1、第四章第四章 血液循环血液循环 （blood circulation）一、血液循环系统一、血液循环系统(cardiovascular system)(cardiovascular system)的的 构成构成: : 心脏心脏动力器官动力器官 血管血管管道管道v循环系统循环系统: : 血液循环系统血液循环系统心脏、血管心脏、血管 淋巴系统淋巴系统淋巴管道、淋巴器官淋巴管道、淋巴器官 ( (静脉的辅助管道静脉的辅助管道) ) 心血管系统的构成心血管系统的构成 v物质运输物质运输-营养物质、代谢产物、营养物质、代谢产物、氧和二氧化碳、激素等。氧和二氧化碳、激素等。v体温调节体温调节v稳定内环境稳定内
2、环境v机体防御机体防御v内分泌内分泌-心房钠尿肽、肾素、内皮心房钠尿肽、肾素、内皮素、内皮舒张因子等。素、内皮舒张因子等。v心脏生理心脏生理( (生物电、泵血功能生物电、泵血功能) )v血管生理血管生理v心血管活动的调节心血管活动的调节v器官循环器官循环第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能 心动周期：心房或心室每收缩和舒张一次所经历心动周期：心房或心室每收缩和舒张一次所经历 的机械活动周期。的机械活动周期。 心率心率: :心脏每分钟搏动的次数，因年龄、性别及心脏每分钟搏动的次数，因年龄、性别及 其他因素而不同。其他因素而不同。 心动周期的长短与心率有关。心动周期的长短与心率有关。 心动周
3、期心动周期 （一）心动周期（一）心动周期（cardiac cycle）心房收缩心房收缩0.1s0.1s；舒张；舒张0.7s0.7s心室收缩心室收缩0.3s0.3s；舒张；舒张0.5s0.5s（ 0.8s）心动周期中心房和心室活动的顺序和时间关系心动周期中心房和心室活动的顺序和时间关系 1.1.在一个心动周期内，心房和心室收缩是交替的，在一个心动周期内，心房和心室收缩是交替的，不会出现心房和心室同时收缩的现象。不会出现心房和心室同时收缩的现象。 2.2.不管是心房还是心室，舒张期都要比收缩期长。不管是心房还是心室，舒张期都要比收缩期长。 3.3.在心室舒张的前在心室舒张的前0.4s0.4s内，心
4、房也正在舒张，这内，心房也正在舒张，这段时间就叫全心舒张期。段时间就叫全心舒张期。 4.4.当心率加快时，心动周期缩短，收缩和舒张期当心率加快时，心动周期缩短，收缩和舒张期均相应缩短，但舒张期缩短的比例大。均相应缩短，但舒张期缩短的比例大。要注意的几个问题：要注意的几个问题：( (二二) )心脏的泵血过程心脏的泵血过程 1. 心室收缩期心室收缩期（period of isovolumic contraction） 从房室瓣关闭至主动脉瓣开启的时间。从房室瓣关闭至主动脉瓣开启的时间。 心室肌收缩心室肌收缩 室内压升高室内压升高 房内压房内压 房室房室瓣关闭，但室内压仍然瓣关闭，但室内压仍然 动脉
5、压动脉压 动脉瓣开放动脉瓣开放 血液由心室射入动脉。血液由心室射入动脉。 特点：房室瓣关，主动脉瓣开；心室肌强烈特点：房室瓣关，主动脉瓣开；心室肌强烈收缩，收缩，室内压继续上升到峰值室内压继续上升到峰值。由心室射入主。由心室射入主动脉血量占总射血量动脉血量占总射血量70 。（period of slow ejection） 室内压由峰值逐渐下降室内压由峰值逐渐下降 射血速度减慢，依射血速度减慢，依 靠惯性射血。靠惯性射血。心动周期各时相中，左心动周期各时相中，左侧心脏内压力、容积和侧心脏内压力、容积和瓣膜等变化瓣膜等变化1.心房收缩期，心房收缩期，2.等容等容收缩期，收缩期，3.快速射血期，快
