二、 基本概念
心动周期（cardiac cycle）、每搏输出量(stroke volume)、舒张末期容量(end-diastolic volume) 、收缩末期容量(end-systolic

volume)、射血分数( ejection fraction)、心输出量(cardiac output)、心指数(cardiac index )、心肌收缩能力(cardiac

contractility)、心力储备 (cardiac reserve)、兴奋性(excitability)、自律性(autorhythmicity)、传导性(conductivity)、收缩

性(contractivity)、绝对不应期(absolute refractory period)、有效不应期(effective refractory period)、相对不应期(

relative refractory period)、血压(blood pressure)、 收缩压（systolic pressure， SP）、舒张压（diastolic pressure,DP ）

、脉压（pulse pressure）、平均动脉压（mean arterial pressure,MAP）、动脉脉搏（arterial pulse）、中心静脉压（central

venous pressure, CVP）、压力感受性反射（baroreceptor reflex）

三、重点与难点提示

第一节 心脏的泵血功能
１.1心动周期
心脏每收缩和舒张一次,称为一个心动周期(cardiac cycle)。其长短等于60／心率(秒)。心动周期的特点是：房室不同时收缩，心室收

缩紧跟在心房收缩完毕后进行；有全心舒张期；舒张期长于收缩期。
1.2 心脏的泵血过程
当心室肌收缩使室内压(Pv)升高超过房内压(Pa)时房室瓣关闭，但低于动脉压(PA)使动脉瓣处于关闭状态，此时心室容积不变室内压迅

速增加，这一时期即等容收缩期。随着心室肌进一步收缩，Pv继续升高，超过PA，动脉瓣开放，分别为快速射血期和减慢射血期，在快

速射血期内Pv和PA均达到最高值。随后心室肌舒张，Pv下降，动脉瓣关闭；而Pv仍高于Pa致房室瓣关闭，进入等容舒张期，此期心室容

积几乎不变而Pv迅速下降。随着心室肌的进一步舒张，Pv继续下降，当Pv低于Pa时房室瓣开放，血液从心房进入心室，分别称为快速充

盈期和缓慢充盈期。在缓慢充盈期的晚期，由于心房肌收缩致Pa升高超过Pv，可将一部分血液挤向心室，占心室充盈的30％。

因此，在一个心动周期中，室内压变化最快的时期是等容收缩期和等容舒张期；室内压最高与最低的分别为快速射血期和快速充盈期。

心室射血的动力是心室肌收缩，而心室充盈是由于心室肌舒张与心房肌收缩。

2. 心脏泵功能的评价
2.1每搏输出量 一侧心室每次收缩所射出的血量称为每搏输出量（stroke volume）或每搏量，等于舒张末期容积－收缩末期容积，成

人一般为70 ml 左右。
2.2每分输出量 指一侧心室每分钟射出的血量，常称为心输出量（cardiac output）,是衡量心脏泵血功能最基本的指标。等于每搏量

乘以心率，成人一般为5 L/min左右。在运动、激动、妊娠时心输出量增加，女性比同体重的男性低10％。
2.3 心指数 每平方米体表面积的心输出量称为心指数(cardiac index)，可用于比较不同个体心脏的泵血功能。在运动、激动、妊娠时

心指数将增大，故应用静息状态即静息心指数来比较。成人静息心指数为3.0~3.5 L/(min.m2)。
2.4射血分数 每搏量占心室舒张末期容积的百分比称为射血分数（ejection fraction)，正常值为50％。该指标考虑了心室舒张末期容

积的变化，能较早地反映心功能的异常。
2.5心力储备 心输出量随代谢需要而增加的能力称为心力贮备（cardiac reserve）。包括心率贮备、收缩期贮备与舒张期贮备，其中

以心率贮备和收缩期贮备的贮备能力最强。心力贮备是反映心脏健康程度的重要指标。
一般来说,以上5项指标越大,心脏的泵血功能越好。
2.6搏功 心脏一次收缩所作的功称为每搏功即搏功（stroke work）。心脏每分钟所作的功则称为每分功。

3.心脏泵功能的调节
衡量心功能的最基本指标是心输出量(=心率×每搏量)。由于心肌细胞之间存在低电阻的闰盘，故心房肌或心室肌收缩是全或无的。因

此，每搏量决定于单个心肌收缩的强度与速度其影响因素是：
3.1 前负荷 即心室舒张末期容积或心室舒张末期压力（又名充盈压）。以心室舒张末期容积或压力为横座标，搏功为纵座标所表达的

