第一篇 心血管系统疾病
第一章 心血管系统基础理论
第一节 心血管系统的应用解剖和生理
一、考纲要求
掌握 心脏结构。
掌握 心脏传导系统结构和功能。
掌握 冠状动脉结构和生理特性。
掌握 心脏的泵血功能。
掌握 心肌细胞的动作电位和生理特性。
二、知识要点
（一）心脏结构
心脏是一个中空的器官，其内部分为左、右心房和左、右心室，共四个腔。静脉血由上、下腔静脉口汇入右心房后经三尖瓣口流入右心室。右心室射出的静脉血经肺动脉瓣流入肺动脉，在肺部氧合后，经左、右肺静脉口流入左心房。氧合后的血液经二尖瓣流入左心室，再经主动脉瓣口射入主动脉。
（二）心脏传导系统
见本节下文“心肌的生理特性”中传导性内容。
（三）冠状动脉
1.冠状动脉结构
（1）左冠状动脉：
左主干，起源于主动脉根部左冠状窦，然后分为左前降支和左回旋支，有时亦发出中间支。
（2）右冠状动脉：
大部分起源于主动脉根部右冠状窦，其分支包括圆锥支、窦房结动脉、锐缘支，远端分为后降支和左心室后支。
2.冠状动脉循环生理特点
（1）灌注压高，血流量大。
（2）摄氧率高，耗氧量大。
（3）血流量受心肌收缩的影响发生周期性变化。
（四）心脏的泵血功能
1.心脏的泵血过程和机制
（1）心动周期：
心脏的一次收缩和舒张构成一个机械活动周期，称为心动周期。由于心室在心脏泵血活动中起主要作用，故心动周期通常是指心室的活动周期。
（2）心脏的泵血过程：
左、右心室的泵血过程相似，而且几乎同时进行。以左心室为例，典型的心动周期分期为：等容收缩期→快速射血期→减慢射血期→等容舒张期→快速充盈期→减慢充盈期→心房收缩期。心动周期各时期特点见表1-1-1。
表1-1-1 心动周期各时期特点
注：↓↓表示快速减小；↓表示减小；↑↑表示快速增加；↑表示增加；—表示无变化。
2.心输出量与心脏泵血功能的储备
（1）心输出量
1）每搏输出量：
指一侧心室一次心脏搏动所射出的血液量，简称“搏出量”。正常值：70ml（60～80ml）。
2）射血分数：
指搏出量占心室舒张末期容积的百分比。正常值：55%～65%。
3）每分输出量（心输出量）：
指一侧心室每分钟所射出的血液量，又称“心排出量”。正常值：男性为4.5～6.0L/min；女性较男性约低10%。
（2）心脏泵血功能的储备及影响因素：
心输出量可随机体代谢需要而增加的能力，称为心力储备。由于心输出量=搏出量×心率，因此心力储备包括搏出量储备和心率储备两部分。
1）搏出量储备：
搏出量是心室舒张末期容积和收缩末期容积之差，搏出量的多少则取决于心肌的前负荷、后负荷和心肌收缩能力等因素。搏出量储备的调节方式见表1-1-2。
表1-1-2 搏出量储备的调节方式
2）心率储备：
正常健康成人安静时的心率为60～100次/min。假如搏出量基本保持不变，使心率在一定范围内增加，当心率加快至160～180次/min时，心输出量可增加至静息时的2.0～2.5倍，这段变化量被称为心率储备。但如果心率过快，由于心室舒张期明显缩短，心室充盈量明显减少，可导致搏出量和心输出量减少。
（五）心肌细胞的动作电位和生理特性
1.心肌细胞的跨膜电位及其形成机制
（1）心肌细胞动作电位由去极化和复极化两个过程的五个时期组成，其分期及特点见表1-1-3。
表1-1-3 心肌细胞动作电位的分期及特点
注：↓表示减弱；↑表示增强。
（2）自律细胞的跨膜电位及其形成机制：特殊传导系统的心肌细胞具有自律性，属于自律细胞。4期自动去极化是自律细胞产生自律性兴奋的基础。下文将以窦房结P细胞为例说明自律细胞的特性。通过比较窦房结P细胞和心肌细胞跨膜电位的特点，可以更好地记忆该部分知识点（表1-1-4）。
表1-1-4 心肌细胞和窦房结P细胞跨膜电位特点比较
注：—表示无数据。
2.心肌细胞的生理特性
心肌细胞具有兴奋性、传导性、自律性和收缩性四种基本特性，都以心肌细胞膜的生物电活动为基础。
（1）兴奋性：
心肌细胞兴奋性的周期性变化如表1-1-5所示。
表1-1-5 心肌细胞兴奋性的周期性变化
（2）传导性：
心肌的传导性是指心肌细胞具有传导兴奋的能力和特性。心脏的特殊传导系统包括窦房结、房室结、房室束、左右束支和浦肯野纤维网，这些是心内兴奋传导的重要结构基础。
（3）自律性：