6、速射血期，4.减慢射血期，减慢射血期，5.等容等容舒张期，舒张期，6.快速充盈期，快速充盈期，7.减慢充盈期减慢充盈期AO和和AC：分别表示主：分别表示主动脉瓣开启和关闭；动脉瓣开启和关闭；MC和和MO：分别表示：分别表示二尖瓣关闭和开启。二尖瓣关闭和开启。2. 心室舒张期心室舒张期（period of isovolumic relaxation） 心室肌舒张心室肌舒张 室内压下降室内压下降 房内压房内压 房室瓣房室瓣仍然关闭仍然关闭 心室容积不变心室容积不变 特点：房室瓣关闭，动脉瓣关闭；血液不特点：房室瓣关闭，动脉瓣关闭；血液不进不出，心室容积不变进不出，心室容积不变 房室瓣开启，心室容积
7、增大房室瓣开启，心室容积增大 入室血流速度减慢，心室容积继续增大入室血流速度减慢，心室容积继续增大 房内压升高，心房内血液挤入心室房内压升高，心房内血液挤入心室 （三）心房在心脏泵血活动中的作用（三）心房在心脏泵血活动中的作用v临时接纳和储存血液临时接纳和储存血液-心室收缩期心室收缩期v血液从静脉返回心室的一个通道血液从静脉返回心室的一个通道-全心舒张期全心舒张期( (心室舒张早、中期心室舒张早、中期) )v初级泵初级泵-心房收缩期心房收缩期( (心室舒张后期心室舒张后期) )v安静时心房收缩对心室充盈的作用并非主要，如安静时心房收缩对心室充盈的作用并非主要，如心房颤动时对心室的充盈和射血功能
8、影响并不严心房颤动时对心室的充盈和射血功能影响并不严重，而心室颤动时心脏泵血活动立即停止。重，而心室颤动时心脏泵血活动立即停止。 心动周期中房内压的变化心动周期中房内压的变化v心动周期中，左心房内压力曲线依次出心动周期中，左心房内压力曲线依次出 现现a a、c c、v v三个较小的正向波。三个较小的正向波。v心房收缩时房内压升高形成心房收缩时房内压升高形成a a波的升支；随后波的升支；随后心房舒张，房内压回降，形成心房舒张，房内压回降，形成a a波的降支。波的降支。a a波波是心房收缩的标志是心房收缩的标志。（四）心音（四）心音v1.1.心音：用听诊器在胸壁听到心脏瓣膜关闭和心音：用听诊器在胸
9、壁听到心脏瓣膜关闭和 血液撞击心室壁引起的振动所产生的声音。血液撞击心室壁引起的振动所产生的声音。v2.2.类型：第一心音类型：第一心音( (多见多见) ) 第二心音第二心音( (多见多见) ) 第三心音第三心音( (少见少见) ) 第四心音第四心音( (少见少见) )第一心音与第二心音比较第一心音与第二心音比较心心 音音产产 生生 时时 间间产生的主产生的主要原因要原因意意 义义第一第一心音心音心室收缩期心室收缩期房室瓣关闭房室瓣关闭心室壁振动心室壁振动动脉壁振动动脉壁振动反映房室瓣反映房室瓣的功能状态的功能状态第二第二心音心音心室舒张早期心室舒张早期动脉瓣关闭动脉瓣关闭心室壁振动心室壁振动
10、反映动脉瓣反映动脉瓣的功能状态的功能状态 1. 1.每搏输出量和射血分数每搏输出量和射血分数 每搏输出量每搏输出量(stroke volume)(stroke volume)：一次心搏由一：一次心搏由一 侧心室射出的血量，简称搏出量。正常成年人安侧心室射出的血量，简称搏出量。正常成年人安 静状态下为静状态下为70ml70ml。 生理意义：心功能的基础参数。生理意义：心功能的基础参数。 每搏输出量每搏输出量SV=SV=收缩前心室容积收缩前心室容积- -收缩后心室收缩后心室 容积容积= =舒张末期容量舒张末期容量(EDV)-(EDV)-收缩末期容量（收缩末期容量（ESVESV）二、心输出量与心脏做
