心臟的泵血機(jī)制

1、心臟的泵血機(jī)制血液流動(dòng)方向?yàn)椋荷舷虑混o脈右心房右心室肺動(dòng)脈肺循環(huán)肺靜脈左心房左心室主動(dòng)脈體循環(huán)上下腔靜脈 體循環(huán)：血液由左心室流入主動(dòng)脈、再流經(jīng)全身的動(dòng)脈、毛細(xì)血管，靜脈最后匯集到上、下腔靜脈，流回右心房的循環(huán)經(jīng)過(guò)體循環(huán)，鮮紅的動(dòng)脈血變成暗紅的靜脈血。 體循環(huán)又叫做大循環(huán)。 肺循環(huán)：血液由右心室流入肺動(dòng)脈，再流經(jīng)肺部的毛細(xì)血管網(wǎng)，最后由肺靜脈流回左心房的循環(huán)，經(jīng)過(guò)肺循環(huán)，暗紅的靜脈血又變成了鮮紅的動(dòng)脈血。 肺循環(huán)又叫做小循環(huán) 心臟的泵血機(jī)制 (the mechanism of cardiac pump function) （一） 心動(dòng)周期的概念 心臟一次收縮和舒張構(gòu)成的一個(gè)機(jī)械活動(dòng)周期，稱(chēng)為心

2、動(dòng)周期(cardiac cycle)。在一個(gè)心動(dòng)周期中，心房和心室各自具有收縮期(systole)和舒張期(diastole)。 心房和心室的心動(dòng)周期在發(fā)生順序上雖有先后，但周期的時(shí)間長(zhǎng)度相同。由于心室在心臟泵血活動(dòng)中起主要作用，故通常心動(dòng)周期是指心室的活動(dòng)周期。心動(dòng)周期可作為分析心臟機(jī)械活動(dòng)的基本單位。 心動(dòng)周期的長(zhǎng)度和心率成反變。如成年人的心率為每分鐘75次，則心動(dòng)周期為0.8s。左右心房收縮期為0.1s，舒張期為0.7s。心房收縮期結(jié)束后，左右心室同步收縮，持續(xù)0.3s，心室舒張期為0.5s。心室舒張期的前0.4s期間，心房也處于舒張期，這一時(shí)期稱(chēng)為全心舒張期。心率增快時(shí)心動(dòng)周期縮短，收

3、縮期和舒張期都相應(yīng)縮短，但以舒張期縮短更為明顯，故心動(dòng)周期中收縮期所占時(shí)間比例增大。因此，長(zhǎng)時(shí)間的心率增快，使心肌工作時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)，休息時(shí)間相對(duì)縮短，不利于心臟持久地活動(dòng)。 （二）心臟的泵血過(guò)程 左、右心泵的活動(dòng)基本相似，現(xiàn)以左心為例說(shuō)明心臟的泵血過(guò)程（圖4-13）。 1心房收縮期：心房收縮前，心臟處于全心舒張期，房室瓣開(kāi)啟，半月瓣關(guān)閉，血液從靜脈經(jīng)心房流入心室，使心臟不斷充盈。在全心舒張期回流入心室的血液量約占心室充盈量的75%。在全心舒張期之后是心房收縮期，歷時(shí)0.1s。心房壁較薄，收縮力不強(qiáng)，由心房收縮推動(dòng)進(jìn)入心室的血液量通常只占心室充盈總量的25%左右。心房收縮時(shí)，靜脈入口處的環(huán)形肌也

