生理學(xué)1心臟的泵血功能

1、Physiology生 理 學(xué) 生理學(xué)考試研究小組生理學(xué)1心臟的泵血功能第一節(jié) 心臟的泵血功能第二節(jié) 心臟的生物電活動(dòng)第三節(jié) 血管生理第四節(jié) 心血管活動(dòng)調(diào)節(jié)第五節(jié) 器官循環(huán)第四章 血液循環(huán) Blood circulation生理學(xué)1心臟的泵血功能 第一節(jié) 心臟的泵血功能本節(jié)重點(diǎn)：心動(dòng)周期 心室收縮期的組成及特點(diǎn) 心音 心臟泵血功能的評(píng)定 影響心輸出量的因素本節(jié)難點(diǎn)：心臟泵血功能的評(píng)定生理學(xué)1心臟的泵血功能 第一節(jié) 心臟的泵血功能一、心肌收縮的特點(diǎn) 1.對(duì)細(xì)胞外Ca2+的依賴性: “鈣觸發(fā)鈣釋放”（calcium-induced calcium release） 2.“全或無(wú)”式收縮:細(xì)胞間呈縫

2、隙連接 3.不發(fā)生強(qiáng)直收縮:有效不應(yīng)期長(zhǎng)生理學(xué)1心臟的泵血功能(一)心動(dòng)周期(Cardiac cycle) 定義：心房或心室每收縮和舒張一次稱為一個(gè) 心動(dòng)周期。心律75次/分時(shí),心動(dòng)周期為0.8秒二、心臟泵血的過(guò)程和機(jī)制生理學(xué)1心臟的泵血功能心動(dòng)周期中心房和心室活動(dòng)的順序和時(shí)間關(guān)系生理學(xué)1心臟的泵血功能基本機(jī)制(mechanism):動(dòng)力：壓力梯度(高低)血流單方向:心肌的舒縮室內(nèi)壓變化瓣膜開閉 血流方向 (二)心臟泵血過(guò)程生理學(xué)1心臟的泵血功能心房收縮房?jī)?nèi)壓室內(nèi)壓 房?jī)?nèi)壓 房室瓣關(guān)閉 (產(chǎn)生第一心音),但室內(nèi)壓仍然動(dòng)脈壓動(dòng)脈瓣開放血由心室射入動(dòng)脈。 a.此期血流速快,射血量大,占總射血量70

3、,持續(xù)0.1s; b.容積縮小,室內(nèi)壓達(dá)峰值。 減慢射血期(slow ejection):室內(nèi)壓由峰值逐漸下降射血速度，靠慣性射血。射血量占總量30%,持續(xù)0.15s 生理學(xué)1心臟的泵血功能3.心室舒張期(Ventricular diastole) (1)等容舒張期 (isovolumetric relaxation phase) 心室肌舒張室內(nèi)壓下降 房?jī)?nèi)壓房室瓣 沒(méi)開心室容積不變。持續(xù)0.06s0.08s。此期室內(nèi) 壓急劇下降。生理學(xué)1心臟的泵血功能(2)心室充盈期(filling phase) 快速充盈期(rapid filling)：心室舒張室內(nèi)壓下降室內(nèi)壓動(dòng)脈壓房室瓣開血由房入室，心

4、室充盈量再增加10%30%,輔助了心室充盈,有利于心室射血,此即房縮的初級(jí)泵或啟動(dòng)泵作用。尤其在心率或心室順應(yīng)性下降時(shí)對(duì)心室充盈起重要作用。生理學(xué)1心臟的泵血功能(四)心動(dòng)周期中心房?jī)?nèi)壓的變化a波:心房收縮;房壓增高c波:室縮,房室瓣關(guān)閉,上凸;x波:室射血,房室瓣向下牽曳;v波:靜脈血入房;y波:房室瓣開,血液由房入室；波動(dòng)范圍:左房212mmHg;右房05mmHg心房壓力曲線生理學(xué)1心臟的泵血功能 (五)心音 heart sound心音 第一心音 第二心音產(chǎn)生時(shí)間 心室收縮期開始 心室舒張期開始 產(chǎn)生原因 1.房室瓣關(guān)閉； 1.動(dòng)脈瓣關(guān)閉； 2.心室射血沖擊 2.血液沖擊動(dòng)脈 血管及血液渦

