生理學(xué)血液循環(huán)心臟泵血功能

1、第四章 血 液 循 環(huán)（blood circulation）,概 述,一、血液循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成 心臟——動力器官 血管——管道，場所 體循環(huán) 肺循環(huán)二、血液循環(huán)的功能 運(yùn)輸 內(nèi)分泌三、本章的主要內(nèi)容,血液循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成,第一節(jié) 心臟的泵

2、血功能,血液循環(huán)的動力裝置——心臟,目的要求,1.掌握心動周期及心臟射血與充盈過程；心輸出量及其影響因素。 2.熟悉每搏輸出量與每分輸出量，射血分?jǐn)?shù)和心指數(shù)以及心力貯備的概念。第一心音與第二心音的特點(diǎn)及產(chǎn)生原理。,實現(xiàn)泵血過程，伴隨心音的產(chǎn)生,,,心臟舒縮活動的周期性表現(xiàn)在,心電周期 心動周期,心臟舒縮活動,心房、心室壓力與容積變化及瓣膜的啟閉,興奮產(chǎn)生及向整個心臟擴(kuò)布,,一、心臟泵血的過程和機(jī)制,（一）心動周期,概念：心臟的一次收

3、縮和舒張，構(gòu)成一個機(jī)械 活動周期。包括收縮期和舒張期。時程：按正常成人心率75次/min計算，一個心 動周期為0.8秒。心率：每分鐘心跳的次數(shù)。 正常成人安靜時：60～100次/min，平均 約75次/min 。,,,,,,,,0.8,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.7,0.6,,Atrioventricular valves

4、 close Semilunar valves open,Atrioventricular valves open Semilunar valves close,,,,1.心房和心室活動按一定時序舒、縮交替進(jìn)行。 2.室縮期大于房縮期；心舒期大于心縮期，有利于 心臟充盈與心臟泵血。 3.全心舒張期占0.4秒，心室呈負(fù)壓抽吸，完成抽 吸充盈功能。 4.左、右心房和左、右心室的舒縮活動基本同步。,特點(diǎn),（二

5、）心臟泵血過程,心室收縮期,室內(nèi)壓,室內(nèi)壓,,,等容收縮期isovolumic systole0.05s,射血期ejection period0.25s,快速射血期rapid ejection period,減慢射血期reduced ejection period,關(guān),關(guān),關(guān),開,,,,,,,,,,房內(nèi)壓<,<動脈壓,房內(nèi)壓<,>動脈壓,心 室 射 血,,,,AO和AC：分別表示主動脈瓣開啟和關(guān)閉；

6、MC和MO：分別表示二尖瓣關(guān)閉和開啟。,心動周期各時相中，左側(cè)心臟內(nèi)壓力、容積和瓣膜等變化1.心房收縮期，2.等容收縮期，3.快速射血期，4.減慢射血期，5.等容舒張期，6.快速充盈期，7減慢充盈期,心室舒張期,室內(nèi)壓,室內(nèi)壓,,,等容舒張期isovolumic diastole0.06s,充盈期 filling period0.44s,快速充盈期rapid filling period,減慢充盈期reduced

7、filling period,關(guān),關(guān),開,關(guān),,,,,,,,,,房內(nèi)壓<,<動脈壓,房內(nèi)壓>,<動脈壓,心 室 充 盈,,,,泵 血 過 程,,壓力變化 瓣膜開閉,半月瓣房室瓣動脈壓 室內(nèi)壓 房內(nèi)壓,,,房 縮 期,Pa > Pv< PA,Pa < Pv< PA*,Pa < Pv< PA,Pa > Pv< PA,Pa >

8、 Pv< PA,Pa< Pv< PA,Pa PA,開 關(guān),等容收縮期,關(guān) 關(guān),關(guān) 開,關(guān) 開,關(guān) 關(guān),開 關(guān),開 關(guān),不變,存于心室,快速射血期,減慢射血期,等容舒張期,不變,快速充盈期,減慢充盈期,心室收縮期,心室舒張期,時 相,心室容積 血流方向,心臟的泵血過程,心室收縮與射血過程 等容收縮期：室內(nèi)壓升高速度最快。 快速射血期：心室內(nèi)壓達(dá)到最大。 減慢射血期：心