11、功二、心输出量与心脏做功 射血分数（射血分数（ejection fraction）: :搏搏出量占心室出量占心室舒张末期容积的百分比，健康成年人为舒张末期容积的百分比，健康成年人为55%65%。 射血分数射血分数 = 搏出量搏出量/心室舒张末期容积心室舒张末期容积 100% 生理意义：评价心脏射血能力，对早期发现生理意义：评价心脏射血能力，对早期发现心脏泵血功能异常具有重要意义。心室功能减退、心脏泵血功能异常具有重要意义。心室功能减退、心室异常扩大的患者射血分数明显降低。心室异常扩大的患者射血分数明显降低。2.2.每分输出量和心指数每分输出量和心指数 每分输出量每分输出量(minute vol
12、ume)：一侧心室每分一侧心室每分钟射出的血液量，简称心输出量钟射出的血液量，简称心输出量(cardiac output)，等于搏出量等于搏出量 心率。心率。 正常值正常值 : 4.56L/min（健康成年男性在安静状（健康成年男性在安静状态下）态下） 生理意义：评价不同状态下的心功能生理意义：评价不同状态下的心功能 心指数心指数(cardiac index) （1）定义定义：每平方米体表面积的心输出量：每平方米体表面积的心输出量 （2）正常值：）正常值：3.03.5L/(min.m2) （中等身材成年（中等身材成年人的静息心指数）人的静息心指数） （3）变化：）变化：10岁左右静息心指数最高
13、岁左右静息心指数最高, 为为4L/(min.m2) ，以后随年龄增长而下降。到，以后随年龄增长而下降。到80岁时接近岁时接近2L/(min.m2) v心脏所做的功分为两类：心脏所做的功分为两类： 外功：压力外功：压力- -容积功（由心室收缩产生和容积功（由心室收缩产生和维持一定压力并推动血液流动所做的机械功）维持一定压力并推动血液流动所做的机械功） 内功：心脏活动中用于完成主动转运，产内功：心脏活动中用于完成主动转运，产生兴奋和收缩，产生和维持心壁张力等所消生兴奋和收缩，产生和维持心壁张力等所消耗的能量。耗的能量。心脏做功量的测定心脏做功量的测定 每搏功（每搏功（stroke work）:简称
14、搏功，指心室简称搏功，指心室一次收缩射血所做的外功一次收缩射血所做的外功 每搏功每搏功 = 压力压力-容积功容积功+血流动能血流动能 左心室每搏功左心室每搏功=搏出量搏出量(L) 13.6 9.807 (平均平均动脉压动脉压-左心房平均压左心房平均压) (1/1000) （平均动脉压代替射血期左心室内压平均值，（平均动脉压代替射血期左心室内压平均值，以左心房平均压代替左心室舒张末期压）以左心房平均压代替左心室舒张末期压） 每分功每分功 （minute work）：）：简称分功，简称分功，指心室每分钟内收缩射血所做的功。指心室每分钟内收缩射血所做的功。 每分功每分功 = 每搏功每搏功 心率心率
15、右心室做功量只有左心室的右心室做功量只有左心室的1/6 生理意义：能更全面评价心脏泵血功能，生理意义：能更全面评价心脏泵血功能，尤其在动脉血压水平不同的个体之间或同一尤其在动脉血压水平不同的个体之间或同一个体动脉血压发生改变前后。个体动脉血压发生改变前后。三、心脏泵血功能的储备三、心脏泵血功能的储备 定义：心输出量随机体代谢的需要而增加定义：心输出量随机体代谢的需要而增加的能力，称为心泵功能储备或心力储备。的能力，称为心泵功能储备或心力储备。（1）搏出量储备）搏出量储备 收缩期贮备收缩期贮备是提高心输出量的重要途径，是提高心输出量的重要途径，正常成年人为正常成年人为3540ml ； 舒张期储备