关系曲线，称为心功能曲线（Starling 曲线），包括：（1）充盈压在12～15 mmHg(16~20 cmH2O)范围内，心肌粗、细肌丝重叠最好，

所产生的收缩最强，此时的前负荷称为最适前负荷。（2）一般正常人的心室充盈压为5～6 mmHg（6.8~8.2）cmH2O，即在心功能曲线的

升支段工作。此时随着前负荷增加，粗、细肌丝的有效重叠增加，心肌收缩加强，每搏量增加。这种调节也称为异长自身调节，可对搏

出量进行精细调节。（3）充盈压在15~20 mmHg(20~27 cmH2O)，曲线渐趋平坦，无明显降支。 这是因为心肌的静息张力很大，避免了

肌小节的过度延伸。
3.2 后负荷 即动脉血压。在其它因素不变的情况下，后负荷越大，心室等容收缩期延长，使射血期缩短；同时心肌收缩所产生的能量

用于升高室内压的部分增加，致射血速度降低，因此每搏量减少。实际上在整体情况下由于每搏量减少致心室舒张末期容积增大，又可

通过异常自身调节增加搏出量，使动脉血压在70~180 mmHg范围内心输出量保持相对稳定。
3.3心肌收缩能力 指与前、后负荷无关的心肌本身的内在收缩特性。受活化的横桥数、横桥循环中各步骤的速率及横桥ATP酶活性等因

素的影响。心肌收缩能力可因运动、肾上腺素、甲状腺激素等增强，而ACh及酸中毒等则可降低。
心率在低于160～180次/分时，心输出量与心率呈正变。当心率超过180次/分时由于心脏消耗能量过多以及心动周期过短致快速充盈期

缩短，每搏量太小使心输出量降低。

第二节 心肌生物电现象及生理特性
1.心肌生物电现象
1.1 心室肌细胞的跨膜电位 心室肌细胞的静息电位为－90 mV，主要是IK1通道开放所致。
心室肌细胞的动作电位分为5期：
0期去极（膜内电位－90 mV~+30 mV）：具有速度快(300V/s)、幅度大(120 mV)、时间短(1~2 ms)的特点，由快Na+通道开放、Na＋ 内

流所致；
1期复极（膜内电位+30 mV～0 mV），也称为快速复极期，由一过性的K＋外流引起（Ito）；
2期（膜内电位在0 mV左右）：持续时间约100～150 ms，也称为平台期。平台期的存在是心室肌细胞与神经细胞、骨骼肌细胞动作电位

的最大区别，也是心室肌细胞动作电位持续时间长的主要原因。该期的形成机理是K+外流与Ca2＋内流以及少量的Na+内流所负载的电荷

相等。
3期（膜内电位0 mV~－90 mV）：K+外流所致。
4期：膜电位稳定在－90 mV。该期通过Na+泵的运转将内流的Na+泵出，外流的K+摄回；同时Na+顺浓差内流提供能量将Ca2+逆浓差转运

出细胞，恢复膜两侧的离子平衡。
1.2浦肯野细胞的生物电
浦肯野细胞动作电位的0期、1期、2期、3期的分期和形成机制与心室肌细胞相同，不同点是4期有自动去极化。
4期自动去极化的产生机制是：浦肯野细胞膜上有一种Na＋通道在复极到－60 mV时自动开放，随着复极的进行，开放的Na＋通道增加，

当复极到－100 mV，开放的数目最大，这种离子通道称为If 通道。即4期自动去极化的产生主要是逐渐增强的Na＋内流以及少量的K＋

外流衰减。
1.3窦房结细胞的生物电
0期去极（膜内电位－70 mV～0 mV），具有幅度小(70mV)、速度慢、无超射的特点，由Ca2+内流引起。
复极过程无明显的平台期，1、2、3期融合，由K+外流引起。
4期有自动去极化，与衰减的K＋外流，If 电流，Na＋-Ca2+交换电流及Ca2+内流有关，其中最主要的是衰减的K＋外流。在所有的心肌

细胞中，以窦房结细胞的4期自动去极化速度最快。
因此，根椐0期去极的速度可将心肌细胞分为快反应细胞与慢反应细胞；根椐4期有无自动去极化可分为自律细胞与非自律细胞。如心室

肌细胞为快反应非自律细胞，窦房结细胞为慢反应自律细胞。

2. 心肌的生理特性
2.1自律性
指在未受外来刺激的情况下，细胞自动产生节律性的兴奋。特殊心肌细胞几乎均具有自律性。其中以窦房结的自律性最高，因此，窦房

结成为心脏的正常起搏点。由窦房结起搏的心律称为窦性心律。心脏其它的自律细胞则称为潜在起搏点（异位起搏点），所引起的心脏

活动称为异位心律。窦房结作为心脏起搏点的机制是：抢先占领原则和超速驱动抑制。
影响自律性的因素有：4期自动去极化速度、最大复极电位水平和阈电位水平，其中以4期自动去极化速度最重要。此外，心脏在正常情

