1、第三节第三节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能.一、心动周期和心率一、心动周期和心率 心脏一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期心脏一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期心动周期（心动周期（cardiac cycle）心率（心率（heart rate，HR）单位时间内心脏搏动的次数单位时间内心脏搏动的次数,即心跳频率即心跳频率.0.80.50.40.30.20.10.70.6房室瓣关闭房室瓣关闭动脉瓣开放动脉瓣开放房室瓣开放房室瓣开放动脉瓣关闭动脉瓣关闭心室收缩心室收缩心房收缩心房收缩全心舒张全心舒张房室舒张房室舒张特点特点:1.房室不同时收缩房室不同时收缩,心室收缩紧跟在心房收缩完毕后进行心室收缩紧
2、跟在心房收缩完毕后进行 2.有一个全心舒张期有一个全心舒张期 3.舒张期长于收缩期舒张期长于收缩期:有利于心脏充盈与心脏供血有利于心脏充盈与心脏供血.心率快慢主要影响舒张期：心率快慢主要影响舒张期：心率减慢：心舒期心率减慢：心舒期充盈充盈心率加快：心舒期心率加快：心舒期充盈充盈 心缩心缩(舒舒)期习惯以心室的活动作为心脏期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。活动的指标。.二、心脏泵血的过程和机制二、心脏泵血的过程和机制心脏泵血功能的完成两个因素：心脏泵血功能的完成两个因素：心脏节律性收缩和舒张而造成心心脏节律性收缩和舒张而造成心室和心房及动脉之间的压力差，形室和心房及动脉之间的压力差，形成推动
3、血液流动的成推动血液流动的动力动力。心脏内心脏内4套瓣膜的启闭控制着血套瓣膜的启闭控制着血流的流的方向方向。.1.心室心室收缩期收缩期（1 1）等容收缩期：）等容收缩期：心室开始收缩心室开始收缩 室内压急剧室内压急剧 （左室内压（左室内压近近80mmHg80mmHg）房室瓣关闭房室瓣关闭 (动脉瓣仍处于关闭状态动脉瓣仍处于关闭状态)（容积不变、血液不流容积不变、血液不流）继续收缩继续收缩 快速射血期快速射血期（一）心室（一）心室的射血和充盈过程的射血和充盈过程.（2 2）快速射血期：）快速射血期：心室继续收缩心室继续收缩 室内压动脉压室内压动脉压 （左室（左室80mmHg80mmHg）（右室（
4、右室8mmHg8mmHg）动脉瓣开放动脉瓣开放 （房室瓣仍处于关闭状态）（房室瓣仍处于关闭状态）迅速射血入动脉迅速射血入动脉 （占射血量（占射血量70%70%）心室容积迅速心室容积迅速 减慢射血期减慢射血期.（3 3）减慢射血期：）减慢射血期：迅速射血入动脉后迅速射血入动脉后 心室容积继续心室容积继续 室内压略动脉压室内压略动脉压 射血能射血能=血液的动能血液的动能 继续射血入动脉继续射血入动脉 （占射血量（占射血量30%30%）心室容积继续心室容积继续 心室舒张前期心室舒张前期.2.2.心室舒张心室舒张期期（1 1）等容舒张期：）等容舒张期：心室开始舒张心室开始舒张 室内压迅速室内压迅速 （
5、室内压（室内压=动脉压）动脉压）动脉瓣关闭动脉瓣关闭 心室继续舒张心室继续舒张 室内压急剧迅速室内压急剧迅速 (室内压仍房内压室内压仍房内压,房室瓣仍处于关闭状态房室瓣仍处于关闭状态)（容积不变、血液不流容积不变、血液不流）快速充盈期快速充盈期.（2 2）快速充盈期：）快速充盈期：等容舒张期末等容舒张期末 室内压室内压 （室内压房内压）（室内压房内压）房室瓣开放房室瓣开放 心室继续舒张心室继续舒张 室内压室内压 (室内压室内压房内压房内压=负压负压)心房和大心房和大V V内的血液快速入室内的血液快速入室 （占总充盈量（占总充盈量2/32/3）心室容积迅速心室容积迅速.（3 3）减慢充盈期：）减
