心臟的泵血機(jī)制

1、心臟的泵血機(jī)制血液流動方向為：上下腔靜脈右心房右心室肺動脈肺循環(huán)肺靜脈左心房左心室主動脈體循環(huán)上下腔靜脈 體循環(huán)：血液由左心室流入主動脈、再流經(jīng)全身的動脈、毛細(xì)血管，靜脈最后匯集到上、下腔靜脈，流回右心房的循環(huán)經(jīng)過體循環(huán)，鮮紅的動脈血變成暗紅的靜脈血。 體循環(huán)又叫做大循環(huán)。 肺循環(huán)：血液由右心室流入肺動脈，再流經(jīng)肺部的毛細(xì)血管網(wǎng)，最后由肺靜脈流回左心房的循環(huán)，經(jīng)過肺循環(huán)，暗紅的靜脈血又變成了鮮紅的動脈血。 肺循環(huán)又叫做小循環(huán) 心臟的泵血機(jī)制 (the mechanism of cardiac pump function) （一） 心動周期的概念 心臟一次收縮和舒張構(gòu)成的一個機(jī)械活動周期，稱為心

2、動周期(cardiac cycle)。在一個心動周期中，心房和心室各自具有收縮期(systole)和舒張期(diastole)。 心房和心室的心動周期在發(fā)生順序上雖有先后，但周期的時間長度相同。由于心室在心臟泵血活動中起主要作用，故通常心動周期是指心室的活動周期。心動周期可作為分析心臟機(jī)械活動的基本單位。 心動周期的長度和心率成反變。如成年人的心率為每分鐘75次，則心動周期為0.8s。左右心房收縮期為0.1s，舒張期為0.7s。心房收縮期結(jié)束后，左右心室同步收縮，持續(xù)0.3s，心室舒張期為0.5s。心室舒張期的前0.4s期間，心房也處于舒張期，這一時期稱為全心舒張期。心率增快時心動周期縮短，收

3、縮期和舒張期都相應(yīng)縮短，但以舒張期縮短更為明顯，故心動周期中收縮期所占時間比例增大。因此，長時間的心率增快，使心肌工作時間相對延長，休息時間相對縮短，不利于心臟持久地活動。 （二）心臟的泵血過程 左、右心泵的活動基本相似，現(xiàn)以左心為例說明心臟的泵血過程（圖4-13）。 1心房收縮期：心房收縮前，心臟處于全心舒張期，房室瓣開啟，半月瓣關(guān)閉，血液從靜脈經(jīng)心房流入心室，使心臟不斷充盈。在全心舒張期回流入心室的血液量約占心室充盈量的75%。在全心舒張期之后是心房收縮期，歷時0.1s。心房壁較薄，收縮力不強(qiáng)，由心房收縮推動進(jìn)入心室的血液量通常只占心室充盈總量的25%左右。心房收縮時，靜脈入口處的環(huán)形肌也

4、收縮，再加上血液向前流動的慣性，所以雖然靜脈入心房處沒有瓣膜，心房內(nèi)的血液也很少返流回靜脈。心房收縮引起房內(nèi)壓和室內(nèi)壓都有輕度升高。 2心室收縮期 （1）等容收縮期：心房收縮結(jié)束后，心室開始收縮，室內(nèi)壓迅速升高。當(dāng)室內(nèi)壓超過房內(nèi)壓時，推動房室瓣關(guān)閉，阻止了血液返流入心房。房室瓣的關(guān)閉產(chǎn)生第一心音，是心室收縮期開始的標(biāo)志。由于這時室內(nèi)壓尚低于主動脈壓，半月瓣仍處在關(guān)閉狀態(tài)，心室成為一個封閉的腔。由于血液的不可壓縮性，盡管心室肌在強(qiáng)烈收縮，室內(nèi)壓急劇升高，但心室的容積不變，故名等容收縮期(isovolumic contraction phase)。此期持續(xù)約0.05s。當(dāng)主動脈壓增高或心肌收縮力降

5、低時，等容收縮期延長。 （2）射血期(ejection phase)：當(dāng)心室收縮引起的室內(nèi)壓升高超過主動脈壓時，血液循壓力梯度沖開半月瓣進(jìn)入主動脈，是為射血期。射血期又可以因為射血快慢而分為兩期。 1）快速射血期(rapid ejection phase)：在射血期的前期，由于心室肌的強(qiáng)烈收縮，心室內(nèi)壓繼續(xù)上升達(dá)到峰值，血液迅速由心室流向主動脈，心室容積迅速縮小，稱為快速射血期。此期歷時約0.1s，射血量約占心室總射血量的2/3。 2）減慢射血期(reduced ejection phase)：在快速射血后，心室內(nèi)血液量減少，心室肌收縮減弱，室內(nèi)壓自峰值逐漸下降，射血速度減慢。此期歷時約0.1