况下还表现出心率变异。
2.2兴奋性
影响兴奋性的有：静息电位水平、阈电位水平以及Na+通道的性状。由于Na+通道在兴奋过程中将分别经过备用、激活、失活，再回到备

用状态，因此心肌细胞在产生动作电位之后，其兴奋性将发生周期性的变化。从0期去极到复极的－55 mV，这一时期为绝对不应期，

Na+通道处于失活状态，兴奋性为零。从复极的－55mV到复极的－60 mV，在这一段时间内给予阈上刺激可产生局部反应，但不能产生动

作电位。因此从0期去极到复极的－60 mV这段时期内Na+通道基本处于失活状态，心肌不能再次产生动作电位。这一时期称为有效不应

期。心肌兴奋性的特点是:有效不应期长，相当于心肌收缩的整个收缩期及舒张早期。因此，在有效不应期内不会产生期前收缩。从复

极的－60 mV到复极的－80 mV这一时期称为相对不应期，此时Na+通道部分复活，给予阈上刺激可再次引起动作电位，但兴奋性低于正

常。从复极的－80 mV到复极的－90 mV则称为超常期，由于膜电位离阈电位较近，且Na+通道已基本复活，故兴奋性高于正常。心律失

常多产生于该期。值得注意的是，最近有报道指出，由于离子通道在心肌不同部位的不均衡分布，心房肌与心室肌之间、心室肌的不同

部位之间均存在有离子通道的种类、分布差异，称为心肌电生理特性的不均一性。
2.3传导性
2.3.1 心脏内兴奋传播的途径及特点
兴奋在心脏内的传播途径是：窦房结－心房肌（优势通道）－房室交界－房室束及左右束支－浦氏纤维－心室肌。其中，传导速度最慢

的部位是房室交界，这种现象也称为房室延搁，它的生理意义是保证房室不同，时收缩，心室收缩紧跟在心房收缩完毕后进行；传导最

快的是浦氏纤维，其生理意义是保证左、右心室几乎同时兴奋、同时收缩。此外，保证左、右心室几乎同时兴奋的次要原因是心肌细胞

间低电阻的闰盘联系。
2.3.2 影响传导性的因素
（1）心肌细胞的直径：细胞越大，电阻越小，传导越快，如浦氏细胞的直径最大，达70 μm，故传导速度最快；而房室交界的结区细

胞仅3 μm，传导速度最慢。
（2）动作电位0期去极速度与幅度：与传导速度呈正变。
（3）邻近未兴奋细胞的兴奋性：与传导速度呈正变。
4、收缩性
心肌收缩的特点有：全或无式收缩；因有效不应期长，不产生强直收缩；心肌细胞内的终末池不发达，故心肌细胞对细胞外液中Ca2+依

赖程度大；以及心功能曲线无降支。

第三节 血管生理
1、动脉血压
1.1基本概念
1.1.1动脉血压（arterial blood pressure)：指血液在动脉内流动时对动脉管壁的侧压强。血压是以大气压为零，用高过大气压的数

值来表示的。
1.1.2 收缩压（systolic pressure, SP）：指心脏收缩射血时动脉血压的最高值。也可以说在一个心动周期中动脉血压的最高值。正

常成年人为 90～140 mmHg。
1.1.3 舒张压(diastolic pressure, DP):指心室舒张时动脉血压的最低值。也可以说在一个心动周期中动脉血压的最低值。正常成年

人为60～90 mmHg。
1.1.4 脉压（pulse pressure) 收缩压与舒张压之差，一般为30~40 mmHg。
1.1.5 平均动脉压（mean arterial blood pressure)：在一个心动周期中动脉血压的平均值。其近似值等于DP＋1/3脉压。
1.1.6 体循环平均充盈压（mean circulatory filling pressure)：心脏停跳时血管系统内的血液对血管壁的侧压强，平均为 7 mmHg

。
1.2 动脉血压的形成及其影响因素
1.2.1动脉血压的形成
首先循环系统有足够的血液充盈是形成动脉血压的前提，心脏射血和主要由小动脉和微动脉产生的外周阻力是关键，而大动脉管壁良好

的弹性缓冲了动脉血压的过度变化。以上四个方面的共同配合形成具有一定高度的动脉血压。
1.2.2影响动脉血压的因素
（1）每搏量 每搏量增加时，收缩期射入主动脉和大动脉中的血液增加，血液对血管壁的侧压强增加，收缩压升高。舒张期内血管中的