5、 壁根部及心室 流引起的振動(dòng) 內(nèi)壁振動(dòng) 聲音性質(zhì) 音調(diào)低、鈍 音調(diào)高、亢持續(xù)時(shí)間 0.120.14s 0.080.1s聽診部位 左鎖骨中線第五 胸骨右,左緣第二肋間隙 肋間隙(即心尖部) (主,肺動(dòng)脈瓣聽診區(qū)) 生理學(xué)1心臟的泵血功能(一)心臟的輸出量 1.每搏輸出量(stroke volume,SV)和射血分?jǐn)?shù) (ejection fraction) 搏出量:一次心搏一側(cè)心室射出的血量。 6080 ml，左、右室相等。 射血分?jǐn)?shù):搏出量占舒張末期心室容積的百分比。ejection fraction=100% 55%-65% Stroke volume End-diastolic volume

6、三、心泵功能的評(píng)定生理學(xué)1心臟的泵血功能 2.每分輸出量(minute volume)和心指數(shù) (cardiac index) 每分輸出量(心輸出量cardiac output): 定義:一側(cè)心室每分鐘射出的血量。 公式:每分輸出量=搏出量心率 minute volume = stroke volumeheart rate 56L/min 左右兩心室心輸出量基本相等。生理學(xué)1心臟的泵血功能中等身材成人，靜息心指數(shù)約為：56L1.61.7m2 3.03.5L/min/m2心指數(shù)(cardiac index) ：以每平方米體表面積計(jì)算的心輸出量 Cardiac index = Cardiac ou

7、tput body surface area生理學(xué)1心臟的泵血功能 每搏功(strok work):心室一次收縮所做 的功。包括搏出血液所增加的壓強(qiáng)能和 動(dòng)能,即: 每搏功搏出量射血壓力+動(dòng)能(可忽略) 搏功(j)搏出量(L)(平均動(dòng)脈壓左房平均壓)mmHg13.69.807(1/1000) 0.07L(926)mmHg13.6 9.807(1/1000) 0.803J代替左室舒張末期壓力 代替射血期左室內(nèi)壓(二)心臟做功量生理學(xué)1心臟的泵血功能每分功(J/min)搏功(J)心率=60.2J左室功是右室功的6倍 (因肺A平均壓為主A平均壓1/6)心臟的效率(Cardiac efficiency

8、 )： 心臟所做外功占心臟總能量消耗量的百分比。 =(心臟所完成外功心臟耗氧量)100% Cardiac efficiency 20%25%生理學(xué)1心臟的泵血功能 心泵功能的調(diào)節(jié)包括神經(jīng)、體液及自身調(diào)節(jié)。 本節(jié)主要從心臟本身來(lái)闡述影響心輸出量的因素。 (一)搏出量的調(diào)節(jié) 1.前負(fù)荷(異長(zhǎng)調(diào)節(jié)，Starling機(jī)制) 在心肌由室舒末期血液充盈量決定， 即心室舒張末期容積相當(dāng)于前負(fù)荷 (常用舒張末期壓力來(lái)反映)四、心泵功能調(diào)節(jié)(影響心輸出量的因素)生理學(xué)1心臟的泵血功能生理學(xué)1心臟的泵血功能心室功能曲線可分三段：充盈壓1215mmHg(1620cmH2O)是心室最適前負(fù)荷。通常左室充盈壓僅有56m

9、mHg,說(shuō)明心室有較大的初長(zhǎng)度貯備。充盈壓1520mmHg (2027cmH2O)曲線趨平坦,說(shuō)明前負(fù)荷在上限范圍變動(dòng)對(duì)泵血功能影響不大。充盈壓高于20mmHg (27cmH2O)，曲線平坦或輕度下傾,不出現(xiàn)明顯降支,說(shuō)明前負(fù)荷即使超過(guò)20mmHg,搏功不變或僅輕度減少。 生理學(xué)1心臟的泵血功能初長(zhǎng)度對(duì)心肌、骨骼肌肌收縮力影響的比較心肌骨骼肌生理學(xué)1心臟的泵血功能相同點(diǎn)： 初長(zhǎng)度變化可改變粗、細(xì)肌絲的有 效重疊程度和活化橫橋數(shù)目； 最適前負(fù)荷時(shí),粗細(xì)肌絲處于最佳重 疊狀態(tài),產(chǎn)生張力最大； 達(dá)最適前負(fù)荷前，隨負(fù)荷和初長(zhǎng)增 加，收縮強(qiáng)度(張力)也逐漸增加；生理學(xué)1心臟的泵血功能不同點(diǎn)： 心肌伸展性