16、舒张期储备轻度储备作用，只有轻度储备作用，只有15ml。（2）心率贮备）心率贮备提高心输出量的重要途径，提高心输出量的重要途径，心心率在一定范围内加快，达到率在一定范围内加快，达到160180次次/分时，分时，心输出量心输出量可增加至静息时的可增加至静息时的22.5倍。倍。四、影响心输出量的因素四、影响心输出量的因素心输出量心输出量 搏出量搏出量 心率心率前负荷、后负荷、心肌收缩能力前负荷、后负荷、心肌收缩能力（一）（一）心室收缩的前负荷心室收缩的前负荷前负荷：肌肉在收缩前所承受的负荷。前负荷：肌肉在收缩前所承受的负荷。心室肌的前负荷：心室舒张末期容积或压力，心室肌的前负荷：心室舒张末期容积或
17、压力，常用心室舒张末期的心房内压力来反映常用心室舒张末期的心房内压力来反映。（1 1）心功能曲线与心定律）心功能曲线与心定律v心室功能曲线分三段：心室功能曲线分三段： 左心室舒张末期压在左心室舒张末期压在515mmHg范围内为曲线范围内为曲线的上升支。的上升支。 通常情况下左心室舒张压为通常情况下左心室舒张压为56mmHg，而而1215mmHg是心室是心室最适前负荷最适前负荷，说明心室有较大的，说明心室有较大的前负荷储备。前负荷储备。 左心室舒张末期压在左心室舒张末期压在1520mmHg，曲线平坦，曲线平坦，前负荷的变化对每搏功和心脏泵血功能的影响不大；前负荷的变化对每搏功和心脏泵血功能的影响
18、不大； 左心室舒张末期压大于左心室舒张末期压大于20mmHg，曲线平坦或，曲线平坦或轻度下倾，无明显的降支。前负荷的变化引起每搏功轻度下倾，无明显的降支。前负荷的变化引起每搏功基本不变。基本不变。1.1.心肌异长自身调节心肌异长自身调节心室功能曲线心室功能曲线v心定律心定律 StarlingStarling发现，心脏能自动调节并平衡发现，心脏能自动调节并平衡心搏出量和回心血量之间的关系。心搏出量和回心血量之间的关系。 Starling Starling 机制：在一定范围内，回心机制：在一定范围内，回心血量越多，心脏舒张末期容积越大，心肌的初血量越多，心脏舒张末期容积越大，心肌的初长度增加，则心
19、室收缩力量也越强，搏出到主长度增加，则心室收缩力量也越强，搏出到主动脉的血量也越多，这一现象也称为动脉的血量也越多，这一现象也称为“心定心定律律”。 异长自身调节异长自身调节：通过改变心肌初长度使心：通过改变心肌初长度使心肌收缩力改变的调节。肌收缩力改变的调节。心肌肌小节初长度心肌肌小节初长度- -主动张力关系曲线主动张力关系曲线（2 2）正常心室肌的抗过度延伸特性）正常心室肌的抗过度延伸特性 肌节内连接蛋白的存在，心肌细胞外间质内含肌节内连接蛋白的存在，心肌细胞外间质内含有大量胶原纤维，加之心室由多层肌纤维呈交叉方有大量胶原纤维，加之心室由多层肌纤维呈交叉方向排列，因而向排列，因而心肌的伸展
20、性较小心肌的伸展性较小。 实验证明，即使在前负荷很大的情况下，心肌实验证明，即使在前负荷很大的情况下，心肌肌小节初长度一般也不会超过肌小节初长度一般也不会超过2.252.252.30m2.30m。心。心肌细胞这种抵抗过度延伸的特性，对心脏泵血功能肌细胞这种抵抗过度延伸的特性，对心脏泵血功能具有重要生理意义，使心脏在前负荷明显增加时一具有重要生理意义，使心脏在前负荷明显增加时一般不会发生搏出量和做功能力的下降。般不会发生搏出量和做功能力的下降。 （3 3）异长自身调节的生理学意义）异长自身调节的生理学意义v对搏出量的微小变化进行精细的调节，使心室射对搏出量的微小变化进行精细的调节，使心室射血量与
