生理学 第四章1心脏的泵血功能

1、Physiology生生 理理 学学 第一节 心脏的泵血功能第二节 心脏的生物电活动第三节 血管生理第四节 心血管活动调节第五节 器官循环第四章第四章 血液循环血液循环 Blood circulationBlood circulation 第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能本节重点：心动周期本节重点：心动周期 心室收缩期的组成及特点心室收缩期的组成及特点 心音心音 心脏泵血功能的评定心脏泵血功能的评定 影响心输出量的因素影响心输出量的因素本节难点：心脏泵血功能的评定本节难点：心脏泵血功能的评定 第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能一、心肌收缩的特点一、心肌收缩的特点 1.1.对细

2、胞外对细胞外CaCa2+2+的依赖性的依赖性: : “钙触发钙释放钙触发钙释放”（calcium-inducedcalcium-induced calcium releasecalcium release） 2.“2.“全或无全或无”式收缩式收缩: :细胞间呈缝隙连接细胞间呈缝隙连接 3.3.不发生强直收缩不发生强直收缩: :有效不应期长有效不应期长 定义：定义：心房或心室每收缩和舒张一次心房或心室每收缩和舒张一次称为一个称为一个 心动周期。心律心动周期。心律7575次次/ /分时分时, ,心动周期为心动周期为0.80.8秒秒基本机制机制(mechanism):(mechanism):动力：动

3、力：压力梯度压力梯度( (高高低低) )血流单方向血流单方向: :心肌的舒缩心肌的舒缩室内压变化室内压变化瓣膜开闭瓣膜开闭 血流方向血流方向 ( (二二) )心脏泵血过程心脏泵血过程心房收缩心房收缩房内压房内压室内压室内压 房内压房内压 房室瓣关闭房室瓣关闭 ( (产生第一心音产生第一心音),),但室内压仍然但室内压仍然 动脉压动脉压动脉瓣开放动脉瓣开放血由心室射入动脉。血由心室射入动脉。 a.a.此期血流速快此期血流速快, ,射血量大射血量大, ,占总射血量占总射血量7070, ,持续持续0.1s;0.1s; b. b.容积缩小容积缩小, ,室内压达峰值。室内压达峰值。 减慢射血期减慢射血期

4、(slow ejection):(slow ejection):室内压由峰值逐渐下降室内压由峰值逐渐下降射射血速度血速度，靠惯性射血。射血量占总量，靠惯性射血。射血量占总量30%,30%,持续持续0.15s0.15s 3.3.心室舒张期心室舒张期(Ventricular diastole) (Ventricular diastole) (1) (1)等容舒张期等容舒张期 (isovolumetric relaxation phase)(isovolumetric relaxation phase) 心室肌舒张心室肌舒张室内压下降室内压下降 房内压房内压房室瓣房室瓣 没开没开心室容积不变。持续心

5、室容积不变。持续0.06s0.06s0.08s0.08s。此期室内。此期室内 压急剧下降。压急剧下降。(2)(2)心室充盈期心室充盈期(filling phase) (filling phase) 快速充盈期快速充盈期(rapid filling)(rapid filling)：心室舒张：心室舒张室内压下降室内压下降 室内压室内压 动脉压动脉压房室瓣开房室瓣开血由房入室，心室血由房入室，心室充盈量再增加充盈量再增加10%10%30%,30%,辅助了心室充盈辅助了心室充盈, ,有利于心室射血有利于心室射血, ,此即此即房缩的初级泵或启动泵作用。尤其在心率房缩的初级泵或启动泵作用。尤其在心率或心室

6、顺应性下降或心室顺应性下降时对心室充盈起重要作用。时对心室充盈起重要作用。( (四四) )心动周期中心房内压的变化心动周期中心房内压的变化a a波波: :心房收缩心房收缩; ;房压房压增高增高c c波波: :室缩室缩, ,房室瓣关房室瓣关闭闭, ,上凸上凸; ;x x波波: :室射血室射血, ,房室瓣房室瓣向下牵曳向下牵曳; ;v v波波: :静脉血入房静脉血入房; ;y y波波: :房室瓣开房室瓣开, ,血液血液由房入室；由房入室；波动范围波动范围: :左房左房212mmHg;212mmHg;右房右房05mmHg05mmHg ( (五五) )心音心音 heart soundheart sou

