第二節(jié)心臟的泵血功能

1、第二節(jié)心臟的泵血功能心臟概述：1. 心電周期：心臟的周期性活動：心肌Ap 周期性電活動- 體癥： ECG心動周期：心肌收/ 舒機械活動周期- 完成泵血- 體癥：心音2心臟內(nèi)血液流動的方向上、下腔Vf右心房f 房室瓣f右心室f 肺A瓣-肺ATJ體循環(huán)肺循環(huán)TJ主A 一主A瓣一左心室一房室瓣一左心房一肺V一 、心動周期心臟一次收縮和舒張，稱為一個心動周期。它包括心房收縮，心房舒張，心室收縮和心室舒張四個過程。正常心臟的活動由一連串的心動周期組合而成。因此， 心動周期可作為分析心臟機械活動的基本單元。成年人心率每分鐘為75 次時，心動周期歷時大約為0.8s 。在一個心動周期中，心房首先收縮，持續(xù)0.

2、1s ，隨后舒張0.7s 。在心房收縮結(jié)束后不久，心室開始收縮。收縮持續(xù)時間0.3s 。隨后舒張0.5s 。一次心動周期中，心房和心室各自按一定的時程和順序先后進行舒張與收縮交替活動。左右兩側(cè)心房的活動幾乎是同步的，兩側(cè)心室的活動也幾乎是同步的。在一個心動周期中，心房、心室共同舒張的時間約為0.4s ，這一時間稱為全心舒張期。心臟收縮后能得到充分時間舒張，有利于血液流回心室及心臟的持久活動。二 、心臟的射（泵）血過程血液在心臟中是按單方向流動，經(jīng)心房流向心室，由心室射入動脈。在心臟的射血過程中， 心室舒縮活動所引起的心室內(nèi)壓力的變化是促進血液流動的動力，而瓣膜的開放和關(guān)閉則決定著血流的方向。現(xiàn)

3、以左心為例說明心臟在射血過程中，心臟內(nèi)壓力、容積和瓣膜等變化。1. 心房收縮期心房開始收縮之前，整個心臟處于舒張狀態(tài)，心房、 心室內(nèi)壓力均都比較低，約為 0kPa（0mmHg ,這時半月瓣（動脈瓣）關(guān)閉。由于靜脈血不斷流入心房，心房內(nèi)壓力相對高于心室，房室瓣處于開的狀態(tài)，血液由心房流入心室，使心室充盈。當(dāng)心房收縮時，心房容積減小， 內(nèi)壓升高，再將其中的血液擠入心室，使心室充盈血量進一步增加。心房收縮持續(xù)時間約為 0.1s ，隨后進入舒張期。2. 心室收縮期心房進入舒張期后不久，心室開始收縮，心室內(nèi)壓逐漸升高，當(dāng)心室內(nèi)壓超過心房內(nèi)壓時， 心室內(nèi)血液即推動房室瓣使之關(guān)閉，血液不致倒流入心房。由于此

4、時心室內(nèi)壓仍低于主動脈壓，半月瓣仍處于關(guān)閉狀態(tài)，心室成為一個封閉腔，這時心肌的強烈收縮，不能使心室容積改變，而只能使心室內(nèi)壓急劇升高，故此期稱為心室等容收縮期，持續(xù)約0.060.08s 。此后，心室肌仍在收縮，心室內(nèi)壓繼續(xù)升高，當(dāng)心室內(nèi)壓超過主動脈壓時，則血液推開半月瓣而射入動脈（圖6-9 ），此期稱為射血期。在射血期開始的時候，由于心室肌仍在作強烈收縮，心室內(nèi)壓上升至頂峰，故射入動脈的血量多，流速快，這段時間稱為快速射血期（ 0.11s ）。此后，隨著心室內(nèi)血液減少，心室容積緩慢縮小，心室肌收縮力量隨之減弱，射血速度逐步減慢，這段時間稱為緩慢射血期（0.19s ）。在這時期內(nèi)，心室內(nèi)壓和主動

5、脈壓皆相應(yīng)下降（圖6-10 ）。目前研究認(rèn)為緩慢射血期及快速射血后期，心室內(nèi)壓已低于主動脈內(nèi)壓力，這時心室血液是由于受到心室肌收縮的作用而具有較大的動能，因此能夠依其慣性作用逆著壓力梯度繼續(xù)進入主動脈。3. 心室舒張期心室收縮后開始舒張，這時心房仍處于舒張期，心室內(nèi)壓下降，主動脈內(nèi)血液向心室方向返流，推動半月瓣，使之關(guān)閉，這時心室內(nèi)壓仍高于心房內(nèi)壓，房室瓣依然處于關(guān)閉狀態(tài)，心室又成封閉腔。此時，由于心室肌舒張，但容積并不改變，室內(nèi)壓急劇下降，稱為等容舒張期，持續(xù)約0.060.08s當(dāng)心室內(nèi)壓繼續(xù)下降到低于心房內(nèi)壓時，又出現(xiàn)房一一室壓力梯度， 心房中血液推開房室瓣，快速流入心室，心室容積迅速增加

