生理学第四章1心脏的泵血功能

Physiology生 理 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 血 液 循 环 Blood circulation 第 一 节 心 脏 的 泵 血 功 能本 节 重 点 ： 心 动 周 期 心 室 收 缩 期 的 组 成 及 特 点 心 音 心 脏 泵 血 功 能 的 评 定 影 响 心 输 出 量 的 因 素本 节 难 点 ： 心 脏 泵 血 功 能 的 评 定 第 一 节 心 脏 的 泵 血 功 能一 、 心 肌 收 缩 的 特 点 1.对 细 胞 外 Ca2+的 依 赖 性 : “钙 触 发 钙 释 放 ” （ calcium-induced calcium release） 2.“全 或 无 ” 式 收 缩 :细 胞 间 呈 缝 隙 连 接 3.不 发 生 强 直 收 缩 :有 效 不 应 期 长 定 义 ： 心 房 或 心 室 每 收 缩 和 舒 张 一 次 称 为 一 个 心 动 周 期 。 心 律 75次 /分 时 ,心 动 周 期 为 0.8秒 基 本 机 制 (mechanism):动 力 ： 压 力 梯 度 (高 低 )血 流 单 方 向 :心 肌 的 舒 缩 室 内 压 变 化 瓣 膜 开 闭 血 流 方 向 (二 )心 脏 泵 血 过 程 心 房 收 缩 房 内 压 室 内 压 房 内 压 房 室 瓣 关 闭 (产 生 第 一 心 音 ),但 室 内 压 仍 然 动 脉 压 动 脉 瓣 开 放 血 由 心 室 射 入 动 脉 。 a.此 期 血 流 速 快 ,射 血 量 大 ,占 总 射 血 量 70 ,持 续 0.1s; b.容 积 缩 小 ,室 内 压 达 峰 值 。 减 慢 射 血 期 (slow ejection):室 内 压 由 峰 值 逐 渐 下 降 射血 速 度 ， 靠 惯 性 射 血 。 射 血 量 占 总 量 30%,持 续 0.15s 3.心 室 舒 张 期 (Ventricular diastole) (1)等 容 舒 张 期 (isovolumetric relaxation phase) 心 室 肌 舒 张 室 内 压 下 降 房 内 压 房 室 瓣 没 开 心 室 容 积 不 变 。 持 续 0.06s0.08s。 此 期 室 内 压 急 剧 下 降 。 (2)心 室 充 盈 期 (filling phase) 快 速 充 盈 期 (rapid filling)： 心 室 舒 张 室 内 压 下 降 室 内 压 动 脉 压 房 室 瓣 开 血 由 房 入 室 ， 心 室充 盈 量 再 增 加 10%30%,辅 助 了 心 室 充 盈 ,有 利 于 心 室 射 血 ,此 即房 缩 的 初 级 泵 或 启 动 泵 作 用 。 尤 其 在 心 率 或 心 室 顺 应 性 下 降时 对 心 室 充 盈 起 重 要 作 用 。 (四 )心 动 周 期 中 心 房 内 压 的 变 化 a波 :心 房 收 缩 ;房 压增 高c波 :室 缩 ,房 室 瓣 关闭 ,上 凸 ;x波 :室 射 血 ,房 室 瓣向 下 牵 曳 ;v波 :静 脉 血 入 房 ;y波 :房 室 瓣 开 ,血 液由 房 入 室 ；波 动 范 围 :左 房 212mmHg;右 房 05mmHg (五 )心 音 heart sound心 音 第 一 心 音 第 二 心 音产 生 时 间 心 室 收 缩 期 开 始 心 室 舒 张 期 开 始 产 生 原 因 1.房 室 瓣 关 闭 ； 1.动 脉 瓣 关 闭 ； 2.心 室 射 血 冲 击 2.血 液 冲 击 动 脉 血 管 及 血 液 涡 壁 根 部 及 心 室 流 引 起 的 振 动 内 壁 振 动 声 音 性 质 音 调 低 、 钝 音 调 高 、 亢持 续 时 间 0.120.14s 0.080.1s听 诊 部 位 左 锁 骨 中 线 第 五 胸 骨 右 ,左 缘 第 二 肋 间 隙 肋 间 隙 (即 心 尖 部 ) (主 ,肺 动 脉 瓣 听 诊 区 ) (一 )心 脏 的 输 出 量ejection fraction= 100% 55%-65% Stroke volume End-diastolic volume 2.每 分 输 出 量 (minute volume)和 心 指 数 (cardiac index) 每 分 输 出 量 (心 输 出 量 cardiac output): 定 义 :一 侧 心 室 每 分 钟 射 出 的 血 量 。 公 式 :每 分 输 出 量 =搏 出 量 心 率 minute volume = stroke volume heart rate 56L/min 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 ：56L 1.61.7m2 3.0 3.5L/min/m2心 指 数 ardiac index) ：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 (strok work):心 室 一 次 收 缩 所 做 的 功 。 包 括 搏 出 血 液 所 增 加 的 压 强 能 和 动 能 ,即 : 每 搏 功 搏 出 量 射 血 压 力 +动 能 (可 忽 略 ) 搏 功 (j) 搏 出 量 (L) (平 均 动 脉 压 左 房 平均 压 )mmHg 13.6 9.807 (1/1000) 0.07L (92 6)mmHg 13.6 9.807 (1/1000) 0.803J代 替 左 室 舒 张 末 期 压 力 代 替 射 血 期 左 室 内 压(二 )心 脏 做 功 量 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 压 为 主 A平 均 压 1/6)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 完 成 外 功 心 脏 耗 氧 量 ) 100% Cardiac efficiency 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 因 素 。 (一 )搏 出 量 的 调 节 1.前 负 荷 (异 长 调 节 ， Starling机 制 ) 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 (常 用 舒 张 末 期 压 力 来 反 映 )四 、 心 泵 功 能 调 节 (影 响 心 输 出 量 的 因 素 ) 心 室 功 能 曲 线 可 分 三 段 ： 充 盈 压 12 15mmHg(1620cmH2O)是 心 室 最 适 前 负 荷 。通 常 左 室 充 盈 压 仅 有 5 6mmHg,说 明 心 室 有 较 大 的 初 长 度 贮备 。 充 盈 压 15 20mmHg (2027cmH2O)曲 线 趋 平 坦 ,说 明前 负 荷 在 上 限 范 围 变 动 对 泵 血 功 能 影 响 不 大 。 充 盈 压 高 于 20mmHg (27cmH2O)， 曲 线 平 坦 或 轻 度 下 倾 ,不 出 现 明 显 降 支 ,说 明 前 负 荷 即 使 超 过 20mmHg,搏 功 不 变 或仅 轻 度 减 少 。 初 长 度 对 心 肌 、 骨 骼 肌 肌 收 缩 力影 响 的 比 较心 肌 骨 骼 肌 相 同 点 ： 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 ； 最 适 前 负 荷 时 ,粗 细 肌 丝 处 于 最 佳 重 叠 状 态 ,产 生 张 力 最 大 ； 达 最 适 前 负 荷 前 ， 随 负 荷 和 初 长 增 加 ， 收 缩 强 度 (张 力 )也 逐 渐 增 加 ； 不 同 点 ： 心 肌 伸 展 性 小 :因 胞 外 间 质 富 含 胶 原 纤 维 ， 多层 肌 纤 维 排 列 有 交 叉 。 主 动 张 力 曲 线 和 心 室 功 能 曲 线 不 出 现 降 支 :因即 使 前 负 荷 很 大 情 况 下 ,肌 小 节 最 长 不 超 过 2.25 2.30m， 使 心 脏 不 会 在 前 负 荷 明 显 增 加 时 出 现搏 出 量 和 搏 功 下 降 。 影 响 前 负 荷 的 因 素 ：心 室 充 盈 量 = 静 脉 回 心 血 量 余 血 量 (前 负 荷 ) (心 室 最 大 射 血 后 ,剩 余 的 血 量 )静 脉 回 心 血 量 : 心 室 的 充 盈 持 续 时 间 静 脉 回 流 速 度 心 包 内 压 心 室 顺 应 性 ( V/ P)余 血 量 的 增 减 :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 心 的定 律 (Frank-Starling定 律 ) 2.后 负 荷 对 搏 出 量 的 影 响 心 室 肌 后 负 荷 是 指 大 动 脉 血 压 160 当 大 动 脉 BP 等 容 收 缩 期 延 长 而 射 血 期 缩 短 ,同 时 心 肌 缩 短 速 度 和 程 度 搏 出 量 ； 而 BP , 则 有 利 于 心 室 射 血 。 继 发 引 起 异 长 调 节 : 在 BP 引 起 搏 出 量 时 余 血 量 心 肌 初 长 增 加 搏 出 量 不 变 。 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 能 力 与 后 负 荷 相 适 应 ,维 持 适 当 心 输 出 量 3.心 肌 收 缩 能 力 的 影 响cardiaccontractility(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 速度 的 内 在 特 性 。 是 通 过 改 变 兴 奋 -收 缩 耦 联 等 内 在 因 素 (活 化 横桥 数 量 、 肌 球 蛋 白 ATP酶 的 活 性 )实 现 的 儿 茶 酚 胺 使 心 功 能 曲 线 向 左 上 方 移 位 。 心 力 衰 竭 、 ACh等 使 曲 线 向 右 下 方 移 位 。 影 响 收 缩 能 力 的 因 素 :胞 浆 内 Ca2+浓 度 、 和 肌 钙 蛋 白 对 Ca2+的亲 和 力 ； 钙 增 敏 剂 (如 茶 碱 )； ACh、 缺 氧 与 酸 中 毒 、 甲 低 等 。 一 定 范 围 内 ， 心 率 心 输 出 量 心 率 过 快 180次 /分 舒 张 期 明 显 变 短 充 盈 量 搏 出 量 心 输 出 量 心 率 过 慢 40次 /分 舒 张 期 过 长 因 充 盈 量 已 达 极 限 ， 不 能 再 增 加 充 盈 量 心 输 出 量 心 率 心 肌 胞 内 Ca2+浓 度 心 肌 收 缩 能 力 (阶 梯 现 象 )(staircase phenomenon) 影 响 心 率 因 素 ： 神 经 ： 交 感 (+)、 副 交 感 (-) 体 液 ： E、 NE、 甲 状 腺 素 、 体 温 等 。 （ 二 ） 心 率 的 调 节 心 输 出 量 随 机 体 代 谢 而 增 加 的 能 力 。 以 心 脏 每 分 钟 能 射 出 的 最 大 血 量 即 最 大 心 输 出 量 表 示 。 心 率 贮 备 :静 息 心 率 2倍 (160180次 /分 ) 末 期 容 积 收 缩 期 贮 备 35 40ml(55 1520ml) 舒 张 期 贮 备 15 20ml(125 140ml) 搏 出 量 储 备五 、 心 泵 功 能 贮 备 cardiac reserve 125ml 55ml