6、慢充盈期：随着心室内血随着心室内血液的充盈，心室与液的充盈，心室与心房、大心房、大V V间的压力间的压力差减小，血液流入差减小，血液流入心室的速度减慢。心室的速度减慢。其前半期为大其前半期为大V V的血液经心房流入的血液经心房流入心室；后半期为心心室；后半期为心房收缩期的挤血入房收缩期的挤血入心室。心室。.（4 4）心房收）心房收缩期缩期：心房收缩心房收缩 心房容积心房容积 房内压房内压 (右房右房4-6mmHg)4-6mmHg)(左房左房6-7mmHg)6-7mmHg)房室瓣开放房室瓣开放 （动脉瓣处关闭状态）（动脉瓣处关闭状态）挤血入心室挤血入心室 （占心室充盈量（占心室充盈量25%25%
7、）心房舒张心房舒张 （75%75%由由V V经心房流入心室）经心房流入心室）.心脏泵血过程心脏泵血过程.心动周期中压力、心动周期中压力、容积等变化容积等变化 心房收缩期心房收缩期 等容收缩期等容收缩期 快速射血期快速射血期 缓慢射血期缓慢射血期 等容舒张期等容舒张期 快速充盈期快速充盈期 减慢充盈期减慢充盈期 主主A内压内压左心室内压左心室内压左心房内压左心房内压心音心音心室容积心室容积.A波波：心房收缩时，心房收缩时，房内压升高形成房内压升高形成。c波波：心室收缩，房室心室收缩，房室瓣凸入心房，导致房瓣凸入心房，导致房内压略升高形成内压略升高形成。v波波：心室收缩期末，心室收缩期末，血液从静
8、脉回流入心血液从静脉回流入心房，房内压持续升高房，房内压持续升高形成。形成。（二）心房在心脏泵血过程中的作用（二）心房在心脏泵血过程中的作用.心脏不断泵血以保证机体代谢的需要，用心脏心脏不断泵血以保证机体代谢的需要，用心脏泵出的血液量是衡量心脏功能的基本指标。但单纯泵出的血液量是衡量心脏功能的基本指标。但单纯以一项指标来评定不同个体的心功能状态，具有局以一项指标来评定不同个体的心功能状态，具有局限性，甚至会作出错误的判断，因此，综合多项指限性，甚至会作出错误的判断，因此，综合多项指标，有利于客观判断某一个体的心脏泵血功能。标，有利于客观判断某一个体的心脏泵血功能。三、心脏泵血功能的评定三、心脏
9、泵血功能的评定.每搏输出量每搏输出量：一侧心室一侧心室一次心搏所射出的血量。一次心搏所射出的血量。（606080ml80ml）。）。（一）每搏输出量和射血分数（一）每搏输出量和射血分数 搏出量，相当于心室舒张末期容积搏出量，相当于心室舒张末期容积(130(130145ml)145ml)与心室收缩末期容积之差与心室收缩末期容积之差，每次心搏，心室内血液并，每次心搏，心室内血液并没有全部被射出。没有全部被射出。.生理生理:在正常范围内，搏出量与心舒末期容积相适应在正常范围内，搏出量与心舒末期容积相适应，心舒心舒 末期容积增加，搏输出量增加，射血分数不变。末期容积增加，搏输出量增加，射血分数不变。射
10、血分数射血分数=每搏输出量和心舒末期容量的百分比。每搏输出量和心舒末期容量的百分比。(606080ml80ml130130145ml 145ml mlml50506060)。病理病理:在心功能减退、心室扩大时，搏输出量虽可与正常人在心功能减退、心室扩大时，搏输出量虽可与正常人 无明显差别，但已不能与扩大的心舒末期容积相适应，无明显差别，但已不能与扩大的心舒末期容积相适应，射血分数明显下降。射血分数明显下降。射血分数射血分数的大小和每搏输出量和舒张末期容量有关。的大小和每搏输出量和舒张末期容量有关。心缩心缩收缩末期容量收缩末期容量射血分数射血分数；静脉回心血量静脉回心血量心舒张末期容积心舒张末期
