生理学血液循环心脏泵血功能培训课件

生理学血液循环心脏生理学血液循环心脏泵血功能泵血功能概概 述述一、血液循环系统的构成一、血液循环系统的构成 心脏心脏动力器官动力器官 血管血管管道，场所管道，场所 体循环体循环 肺循环肺循环二、血液循环的功能二、血液循环的功能 运输运输 内分泌内分泌三、本章的主要内容三、本章的主要内容 2生理学血液循环心脏泵血功能 血液循环系统的构成血液循环系统的构成3生理学血液循环心脏泵血功能第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能血液循环的动力装置血液循环的动力装置心脏心脏4生理学血液循环心脏泵血功能目的要求目的要求1.掌握心动周期及心脏射血与充盈过程；掌握心动周期及心脏射血与充盈过程；心输出量及其影响因素。心输出量及其影响因素。2.熟悉每搏输出量与每分输出量，射血分熟悉每搏输出量与每分输出量，射血分数和心指数以及心力贮备的概念。第一数和心指数以及心力贮备的概念。第一心音与第二心音的特点及产生原理。心音与第二心音的特点及产生原理。5生理学血液循环心脏泵血功能 实现泵血过程，伴随心音的产生实现泵血过程，伴随心音的产生 心脏舒缩活动的周期性表现在心脏舒缩活动的周期性表现在 心电周期心电周期 心动周期心动周期心脏舒缩活动心脏舒缩活动心房、心室压力与容心房、心室压力与容积变化及瓣膜的启闭积变化及瓣膜的启闭兴奋产生及向兴奋产生及向整个心脏扩布整个心脏扩布6生理学血液循环心脏泵血功能一、心脏泵血的过程和机制一、心脏泵血的过程和机制（一）心动周期（一）心动周期概念：心脏的一次收缩和舒张，构成一个机械概念：心脏的一次收缩和舒张，构成一个机械 活动周期。包括收缩期和舒张期。活动周期。包括收缩期和舒张期。时程：按正常成人心率时程：按正常成人心率75次次/min计算，一个心计算，一个心 动周期为动周期为0.8秒。秒。心率：每分钟心跳的次数。心率：每分钟心跳的次数。正常成人安静时：正常成人安静时：60100次次/min，平均，平均 约约75次次/min。7生理学血液循环心脏泵血功能0.80.50.40.30.20.10.70.6Atrioventricular valves close Semilunar valves openAtrioventricular valves open Semilunar valves closeContraction of ventricleContraction of atriumWhole heart diastolerelaxation of ventricle8生理学血液循环心脏泵血功能 1.心房和心室活动按一定时序舒、缩交替进行。心房和心室活动按一定时序舒、缩交替进行。2.室缩期大于房缩期；心舒期大于心缩期，有利于室缩期大于房缩期；心舒期大于心缩期，有利于 心脏充盈与心脏泵血。心脏充盈与心脏泵血。3.全心舒张期占全心舒张期占0.4秒，心室呈负压抽吸，完成抽秒，心室呈负压抽吸，完成抽 吸充盈功能。吸充盈功能。4.左、右心房和左、右心室的舒缩活动基本同步。左、右心房和左、右心室的舒缩活动基本同步。特点特点9生理学血液循环心脏泵血功能（二）心脏泵血过程（二）心脏泵血过程10生理学血液循环心脏泵血功能心心室室收收缩缩期期室内压室内压室内压室内压等容收缩期等容收缩期isovolumic systole0.05s射血期射血期ejection period0.25s快速快速射血期射血期rapid ejection period减慢减慢射血期射血期reduced ejection period关关关关关关开开房内压房内压动脉压动脉压房内压房内压动脉压动脉压心心 室室 射射 血血11生理学血液循环心脏泵血功能AO和和AC：分别表示主动：分别表示主动脉瓣开启和关闭；脉瓣开启和关闭；MC和和MO：分别表示二尖：分别表示二尖瓣关闭和开启。瓣关闭和开启。心动周期各时相中，左侧心动周期各时相中，左侧心脏内压力、容积和瓣膜心脏内压力、容积和瓣膜等变化等变化1.心房收缩期，心房收缩期，2.等容收缩等容收缩期，期，3.