9、室容積縮至最小。 心室舒張與充盈過程 等容舒張期：室內(nèi)壓下降速度最快 快速充盈期：室內(nèi)壓下降形成“抽吸”作用 減慢充盈期：全心處于舒張狀態(tài) 房縮充盈期：心房擠壓作用,左心室泵血機(jī)制,心室的收縮和舒張是導(dǎo)致心房和心室之間以及心室和主動脈之間產(chǎn)生壓力梯度的根本原因；壓力梯度是瓣膜的開閉和推動血液在相應(yīng)腔室之間流動的主要動力，瓣膜的開閉保證了血液的單向流動。,心房的接納和初級泵（primer pum

10、p）作用 心房舒張：接納、儲存從靜脈回流的血液心房收縮：可使心室充盈增加10%~30%，有利 于心室的射血心房其他功能：*內(nèi)分泌功能：分泌具有利尿、利鈉、擴(kuò)血管作 用的心房鈉利尿肽*機(jī)械感受器：參與對心血管活動的調(diào)節(jié),心房在心臟泵血活動中的作用,（三）心動周期中房內(nèi)壓的變化,（四）心音的產(chǎn)生,1.心音：是由于心肌收縮、瓣膜啟閉、血液

11、流速改變形成的渦流和血液撞擊心室壁及大動脈壁引起的振動通過周圍組織傳至胸壁用聽診器便可在胸部某些部位聽到即心音。2.心音圖：機(jī)械振動轉(zhuǎn)換成電信號后得到的圖 形。,第一心音與第二心音比較,(一)心臟的輸出量——基本指標(biāo),1.每搏輸出量和射血分?jǐn)?shù) (1)每搏輸出量(stroke volume) 一側(cè)心室在一次心搏中射入動脈的血量，相當(dāng)于心室舒張期末容量與收縮期末容量之差。。 (

12、2)射血分?jǐn)?shù)（Ejection fraction，EF） 搏出量占心室舒張期末容積的百分比。 健康成人射血分?jǐn)?shù)為55%～60% 。 射血分?jǐn)?shù)能更準(zhǔn)確反映心臟泵血功能，對早期發(fā)現(xiàn)心臟泵血功能異常有重要意義。,二、心臟泵血功能的評定,2.每分輸出量和心指數(shù) (1)每分輸出量(cardiac output) 一側(cè)心室一分鐘內(nèi)射入動脈的血量。

13、 心輸出量=每搏輸出量 ×心率 (2)心指數(shù)(cardiac index,CI) 以單位體表面積（m2）計算的心輸出量。 正常值：3.0~3.5 L/（min.m2）。適用于不同身材個體間心功能的比較。,（二）心臟做功量,每搏功=搏出量×（射血相左心室內(nèi)壓—左室充盈壓）+動能,射血期平均左室內(nèi)壓,平均動脈收縮壓,平均動脈壓,舒張壓+1/3脈壓（收縮壓—舒張壓）,平

14、均心房壓（=6mmHg),1/2mv2,1mmHg=1333達(dá)因/cm21達(dá)因·cm=10-7焦耳,,,,,,,,,,,,,心臟的效率,心臟的效率=,,心臟所完成的外功,心臟耗氧量,×100%,三、影響心輸出量的因素,心輸出量,搏出量,心 率,前負(fù)荷（心室舒張末期容積）,后負(fù)荷（主動脈壓）,心肌收縮能力,體液因素,神經(jīng)因素,,,,,,,,2.心室功能曲線（ventricular function curve）,

15、①充盈壓在12~15mmHg時是心室最適前負(fù)荷。靜息 時為5~6 mmHg，遠(yuǎn)離最適前負(fù)荷，有較大的前負(fù) 荷儲備。②充盈壓在15~20 mmHg，曲線平坦說明此范圍內(nèi)充 盈壓對泵血影響不大。③﹥20mmHg，曲線平坦或輕度下傾，無明顯的降支。,（一）前負(fù)荷,1.概念：心室肌收縮前所承受的負(fù)荷，也就是心 室舒張末期容積或心室舒張末期壓力。,心室功能曲線,異長調(diào)節(jié)（