11、容积 。%100)()(MLML心输末期容积每搏输出量射血分数.每分输出量每分输出量：每分钟由一侧心室输出的血液总量：每分钟由一侧心室输出的血液总量,简称心简称心输出量输出量。（二）每分输出量与心指数（二）每分输出量与心指数心心 指指 数数：空腹和安静状态下：空腹和安静状态下,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。(3.0 (3.03.5L/min.m3.5L/min.m2 2)心输出量心输出量=每搏输出量每搏输出量心率心率 (4.56L/min)心输出量随着机体活动和代谢情况而变化（运动、情绪激心输出量随着机体活动和代谢情况而变化（运动、情绪激动、怀孕等）；女子较同体重男子约
12、低动、怀孕等）；女子较同体重男子约低1010。心指数在心指数在1010岁左右最大（岁左右最大（4L/min.m4L/min.m2 2以上）；以后随年龄增以上）；以后随年龄增长而逐渐下降长而逐渐下降,到到8080岁时，接近岁时，接近2L/min.m2L/min.m2 2。分析比较不同个体心功能的常用指标。分析比较不同个体心功能的常用指标。22min/)mmin L/(mL体表面积心输出量心指数.心脏作功所释放的能量转化为压强能和血流的动能二部分。心脏作功所释放的能量转化为压强能和血流的动能二部分。搏出功搏出功：搏出功搏出功(J)=每搏输出量每搏输出量(L)(平均动脉压平均动脉压平均心房平均心房压
13、压)13.613.69.8079.807(1/1000(1/1000)=83.1g.m)=83.1g.m)。每分功每分功=搏出功搏出功心心 率率 心脏收缩不仅排出一定量的血液，而且使这部分血液具有较高心脏收缩不仅排出一定量的血液，而且使这部分血液具有较高的压强能和较快的流速。在动脉压增高的情况下，心脏要射出与的压强能和较快的流速。在动脉压增高的情况下，心脏要射出与原先同等量的血液，就必须加强收缩。原先同等量的血液，就必须加强收缩。用心脏作功量要比单纯的心输出量评定心脏泵血功能的指标更用心脏作功量要比单纯的心输出量评定心脏泵血功能的指标更为全面。为全面。（三）心脏作功（三）心脏作功.心脏泵血功能
14、体现为心脏泵血功能体现为心输出量心输出量 心输出量心输出量=搏出量搏出量心率心率 因此，凡能影响搏出量和心率的因素因此，凡能影响搏出量和心率的因素均可影响心输出量。均可影响心输出量。四、影响心脏泵血功能的因素四、影响心脏泵血功能的因素.（一）每搏输出量的影响（一）每搏输出量的影响 搏出量取决于心室肌收缩的强度和速度搏出量取决于心室肌收缩的强度和速度,其收缩的强其收缩的强度和速度受度和速度受前负荷、负后荷前负荷、负后荷和和心肌收缩能力心肌收缩能力的影响。的影响。.前负荷前负荷是指心室肌收缩前所承受的负荷是指心室肌收缩前所承受的负荷。1前负荷对搏出量的影响前负荷对搏出量的影响 心室肌的前负荷、心室
15、肌的初长度、心室舒张末期充心室肌的前负荷、心室肌的初长度、心室舒张末期充盈量或充盈压，是对同一种变化从不同角度测量的不同表盈量或充盈压，是对同一种变化从不同角度测量的不同表达方式。达方式。前负荷决定着心肌的初长度，心室肌的初长度取决于前负荷决定着心肌的初长度，心室肌的初长度取决于心室舒张末期充盈血量或充盈压。心室舒张末期充盈血量或充盈压。.回心血量回心血量心舒张期充盈心舒张期充盈心肌初长度和前负荷心肌初长度和前负荷心肌收缩力心肌收缩力心搏出量心搏出量 心脏能自动地调节并平衡心搏出量和回心血量之间的关系心脏能自动地调节并平衡心搏出量和回心血量之间的关系:心心的的定定律律 .心脏不需要神经和体液因