10、小:因胞外間質(zhì)富含膠原纖維，多層肌纖維排列有交叉。 主動(dòng)張力曲線和心室功能曲線不出現(xiàn)降支:因即使前負(fù)荷很大情況下,肌小節(jié)最長(zhǎng)不超過(guò)2.25 2.30m，使心臟不會(huì)在前負(fù)荷明顯增加時(shí)出現(xiàn)搏出量和搏功下降。生理學(xué)1心臟的泵血功能影響前負(fù)荷的因素：心室充盈量 = 靜脈回心血量余血量 (前負(fù)荷) (心室最大射血后,剩余的血量)靜脈回心血量:心室的充盈持續(xù)時(shí)間 靜脈回流速度 心包內(nèi)壓 心室順應(yīng)性(V/P)余血量的增減:取決于心肌收縮力和總充盈量是否改變。結(jié)論：一定范圍內(nèi)，隨著心肌初長(zhǎng)增加，搏出量增加稱心的定律(Frank-Starling定律)生理學(xué)1心臟的泵血功能2.后負(fù)荷對(duì)搏出量的影響 心室肌后負(fù)荷

11、是指大動(dòng)脈血壓 后負(fù)荷與心輸出量的關(guān)系160生理學(xué)1心臟的泵血功能當(dāng)大動(dòng)脈BP 等容收縮期延長(zhǎng)而射血 期縮短,同時(shí)心肌縮短速度和程度搏 出量；而BP, 則有利于心室射血。繼發(fā)引起異長(zhǎng)調(diào)節(jié): 在BP引起搏出量 時(shí)余血量 心肌初長(zhǎng)增加搏出量不變。繼發(fā)引起等長(zhǎng)調(diào)節(jié)及神經(jīng)體液調(diào)節(jié)。 *兩種繼發(fā)調(diào)節(jié)使心肌初長(zhǎng)度和收縮 能力與后負(fù)荷相適應(yīng),維持適當(dāng)心輸出量生理學(xué)1心臟的泵血功能3.心肌收縮能力的影響cardiaccontractility(等長(zhǎng)調(diào)節(jié))NE ACh心肌收縮能力改變對(duì)心室功能曲線的影響生理學(xué)1心臟的泵血功能心肌收縮能力指心肌不依賴于負(fù)荷而能改變其收縮強(qiáng)度和速度的內(nèi)在特性。是通過(guò)改變興奮-收縮耦

12、聯(lián)等內(nèi)在因素(活化橫橋數(shù)量、肌球蛋白ATP酶的活性)實(shí)現(xiàn)的兒茶酚胺使心功能曲線向左上方移位。 心力衰竭、ACh等使曲線向右下方移位。影響收縮能力的因素:胞漿內(nèi)Ca2+濃度、和肌鈣蛋白對(duì)Ca2+的親和力；鈣增敏劑(如茶堿)；ACh、缺氧與酸中毒、甲低等。 生理學(xué)1心臟的泵血功能 一定范圍內(nèi)，心率心輸出量 心率過(guò)快180次/分舒張期明顯變 短充盈量搏出量心輸出量 心率過(guò)慢40次/分舒張期過(guò)長(zhǎng)因 充盈量已達(dá)極限，不能再增加充盈 量心輸出量 心率心肌胞內(nèi)Ca2+濃度心 肌收縮能力(階梯現(xiàn)象)(staircase phenomenon) 影響心率因素： 神經(jīng)：交感(+)、副交感(-) 體液：E、NE、甲狀腺素、體溫等。 （二）心率的調(diào)節(jié)生理學(xué)1心臟的泵血功能 心