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心的泵血功能:正常人体结构与功能

【摘要】:心脏的节律性收缩和舒张对血液的驱动作用称为心脏的泵血功能,是心的主要功能。左右心室的泵血过程相似,而且几乎同时进行,现以左心室为例加以说明。心室的血液充盈70%来自心室舒张导致室内压降低对血液的抽吸作用。动脉血压升高时,后负荷增大,使心室等容收缩期延长,射血期缩短,搏出量减少。正常情况下,在一次心搏过程中可产生四个心音,分别称为第一、第二、第三和第四心音。

心脏的节律性收缩和舒张对血液的驱动作用称为心脏的泵血功能,是心的主要功能。

(一)心率与心动周期

考点提示

心率和心动周期。

1.心率 心率是指每分钟心脏跳动的次数,正常成人安静状态下的心率为60~100次/分,平均75次/分。心率可因年龄、性别及生理状态不同而有差异。

2.心动周期 心动周期是指心房或心室每收缩和舒张一次所用的时间。心动周期的长短取决于心率的快慢,即心动周期=60/心率。如以心率为75次/分计算,心动周期为0.8 s。从心室开始舒张到心房开始收缩之前这段时间,心房和心室均处于舒张状态,称全心舒张期,约占心动周期的一半。

按照心动周期0.8 s为例,心房收缩约0.1 s,舒张0.7 s;心室收缩约0.3 s,舒张0.5 s,由此可知,无论是心房还是心室,舒张期都长于收缩期,这既有利于心脏的休息,又保障了心室血液的充盈。若心率增快,则心动周期缩短,收缩期和舒张期都缩短,但以舒张期缩短更为明显,故心率过快对心的充盈和持久活动都非常不利。

(二)心的泵血过程

考点提示

心脏的泵血过程及特点。

左右心室的泵血过程相似,而且几乎同时进行,现以左心室为例加以说明。

1.心室收缩期 包括等容收缩期(0.05 s)和射血期(0.25 s)。

(1)等容收缩期:心房收缩完毕开始舒张时,心室即开始收缩,室内压迅速升高,当室内压超过房内压时,房室瓣关闭。此时由于室内压仍低于动脉压,动脉瓣仍处于关闭状态,心室成为一个封闭腔,此期心室容积不变,室内压急升高,称为等容收缩期,历时约0.05 s。

(2)射血期:随着心室肌的进一步收缩,室内压继续升高,当室内压超过主动脉压时,动脉瓣被推开,血液由心室快速射入动脉,心室容积变小,此期为射血期,历时约0.25 s。

2.心室舒张期 包括等容舒张期(0.08 s)和充盈期(0.42 s)。

(1)等容舒张期:心室射血完毕后开始舒张,室内压下降,当低于主动脉压时,动脉瓣关闭。此时的室内压还高于房内压,房室瓣仍处于关闭状态,心室再次形成一个封闭腔,容积不变,室内压下降,称为等容舒张期,历时约0.08 s。

(2)充盈期:心室继续舒张,室内压进一步下降,当室内压低于房内压时,房室瓣开放,血液由静脉和心房快速流入心室,心室容积随之扩大,称为充盈期,历时约0.42 s。在心室舒张期的最后0.1s,心房收缩开始,使心室进一步充盈。心室的血液充盈70%来自心室舒张导致室内压降低对血液的抽吸作用。因此,心的泵血功能主要是靠心室的舒缩活动来完成,心房仅起辅助作用。

总之,心室肌的收缩和舒张造成心室内压的变化,导致心房与心室以及心室与动脉之间产生压力梯度,从而推动血液在心房、心室和动脉之间流动。由于心脏瓣膜的存在,血液只能沿着一个方向流动。一个心动周期中各期压力关系以及瓣膜、血流、容积变化可总结为表7-1所示。(www.chuimin.cn)

表7-1 心动周期中各期压力关系、瓣膜、血流、容积变化

(三)衡量心泵血功能的指标

考点提示

影响心输出量的因素。

1.每搏输出量 简称搏出量,是指一侧心室每收缩一次所射出的血量。正常成人安静时搏出量约为60~80 mL,平均70 mL。心室在每次射血时,并未将心室内充盈的血液全部射出,搏出量占心室舒张末期容积的百分比,称为射血分数。

2.每分输出量 又称心输出量,是指一侧心室每分钟射出的血量,等于搏出量和心率的乘积。左、右两侧心室的心输出量基本相等。以心率为75次/分,搏出量70 mL计算,正常成人安静时心输出量约为4.5~6 L/min,平均5 L/min。

3.影响心输出量的因素

(1)心室肌前负荷(心室舒张末期容积):是指心室肌收缩前所承受的负荷,主要是舒张末期的充盈血量,相当于心室舒张末期的容积。在一定范围内,前负荷增大,心室肌收缩的初长度增大,心室肌收缩力亦随之增强,搏出量增多。若前负荷过大,如静脉血快速、大量地回流入心时,心室肌初长度超过一定限度,收缩力反而减弱,使搏出量减少。故临床上静脉输液时要严格控制输液量和输液速度,防止发生急性心力衰竭。

(2)心室肌后负荷(动脉血压):是指心肌收缩时所遇到的阻力,即动脉血压。动脉血压升高时,后负荷增大,使心室等容收缩期延长,射血期缩短,搏出量减少。

(3)心肌收缩能力:是指心室肌细胞本身的功能状态。在同等条件下,心肌收缩能力增强则搏出量增多,心肌收缩能力减弱,则搏出量减少。

(4)心率:在40~180次/分的范围内,心率与心输出量成正变关系。

4.心力贮备 是指心输出量能随机体代谢的需要而增加的能力。心力储备包括搏出量储备和心率储备两个部分。加强体育锻炼可以提高心力贮备。

(四)心音

考点提示

第一、二心音的比较。

心音是指在心动周期中由心的机械活动所产生的声音。正常情况下,在一次心搏过程中可产生四个心音,分别称为第一、第二、第三和第四心音。通常用听诊器在胸壁上可听到两个心音,即第一心和第二心音(表7-2)。在某些青年人和健康儿童可听到第三心音,第四心音出现在心室舒张晚期,与心房的收缩有关,也称心房音,一般情况下不产生,但在异常强烈的心房收缩和在左心室壁顺应性下降时可产生第四心音。

表7-2 第一心音与第二心音的比较