中國醫科大學生理學-04-1血液循環第一頁，共31頁。二、心臟泵血的過程和機制

(一)心動周期(Cardiaccycle)定義：心房或心室每收縮和舒張一次稱為一個心動周期。心律75次/分時,心動周期為0.8秒第二頁，共31頁。心動周期中心房和心室活動的順序和時間關系第三頁，共31頁。(二)心臟泵血過程

基本機制(mechanism):

動力：壓力梯度(高→低)

血流單方向:心肌的舒縮→

室內壓變化→瓣膜開閉→

血流方向

第四頁，共31頁。1.心室收縮期(Ventricularsystole)

(1)等容收縮期(isovolumetriccontra-

ctionphase):

心室肌收縮→室內壓>房內壓→房室

瓣關閉(產生第一心音),但室內壓仍然<動脈壓→動脈瓣沒開→心肌等長收縮,心室

容積不變。

a.持續0.05s,若BP升高,此期延長

b.此期室內壓急劇升高。第五頁，共31頁。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AOACMOMC第六頁，共31頁。(2)射血期(ejectionphase)

快速射血期(rapidejection):心室肌繼續收縮→室內壓上升>動脈壓→動脈瓣開放→血由心室射入動脈。

a.此期血流速快,射血量大,占總射血量70％,持續0.1s;

b.容積縮小,室內壓達峰值。

減慢射血期(slowejection):室內壓由峰值逐漸下降→射血速度↓，靠慣性射血。射血量占總量30%,持續0.15s

第七頁，共31頁。2.心室舒張期(Ventriculardiastole)

(1)等容舒張期(isovolumetric

relaxationphase)

心室肌舒張→室內壓<動脈壓→

動脈瓣關閉(產生第二心音)→室內壓

仍然>房內壓→房室瓣沒開→心室容

積不變。持續0.06s~0.08s。此期室內

壓急劇下降。第八頁，共31頁。(2)心室充盈期(fillingphase)

快速充盈期(rapidfilling)：心室舒張→室內壓<房內壓→房室瓣開放→血液快速入室(心室的抽吸作用),容積迅速增大。充盈量占總量3/4,持續0.11s。

減慢充盈期(slowfilling):房-室壓力梯度減小→少量血液慢速入室。此期持續時間0.22s,且大部分時間處于全心舒張,但室舒期的最后0.1s→開始下一心動周期的房縮期(atrialsystole)。第九頁，共31頁。(三)心房在心臟泵血過程中的作用

1.接納作用:心房大部分時間處于舒張狀

態,起接納和貯存靜脈回流血液的作用

2.啟動泵(primingpump)作用:心室舒

張的最后0.1s→心房收縮→房內壓↑>

室內壓<動脈壓→房室瓣開→血由房入

室，心室充盈量再增加10%~30%,輔助

了心室充盈,有利于心室射血,此即房縮

的初級泵或啟動泵作用。尤其在心率↑

或心室順應性下降時對心室充盈起重

要作用。第十頁，共31頁。(四)心動周期中心房內壓的變化a波:心房收縮;

c波:室縮,房室瓣關閉,上凸;x波:室射血,房室瓣向下牽曳;v波:靜脈血入房;y波:房室瓣開,血液由房入室；波動范圍:左房2~12mmHg;右房0~5mmHg心房壓力曲線第十一頁，共31頁。

(五)心音

heartsound心音

第一心音第二心音產生時間

心室收縮期開始心室舒張期開始

產生原因1.房室瓣關閉；1.動脈瓣關閉；

2.心室射血沖擊2.血液沖擊動脈

血管及血液渦壁根部及心室流引起的振動內壁振動

聲音性質

音調低、鈍音調高、亢持續時間

0.12~0.14s0.08~0.1s聽診部位

左鎖骨中線第五胸骨右,左緣第二肋間隙肋間隙(即心尖部)(主,肺動脈瓣聽診區)

第十二頁，共31頁。三、心泵功能的評定

(一)心臟的輸出量

1.每搏輸出量(strokevolume,SV)和射血分數(ejectionfraction)

搏出量:一次心搏一側心室射出的血量。

60~80ml，左、右室相等。

射血分數:搏出量占舒張末期心室容積的

百分比。ejectionfraction=━━━━━━━100%≈

55%~65%Strokevolume

End-diastolicvolume第十三頁，共31頁。2.每分輸出量(minutevolume)和

心指數(cardiacindex)

每分輸出量(心輸出量cardiacoutput):