16、素参与的自身调节机制，可通过心脏不需要神经和体液因素参与的自身调节机制，可通过心室功能曲线心室功能曲线(Starling(Starling曲线曲线)来说明。来说明。中段中段：心室压在心室压在2.0-2.7kPa,2.0-2.7kPa,曲线趋平坦曲线趋平坦,说明前负荷在说明前负荷在上限范围内，对泵血功能影上限范围内，对泵血功能影响不大。响不大。右右段段左左段段中中段段左段左段：人体人体心室最适前负荷心室最适前负荷（1.6-2.0kPa1.6-2.0kPa）和）和心室正常心室正常工作段工作段（0.7-0.8kPa0.7-0.8kPa）,搏搏功随初长度增加而增加。功随初长度增加而增加。右段右段：心室
17、压心室压2.7kPa,2.7kPa,曲线曲线平坦或略降。说明正常心室平坦或略降。说明正常心室的充盈压即使很高的充盈压即使很高,搏功基搏功基本不变或轻度减少本不变或轻度减少.为什么心室功能曲线无明显的降支？为什么心室功能曲线无明显的降支？前 负 荷 AT：主动张力主动张力 RT：静息张力（被动张力）静息张力（被动张力）Tmax:最大张力最大张力 Lopt:最适初长最适初长.*机制机制 心肌细胞外间质内含有大量劲度较大的胶原纤维，加心肌细胞外间质内含有大量劲度较大的胶原纤维，加之心室由多层肌纤维组成，肌纤维有多种走势和排列方向之心室由多层肌纤维组成，肌纤维有多种走势和排列方向,使得心肌的伸展性较小
18、，静息被动张力大使得心肌的伸展性较小，静息被动张力大,从而阻止心肌从而阻止心肌细胞过度拉长，使心肌肌小节的初长度一般不会超过细胞过度拉长，使心肌肌小节的初长度一般不会超过2.252.25 2.30m2.30m，而不出现降支。，而不出现降支。*意义意义 可使心脏不致于在前负荷明显增加时出现搏出量和作功可使心脏不致于在前负荷明显增加时出现搏出量和作功能力的下降。能力的下降。.意义意义:在于对搏出量进行精细的调节。在于对搏出量进行精细的调节。心室肌细胞的搏出功或搏出量随初长度增加而增加，这心室肌细胞的搏出功或搏出量随初长度增加而增加，这种通过心肌细胞本身的初长度变化而引起心肌收缩强度的变化，种通过心
19、肌细胞本身的初长度变化而引起心肌收缩强度的变化，称为心肌细胞的称为心肌细胞的异长自身调节异长自身调节，也称为，也称为 Starling机制机制。生理生理:心室搏出量随初长度增加而增加，当心室充盈量超过最心室搏出量随初长度增加而增加，当心室充盈量超过最 适前负荷适前负荷,心室的搏出量也不会随之而降低心室的搏出量也不会随之而降低。病理病理:慢性扩张性心脏病时慢性扩张性心脏病时,心肌细胞发生了组织学形态改变心肌细胞发生了组织学形态改变,心肌细胞收缩功能严重受损心肌细胞收缩功能严重受损,搏出量减低搏出量减低。.肌小节最适初长肌小节最适初长:2.0-2.22.0-2.2m m 特点特点:粗细肌丝粗细肌丝
20、处于最佳重叠状处于最佳重叠状态态,收缩时产生收缩时产生的张力最大的张力最大。.心室肌的前负荷是由心室舒张末期的血液充盈量（心室肌的前负荷是由心室舒张末期的血液充盈量（静静脉回心血量脉回心血量和和心室射血后剩余血量心室射血后剩余血量的总和）来决定的。静的总和）来决定的。静脉回心血量受脉回心血量受心室舒张充盈持续时间心室舒张充盈持续时间和和静脉回流速度静脉回流速度的影的影响。响。心室舒张末期充盈量（心室舒张末期充盈量（前负荷前负荷）是调节每搏输出量的）是调节每搏输出量的一个重要因素一个重要因素。.2.2.后负荷对搏出量的影响后负荷对搏出量的影响 心室肌收缩时，必须克服动脉压的阻力，推开动脉瓣心室肌