快速射血期，快速射血期，4.减慢减慢射血期，射血期，5.等容舒张期，等容舒张期，6.快速充盈期，快速充盈期，7减慢充盈期减慢充盈期12生理学血液循环心脏泵血功能心心室室舒舒张张期期室内压室内压室内压室内压等容舒张期等容舒张期isovolumic diastole0.06s充盈期充盈期 filling period0.44s快速快速充盈期充盈期rapid filling period减慢减慢充盈期充盈期reduced filling period关关关关开开关关房内压房内压 Pv PAPa Pv PA*Pa Pv Pv Pv PAPa Pv PAPa PA开开 关关等容收缩期等容收缩期关关 关关关关 开开关关 开开关关 关关开开 关关开开 关关不变不变存于心室存于心室快速射血期快速射血期减慢射血期减慢射血期等容舒张期等容舒张期不变不变快速充盈期快速充盈期减慢充盈期减慢充盈期心心室室收收缩缩期期 心心室室舒舒张张期期进一步进一步心房心房 心室心室继续继续迅速迅速迅速迅速继续继续心室心室 动脉动脉心房心房 心室心室心房心房 心室心室心室心室 动脉动脉时时 相相心室容积心室容积 血流方向血流方向14生理学血液循环心脏泵血功能心脏的泵血过程心脏的泵血过程 心室收缩与射血过程心室收缩与射血过程 等容收缩期：等容收缩期：室内室内压升高速度最快升高速度最快。快速射血期：快速射血期：心室内心室内压达到最大达到最大。减慢射血期：减慢射血期：心室容心室容积缩至最小至最小。心室舒张与充盈过程心室舒张与充盈过程 等容舒等容舒张期期：室内室内压下降速度最快下降速度最快 快速充盈期快速充盈期：室内室内压下降形成下降形成“抽吸抽吸”作用作用 减慢充盈期减慢充盈期：全心全心处于舒于舒张状状态 房房缩充盈期充盈期：心房挤压作用：心房挤压作用15生理学血液循环心脏泵血功能左心室泵血机制左心室泵血机制 心心室室的的收收缩缩和和舒舒张张是是导导致致心心房房和和心心室室之之间间以以及及心心室室和和主主动动脉脉之之间间产产生生压压力力梯梯度度的的根根本本原原因因；压压力力梯梯度度是是瓣瓣膜膜的的开开闭闭和和推推动动血血液液在在相相应应腔室之间流动的腔室之间流动的主要动力主要动力，瓣膜的开闭保证了血液的瓣膜的开闭保证了血液的单向流动单向流动。16生理学血液循环心脏泵血功能心房的接纳和初级泵（心房的接纳和初级泵（primer pump）作用）作用 心房舒张：接纳、储存从静脉回流的血液心房舒张：接纳、储存从静脉回流的血液心房收缩：可使心室充盈增加心房收缩：可使心室充盈增加10%30%，有利，有利 于心室的射血于心室的射血心房其他功能：心房其他功能：*内分泌功能：分泌具有利尿、利钠、扩血管作内分泌功能：分泌具有利尿、利钠、扩血管作 用的心房钠利尿肽用的心房钠利尿肽*机械感受器：参与对心血管活动的调节机械感受器：参与对心血管活动的调节 心房在心脏泵血活动中的作用心房在心脏泵血活动中的作用（三）心动周期中房内压的变化（三）心动周期中房内压的变化17生理学血液循环心脏泵血功能（四）心音的产生（四）心音的产生1.心音心音：是由于心肌收缩、瓣膜启闭、血液流速：是由于心肌收缩、瓣膜启闭、血液流速改变形成的涡流和血液撞击心室壁及大动脉改变形成的涡流和血液撞击心室壁及大动脉壁引起的振动通过周围组织传至胸壁壁引起的振动通过周围组织传至胸壁用听诊用听诊器便可在胸部某些部位听到即心音器便可在胸部某些部位听到即心音。2.心音图心音图：机械振动转换成电信号后得到的图：机械振动转换成电信号后得到的图 形。形。18生理学血液循环心脏泵血功能 第一心音第一心音 第二心音第二心音性质性质 音调低、持续时间长音调低、持续时间长 音调高，持续时间短音调高，持续时间短主要成因主要成因 心室收缩；房室瓣关闭；心室收缩；房室瓣关闭；主动脉瓣、肺动脉瓣主动脉瓣、肺动脉瓣 血流冲击房室瓣血流冲击房室瓣 关闭关闭生理意义生理意义 标志心室收缩开始标志心室收缩开始 标志心室舒张开始标志心室舒张开始最佳听诊最佳听诊 心尖搏动处心尖搏动处 胸骨旁第二肋间胸骨旁第二肋间部位部位临床意义临床意义 心室肌收缩力大小；心室肌收缩力大小；动脉压高低；动脉压高低；房室瓣功能房室瓣功能 动脉瓣功能动脉瓣功能第一心音与第二心音比较第一心音与第二心音比较19生理学血液循环心脏泵血功能(一一)心脏的输出量心脏的输出量基本指标基本指标 1.