16、heterometric autoregulation),通過心肌細(xì)胞本身初長度的改變而引起心肌收縮強(qiáng)度的變化 。,異長調(diào)節(jié)： 通過心肌細(xì)胞本身初長度的改變而引起心肌收縮強(qiáng)度的變化。 意義：對搏出量進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，使心室射血量和靜脈回心血量相平衡。 在一定范圍內(nèi)，靜脈回心血量↑→心舒末期容積↑→心肌初長度↑→心肌收縮力↑→搏出量↑→心輸出量↑,為什么心室功能曲線無明顯的降支？,機(jī)制：心肌細(xì)胞外間質(zhì)內(nèi)

17、含有大量勁度較大的膠原纖維，加之心室由多層肌纖維組成，肌纖維有多種走勢和排列方向，使得心肌的伸展性較小，靜息被動張力大，從而阻止心肌細(xì)胞過度拉長，使心肌肌小節(jié)的初長度一般不會超過2.25~2.30µm，而不出現(xiàn)降支。,意義：可使心臟不致于在前負(fù)荷明顯增加時出現(xiàn)搏出量和做功能力的下降。這對維持正常泵血功能具有重要意義。,影響前負(fù)荷的因素,（1）心室充盈時間,（2）靜脈回流速度,（3）心包內(nèi)壓,（4）心室順應(yīng)性,心室舒張末期充盈量

18、是靜脈回心血量和心室射血后剩余血量之和。其中靜脈回心血量的多少是決定前負(fù)荷大小的主要因素；靜脈回心血量主要受以下因素影響：,后 負(fù) 荷,后負(fù)荷（afterload）:是指在肌肉開始收縮時才遇 到的負(fù)荷或阻力。 它不增加肌肉的初長度，但能阻礙收縮時肌肉縮短。 衡量心室后負(fù)荷的指標(biāo)-----動脈壓,問題 在整體條件下，正常

19、人主動脈血壓于80~170mmHg范圍內(nèi)變化時，心輸出量為什么并無明顯改變,動脈血壓(即后負(fù)荷) 心室等容收縮期延長 射血期縮短 搏出量 心室射血末期殘留血量 心室舒張末期容積 心肌初長度 異長調(diào)節(jié)，搏出量恢 復(fù)正常。,,,,,,,,,,,,,心肌收縮能力,概念：是指心肌不依賴前、后負(fù)荷而改變其力學(xué) 活動的一種內(nèi)在特性

20、。影響因素：是由心肌細(xì)胞興奮-收縮耦聯(lián)以及生 化和能量釋放轉(zhuǎn)換過程的強(qiáng)度和效率所決定， 其中活化橫橋數(shù)和肌凝蛋白的ATP酶活性是 控制收縮能力的主要因素。等長自身調(diào)節(jié)：與前后負(fù)荷無關(guān)，通過改變心肌 收縮能力調(diào)節(jié)心肌泵血功能的機(jī)制。,SV 的 調(diào) 節(jié),,引起調(diào)節(jié)的因素 效應(yīng) 生理意義,,異長調(diào)節(jié),心肌本身初長度的改變,初長度 收縮的速度

21、 、強(qiáng)度,精細(xì)調(diào)節(jié),,,,等長調(diào)節(jié),心肌本身的收縮性能,機(jī)能狀態(tài) 收縮的速度 、強(qiáng)度,,,,對持續(xù)、劇烈的循環(huán)變化有強(qiáng)大的調(diào)節(jié)作用,后負(fù)荷,BP的變化,BP,射血速度射血期,SV,,,,,,,,,持續(xù)高血壓 心肌肥厚 泵功能 （病理意義）,,,,,,,心 率,心率在40-180次/min范圍內(nèi) 心率超過180次/ min 心率低于40次/ min,階梯現(xiàn)象：心率增快或刺激頻率增高