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——?jiǎng)恿ζ鞴?血管——管道，場(chǎng)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(dòng)力裝置——心臟,目的要求,1.掌握心動(dòng)周期及心臟射血與充盈過(guò)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(shí)現(xiàn)泵血過(guò)程，伴隨心音的產(chǎn)生,,,心臟舒縮活動(dòng)的周期性表現(xiàn)在,心電周期 心動(dòng)周期,心臟舒縮活動(dòng),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(gè)心臟擴(kuò)布,,一、心臟泵血的過(guò)程和機(jī)制,（一）心動(dòng)周期,概念：心臟的一次收

3、縮和舒張，構(gòu)成一個(gè)機(jī)械 活動(dòng)周期。包括收縮期和舒張期。時(shí)程：按正常成人心率75次/min計(jì)算，一個(gè)心 動(dòng)周期為0.8秒。心率：每分鐘心跳的次數(shù)。 正常成人安靜時(shí)：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(dòng)按一定時(shí)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(dòng)基本同步。,特點(diǎn),（二

5、）心臟泵血過(guò)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(kāi),,,,,,,,,,房?jī)?nèi)壓<,<動(dòng)脈壓,房?jī)?nèi)壓<,>動(dòng)脈壓,心 室 射 血,,,,AO和AC：分別表示主動(dòng)脈瓣開(kāi)啟和關(guān)閉；

6、MC和MO：分別表示二尖瓣關(guān)閉和開(kāi)啟。,心動(dòng)周期各時(shí)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(kāi),關(guān),,,,,,,,,,房?jī)?nèi)壓<,<動(dòng)脈壓,房?jī)?nèi)壓>,<動(dòng)脈壓,心 室 充 盈,,,,泵 血 過(guò) 程,,壓力變化 瓣膜開(kāi)閉,半月瓣房室瓣動(dòng)脈壓 室內(nèi)壓 房?jī)?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(kāi) 關(guān),等容收縮期,關(guān) 關(guān),關(guān) 開(kāi),關(guān) 開(kāi),關(guān) 關(guān),開(kāi) 關(guān),開(kāi) 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(shí) 相,心室容積 血流方向,心臟的泵血過(guò)程,心室收縮與射血過(guò)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(guò)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(dòng)脈之間產(chǎn)生壓力梯度的根本原因；壓力梯度是瓣膜的開(kāi)閉和推動(dòng)血液在相應(yīng)腔室之間流動(dòng)的主要?jiǎng)恿?，瓣膜的開(kāi)閉保證了血液的單向流動(dòng)。,心房的接納和初級(jí)泵（primer pum

10、p）作用 心房舒張：接納、儲(chǔ)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(duì)心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié),心房在心臟泵血活動(dòng)中的作用,（三）心動(dòng)周期中房?jī)?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(dòng)脈壁引起的振動(dòng)通過(guò)周圍組織傳至胸壁用聽(tīng)診器便可在胸部某些部位聽(tīng)到即心音。2.心音圖：機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)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(dòng)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(duì)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(píng)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(dòng)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(jì)算的心輸出量。 正常值：3.0~3.5 L/（min.m2）。適用于不同身材個(gè)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(dòng)能,射血期平均左室內(nèi)壓,平均動(dòng)脈收縮壓,平均動(dòng)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(dòng)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(shí)是心室最適前負(fù)荷。靜息 時(shí)為5~6 mmHg，遠(yuǎn)離最適前負(fù)荷，有較大的前負(fù) 荷儲(chǔ)備。②充盈壓在15~20 mmHg，曲線平坦說(shuō)明此范圍內(nèi)充 盈壓對(duì)泵血影響不大。③﹥20mmHg，曲線平坦或輕度下傾，無(wú)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(zhǎng)調(diào)節(jié)（

16、heterometric autoregulation),通過(guò)心肌細(xì)胞本身初長(zhǎng)度的改變而引起心肌收縮強(qiáng)度的變化 。,異長(zhǎng)調(diào)節(jié)： 通過(guò)心肌細(xì)胞本身初長(zhǎng)度的改變而引起心肌收縮強(qiáng)度的變化。 意義：對(duì)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(zhǎng)度↑→心肌收縮力↑→搏出量↑→心輸出量↑,為什么心室功能曲線無(wú)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(shì)和排列方向，使得心肌的伸展性較小，靜息被動(dòng)張力大，從而阻止心肌細(xì)胞過(guò)度拉長(zhǎng)，使心肌肌小節(jié)的初長(zhǎng)度一般不會(huì)超過(guò)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(shí)出現(xiàn)搏出量和做功能力的下降。這對(duì)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(shí)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(kāi)始收縮時(shí)才遇 到的負(fù)荷或阻力。 它不增加肌肉的初長(zhǎng)度，但能阻礙收縮時(shí)肌肉縮短。 衡量心室后負(fù)荷的指標(biāo)-----動(dòng)脈壓,問(wèn)題 在整體條件下，正常

19、人主動(dòng)脈血壓于80~170mmHg范圍內(nèi)變化時(shí)，心輸出量為什么并無(wú)明顯改變,動(dòng)脈血壓(即后負(fù)荷) 心室等容收縮期延長(zhǎng) 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(zhǎng)度 異長(zhǎng)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(dòng)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(guò)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(zhǎng)自身調(diào)節(jié)：與前后負(fù)荷無(wú)關(guān)，通過(guò)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(zhǎng)調(diào)節(jié),心肌本身初長(zhǎng)度的改變,初長(zhǎng)度 收縮的速度

21、 、強(qiáng)度,精細(xì)調(diào)節(jié),,,,等長(zhǎng)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(duì)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(guò)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