每搏输出量和射血分数每搏输出量和射血分数 (1)每搏输出量每搏输出量(stroke volume)一一侧心室在一次心搏中射入心室在一次心搏中射入动脉的血量，相脉的血量，相当于心室舒当于心室舒张期末容量与收期末容量与收缩期末容量之差。期末容量之差。(2)射血分数射血分数（Ejection fraction，EF）搏出量占心室舒张期末容积的百分比。搏出量占心室舒张期末容积的百分比。健康成人射血分数为健康成人射血分数为55%60%。射血分数能更准确反映心脏泵血功能，对早射血分数能更准确反映心脏泵血功能，对早期发现心脏泵血功能异常有重要意义。期发现心脏泵血功能异常有重要意义。二、心脏泵血功能的评定二、心脏泵血功能的评定20生理学血液循环心脏泵血功能 2.每分输出量和心指数每分输出量和心指数 (1)每分输出量每分输出量(cardiac output)一侧心室一分钟内射入动脉的血量。一侧心室一分钟内射入动脉的血量。心输出量心输出量=每搏输出量每搏输出量 心率心率 (2)心指数心指数(cardiac index,CI)以以单单位位体体表表面面积积（m2）计计算算的的心心输输出出量量。正正常常值值：3.03.5 L/（min.m2）。适适用用于于不不同同身身材个体间心功能的比较。材个体间心功能的比较。21生理学血液循环心脏泵血功能心脏的效率心脏的效率心脏的效率心脏的效率=心脏所完成的外功心脏所完成的外功心脏耗氧量心脏耗氧量100%23生理学血液循环心脏泵血功能三、影响心输出量的因素三、影响心输出量的因素 心输出量心输出量搏出量搏出量 心心 率率 前负荷（心室舒张末期容积）前负荷（心室舒张末期容积）后负荷（主动脉压）后负荷（主动脉压）心肌收缩能力心肌收缩能力 体液因素体液因素 神经因素神经因素24生理学血液循环心脏泵血功能2.心室功能曲线（心室功能曲线（ventricular function curve）充盈压在充盈压在12 15mmHg时是心室最适前负荷。静息时是心室最适前负荷。静息 时为时为5 6 mmHg，远离最适前负荷，有较大的前负，远离最适前负荷，有较大的前负 荷储备。荷储备。充盈压在充盈压在15 20 mmHg，曲线平坦说明此范围内充，曲线平坦说明此范围内充 盈压对泵血影响不大。盈压对泵血影响不大。20mmHg，曲线平坦或轻度下倾，无明显的降支。，曲线平坦或轻度下倾，无明显的降支。（一）前负荷（一）前负荷1.概念：概念：心室肌收缩前所承受的负荷，也就是心心室肌收缩前所承受的负荷，也就是心 室舒张末期容积或心室舒张末期压力。室舒张末期容积或心室舒张末期压力。25生理学血液循环心脏泵血功能心室功能曲线心室功能曲线26生理学血液循环心脏泵血功能异长调节（异长调节（heterometric autoregulation)通过心肌细胞本身初长度的改变而引通过心肌细胞本身初长度的改变而引起心肌收缩强度的变化起心肌收缩强度的变化。27生理学血液循环心脏泵血功能异长调节：异长调节：通过心肌细胞本身初长度的改变而引起心肌收通过心肌细胞本身初长度的改变而引起心肌收缩强度的变化。缩强度的变化。意义：对搏出量进行精细调节，使心室射血量意义：对搏出量进行精细调节，使心室射血量和静脉回心血量相平衡。和静脉回心血量相平衡。在一定范围内在一定范围内，静脉回心血量，静脉回心血量心舒末期容心舒末期容积积心肌初长度心肌初长度心肌收缩力心肌收缩力搏出量搏出量心输出量心输出量28生理学血液循环心脏泵血功能为什么心室功能曲线无明显的降支？为什么心室功能曲线无明显的降支？机制：机制：心肌细胞外间质内含有大量劲度较大的胶心肌细胞外间质内含有大量劲度较大的胶原纤维，加之心室由多层肌纤维组成，肌纤维有多种原纤维，加之心室由多层肌纤维组成，肌纤维有多种走势和排列方向，使得心肌的伸展性较小，静息被动走势和排列方向，使得心肌的伸展性较小，静息被动张力大，从而阻止心肌细胞过度拉长，使心肌肌小节张力大，从而阻止心肌细胞过度拉长，使心肌肌小节的初长度一般不会超过的初长度一般不会超过2.252.30 m，而不出现降支。