6、，稱快速充盈期（ 0.11s ） 。隨后，血液以較慢的速度繼續(xù)流入心室，心室容積進一步增加，稱為緩慢充盈期（0.19s ）。此后，進入下一個心動周期，心房又開始收縮，再把其中少量血液擠入心室?？梢娫谝话闱闆r下，血液進入心室主要不是靠心房收縮所產(chǎn)生的擠壓作用，而是靠心室舒張時心室內(nèi)壓下降所形成的“抽吸”作用。從以上所述，就不難理解血液在心臟中能按單方向流動，是由于心室肌的收縮和舒張引起心室內(nèi)壓變化和瓣膜的開、閉活動所實現(xiàn)。左右二側(cè)心臟結(jié)構(gòu)相同，故射血過程也完全相似。由于心臟在射血過程中，心室的活動處于主導(dǎo)地位，故當(dāng)心室活動失常時，如心室纖顫（心室肌不能進行正常的同步收縮）則可立即使血液流動停止，

7、而心房纖顫，雖然心房已不能正常收縮，心室充盈可能稍有減少，但一般尚不致嚴(yán)重影響心臟射血機能。另外， 如瓣 膜發(fā)生病變（關(guān)閉不全或狹窄） 時，則可出現(xiàn)血液倒流和射血減少現(xiàn)象，繼而影響循環(huán)功能。在心臟的射血過程中，心肌收縮和瓣膜關(guān)閉等機械振動所發(fā)生的聲音稱為心音。在每一心動周期中可聽到兩個心音。第一心音音調(diào)較低而持續(xù)時間較長，此音主要由心室肌收縮和房室瓣關(guān)閉時振動所產(chǎn)生。由于房室瓣在心室收縮開始時幾乎是立即關(guān)閉，故第一心音可作為心室收縮開始的標(biāo)志。 第二心音音調(diào)較高而持續(xù)時間短， 此音主要是心室舒張時， 主動脈和肺動脈的半月瓣關(guān)閉時的振動所引起，故標(biāo)志心室舒張的開始（參閱圖6-10）。心音可以反映

8、心室收縮和瓣膜功能狀態(tài)， 如在某些病理情況下，出現(xiàn)瓣膜狹窄或關(guān)閉不全（如風(fēng) 濕性心臟病或先天性瓣膜病）而造成血流不暢或倒流現(xiàn)象， 可以在聽診時，在第一或第二音外尚可聽到附加的音，此音稱為雜音。三、衡量心臟泵血功能的指標(biāo)心臟射血過程是正常還是不正常，是增強或是減弱，對機體的正?；顒泳哂兄匾绊?。因此，測量和評定心臟泵血功能，對醫(yī)療實踐及藥物對心臟功能的研究具有重要意義。目前常用以下幾種指標(biāo)來測量和評定心臟功能。1 .心臟的輸出量心臟在循環(huán)系統(tǒng)中所起的作用就是射出血液以適應(yīng)機體新陳代謝的需要。因此，心臟輸出的血液量是衡量心臟功能的基本指標(biāo)。心輸出量一般可分為每搏輸出量和每分輸出量。每搏輸出量 為一

9、次心動周期中心室射出的血量，又稱搏出量。每分鐘射出的血量，稱為每分輸出量，又常簡稱心輸出量，等于每搏輸出量與心率的 乘積。左右兩心室的輸出量基本相等。目前尚無理想的測量心輸出量的方法。最早常用費克（Fick ）原則。該原則是根據(jù)一定時間內(nèi)肺中氧的吸收量與此時間內(nèi)動、靜脈血中氧含量之差來計算， 以測定單位時間內(nèi)肺循環(huán)血量來計算出心輸出量。具體公式如下：l八出山金_肺循環(huán)所吸收的R量/用網(wǎng)詢士至=動味血”含量,-靜脈血”喧量/ ml由于身體各部靜脈血液中所含的氧量不同，故公式中所說的靜脈血液是指右心室進入 肺動脈的血液。測量心輸出量的方法尚有染料稀釋法和溫度稀釋法。上述的測定方法都是技 術(shù)復(fù)雜而且

