第九章血流及心电20110517

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1、第九章 血流及心电系统主要内容： 1 心脏与血液循环系统 2 血流力学 3 动脉中的血流 4 心脏的心电过程 5 体表心电理论基础第1节心脏与血液循环系统机体需要一个运输系统1、运送并分配O2、营养物质、激素等至各器官、组织2、收集并运送组织代谢产物至肺、排泄器官3、非运输功能：内分泌、免疫、调节体温等心会跳是因为窦房结有自律细胞,它会自发的发出神经冲动,通过特殊的传导途径传递给心房和心室细胞,引起它们的收缩和舒张,引发射血.它是不受主观意识控制的.除窦房结以外,还有一些细胞也有自律性,但没有它强,所以心跳一般是由窦房结的节律决定,受它影响，常人75次/分 血液循环是指血液在心脏泵血的作用下在

2、血管内定向的周而复始的流动。体循环是机体进行组织换气、物质交换的过程肺循环是机体进行肺换气的过程体循环是血液由左心室射入主动脉进入及其分支流经毛细血管时血液与组织之间的物质交换，然后进入静脉血管及其属支最后经上下腔静脉和冠状窦口汇合到右心房。 体循环体循环 ：左心室主动脉各级动脉全身毛细血管各级静脉上下腔静脉右心房 肺循环肺循环： （左心房肺静脉肺部各个毛细血管肺动脉右心室 pvllPKQ =svrrPKQ =血流正比于流入端的压力左右心脏左右心脏ppvpapRP-PQ/ )(=肺部和全身组织肺部和全身组织ssvsasRP-PQ/ )(=papapaPCV=pvpvpvPCV=sasasaPC

3、V=svsvsvPCV=肺和全身动脉和静脉血量肺和全身动脉和静脉血量容抗脉管容抗脉管体积正比于全身压力体积正比于全身压力稳态下，流入和流出的血量相等QQQQQsprl=0VVVVVsvsapvpa=+第2节 血流力学 流体力学的基本原理 生理流动必须服从物理学的基本定律，即质量、动量和能量三大守恒定律，这也是流体力学的基石。 流体的本构关系和具体的边界条件 Storkes假说壁面无滑流条件 Poiseuille流动 流体力学的基本方程 层流和湍流第3节 动脉中的血流Storkes假说壁面无滑流条件 粘性流体流动时，贴壁的流体必然附着于壁面，因而具有和壁面相同的速度，此即壁面无滑流条件。r =

4、d/2, u = 0Poiseulle流动 牛顿流体在刚性直圆管内的运动-drrLrdrdrdrp-p222)(1=Lp-pdrdudrd21=边界条件：0u2drdrdu0r=,0,无滑流轴对称，22P-PPLPduU)d2r( -Uu1200,16)0(1=PLdQ84法国医生Poiseuille(1840年)通过实验得到了直圆柱管定常流的压差流量关系。这一关系称为Poiseuille流动（实际上是牛顿流体在刚性直圆柱管内的充分发展了的轴对称定常层流运动）可对泊肃叶定律泊肃叶定律作进一步讨论： (1)流阻R与管子半径r的四次方成反比。这说明，管子的半径对流阻的影响非常大。例如，在管子长度、

5、压强差等相同的情况下，要使半径为r/2的管子与半径为r的管子有相同的流量，并联细管的根数需要24，即16根。 (2)流阻R与管子的长度L成正比。管子越长，流阻越大。 (3)流阻R与液体的粘滞系数成正比。液体的粘滞系数越大，流阻就越大。 由此可见，流量Q是由液体的粘滞系数、管子的几何形状和管子两端压强差P等因素共同决定的。 层流与湍流层流与湍流粘性力惯性力=ReUdUd2. 雷诺数雷诺数1. 经典实验经典实验雷诺实验雷诺实验(1883)(1883)哈根实验哈根实验(1839)(1839)林格伦实验林格伦实验(1957)(1957)U流速，流速，d 特征长度，特征长度，、 流体密度、粘流体密度、粘

6、度度圆管临界雷诺数圆管临界雷诺数2300，当，当Re2300时将发生湍流。时将发生湍流。 流场显示流场显示 阻力测量阻力测量 热线测速热线测速 湍流内部的交换过程（物质输运、动量交换等）要比层流剧烈得多；除了分子运动引起的粘性应力外，还有湍流脉动引起的Reynolds应力。因此，在同样的流量下，湍流的阻力远大于层流。 在正常生理范围内，生理流动大部分为层流。只有在心脏射血时，在主动脉瓣口的雷诺数峰值达500012000（平均雷诺数36005800）。然而，只有在射血峰期可以观测到湍流斑，没有观测到持续的测量。 但是在病理条件下，在呼吸道和主动脉里都可以观测到湍流。人工心瓣后的流动就是湍流人工心