4、收縮，再加上血液向前流動(dòng)的慣性，所以雖然靜脈入心房處沒(méi)有瓣膜，心房?jī)?nèi)的血液也很少返流回靜脈。心房收縮引起房?jī)?nèi)壓和室內(nèi)壓都有輕度升高。 2心室收縮期 （1）等容收縮期：心房收縮結(jié)束后，心室開(kāi)始收縮，室內(nèi)壓迅速升高。當(dāng)室內(nèi)壓超過(guò)房?jī)?nèi)壓時(shí)，推動(dòng)房室瓣關(guān)閉，阻止了血液返流入心房。房室瓣的關(guān)閉產(chǎn)生第一心音，是心室收縮期開(kāi)始的標(biāo)志。由于這時(shí)室內(nèi)壓尚低于主動(dòng)脈壓，半月瓣仍處在關(guān)閉狀態(tài)，心室成為一個(gè)封閉的腔。由于血液的不可壓縮性，盡管心室肌在強(qiáng)烈收縮，室內(nèi)壓急劇升高，但心室的容積不變，故名等容收縮期(isovolumic contraction phase)。此期持續(xù)約0.05s。當(dāng)主動(dòng)脈壓增高或心肌收縮力降

5、低時(shí)，等容收縮期延長(zhǎng)。 （2）射血期(ejection phase)：當(dāng)心室收縮引起的室內(nèi)壓升高超過(guò)主動(dòng)脈壓時(shí)，血液循壓力梯度沖開(kāi)半月瓣進(jìn)入主動(dòng)脈，是為射血期。射血期又可以因?yàn)樯溲炻譃閮善凇?1）快速射血期(rapid ejection phase)：在射血期的前期，由于心室肌的強(qiáng)烈收縮，心室內(nèi)壓繼續(xù)上升達(dá)到峰值，血液迅速由心室流向主動(dòng)脈，心室容積迅速縮小，稱(chēng)為快速射血期。此期歷時(shí)約0.1s，射血量約占心室總射血量的2/3。 2）減慢射血期(reduced ejection phase)：在快速射血后，心室內(nèi)血液量減少，心室肌收縮減弱，室內(nèi)壓自峰值逐漸下降，射血速度減慢。此期歷時(shí)約0.1

6、5s。 在快速射血期的中期或稍后，心室內(nèi)壓已略低于主動(dòng)脈壓，但由于心室肌的收縮，心室內(nèi)血液具有較高的動(dòng)能，故仍可在慣性作用下逆壓力梯度繼續(xù)流入主動(dòng)脈。 3心室舒張期 （1）等容舒張期(isovolumic relaxation phase)：心室收縮完畢后開(kāi)始舒張，室內(nèi)壓下降，當(dāng)室內(nèi)壓降低到低于主動(dòng)脈壓時(shí)，血液向心室方向返流，推動(dòng)半月瓣迅速關(guān)閉。半月瓣的關(guān)閉產(chǎn)生第二心音，是心室舒張期開(kāi)始的標(biāo)志。半月瓣關(guān)閉后，室內(nèi)壓仍高于房?jī)?nèi)壓，房室瓣處在關(guān)閉狀態(tài)，心室再次成為封閉的腔。心室繼續(xù)舒張引起室內(nèi)壓急劇下降而心室容積不變，稱(chēng)為等容舒張期，歷時(shí)約0.060.08s。 （2）心室充盈期：隨著心室肌的舒張，

7、室內(nèi)壓進(jìn)一步下降，當(dāng)室內(nèi)壓低于房?jī)?nèi)壓時(shí)，積聚在心房?jī)?nèi)的血液即沖開(kāi)房室瓣進(jìn)入心室，使心室充盈。 1）快速充盈期(rapid filling phase)：房室瓣開(kāi)啟初期，房室壓力梯度大，再加上心室舒張時(shí)的抽吸作用，血液快速流入心室，心室容積快速上升。在此期間進(jìn)入心室的血液量占總充盈量的2/3，是心室充盈的主要階段，稱(chēng)快速充盈期，歷時(shí)約0.11s。 2）減慢充盈期(reduced filling phase)：隨著心室血液充盈量的增加，房室壓力梯度減小，心室充盈速度減慢，心室容積進(jìn)一步增大，稱(chēng)減慢充盈期，歷時(shí)約0.22s。 3）心房收縮期：在心室舒張的最后0.1s，下一個(gè)心動(dòng)周期的心房收縮期開(kāi)始，

