Anesthesia and Circulation
罗自强
(中南大学湘雅医学院生理学教研室)
心脏的泵血功能
一、心肌收缩的特点
对细胞外Ca2+依赖
“全或无”收缩
无完全强直收缩
二、影响心脏输出量的因素
每搏输出量(Stroke volume,SV)
每分输出量(Minute Volume ,心输出量)
1. 前负荷
Starling曲线
图4~4 Left ventricular(LV) function curves (lcmH2O=0.098kPa)
LV stroke work
NE
Control
Failing
LVEDP(cmH2O)
指标
* 心室舒张末期容积
* 心室舒张末期压力
受顺应性的影响
肺泡压正常 肺血管张力正常 二尖瓣正常
PCWP 肺静脉压 左房压 左室压
CVP 右室压
后负荷
射血时遇到的阻力
效应:后负荷增大,射血减少
指标
平均动脉压
外周阻力
正常
中度心功能不全
重度心功能不全
心室排血阻抗
搏出量
3. 心肌收缩能力
* 定义:不依赖前后负荷而改变其力学活动的内在特性
* 指标
Vmax
dp/dt max
射血分素
* 影响因素
胞浆Ca2+浓度
Ca2+与肌钙蛋白结合 H +
横挢ATPase活性
4. 心率
心率过快 CO减少
起搏器
交感兴奋
心率过慢 CO减少
5. 心肌收缩的同步性
三、静脉回流和心排出量
进入心室的血量取决于房压和室压的差
心排出量曲线
静脉回流量取决于房压和外周静脉压的差
静脉回流曲线
四、左右心室心排出量的平衡协调
两室间的串联作用
室间隔的直接相互作用
心包作用
五、心功能的神经调节
心交感
紧张性
左右支配不同
心迷走
紧张性
左右支配不同
六、麻醉对心排出量的影响
1.直接抑制
氧化亚氮<乙醚<氟烯醚<甲氧氟烷<环丙烷<异氟醚<安氟醚<氟烷
2.通过交感-肾上腺髓质间接影响
兴奋交感-肾上腺髓质 乙醚
氯胺酮
抑制交感-肾上腺髓质 氟烷
安氟醚
3.影响静脉回心血量间接影响心输出量
椎管内麻醉
取头高位
血压
一、血流动力学和血液流变学的基本概念
血流动力学:研究血液在心血管系统内流动的力学,称
血液流变学:研究血液及其成分的流变性质及其变化规律的科学
(一)血流量
1.流量与流速
V=Q/A
2.层流和湍流
Re=VDρ/η
3.流速与压强
ρ V2/2 + ρgh + P = 恒量
端压
侧压
4.泊肃叶(Poiseuilli)定律
Q=△P r 4/8lη
(二)血流阻力
R=8 ηl/ r 4
R= △P /Q
(三)血液的流变学特性
1.粘滞性
切变、切率
牛顿液
非牛顿液
切率增加
RBC解聚、轴流 、变形取向,粘滞性降低
2.粘弹性
3.触变性
四、影响血液粘度的因素
1.红细胞压积
2.红细胞的聚集性和变形性
3.血流速度
4. 血管口径
法-林效应
法-林效应的逆转
临界半径
5. 温度
五、血液稀释疗法的生理学基础
血压
一、动脉压和静脉压
动脉压的意义
* 推动血液流动
* 维持血管的开放
CVP
*取决于心脏射血和静脉回流
* CVP与外周静脉压
二、动脉压的调节
(一)神经调节
效应器
(心、血管)
心血管中枢
(延髓)
感受器
(颈动脉窦、
主动脉弓)
交感缩血管神经
心交感神经
心迷走神经
迷走神经
窦神经
心 血 管 活 动 的 神 经 调 节
图4-25 颈动脉窦区与主动脉弓区的压力感受器与化学感受器
窦神经
迷走神经
窦神经
迷走神经
2 学感受性反射
颈动脉体、
主动脉体
(化学受器)
BP
脑缺血反应
Bainbridge反射
眼心反射
NE与Adr的作用
R
变化不大
四、麻醉对血压的的影响
1 麻醉药物
抑制心肌或/和扩张血管
血压下降的程度
* 剂量的大小、静脉注射的速度
* 麻醉的深浅
* 病人循环系统代偿能力
* 交感-肾上腺髓质系统
* 乙醚在浅麻醉时刺激交感-肾上腺髓质系统,可使心率增快,动脉血压平稳或升高;但深麻醉时由于乙醚可对抗去甲肾上腺素的缩血管作用,也能产生动脉血压下降。