定義:一側心室每分鐘射出的血量。

公式:每分輸出量=搏出量×心率

minutevolume=strokevolume×heartrate

≈5~6L/min

左右兩心室心輸出量基本相等。第十四頁，共31頁。中等身材成人，靜息心指數約為：

5~6L÷1.6~1.7m2

≈3.0～3.5L/min/m2

Cardiacoutput

bodysurfacearea心指數(cardiacindex)

：以每平方米體表面積計算的心輸出量

Cardiacindex=━━━━━━━━━━

第十五頁，共31頁。(二)心臟作功量

每搏功(strokwork):心室一次收縮所做的功。包括搏出血液所增加的壓強能和

動能,即:每搏功＝搏出量×射血壓力+動能(可忽略)

∴搏功(j)＝搏出量(L)×(平均動脈壓－左房平均壓)mmHg×13.6×9.807×(1/1000)

＝0.07L×(92－6)mmHg×13.6

×9.807×(1/1000)

＝

0.803J代替左室舒張末期壓力代替射血期左室內壓第十六頁，共31頁。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平均壓為主A平均壓1/6)心臟的效率(Cardiacefficiency

)：心臟所做外功占心臟總能量消耗量的百分比。

=(心臟所完成外功÷心臟耗氧量)×100%

Cardiacefficiency

≈20%~25%第十七頁，共31頁。四、心泵功能貯備

cardiacreserve

心輸出量隨機體代謝而增加的能力。

以心臟每分鐘能射出的最大血量即最

大心輸出量表示。

心率貯備:靜息心率2倍(160~180次/分)

末期容積

收縮期貯備

35～40ml(55→15~20ml)

舒張期貯備

15～20ml(125→140ml)

搏出量儲備縮到擴到第十八頁，共31頁。≈125ml≈55ml第十九頁，共31頁。五、心泵功能調節(影響心輸出量的因素)

心泵功能的調節包括神經、體液及

自身調節。本節主要從心臟本身來

闡述影響心輸出量的因素。

(一)搏出量的調節

1.前負荷(異長調節，Starling機制)

在心肌由室舒末期血液充盈量決定，

即心室舒張末期容積相當于前負荷

(常用舒張末期壓力來反映)第二十頁，共31頁。左、右心室功能曲線(犬)代替心室舒張末期壓力左心室右心室第二十一頁，共31頁。心室功能曲線可分三段：

①充盈壓12～15mmHg(16~20cmH2O)是心室最適前負荷。通常左室充盈壓僅有5～6mmHg,說明心室有較大的初長度貯備。

②充盈壓15～20mmHg(20~27cmH2O)曲線趨平坦,說明前負荷在上限范圍變動對泵血功能影響不大。

③充盈壓高于20mmHg(27cmH2O)，曲線平坦或輕度下傾,不出現明顯降支,說明前負荷即使超過20mmHg,搏功不變或僅輕度減少。

第二十二頁，共31頁。初長度對心肌、骨骼肌肌收縮力

影響的比較心肌骨骼肌第二十三頁，共31頁。相同點：

①初長度變化可改變粗、細肌絲的有效重疊程度和活化橫橋數目；

②最適前負荷時,粗細肌絲處于最佳重疊狀態,產生張力最大；

③達最適前負荷前，隨負荷和初長增加，收縮強度(張力)也逐漸增加；第二十四頁，共31頁。不同點：

①心肌伸展性小:因胞外間質富含膠原纖維，多層肌纖維排列有交叉。

②主動張力曲線和心室功能曲線不出現降支:因即使前負荷很大情況下,肌小節最長不超過2.25~2.30

μm，使心臟不會在前負荷明顯增加時出現搏出量和搏功下降。第二十五頁，共31頁。影響前負荷的因素：

心室充盈量=靜脈回心血量＋余血量

(前負荷)(心室最大射血后,剩余的血量)

靜脈回心血量:①心室的充盈持續時間

②靜脈回流速度

③心包內壓

④心室順應性(△V/△P)

余血量的增減:取決于心肌收縮力和總

充盈量是否改變。

結論：一定范圍內，隨著心肌初長增

加，搏出量增加稱心的定律第二十六頁，共31頁。2.后負荷對搏出量的影響

心室肌后負荷是指大動脈血壓

后負荷與心輸出量的關系160第二十七頁，共31頁。①當大動脈BP↑→等容收縮期延長而射血

期縮短,同時心肌縮短速度和程度↓→搏

出量↓；而BP↓,則有利于心室射血。

②繼發引起異長調節:在BP↑引起搏出量↓

時→余血量↑→心肌初長增加→搏出量

不變。

③繼發引起等長調節及神經體液調節。

**②③兩種繼發調節使心肌初長度和收縮

能力與后負荷相適應,維持適當心輸出量第二十八頁，共31頁。3.心肌收縮能力的影響cardiaccontractility(等長調節)