21、收缩时，必须克服动脉压的阻力，推开动脉瓣才能将血液射入动脉。因此，动脉血压是心室收缩射血时才能将血液射入动脉。因此，动脉血压是心室收缩射血时所承受的后负荷。所承受的后负荷。后负荷后负荷:肌肉开始收缩之后所遇到的负荷或阻力。肌肉开始收缩之后所遇到的负荷或阻力。.2.2.后负荷对搏出量的影响后负荷对搏出量的影响 搏出量恢复正常搏出量恢复正常心室内剩余血量心室内剩余血量每搏出量每搏出量射血期射血期射血速射血速等容收缩期室内压等容收缩期室内压 动脉血压动脉血压（正常范围）（正常范围）心肌初长度心肌初长度心肌收缩能力心肌收缩能力.心肌收缩能力是指心肌不依赖于前、后负荷而能改变其心肌收缩能力是指心肌不依赖
22、于前、后负荷而能改变其力学活动的一种内在特性。当心肌收缩能力增强的时，其心力学活动的一种内在特性。当心肌收缩能力增强的时，其心室功能曲线向左上方移位；反之，则向右下方移位。室功能曲线向左上方移位；反之，则向右下方移位。意义意义：能对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。：能对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。心肌细胞活化的横桥增多，收缩能力增强，搏出量即心肌细胞活化的横桥增多，收缩能力增强，搏出量即增加；反之则减少。神经、体液及药物等都可通过改变心肌增加；反之则减少。神经、体液及药物等都可通过改变心肌收缩能力来调节心搏出量。收缩能力来调节心搏出量。3.心肌收缩能力的对搏出量的影响心肌收
23、缩能力的对搏出量的影响 这种调节方式与心肌初长无关，故称为这种调节方式与心肌初长无关，故称为等长自身调节等长自身调节(homeometric autoregulation)。.心心输出量心率输出量心率每搏输出量每搏输出量 (二二)心率的影响心率的影响 心率受自主神经控制心率受自主神经控制:交感神经活动增强时，心率加交感神经活动增强时，心率加快；迷走神经活动增强时，心率减慢。快；迷走神经活动增强时，心率减慢。心率的体液因素心率的体液因素:肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素。激素。心率受体温的影响，体温升高心率受体温的影响，体温升高1 10 0C C，每分钟心搏将，每
24、分钟心搏将增加增加12-1812-18次。次。4040180180次次/分分:心率心率每分心输出量每分心输出量 180180次次/分分:舒张期舒张期充盈时间充盈时间 心输出量心输出量。4040次次/分分:舒张期舒张期心室充盈接近最大限度，不能增心室充盈接近最大限度，不能增加充盈量和搏出量充盈量加充盈量和搏出量充盈量每分心输出量每分心输出量。.概念概念：心输出量随机体代谢的需要而增加的能力。：心输出量随机体代谢的需要而增加的能力。心率贮备心率贮备(增加增加1-1.51-1.5倍倍)75次分次分180次分次分 搏出量贮备搏出量贮备收缩期贮备：收缩期贮备：555560ml60ml舒张期贮备：舒张期贮备：15ml15ml六、心力贮备六、心力贮备意义意义：反映心脏泵血功能对代谢需要的适应能力，反映心脏泵血功能对代谢需要的适应能力，组成组成：反映心脏的健康和强壮程度。反映心脏的健康和强壮程度。.