10、對機體有創(chuàng)傷。目前有無創(chuàng)傷性方法，用它測量心輸出量，如超聲心動圖及阻抗 法測量心輸出量。但用這些方法測得的結(jié)果不夠穩(wěn)定，未能被大家所采用。正常情況下，心輸出量與機體新陳代謝水平相適應(yīng)，成人在安靜時的心輸出量一般為56L/min ,女性比男性約低 10%在不同生理情況下有相當(dāng)大的差異，中等速度的步行約 可增加5%情緒激動可增加 50%- 100%體力勞動或體育運動時，心輸出量可以增加很多。在強體力勞動時，心輸出量甚至可達(dá)安靜時的57倍。心臟能適應(yīng)機體需要而提高心輸出量的能力，稱為“心力儲備”。心臟病變時心力儲備降低。經(jīng)常進行體力勞動，堅持適當(dāng)?shù)?體育鍛煉，可以提高“心力儲備”。心輸出量是以個體為

11、單位計算的。身體矮小和高大的人新陳代謝水平不同，因此，其輸出量的絕對值也有所不同，故用心輸出量作為指標(biāo)進行不同個體之間心臟功能的比較，是不全面的。實驗資料表明，人體靜息時的心輸出量與體表面積成正比。因此，以每一平方米體表面積計算的每分心輸出量，稱為心指數(shù)。一般身材的成年人（體表面積約為1.61.7m2）安靜和空腹情況下的心指數(shù)為3.03.5L/min/m 2。安靜和空腹情況下的心指數(shù)，稱之為靜息心指數(shù)，靜息心指數(shù)是分析比較不同個體心臟功能時常用的評定指標(biāo)。2 .射血分?jǐn)?shù)心室舒張期內(nèi)，血液進入心室內(nèi)，至舒張末期，充盈量最大，此時的心室容積稱為舒張末期容積。心室射血時，容積減小，至心室射血期末，容

12、積最小，此時的心室容積稱為收縮 末期容積。心室舒張末期容積與收縮末期容積之差，即為搏出量。正常成年人，在心室舒張末期容積約145ml,收縮末期容積約 75ml,搏出量為70ml?？梢?，心臟每次搏動，心室內(nèi) 的血液并沒有全部射出。射血分?jǐn)?shù)就是指搏出量占心室舒張末期容積的百分?jǐn)?shù)，公式為下：射血分?jǐn)?shù)=心室堵胃而繪（ml） “ ©%健康成年人射血分?jǐn)?shù)為 5565%一般情況下，搏出量與心室舒張末期容積相適應(yīng)，即心室舒張末期容積增大時，搏出 量也相應(yīng)增加，射血分?jǐn)?shù)基本不變。但是，在心室異常擴大，其搏出量可能與正常人沒有明 顯差別，但它并不與已經(jīng)增大了的舒張末期容積相適應(yīng)。射血分?jǐn)?shù)明顯下降，心室功

13、能減退。若單純依據(jù)搏出量來評定心臟功能，則可能作出錯誤判斷。3 .心臟作功心臟活動時所作的功供給血液在循環(huán)過程中失去的能量，而維持血液流動，故心室所作的功也是衡量心室功能的主要指標(biāo)之一。左心室一次收縮所作的功，稱為搏功。心室每分鐘所作的功，稱為分功。左心室每搏功可以用下式表示：搏功=搏出量X （射血期左心室內(nèi)壓-左心室舒張末期壓）為了計算方便可用平均動脈壓舒張壓+ （收縮壓-舒張壓）X 1/3，代替射血期左室內(nèi)壓。已知左室舒張末期壓等于心房壓（約0.8kPa ）。故可用心房壓代替左室舒張末期壓計算心臟作功。由于心臟收縮不僅僅是排出一定量的血液，而且這部分血液具有很高的壓力及流速，故用心臟作功量

14、來評價它的泵血功能，具有更重要的意義。例如，在動脈壓增高的情況下，心臟要射出與原先同等量的血液，就必須加強收縮。如果此時心肌收縮的強度不變，那么，搏出量將會減少。由此可見，用心臟作功作為評價心臟泵血功能的指標(biāo)要比單純的心輸出量更為全面。特別在動脈壓不相等的情況下，更是如此。四 、心臟泵血功能的調(diào)節(jié)心臟的主要功能是射出血液的適應(yīng)機體代謝的需要。因此，調(diào)節(jié)心輸出量，使之適應(yīng)機體需要，具有重要意義。本節(jié)重點討論控制和影響心輸出量的主要因素。決定心輸出量的因素為每搏輸出量和心率。（一）每搏輸出量的調(diào)節(jié)前面已經(jīng)提到心室肌收縮（引起心室內(nèi)壓升高）期，當(dāng)心室內(nèi)壓升高到超過大動脈壓時，心肌纖維才能縮短，心室容