21、静脉回心血量之间保持平衡，从而使心室血量与静脉回心血量之间保持平衡，从而使心室舒张末期容积和压力保持在正常范围。舒张末期容积和压力保持在正常范围。2.2.影响前负荷的因素影响前负荷的因素 心室舒张末期充盈量心室舒张末期充盈量 = = 静脉回心血量静脉回心血量 + + 心室射血后残留血量心室射血后残留血量 （1 1）静脉回心血量）静脉回心血量（主要因素）（主要因素） 心室充盈时间：心率增快，心室舒张期和充心室充盈时间：心率增快，心室舒张期和充盈时间均缩短，心室充盈减少，回心血量减少。盈时间均缩短，心室充盈减少，回心血量减少。 静脉回流速度：静脉回流增快，心室充盈量静脉回流速度：静脉回流增快，心室
22、充盈量增多，回心血量增多。当外周静脉压增高或心房、增多，回心血量增多。当外周静脉压增高或心房、心室内压降低时，静脉回流速度加快。心室内压降低时，静脉回流速度加快。 心室舒张功能：舒张期心室舒张功能：舒张期CaCa2+2+回降速率越快，心回降速率越快，心肌舒张速率越快，快速充盈期产生的心室负压越大，肌舒张速率越快，快速充盈期产生的心室负压越大，抽吸作用越强。静脉回心血量越多。抽吸作用越强。静脉回心血量越多。 心室顺应性：心室顺应性高时，心室充心室顺应性：心室顺应性高时，心室充盈量增多，反之，充盈量减少。盈量增多，反之，充盈量减少。 心包腔内压：心包积液时，心包内压增心包腔内压：心包积液时，心包内
23、压增高，可使心室充盈受限，回心血量减少。高，可使心室充盈受限，回心血量减少。 （2 2）射血后心室内的剩余血量）射血后心室内的剩余血量 如果静脉回心血量不变，心室射血后残留如果静脉回心血量不变，心室射血后残留血量增加则心室充盈量增加；实际上，射血后血量增加则心室充盈量增加；实际上，射血后心室内残留血量增加，舒张期心室内压增高，心室内残留血量增加，舒张期心室内压增高，静脉回心血量减少，心室充盈量不一定增加。静脉回心血量减少，心室充盈量不一定增加。（二）（二）心室收缩的后负荷心室收缩的后负荷 心室后负荷：大动脉血压心室后负荷：大动脉血压 动脉血压增高动脉血压增高 等容收缩期室内压峰值增等容收缩期室
24、内压峰值增加，等容收缩期延长，射血期缩短；心室肌缩短的加，等容收缩期延长，射血期缩短；心室肌缩短的程度和速度均减小，每搏输出量暂时减少程度和速度均减小，每搏输出量暂时减少 心心室内剩余血量增加，如果回心血量不变，则心舒末室内剩余血量增加，如果回心血量不变，则心舒末期容积增大，通过自身调节机制可使搏出量恢复正期容积增大，通过自身调节机制可使搏出量恢复正常。常。 心室后负荷的改变直接影响搏出量，随后心室后负荷的改变直接影响搏出量，随后 通过心肌初长度改变和收缩能力的改变，使前通过心肌初长度改变和收缩能力的改变，使前 负荷和心肌收缩能力与后负荷相匹配，从而使负荷和心肌收缩能力与后负荷相匹配，从而使机
25、体得以在动脉血压增高情况下，能够维持适机体得以在动脉血压增高情况下，能够维持适 当的心输出量。当的心输出量。 动脉血压持续增高动脉血压持续增高 心室肌长期收缩心室肌长期收缩增强增强 心肌肥厚心肌肥厚 泵血功能减退泵血功能减退（三）（三）心肌收缩能力心肌收缩能力 定义定义：指心肌不依赖于前后负荷而能改变：指心肌不依赖于前后负荷而能改变其力学活动（收缩活动的强度和速度）的一种其力学活动（收缩活动的强度和速度）的一种内在特性，又称心肌的变力状态。内在特性，又称心肌的变力状态。 将通过心肌细胞本身收缩能力的改变而使将通过心肌细胞本身收缩能力的改变而使心脏搏出量和搏功发生相应改变的调节方式称心脏搏出量和