7、瓣后的流动就是湍流。流体力学的基本方程 连续性方程在 t 时间内沿x方向净流出控制体（流出质量减去流入质量）的质量为 按质量守恒定律，在时间t内沿三个方向净流出控制体的总质量应等于控制体内减少的质量 利用质点导数概念，可改写为连续性方程 动量方程 单位体积流体元上的体积力及三个方向的表面应力梯度造成了单位体积流体元的加速度 纳维-斯托克斯（N-S）方程 矢量式为 物理意义是：惯性力与体积力、压力、粘性力平衡物理意义是：惯性力与体积力、压力、粘性力平衡 首先，必须对流体作几个假设。第一个是流体是连续的。这强调它不包含形成内部的空隙，例如，溶解的气体的气泡，而且它不包含雾状粒子的聚合。另一个必要的

8、假设是所有涉及到的场，全部是可微的，例如压强，速度，密度，温度，等等。该方程从质量，动量，和能量的守恒的基本原理导出。第第4节节 心脏的心电过程心脏的心电过程 心肌细胞： 构成心房和心室壁的普通心肌细胞工作细胞(执行收缩功能) 特殊分化的心肌细胞，组成心脏的特殊传导系统自律细胞 特殊传导系统包括： 窦房结 房室交界 房室束 末梢浦肯野纤维网右心：右心：泵血入肺循环；泵血入肺循环；左心：左心： 泵血入体循环。泵血入体循环。心肌的生理特性心肌的生理特性 心肌具有自动节律性、传导性、兴心肌具有自动节律性、传导性、兴奋性和收缩性。前三种特性都是以肌奋性和收缩性。前三种特性都是以肌膜的生物电活动为基础，

9、故又称为电膜的生物电活动为基础，故又称为电生理特性。心肌的收缩性是指心肌能生理特性。心肌的收缩性是指心肌能够在肌膜动作电位触发下产生收缩反够在肌膜动作电位触发下产生收缩反应的特性，是心肌的一种机械特性。应的特性，是心肌的一种机械特性。(一一)自动节律性自动节律性: 自动节律性是指心自动节律性是指心肌在不受外来刺激的情况下，能自动肌在不受外来刺激的情况下，能自动地产生兴奋和收缩的特性。地产生兴奋和收缩的特性。窦性心律窦性心律，窦性心动徐缓，窦性心动徐缓，窦窦性心动过速。性心动过速。(二二)传导性传导性: 心肌细胞有传导兴奋的心肌细胞有传导兴奋的能力称为传导性，心脏的传导系统和能力称为传导性，心脏

10、的传导系统和心肌纤维均有传导性，但因房室间心心肌纤维均有传导性，但因房室间心肌细胞不相连，所以房室之间兴奋的肌细胞不相连，所以房室之间兴奋的传导要靠心脏特殊传导系统传递。心传导要靠心脏特殊传导系统传递。心脏的特殊传导系统包括窦房结、结间脏的特殊传导系统包括窦房结、结间束、房室结、房室柬束、房室结、房室柬(房结区、结区、房结区、结区、结束区结束区)和与普通心肌细胞相连的浦肯和与普通心肌细胞相连的浦肯野氏纤维。野氏纤维。传导过程传导过程 窦窦 房房 结结 结间束结间束 房间束房间束（优势传导通路）（优势传导通路） 房室交界房室交界 心房肌心房肌 房室束房室束 左左、右束支右束支 浦肯野纤维浦肯野纤

11、维 心室肌心室肌(三三)兴奋性兴奋性: 心肌细胞具有对刺激产生反心肌细胞具有对刺激产生反应的能力，即具有兴奋性。与神经或骨应的能力，即具有兴奋性。与神经或骨骼肌一样，心肌细胞每产生一次扩布性骼肌一样，心肌细胞每产生一次扩布性兴奋之后，兴奋性总要经历有效不应期兴奋之后，兴奋性总要经历有效不应期、相对不应期和超常期，然后才恢复到、相对不应期和超常期，然后才恢复到正常这样一段周期性变化。正常这样一段周期性变化。期前收缩：期前收缩：心心脏受到窦性节律之外的刺激，产生的收缩在脏受到窦性节律之外的刺激，产生的收缩在窦性节律收缩之前窦性节律收缩之前, ,称为期前收缩。称为期前收缩。 代偿间代偿间歇：歇：一次