6、5s。 在快速射血期的中期或稍后，心室內(nèi)壓已略低于主動脈壓，但由于心室肌的收縮，心室內(nèi)血液具有較高的動能，故仍可在慣性作用下逆壓力梯度繼續(xù)流入主動脈。 3心室舒張期 （1）等容舒張期(isovolumic relaxation phase)：心室收縮完畢后開始舒張，室內(nèi)壓下降，當(dāng)室內(nèi)壓降低到低于主動脈壓時，血液向心室方向返流，推動半月瓣迅速關(guān)閉。半月瓣的關(guān)閉產(chǎn)生第二心音，是心室舒張期開始的標(biāo)志。半月瓣關(guān)閉后，室內(nèi)壓仍高于房內(nèi)壓，房室瓣處在關(guān)閉狀態(tài)，心室再次成為封閉的腔。心室繼續(xù)舒張引起室內(nèi)壓急劇下降而心室容積不變，稱為等容舒張期，歷時約0.060.08s。 （2）心室充盈期：隨著心室肌的舒張，

7、室內(nèi)壓進(jìn)一步下降，當(dāng)室內(nèi)壓低于房內(nèi)壓時，積聚在心房內(nèi)的血液即沖開房室瓣進(jìn)入心室，使心室充盈。 1）快速充盈期(rapid filling phase)：房室瓣開啟初期，房室壓力梯度大，再加上心室舒張時的抽吸作用，血液快速流入心室，心室容積快速上升。在此期間進(jìn)入心室的血液量占總充盈量的2/3，是心室充盈的主要階段，稱快速充盈期，歷時約0.11s。 2）減慢充盈期(reduced filling phase)：隨著心室血液充盈量的增加，房室壓力梯度減小，心室充盈速度減慢，心室容積進(jìn)一步增大，稱減慢充盈期，歷時約0.22s。 3）心房收縮期：在心室舒張的最后0.1s，下一個心動周期的心房收縮期開始，

8、使心室充盈量進(jìn)一步增加。 綜上所述，推動血液在心房和心室之間以及心室和主動脈之間流動的主要動力是壓力梯度。心室肌的收縮和舒張是造成室內(nèi)壓變化以及室內(nèi)壓和房內(nèi)壓、主動脈壓之間的壓力梯度的根本原因。心室肌的收縮造成的室內(nèi)壓上升推動射血，而心室肌的舒張造成的室內(nèi)壓急劇下降所形成的抽吸力是心室快速充盈的主要動力。房室瓣和半月瓣的開啟和關(guān)閉完全取決于瓣膜兩側(cè)的壓力梯度，是一個被動的過程。但瓣膜的活動保證了血液的單方向流動和室內(nèi)壓的急劇變化，有利于心室射血和充盈。如果瓣膜關(guān)閉不全，血液將發(fā)生返流，等容收縮期和等容舒張期心室內(nèi)壓的大幅度升降也不能實現(xiàn)，心臟的泵血功能將被削弱。 右心室泵血活動的過程和左心室相

9、同，但因肺動脈壓較低，僅為主動脈壓的1/6，故右室射血的阻力較低。在心動周期中，右心室內(nèi)壓變化幅度比左心室小得多。 （三）心房在心臟泵血活動中的作用 1心房的接納和初級泵作用：心房在心動周期的大部分時間里都處于舒張狀態(tài)，其主要作用是接納、儲存從靜脈不斷回流的血液。在心室收縮射血期間，這一作用的重要性尤為突出。在心室舒張的大部分時間里，心房也處在舒張狀態(tài)（全心舒張期），這時心房只是靜脈血液返流回心室的一條通道。只有在心室舒張期的后期，心房才收縮。雖然心房壁薄，收縮力量不強(qiáng)，收縮時間短，其收縮對心室的充盈僅起輔助作用，但是心房的收縮使心室舒張末期容積增大，心室肌收縮前的初長度增加，肌肉收縮力量加大

10、，從而提高心室的泵血功能效益。如果心房不能有效收縮，房內(nèi)壓將增加，不利于靜脈回流，間接影響心室射血。因此，心房收縮起著初級泵的作用，有利于心臟射血和靜脈回流。當(dāng)心房發(fā)生纖維性顫動而不能正常收縮時，心室充盈量減少，初級泵作用喪失，在安靜狀態(tài)下心室的射血量不至于受到嚴(yán)重影響，但是，在心率增快或心室順應(yīng)性下降而影響心室舒張期的被動充盈時，由于心室舒張末期容積減少，心室的射血量將會降低。 2心動周期中心房內(nèi)壓的變化：心動周期中心房內(nèi)壓力曲線依次出現(xiàn)a、c、v三個小的正向波和x、y兩個下降波。心房收縮時，房內(nèi)壓升高，形成a波，隨后心房舒張，壓力回降。心室開始收縮，房室瓣關(guān)閉，由于心室內(nèi)血液的推頂，使瓣膜向心房腔凸起，造成房內(nèi)壓輕度上升，形成c波。隨著心室射血，心室體積縮小，心底部下移，房室瓣也隨之被向下牽拉，使心房容積趨于擴(kuò)大，房內(nèi)壓下降，形成x降波。此后，因靜脈血不斷回流入心房，而房室瓣尚未開啟，使心房內(nèi)血液量不斷增加，房內(nèi)壓緩