26、搏功发生相应改变的调节方式称为为等长自身调节等长自身调节。心室收缩能力增强，每搏功增加，心室收缩能力增强，每搏功增加，心脏泵血功能增强。心脏泵血功能增强。v心肌收缩能力影响因素心肌收缩能力影响因素 受多种因素影响，凡能影响兴奋受多种因素影响，凡能影响兴奋- -收缩耦联过收缩耦联过程各个环节的因素都能影响收缩能力。程各个环节的因素都能影响收缩能力。 活化横桥数目活化横桥数目和和肌球蛋白头部肌球蛋白头部ATPATP酶的活性酶的活性是是调控收缩能力的主要因素。活化横桥在全部横桥中调控收缩能力的主要因素。活化横桥在全部横桥中所占的比例，取决于兴奋后胞浆内所占的比例，取决于兴奋后胞浆内CaCa2 2浓度
27、和（或）浓度和（或）肌钙蛋白对肌钙蛋白对CaCa2 2的亲和力。的亲和力。 v收缩能力增加：收缩能力增加： 去甲肾上腺素去甲肾上腺素 Ca2通道通透性增加通道通透性增加 Ca2内流增加内流增加 活化的横桥数目增加活化的横桥数目增加 心缩心缩力增加力增加 钙增敏剂增加肌钙蛋白对钙增敏剂增加肌钙蛋白对CaCa2 2的亲和力，肌的亲和力，肌钙蛋白对胞质中钙蛋白对胞质中CaCa2 2的利用率增加，的利用率增加，活化的横桥活化的横桥数目增加，心缩力增加。数目增加，心缩力增加。（四）（四）心率心率 定义定义：单位时间内（：单位时间内（1分钟）心脏搏动的次数。分钟）心脏搏动的次数。可随年龄、性别和不同生理状
28、态而发生较大的变动。可随年龄、性别和不同生理状态而发生较大的变动。 正常值正常值：成年人安静时，：成年人安静时，60 100次次/分。分。 个体差异及生理变动：个体差异及生理变动： 新生儿（新生儿（140次次/分）分）成年人（成年人（60 100次次/分）分） 性别：女性别：女男男 体质：弱体质：弱强强 状态：运动、情绪激动状态：运动、情绪激动 安静、休息状态安静、休息状态 体温每升高体温每升高1 ，心率增加，心率增加1218次次v心率对心输出量的影响：心率对心输出量的影响： 40180次次/分分 随着心率加快，心输出量增加。随着心率加快，心输出量增加。 180次次/分分 心室充盈时间过短而充
29、盈量减少，导致心室充盈时间过短而充盈量减少，导致搏出量减少，心输出量下降。搏出量减少，心输出量下降。 40次次/分分 心舒期虽然延长，但心室充盈已接近最心舒期虽然延长，但心室充盈已接近最大限度，不能再进一步增加搏出量，心输出大限度，不能再进一步增加搏出量，心输出量减少。量减少。五、心功能评价五、心功能评价v心导管检查是评价心室功能的金标准。应用心导心导管检查是评价心室功能的金标准。应用心导管技术可同时进行压力和容积的测定等以评价心管技术可同时进行压力和容积的测定等以评价心功能。功能。（一）从心室压力变化评价心功能（一）从心室压力变化评价心功能v心脏射血功能评价指标：搏出量、射血分数、心心脏射血功能评价指标：搏出量、射血分数、心输出量、心指数、每搏功和每分功；心室收缩压输出量、心指数、每搏功和每分功；心室收缩压变化速率曲线。变化速率曲线。v心室舒张功能评价：心室舒张压变化速率曲线心室舒张功能评价：心室舒张压变化速率曲线（二）从心室容积变化评价心功能（二）从心室容积变化评价心功能v超声心动图检测超声心动图检测 1. 心室收缩功能评价心室收缩功能评价 2. 心室舒张功能评价心室舒张功能评价（三）应用心室压力（三）应用心室压力-容积环评价心功能容积环评价心功能