15、積才能縮小，血液才能射出。由此可見，在心率恒定情況下，心室的射血量既取決于心肌纖維縮短的程度和速度，也取決于心室肌產(chǎn)生張力（表現(xiàn)為心室內(nèi)對血液的壓力）的程度和速度。也就是說，心肌收縮強，速度愈快，射出的血量就愈多，反之則減少。根據(jù)大量的實驗研究資料分析，對搏出量的調(diào)節(jié)可歸納為由初長度改變引起的異長自身調(diào)節(jié)和由心肌收縮性能改變引起的等長自身調(diào)節(jié)兩種主要方式。1、異長自身調(diào)節(jié)指搏出量決定于收縮前心肌纖維的初期長度（即初長），在一定范圍內(nèi)，心臟初長愈長，收縮張力也愈強，搏出量也愈多。在完整心臟，心室肌的初長取決于心室收縮前，進入心室的血液量或由于這些血量在心室內(nèi)所形成的壓力，也就是心室收縮前容積或壓

16、力。通常將心室收縮前的室內(nèi)壓（舒張末期壓）稱為前負(fù)荷。在維持后負(fù)荷于恒定水平下，逐漸增加靜脈回心血流量，增加心室充盈量（即充盈壓）以增加前負(fù)荷。進行實驗以分析初長改變對搏出量的影響。實驗結(jié)果作圖，稱心功能曲線（圖6-11 ） 。 當(dāng)心室內(nèi)充盈壓由0.67 增到 2.0kPa 這個范圍內(nèi)，心搏出量隨前負(fù)荷的增加而增加；當(dāng)心室內(nèi)壓由2.0 增到 2.67kPa 范圍內(nèi)， 搏出量無明顯變化；當(dāng)心室內(nèi)充盈壓超過2.67kPa，搏出量不變或略微下降。故可認(rèn)為，在一定范圍內(nèi)，增大前負(fù)荷，改變心肌纖維初長，可增加搏出量，但前負(fù)荷的增大超過一定限度時，則不能增加搏出量或有輕度下傾，但并不出現(xiàn)明顯的降支。能使心

17、室肌產(chǎn)生最強收縮張力的前負(fù)荷或初長，稱為最適前負(fù)荷或最適初長。最適初長引起心肌收縮張力增大的原因是：心肌處于最適初長時，其肌小節(jié)長度為2.02.2 wm這種長度是粗肌絲與細(xì)肌絲處于最佳重疊狀態(tài)的肌小節(jié)長度。因之，可形成的橫橋聯(lián)結(jié)的數(shù)字相應(yīng)增多，肌小節(jié)的收縮強度增加，如果繼續(xù)增加前負(fù)荷，心肌細(xì)胞可被進一步拉長，肌小節(jié)的長度可大大超過2.2 wm則粗，細(xì)肌絲重疊程度明顯減少，橫橋聯(lián)結(jié)的數(shù)目也相應(yīng)減少，故收縮能力下降。但是，心肌細(xì)胞肌小節(jié)的伸展長度不會超過2.252.3wm）故心肌收縮力不會明顯下降。心肌的這種對抗過度延伸的特性，對心臟泵血功能具有重要意義。只有在慢性擴張的病理心臟，心肌組織已發(fā)生病

18、變，增加前負(fù)荷可出現(xiàn)搏出量的下降。在正常情況下，異長自身調(diào)節(jié)的主要作用是對搏出量進行精細(xì)調(diào)節(jié)，例如， 當(dāng)體位改變或動脈壓突然增高，導(dǎo)致射血量減少等情況下所出現(xiàn)的充盈量的微小變化，都可通過異長自易調(diào)節(jié)機制來改變搏出量使之與充盈量達(dá)到新的平衡。2、等長自身調(diào)節(jié)機體在進行體力活動或體育鍛煉時，搏出量有明顯增加，而此時心室舒張末期容積不一定增大，甚至可能減小。說明此時搏出量的增加不是由于增長心肌初長所引起的。實驗觀察表明， 搏出量的增加是由于心肌收縮能力增加所致。這種取決于心肌本身收縮活動的強度和速度的改變而引起的搏出量的改變，稱為等長自身調(diào)節(jié)。心肌收縮能力與心臟內(nèi)部興奮收縮耦聯(lián)各環(huán)節(jié)及肌凝蛋白的ATP酶活性等有關(guān)，凡能影響這些環(huán)節(jié)的因素都能改變心肌收縮能力。例如，支配心臟的交感神經(jīng)興奮時，可以引起心收縮能力加強。其機制是交感神經(jīng)末梢釋放的去甲腎上腺素能激活心肌膜上3腎上腺素受體，引起胞漿cAMPK平升高，使肌膜和肌漿網(wǎng)Ca2+通道開放程度增加導(dǎo)致心肌興奮后胞漿Ca2+濃度升高，從而促使橫橋與細(xì)絲聯(lián)結(jié)數(shù)目增多，而導(dǎo)致收縮能力增強。3、后負(fù)荷的影響所謂后負(fù)荷即指心室收縮開始后遇到的負(fù)荷。心室肌的后負(fù)荷主要指大動脈血壓。動脈壓的變化將影響心室肌的收縮過程，從而影響搏出量。在心率、