7、nd心音心音 第一心音第一心音 第二心音第二心音产生时间产生时间 心室收缩期开始心室收缩期开始 心室舒张期开始心室舒张期开始 产生原因产生原因 1 1. .房室瓣关闭；房室瓣关闭； 1 1. .动脉瓣关闭；动脉瓣关闭； 2 2. .心室射血冲击心室射血冲击 2 2. .血液冲击动脉血液冲击动脉 血管及血液涡血管及血液涡 壁根部及心室壁根部及心室 流引起的振动流引起的振动 内壁振动内壁振动 声音性质声音性质 音调低、钝音调低、钝 音调高、亢音调高、亢持续时间持续时间 0.120.14s 0.080.1s听诊部位听诊部位 左锁骨中线第五左锁骨中线第五 胸骨右胸骨右, ,左缘第二肋间隙左缘第二肋间隙

8、 肋间隙肋间隙( (即心尖部即心尖部) () (主主, ,肺动脉瓣听诊区肺动脉瓣听诊区) ) ( (一一) )心脏的输出量心脏的输出量ejection fraction= 100%100% 55%-65% Stroke volume End-diastolic volume 2.2.每分输出量每分输出量(minute volume)(minute volume)和和心指数心指数 (cardiac index)(cardiac index) 每分输出量每分输出量( (心输出量心输出量cardiac output): cardiac output): 定义定义: :一侧心室每分钟一侧心室每分钟射出

9、的血量。射出的血量。 公式公式: :每分输出量每分输出量= =搏出量搏出量心率心率 minute volume = stroke volumeheart rate 56L/min 左右两心室心输出量基本相等。左右两心室心输出量基本相等。中等身材成人，静息心指数约为：中等身材成人，静息心指数约为：56L1.61.7m2 3.03.5L/min/m2心指数心指数ardiac index) ) ：以每平方米体表面积计算的心输出量以每平方米体表面积计算的心输出量 Cardiac index = Cardiac output body surface area 每搏功每搏功( (strok work):

10、):心室一次收缩所做心室一次收缩所做 的功。包括搏出血液所增加的压强能和的功。包括搏出血液所增加的压强能和 动能动能, ,即即: : 每搏功搏出量每搏功搏出量射血压力射血压力+ +动能动能( (可忽略可忽略) ) 搏功搏功(j)(j)搏出量搏出量(L)(L)( (平均动脉压左房平平均动脉压左房平均压均压)mmHg)mmHg13.613.69.8079.807(1/1000) (1/1000) 0.07L( (926) )mmHg13.6 9.807(1/1000) 0.803J代替左室舒张末期压力代替左室舒张末期压力 代替射血期左室内压代替射血期左室内压( (二二) )心脏做功量心脏做功量每分

11、功每分功(J/min)(J/min)搏功搏功(J)(J)心率心率=60.2J=60.2J左室功是右室功的左室功是右室功的6 6倍倍 ( (因肺因肺A A平均压为主平均压为主A A平均压平均压1/6)1/6)心脏的效率心脏的效率( (Cardiac efficiency ) )： 心脏所做外功占心脏总能量消耗量的百分比。心脏所做外功占心脏总能量消耗量的百分比。 =(=(心脏所完成外功心脏所完成外功心脏耗氧量心脏耗氧量) )100%100% Cardiac efficiency 心泵功能的调节包括神经、体液及自身调节。心泵功能的调节包括神经、体液及自身调节。 本节主要从心脏本身来阐述影响心输出量的

12、因素。本节主要从心脏本身来阐述影响心输出量的因素。 ( (一一) )搏出量的调节搏出量的调节 1.1.前负荷前负荷( (异长调节，异长调节，StarlingStarling机制机制) ) 在心肌由室舒末期血液充盈量决定，在心肌由室舒末期血液充盈量决定， 即心室舒张末期容积相当于前负荷即心室舒张末期容积相当于前负荷 ( (常用舒张末期压力来反映常用舒张末期压力来反映) )四、心泵功能调节四、心泵功能调节( (影响心输出量的因素影响心输出量的因素) )心室功能曲线可分三段：心室功能曲线可分三段：充盈压充盈压1215mmHg(1620cmH2O)是心室最适前负荷。是心室最适前负荷。通常左室充盈压仅有

13、通常左室充盈压仅有56mmHg,说明说明心室有较大的初长度贮心室有较大的初长度贮备。备。充盈压充盈压1520mmHg (2027cmH2O)曲线趋平坦曲线趋平坦, ,说明说明前负荷在上限范围变动对泵血功能影响不大。前负荷在上限范围变动对泵血功能影响不大。充盈压高于充盈压高于20mmHg (27cmH2O)，曲线平坦或轻度下倾，曲线平坦或轻度下倾, ,不出现明显降支不出现明显降支, ,说明前负荷即使超过说明前负荷即使超过20mmHg, ,搏功不变或搏功不变或仅轻度减少。仅轻度减少。 初长度对心肌、骨骼肌肌收缩力初长度对心肌、骨骼肌肌收缩力影响的比较影响的比较心肌心肌骨骼肌骨骼肌相同点：相同点：