心内特殊传导系统中各部分的自律细胞都有4期自动去极化存在的特征。在心脏自律组织中，以窦房结P细胞的自律性最高。在生理活动中，心脏活动总是按照自律性最高的组织所发出的节律性兴奋来进行，因此窦房结是心脏活动的正常起搏点。
（4）收缩性
1）同步收缩：
心肌一旦兴奋，心房和心室这两个功能合胞体的所有心肌细胞将先后（“房室延搁”存在）发生同步收缩，这种同步收缩保证了心脏各部分的协同工作和发挥有效的泵血功能。心肌的同步收缩也称“全或无”式收缩。
2）不发生强直收缩：
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，因此在正常情况下，心脏不会发生强直收缩。
3）对细胞外Ca2+的依赖性：
由于心肌细胞肌质网不发达，储存的Ca2+较少，其兴奋-收缩耦联过程高度依赖细胞外Ca2+的内流。
三、例题详解
1.下列病理生理情况下，可使冠状动脉血流量增多的是
A.心室收缩期延长
B.心室舒张期缩短
C.动脉舒张压升高
D.心动过速
E.主动脉瓣关闭不全
答案解析：C
本题考查冠状动脉循环的生理特点。冠状动脉血流量的多少主要取决于动脉舒张压的高低和心脏舒张期的长短。心室收缩时压迫冠状动脉，心室舒张时解除对冠状动脉的压迫，因此心室收缩期延长、舒张期缩短均会使冠状动脉血流量减少。冠状动脉血流主要在舒张期供应，因此舒张压增高时，冠状动脉血流量将增加；心率过快时，心脏舒张期明显缩短，冠状动脉血流将减少。主动脉瓣关闭不全时，常因动脉舒张压过低而发生心肌供血不足。
2.心肌细胞在相对不应期和超常期容易形成折返激动的原因是
A.动作电位时程长
B.0期去极化幅度大
C.0期去极化速度快
D.不应期短
E.兴奋传导速度快
答案解析：D
本题考查的知识点为心肌细胞兴奋性。在相对不应期和超常期，由于膜电位水平<静息电位水平，而此时钠通道开放的速率和数量均低于静息电位水平。因此，新产生动作电位的0期去极化速度和幅度都低于正常，兴奋传导速度也较慢，动作电位的时程和不应期都较短。由于不应期较短，就容易产生期前兴奋；又由于心脏各部分的兴奋性恢复程度不一，产生的兴奋较易形成折返激动而导致快速型心律失常。
3.与心肌细胞相比，窦房结P细胞动作电位的主要特点为
A.有明显复极2期平台期
B.有明显4期自动去极化期
C.0期去极化速度较快
D.引起0期去极化的主要离子流为INa
E.4期膜电位稳定
答案解析：B
本题考查窦房结P细胞动作电位特点。与工作细胞相比，有明显4期自动去极化是窦房结P细胞的最大特点，且自动去极化速度快。因此，窦房结P细胞没有稳定的4期膜电位。窦房结P细胞属于慢反应细胞，0期主要离子流为缓慢Ca2+内流，因此0期去极化速度和幅度均较小。窦房结P细胞的动作电位由0期（去极化期）、3期（复极化期）、4期（自动去极化期）组成，无1、2期。
4.患者，女，67岁。因“频发心悸2个月，加重1日”就诊。听诊第一心音强弱不等，心律绝对不齐，心电图显示快速型心房颤动。与窦性心律时相比，该患者心房颤动发作时至少可使心输出量下降
A.5%
B.15%
C.25%
D.35%
E.40%
答案解析：C
本题考查心房的初级泵作用。心房的收缩可使心室舒张末期容积进一步增大，也即心肌收缩前的初长度增加，从而使心肌的收缩力加大，提高心室的泵血能力。如果心房不能有效收缩，房内压将增高，不利于静脉回流，并间接影响心室射血功能。因此，心房的收缩起着初级泵的作用。心房颤动时心房有效收缩消失，心输出量比窦性心律时减少25%以上。
5.患者，男，72岁。因“情绪激动后头晕2小时”就诊。既往：高血压病史5年，最高血压达185/110mmHg。平素规律服用降压药，血压控制可。今晨漏服降压药，情绪激动后出现头晕，头晕时家中自测血压为195/110mmHg。患者血压突然升高将引起
A.搏出量增加
B.等容收缩期室内压下降
C.左心室收缩末期容积增加
D.射血期延长
E.左心室射血速度增快
答案解析：C
本题考查心动周期及心室搏出量储备的调节方式。动脉血压突然升高，心室收缩时所遇后负荷增加，等容收缩期将出现室内压升高、等容收缩期延长，使射血期缩短，导致搏出量减少，出现心室剩余血量增多，即左心室收缩末期容积增加。另外，后负荷增加时，左心室射血期缩短的程度和速度均减小，左心室射血速度减慢。
编者：高蓓蕾
审校：郑泽琪 陈 鹏