* 氯胺酮通过增强交感活性,可使心输出量、外周阻力及动脉血压均有不同程度的增高
2 神经阻滞
进行椎管内麻醉时,可阻滞交感节前纤维
* 动脉血管扩张,可致外周阻力下降
* 静脉血管扩张,血液积滞于外周静脉系统,引起有效循环血容量相对不足,静脉回心血量减少,右心房压降低,每搏输出量减少。
* 右心房压降低通过Bainbrigde反射使心率减慢,心输出量随之减少,导致血压下降
血压下降的程度
阻滞平面的高低
病人心血管功能的代偿能力
交感神经节前纤维阻滞出现的快慢
3.人工通气
间歇正压通气(IPPV)
胸内负压减小,中心静脉压升高,静脉回流减少;
肺泡内压增加,挤压肺泡壁毛细血管,使肺循环阻力增大,加重右心后负荷,
均可降低心输出量,动脉血压可有不同程度的下降。
体位
对全身血压的影响
对局部血压的影响
5 失血
冠脉循环与脑循环
一、冠脉循环
1 冠脉循环的解剖生理特点
* 主干行走于表面,小分支垂直穿入心肌
* 心肌毛细血管极为丰富
* 吻合支不发达
* 冠脉血流非常丰富,周期性灌注
心室舒张期的长短
动脉舒张压的高低
2 冠脉血流的调节
(1)物理因素
* 入端与流出端的压力差
* 阻力
冠脉小动脉平滑肌的舒缩
血管外压力(心室腔内压力和心肌张力)
血液粘滞性
自身调节 60~180mmHg,冠脉血流相对恒定
2.心肌代谢因素
狭窄80%~85%通过代谢性冠脉血流调节使冠脉最大限度扩张
3 .神经因素
心肌缺血与心功能
(1)心肌代谢特点
* 心肌可广泛利用各种营养物质供能
* 心肌代谢几乎全是有氧代谢,供能多,耗能也多
* 心肌氧储备及能量储备均少
(2)心肌缺血对心功能的影响
心收缩功能明显减弱
ATP生成不足
酸中毒
“晕厥心肌”(stunnedmyocardium)
冬眠心肌(hibernating myocardium)
舒张顺应性降低
心室的充盈降低
左室舒张末期压升高和肺循环阻力增大
4。心肌保护
(1)增加能量供应 术前应用葡萄糖、胰岛素和氯化钾
(2)减少心肌能量消耗
* 低温
* 心脏停跳
(3) 药物
5。 麻醉与冠脉循环
二、脑循环
(一)脑的血液供给及脑循环的一般特征
1.脑的血液供给
*颈内动脉和椎动脉供血,形成动脉环
2.脑循环特点
* 几乎全部来自糖的有氧分解
* 脑内的不同部位的血流分布并不均匀
* 不同部位能够耐受缺血的时间不同
* 脑、脑血管及脑脊液三者容积之和固定,
血流量的变化相对较小
(二)脑血流的调节
1.自身调节 60~140mmHg
影响因素
* 慢性高血压患者,脑血流的自身调节曲线右移
高血压脑病
* 血液气体 PaCO2增高或 PaO2降低,自身调节能力降低
侈灌流综合症
* 交感神经
* 挥发性麻醉药
2.化学性调节
CO2、O2、pH、K+及腺苷,其中CO2最重要
PaCO2增高可引起脑血管显著扩张
适当的过度通气,PaCO2降低至35mmHg, 降低颅内压
极度过度通气, PaCO2<25mmHg,可脑缺血缺氧
脑血管收缩
氧解离曲线左移
脑脊液中HCO3-代偿作用
CO2对脑血流的作用还受一些因素的影响:
①麻醉:在相同的CO2浓度下,麻醉动物的反应程度小于清醒动物,
②年龄:CO2对脑血管的作用随年龄的增加而减弱;
③血压:动脉血压降低时,CO2对脑血流的影响明显降低
氧对脑血流也有调节
3.代谢性调节
局部血流受脑的局部代谢、神经机能活动的调节
4.神经调节
交感神经兴奋可致脑血流自身调节的上限和下限均升高
上限的升高,耐受血压增高,有保护意义
下限上移,脑对低血压性缺血更敏感
5.颅内压
颅内压的升高,使脑血管受压,颅内静脉压升高,有效灌注压降低
(三)麻醉与脑循环
*降低脑的代谢率而间接降低脑血流量和颅内压
*呼吸抑制作用,在自主呼吸的患者可使PaCO2升高而致脑血流和颅内压增加,
* 挥发性麻醉药能使脑血管扩张,随着剂量逐渐增加,自身调节丧失,
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