心脏泵血的过程和机制
(一)心动周期的概念
心房或心室的收缩和舒张所构成的机械活动周期,称为心动周期(cardiac cycle)。通常是指心室的活动周期。
在一个心动周期中:
1、心房先收缩,心室后收缩,两心房同步,两心室同步;
2、舒张期(diastole)长于收缩期(systole);
3、有全心舒张期;
4、心率(heart rate,HR)加快时心动周期缩短,以舒张期缩短为主。
(二)心脏的泵血过程
以左心室为例,说明一个心动周期中心室射血和充盈的过程。
1、心室收缩期
(1)等容收缩期(period ofisovolumic contraction):心室内压力上升速度最快。
(2)射血期(period of ventricular ejection):分快速射血期(period of rapidejection)和减慢射血期(period of slow ejection)。在射血期的中后期,室内压已低于主动脉压,血流依靠惯性从心室进入主动脉。
2、心室舒张期
(1)等容舒张期(period ofisovolumic relaxation):心室内压力下降速度最快。
(2)心室充盈期:分快速充盈期(period of rapidfilling)和减慢充盈期(period of slow filling)。心室舒张引起的室内压降低,从而对静脉血流产生的抽吸作用是心室血液充盈的主要原因,占总充盈量的70%~90%。在减慢充盈期的最后0.1s,为下一个心动周期的心房收缩期,由于心房的收缩,可使心室的充盈量再增加10%~30%。
下表是左心室一个心动周期中心房和心室的容积、压力、瓣膜开关和血流方向变化的情况。
|
时 相 |
容 积 |
压 力 | 瓣膜开关 |
血流方向 |
心音 | ||
| 房室瓣 | 动脉瓣 | ||||||
| 室缩期 | 等容收缩期 | 不变 | 房<室<A | 关闭 | 关闭 | 不流动 | 第一 |
| 快速射血期 | ↓↓ | 房<室>A | 关闭 | 开放 | 室→A | ||
| 减慢射血期 | ↓ | 房<室≤A | 关闭 | 开放 | 室→A(惯性) | ||
| 室舒期 | 等容舒张期 | 不变 | 房<室<A | 关闭 | 关闭 | 不流动 | 第二 |
| 快速充盈期 | ↑↑ | 房>室<A | 开放 | 关闭 | V→房→室 | ||
| 减慢充盈期 | ↑ | 房>室<A | 开放 | 关闭 | V→房→室 | ||
| 心房收缩期 | 房↓室↑ | 房>室<A | 开放 | 关闭 | 房→室 | ||
心脏泵功能的评定
(一)心脏的输出量
1、每搏输出量和射血分数(ejection fraction)
一次心搏中由一侧心室射出的血液量,称为每搏输出量(stroke volume,SV),简称搏出量。正常成人安静时为70ml。
搏出量占心室舒张末期容积的百分比,称为射血分数(ejection fraction)。正常成人安静时为55%~65%。
2、每分心输出量和心指数
一侧心室每分钟射出的血液量,称为每分心输出量(minute volume),简称心输出量(cardiac output,CO)。CO=SV×HR。正常成人安静时为5~6L。在剧烈运动时可增加5~6倍。
心输出量与人的体表面积成正比。以单位体表面积计算的心输出量,称为心指数(cardiac index)。在安静和空腹状态下测定的心指数称为静息心指数,可作为比较不同个体心功能的评定指标。正常成人约为3.0~3.5L/(min.m2)。
(二)心脏做功量
心泵功能的贮备
心输出量随机体代谢需要而增加的能力,称为心泵功能贮备或心力贮备(cardiac reserve)。
1、搏出量贮备:包括舒张期贮备和收缩期贮备。
(1)舒张期贮备:心室舒张末期容积可由125ml增加到140ml,有15 ml贮备。
(2)收缩期贮备:心室收缩末期容积可由55ml减少到15~20ml,使搏出量增加30~40ml,即有30~40ml的贮备。
2、心率贮备
心率在40~180次/分范围内变动时,心输出量随心率的加快而增加,随心率的减慢而减少

