生理学课件循环1心脏泵血的过程和机制

第四章 血液循环 Blood circulation,一、心脏泵血的过程和机制 (一)心动周期(Cardiac cycle) 定义：心房或心室一次缩和舒张称为 心动周期。 心动周期与心率呈反比 HR 75次/分时,心动周期为0.8s. 心率 心动周期收、舒皆短，对舒张期缩短程度更大 长期心脏衰竭,心动周期中心房和心室活动的顺序和时间关系,(二)心脏泵血过程 基本机制: 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,1.心室收缩期(period of Ventricular systole) (1)等容收缩期(period of isovolumic contraction ): 心室肌收缩室内压 房内压 房室 瓣关闭,但室内压仍然动脉压动脉瓣关闭 心室容积不变，称为等容收缩期 a.此期心室等长收缩，室内压急剧升高。 b.持续0.05s, 若主动脉压升高,此期延长,1.心房收缩期 2.等容收缩期 3.快速射血期 4.减慢射血期 5.等容舒张期 6.快速充盈期 7.减慢充盈期,AO,AC,MO,MC,M 二尖瓣 A 主动脉瓣,(2)射血期(period of ejection ) 1）快速射血期(rapid ejection): 射血早期，心室肌收缩室内压上升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2/3,持续0.1s; b.容积缩小,室内压达峰值，主动脉压也达峰值。,2）减慢射血期(reduced ejection): 射血的后期，心室收缩强度减弱室内压由峰值逐渐下降，室内压动脉压射血速度，靠惯性射血。 射血量占总量1/3,持续0.15s,2.心室舒张期(period of Ventricular diastole) (1)等容舒张期 (period of isovolumic relaxation ) 心室肌舒张室内压 房内压房室瓣关闭心室容积不变。 持续0.06s0.08s。此期室内压急剧下降。,(2)心室充盈期(period of Ventricular filling ) 1）快速充盈期(rapid filling)： 心室舒张 室内压 房内压房室瓣开放血液快速入室(心室的抽吸作用),容积迅速增大。充盈量占总量2/3,持续0.11s。 2）减慢充盈期(reduced filling): 房-室压力梯度减小血液进心室速度减慢。持续时间0.22s.,（3）心房收缩期(atrial systole) 心室舒期的最后0.1s心房收缩,推进心室的血量占总量约25%。 初级泵或启动泵 心房大部分时间处于舒张状态,起接纳和贮存静脉回流血液的作用,(三)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),三、心泵功能的评定 (一)心脏的输出量 1.每搏输出量(stroke volume,SV)和 射血分数(ejection fraction，EF) 搏出量:一侧心室射一次心脏搏动所射出的血量。 6080 ml，左、右室相等。 SV = EDV-ESV = 125-55ml = 70ml 射血分数:搏出量占心室舒张末期容积的百分比, 正常值55%65%。 EF = SV/EDV100% =70/125100% =55%,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，CO): 一侧心室每分钟射出的血量。 CO=SVHR= 70ml75次/分 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： 56L1.61.7m2 3.03.5L/min/m2,心指数(cardiac index) ： 以每平方米体表面积计算的心输出量。,(二)心脏作功量 每搏功(strok work): 心室一次收缩所做的功。 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),1.在心动周期中，心室内压最高的时期在 。 A 等容收缩期末 B 快速射血期末 C 减慢射血期末 D 快速充盈期末 E 减慢充盈期末 2.在心动周期中，心室内压最低的时期在 。 A 等容舒张期末 B 快速充盈期末 C 减慢充盈期末 D 心房收缩期末 E等容收缩期末 3.在心动周期中，心室容积最大的时期在 。 A 快速充盈期末 B 减慢充盈期末 C 心房收缩期末 D 等容舒张期末 E 减慢射血期末 4.在心动周期中，心室容积最小的时期在 。 A 快速充盈期末 B 减慢充盈期末 C 等容收缩期末 D 快速射血期末 E 减慢射血期末 5.在心动周期中，房室瓣开放始于 。 A 等容舒张期末 B 快速充盈期末 C 减慢充盈期末 D 等容收缩期末 E心房收缩期末 6. 在心动周期中，房室瓣关闭始于 。 A 快速充盈期末 B 减慢充盈期末 C 心房收缩期末 D 等容收缩期末 E 快速射血期末,四、影响心输出量的因素(心泵功能调节) CO=SVHR (一)前负荷(异长调节，Frank-Starling机制) 1.心肌前负荷由心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 (常用心室舒张末期压力来反映前负荷),2.左、右心室功能曲线(犬),代替心室舒张末期压力,左心室,右心室,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； 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:因胞内连接蛋白、胞外间质富含胶原纤维，多层肌纤维成交叉排列。 不出现降支: 因即使前负荷很大情况下,肌节最长不超过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。,3.影响前负荷的因素： 心室舒张末期充盈量 = 静脉回心血量余血量 (1)静脉回心血量: 心室充盈时间: HR充盈时间短回心血量 静脉回流速度： 外周静脉压回流速度快回心血量 心室舒张功能 心室舒张速率心室内负压抽吸作用越强 回心血量,心室顺应性(V/P) 顺应性心室充盈量 心包腔内压 心包腔内压心室可扩张性回心血量 静脉回心血量增多心室充盈量搏出量,（2）余血量: 余血量 静脉回心血量不变心室充盈量 实际上，余血量舒张期室内压 回心血量 心室充盈量不一定增加。 结论： 前负荷对心输出量的影响： 一定范围内，随着心肌初长增加，搏出量 增加。,(二)后负荷 心室肌后负荷是指大动脉血压, 在心肌初长度、收缩能力、心率不变情况下， 大动脉BP 等容收缩期延长而射血期 缩短射血期心肌缩短速度和程度 搏出量,继发引起异长调节: 在BP搏出量余血量 若回心血量不变心室舒张末期容积通过异长调节，搏出量回升，使舒张末期容积恢复。 继发引起等长调节及神经体液调节。 结论： 后负荷对心输出量的影响： 后负荷增加使搏出量减少，通过异长调节使搏出量恢复。,后负荷与心输出量的关系,(三)心肌收缩能力 (等长调节) Myocardialcontractility 定义：心肌不依赖于前后负荷，而能改变其力学活动的内在特性。,凡能影响兴奋-收缩耦联各环节的因素都可影响心肌收缩能力: 胞浆内Ca2+浓度、 肌钙蛋白对Ca2+的亲和力 儿茶酚胺、钙增敏剂(如茶碱) 收缩能力 ACh、缺氧与酸中毒、甲低收缩能力,心肌收缩能力改变对心室功能曲线的影响,（四）心率: 正常心率 60-100次/分 一定范围内，心率若搏出量不变 心输出量 心率过快160-180次/分舒张期明显 充盈量搏出量心输出量 心率过慢40次/分舒张期过长充盈时间延长 但充盈量已达极限，充盈量不能再增加心输出量 影响心率因素： 神经