8、使心室充盈量進(jìn)一步增加。 綜上所述，推動(dòng)血液在心房和心室之間以及心室和主動(dòng)脈之間流動(dòng)的主要?jiǎng)恿κ菈毫μ荻?。心室肌的收縮和舒張是造成室內(nèi)壓變化以及室內(nèi)壓和房?jī)?nèi)壓、主動(dòng)脈壓之間的壓力梯度的根本原因。心室肌的收縮造成的室內(nèi)壓上升推動(dòng)射血，而心室肌的舒張?jiān)斐傻氖覂?nèi)壓急劇下降所形成的抽吸力是心室快速充盈的主要?jiǎng)恿?。房室瓣和半月瓣的開(kāi)啟和關(guān)閉完全取決于瓣膜兩側(cè)的壓力梯度，是一個(gè)被動(dòng)的過(guò)程。但瓣膜的活動(dòng)保證了血液的單方向流動(dòng)和室內(nèi)壓的急劇變化，有利于心室射血和充盈。如果瓣膜關(guān)閉不全，血液將發(fā)生返流，等容收縮期和等容舒張期心室內(nèi)壓的大幅度升降也不能實(shí)現(xiàn)，心臟的泵血功能將被削弱。 右心室泵血活動(dòng)的過(guò)程和左心室相

9、同，但因肺動(dòng)脈壓較低，僅為主動(dòng)脈壓的1/6，故右室射血的阻力較低。在心動(dòng)周期中，右心室內(nèi)壓變化幅度比左心室小得多。 （三）心房在心臟泵血活動(dòng)中的作用 1心房的接納和初級(jí)泵作用：心房在心動(dòng)周期的大部分時(shí)間里都處于舒張狀態(tài)，其主要作用是接納、儲(chǔ)存從靜脈不斷回流的血液。在心室收縮射血期間，這一作用的重要性尤為突出。在心室舒張的大部分時(shí)間里，心房也處在舒張狀態(tài)（全心舒張期），這時(shí)心房只是靜脈血液返流回心室的一條通道。只有在心室舒張期的后期，心房才收縮。雖然心房壁薄，收縮力量不強(qiáng)，收縮時(shí)間短，其收縮對(duì)心室的充盈僅起輔助作用，但是心房的收縮使心室舒張末期容積增大，心室肌收縮前的初長(zhǎng)度增加，肌肉收縮力量加大

10、，從而提高心室的泵血功能效益。如果心房不能有效收縮，房?jī)?nèi)壓將增加，不利于靜脈回流，間接影響心室射血。因此，心房收縮起著初級(jí)泵的作用，有利于心臟射血和靜脈回流。當(dāng)心房發(fā)生纖維性顫動(dòng)而不能正常收縮時(shí)，心室充盈量減少，初級(jí)泵作用喪失，在安靜狀態(tài)下心室的射血量不至于受到嚴(yán)重影響，但是，在心率增快或心室順應(yīng)性下降而影響心室舒張期的被動(dòng)充盈時(shí)，由于心室舒張末期容積減少，心室的射血量將會(huì)降低。 2心動(dòng)周期中心房?jī)?nèi)壓的變化：心動(dòng)周期中心房?jī)?nèi)壓力曲線(xiàn)依次出現(xiàn)a、c、v三個(gè)小的正向波和x、y兩個(gè)下降波。心房收縮時(shí)，房?jī)?nèi)壓升高，形成a波，隨后心房舒張，壓力回降。心室開(kāi)始收縮，房室瓣關(guān)閉，由于心室內(nèi)血液的推頂，使瓣膜向心房腔凸起，造成房?jī)?nèi)壓輕度上升，形成c波。隨著心室射血，心室體積縮小，心底部下移，房室瓣也隨之被向下?tīng)坷剐姆咳莘e趨于擴(kuò)大，房?jī)?nèi)壓下降，形成x降波。此后，因靜脈血不斷回流入心房，而房室瓣尚未開(kāi)啟，使心房?jī)?nèi)血液量不斷增加，房?jī)?nèi)壓緩