，而不出现降支。意义：意义：可使心脏不致于在前负荷明显增加时可使心脏不致于在前负荷明显增加时出现搏出量和做功能力的下降。出现搏出量和做功能力的下降。这对维持正常泵这对维持正常泵血功能具有重要意义。血功能具有重要意义。29生理学血液循环心脏泵血功能影响前负荷的因素影响前负荷的因素（1）心室充盈时间）心室充盈时间（2）静脉回流速度）静脉回流速度（3）心包内压）心包内压（4）心室顺应性）心室顺应性 心室舒张末期充盈量是静脉回心血量和心心室舒张末期充盈量是静脉回心血量和心室射血后剩余血量之和。其中静脉回心血量的室射血后剩余血量之和。其中静脉回心血量的多少是决定前负荷大小的主要因素；静脉回心多少是决定前负荷大小的主要因素；静脉回心血量主要受以下因素影响：血量主要受以下因素影响：30生理学血液循环心脏泵血功能后后 负负 荷荷后负荷（后负荷（afterload）:是指在肌肉开始收缩时才遇是指在肌肉开始收缩时才遇 到的负荷或阻力。到的负荷或阻力。它它不不增增加加肌肌肉肉的的初初长长度度，但但能能阻阻碍碍收收缩缩时时肌肉缩短。肌肉缩短。衡量心室后负荷的指标衡量心室后负荷的指标-动脉压动脉压31生理学血液循环心脏泵血功能问题问题 在整体条件下，正常人主动脉血压于在整体条件下，正常人主动脉血压于80170mmHg范围内变化时，心输出量为什么并无明显改变范围内变化时，心输出量为什么并无明显改变 32生理学血液循环心脏泵血功能 动脉血压动脉血压(即后负荷即后负荷)心室等容收缩期心室等容收缩期延延长长 射血期缩短射血期缩短 搏出量搏出量 心心室射血末期残留血量室射血末期残留血量 心室舒张末期容积心室舒张末期容积 心肌初长度心肌初长度 异长调节，搏出量恢异长调节，搏出量恢 复正常。复正常。33生理学血液循环心脏泵血功能心肌收缩能力心肌收缩能力 概念：概念：是指心肌不依赖前、后负荷而改变其力学是指心肌不依赖前、后负荷而改变其力学 活动的一种内在特性。活动的一种内在特性。影响因素：影响因素：是由心肌细胞兴奋是由心肌细胞兴奋-收缩耦联以及生收缩耦联以及生 化和能量释放转换过程的强度和效率所决定，化和能量释放转换过程的强度和效率所决定，其中活化横桥数和肌凝蛋白的其中活化横桥数和肌凝蛋白的ATP酶活性是酶活性是 控制收缩能力的主要因素。控制收缩能力的主要因素。等长自身调节：等长自身调节：与前后负荷无关，通过改变心肌与前后负荷无关，通过改变心肌 收缩能力调节心肌泵血功能的机制。收缩能力调节心肌泵血功能的机制。34生理学血液循环心脏泵血功能SV 的的 调调 节节 引起调节的因素引起调节的因素 效应效应 生理意义生理意义异长异长调节调节心肌本身初长心肌本身初长度的改变度的改变 初长度初长度 收缩的速度收缩的速度 、强度、强度精细调节精细调节等长等长调节调节心肌本身的心肌本身的收缩性能收缩性能 机能状态机能状态 收缩的速度收缩的速度 、强度、强度对持续、剧烈对持续、剧烈的循环变化有的循环变化有强大的调节作用强大的调节作用后负荷后负荷BP的变化的变化BP射血速度射血速度射血期射血期SV 持续高血压持续高血压 心肌肥厚心肌肥厚 泵功能泵功能（病理意义）（病理意义）35生理学血液循环心脏泵血功能心心 率率心率在心率在40-180次次/min范围内范围内 心率超过心率超过180次次/min 心率低于心率低于40次次/min阶梯现象阶梯现象：心率增快或刺激频率增高引起心：心率增快或刺激频率增高引起心 肌收缩能力增强的现象。肌收缩能力增强的现象。36生理学血液循环心脏泵血功能心力储备心力储备 心输出量随机体代谢需要而增加的能力。心输出量随机体代谢需要而增加的能力。心率储备：心率储备：使心输出量提高使心输出量提高2 2.5倍。倍。搏出量储备：搏出量储备：收缩期储备：收缩期储备：3540ml 舒张期储备：舒张期储备：15ml 四、心脏泵血功能的储备四、心脏泵血功能的储备37生理学血液循环心脏泵血功能