14、初长度变化可改变粗、细肌丝的有初长度变化可改变粗、细肌丝的有 效重叠程度和活化横桥数目；效重叠程度和活化横桥数目； 最适前负荷最适前负荷时时, ,粗细肌丝处于最佳重粗细肌丝处于最佳重 叠状态叠状态, ,产生张力最大；产生张力最大； 达最适前负荷达最适前负荷前前，随负荷和初长增，随负荷和初长增 加，收缩强度加，收缩强度( (张力张力) )也逐渐增加；也逐渐增加；不同点：不同点： 心肌心肌伸展性小伸展性小: :因胞外间质富含胶原纤维，多因胞外间质富含胶原纤维，多层肌纤维排列有交叉。层肌纤维排列有交叉。 主动张力曲线和心室功能曲线主动张力曲线和心室功能曲线不出现降支不出现降支: :因因即使前负荷很大

15、情况下即使前负荷很大情况下, ,肌小节最长不超过肌小节最长不超过2.25 2.30m，使心脏，使心脏不会在前负荷明显增加时出现不会在前负荷明显增加时出现搏出量和搏功下降搏出量和搏功下降。影响前负荷的因素：影响前负荷的因素：心室充盈量心室充盈量 = = 静脉回心血量余血量静脉回心血量余血量 ( (前负荷前负荷) () (心室最大射血后心室最大射血后, ,剩余的血量剩余的血量) )静脉回心血量静脉回心血量: :心室的充盈持续时间心室的充盈持续时间 静脉回流速度静脉回流速度 心包内压心包内压 心室顺应性心室顺应性( (V/V/P)P)余血量的增减余血量的增减: :取决于心肌收缩力和总充盈量是否改变。

16、取决于心肌收缩力和总充盈量是否改变。结论：一定范围内，随着心肌初长增加，搏出量增加称结论：一定范围内，随着心肌初长增加，搏出量增加称心的心的定律定律(Frank-Starling(Frank-Starling定律定律) )2.2.后负荷对搏出量的影响后负荷对搏出量的影响 心室肌后负荷是指大动脉血压心室肌后负荷是指大动脉血压 160当大动脉当大动脉BP BP 等容收缩期延长而射血等容收缩期延长而射血 期缩短期缩短, ,同时心肌缩短速度和程度同时心肌缩短速度和程度搏搏 出量出量；而；而BP, BP, 则有利于心室射血。则有利于心室射血。继发引起异长调节继发引起异长调节: : 在在BPBP引起搏出量

17、引起搏出量 时时余血量余血量 心肌初长增加心肌初长增加搏出量不变。搏出量不变。继发引起等长调节及神经体液调节。继发引起等长调节及神经体液调节。 * * *两种继发调节使心肌初长度和收缩两种继发调节使心肌初长度和收缩 能力与后负荷相适应能力与后负荷相适应, ,维持适当心输出量维持适当心输出量3.3.心肌收缩能力的影响心肌收缩能力的影响cardiaccontractility(cardiaccontractility(等长调节等长调节) )NEACh心肌收缩能力指心肌不依赖于负荷而能改变其收缩强度和速心肌收缩能力指心肌不依赖于负荷而能改变其收缩强度和速度的内在特性度的内在特性。是通过改变兴奋。是通

18、过改变兴奋- -收缩耦联等内在因素收缩耦联等内在因素( (活化横活化横桥数量、肌球蛋白桥数量、肌球蛋白ATPATP酶的活性酶的活性) )实现的实现的儿茶酚胺使心功能曲线向左上方移位。儿茶酚胺使心功能曲线向左上方移位。 心力衰竭、心力衰竭、AChACh等使曲线向右下方移位。等使曲线向右下方移位。影响收缩能力的因素影响收缩能力的因素: :胞浆内胞浆内CaCa2+2+浓度、和肌钙蛋白对浓度、和肌钙蛋白对CaCa2+2+的的亲和力；钙增敏剂亲和力；钙增敏剂( (如茶碱如茶碱) )；AChACh、缺氧与酸中毒、甲低等。、缺氧与酸中毒、甲低等。 一定范围内，心率一定范围内，心率心输出量心输出量 心率过快心率过快180180次次/ /分分舒张期明