基础。

4 心输出量的多少是通过对每搏输出量(即搏出量)和心率的改变来调节。 (一)搏出量的调节

搏出量与前负荷、心肌收缩能力以及后负荷有关。

1、前负荷改变引起的自身调节 此调节是指通过心肌细胞本身初长度的变化而引起心肌收缩强度的改变。心肌初长度变化与回心血量,即心室舒张末期充盈量(或充盈压)有关。一定范围内,回心血量愈多,心室舒张末期充盈量就愈大,心肌受牵


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