心臟活動(dòng)中的力現(xiàn)象

心臟和血管的力現(xiàn)象血液在人的體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，把營養(yǎng)物質(zhì)輸送到全身各處，并將人體內(nèi)的代謝廢物收集起來，排出體外。血液循環(huán)系統(tǒng)中血液周流不息、循環(huán)不止，推動(dòng)血液運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源是心臟，心臟有節(jié)律的收縮和舒張運(yùn)動(dòng)，以及心臟瓣膜的單向?qū)Я髯饔?，保證了心臟能起到推動(dòng)血液循環(huán)的動(dòng)力泵作用。人的心臟分為四個(gè)腔室：左心房、右心房、左心室、右心室，心房壁薄、心室壁厚，且左心室比右心室厚，這主要是它們?cè)谘貉h(huán)中起的作用及提供和承受的壓力的大小不同所致，右心室的壓力僅為左心室的1/6左右。體循環(huán)動(dòng)力源于左心室，血泵入主動(dòng)脈，經(jīng)過動(dòng)脈、毛細(xì)血管、靜脈系統(tǒng)流回右心房，經(jīng)三尖瓣進(jìn)入右心室。肺循環(huán)的動(dòng)力由此發(fā)出，右心室收縮將血泵入肺動(dòng)脈，經(jīng)肺微血管進(jìn)行氧合后進(jìn)入肺靜脈，流回左心房，左心房中的經(jīng)二尖瓣再壓入左心室，從而完成了整個(gè)血液循環(huán)。心臟的不斷跳動(dòng)是血液循環(huán)的源動(dòng)力，生命不止心臟便跳動(dòng)不休，心臟為什么會(huì)有節(jié)律的跳動(dòng)呢？心臟中的心肌細(xì)胞有兩種類型。大多數(shù)為普通心肌細(xì)胞，在受到刺激以后，它們將發(fā)生收縮；刺激消失以后則又舒張開來。這樣的一次收縮和一次舒張合起來，便組合成了心臟的一次跳動(dòng)。另一些細(xì)胞為特殊心肌細(xì)胞，它們能夠按自身固有的規(guī)律，即自律性,不斷地產(chǎn)生興奮并傳導(dǎo)給普通心肌細(xì)胞，對(duì)其進(jìn)行刺激，使之收舒。在心臟的右心房接近上腔靜脈的入口附近，存在著一個(gè)由特殊心肌細(xì)胞匯集而成的竇房結(jié)。它的強(qiáng)有力的自律性興奮，通過傳導(dǎo)系統(tǒng)的傳播，決定著整個(gè)心臟的跳動(dòng)頻率，即心率。因此竇房結(jié)是心臟的起搏點(diǎn)。除竇房結(jié)之外還有房室結(jié)、浦肯野纖維也有自律性，但是這兩處的節(jié)律都比竇房結(jié)要低，當(dāng)竇房結(jié)發(fā)生病變時(shí)只能靠房室結(jié)和浦傾野纖維維持心跳，每分鐘只能跳50次以下，滿足不了身體的需要，于是即發(fā)生多種心律紊亂，甚者可引起心搏停止。這時(shí)就需要安裝心臟起搏器，以維持、控制心臟的跳動(dòng)，保證人體的正常需要。心肌細(xì)胞具有對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的能力，稱為興奮性，興奮性在心肌細(xì)胞的一次興奮過程中，發(fā)生周期性變化，該周期性變化包括有效不應(yīng)期、相對(duì)不應(yīng)期、超常期。心肌能夠在肌膜電位觸發(fā)下產(chǎn)生收縮反應(yīng)，稱收縮性。心肌收縮性有如下特點(diǎn)：1.心肌細(xì)胞收縮性明顯依賴于細(xì)胞外Ca2+。因?yàn)樾募〖?xì)胞肌質(zhì)網(wǎng)不發(fā)達(dá)，Ca2+儲(chǔ)存少，故血Ca2+濃度降低，影響心肌收縮。2?心肌收縮有“全或無”的特點(diǎn)。原因是心肌細(xì)胞間的閏盤區(qū)電阻小，興奮易通過。3?由于心肌有效不應(yīng)期長，所以心肌不會(huì)發(fā)生強(qiáng)直收縮。心臟的活動(dòng)是由心肌的收縮性與自律性、興奮性、傳導(dǎo)性共同決定。心臟的活動(dòng)還應(yīng)同血管的活動(dòng)聯(lián)系在一起，因?yàn)樗麄児餐M成了血液循環(huán)系統(tǒng)，心臟是動(dòng)力泵，血管是流體運(yùn)行的管道，而血液是其中運(yùn)行的流體，血液是粘性流體，但它和一般均勻的粘性液體又不同，血液中懸浮著很多的血細(xì)胞，如：紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板等，屬于牛頓流體，而血管既具有彈性又具有剛性，血管的管徑還會(huì)受到神經(jīng)調(diào)控，使得其流動(dòng)過程極其復(fù)雜。心臟收縮推動(dòng)血液沿血管按一定方向不斷地環(huán)流全身，心臟通過收縮和舒張交替的周期活動(dòng)來維持泵血功能。當(dāng)心臟收縮時(shí)，向主動(dòng)脈射血；心臟舒張時(shí)，不射血，假如血管沒有彈性的話，血流將是時(shí)斷時(shí)續(xù)的。而實(shí)際情況并不是這樣的，實(shí)際中由于血管的彈性當(dāng)心臟收縮射血時(shí)，血管擴(kuò)張將暫時(shí)沒有流走的血液貯存，心臟舒張時(shí)瓣膜關(guān)閉，血液無法流回心臟，便在血管收縮的壓力下繼續(xù)向前流動(dòng)，維持了血液的連續(xù)性。所以，由于血管具有彈性，特別是含有許多彈性纖維的動(dòng)脈壁，其應(yīng)力和應(yīng)變?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)成線性關(guān)系，再加上血液本身的慣性以及內(nèi)外摩擦等原因，血液在血管中的流動(dòng)是連續(xù)的。因此，富有彈性的血管對(duì)血液的流動(dòng)既起緩沖作用，又起著推動(dòng)作用。血管同心臟偶聯(lián)，共同擔(dān)負(fù)著血液循環(huán)的復(fù)雜過程，血液的流動(dòng)狀態(tài)由心臟的活動(dòng)狀況和血管的力學(xué)性質(zhì)和狀態(tài)共同決定。心臟的活動(dòng)狀態(tài)與機(jī)體活動(dòng)相關(guān)，當(dāng)機(jī)體處于劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，需氧量增加，就需要更多的血液運(yùn)送氧氣及營養(yǎng)物質(zhì)，心臟的搏動(dòng)就會(huì)加快。血管的力學(xué)性質(zhì)與血管壁的成份和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。血管壁具有多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，如同一個(gè)中空的管道，它承受血管壓力和管外組織的約束。構(gòu)成血管壁的主要成份是內(nèi)皮、彈性纖維、膠原纖維和平滑肌。血管的力學(xué)性質(zhì)主要取決于彈性纖維、膠原纖維和平滑肌的性質(zhì)、含量及空間構(gòu)型。彈性纖維、膠原纖維和平滑肌在力學(xué)性質(zhì)上有明顯差異。在低應(yīng)力下承載的主要是彈性纖維和平滑肌，膠原纖維有明顯的滯后環(huán)和應(yīng)力松馳，不易發(fā)生變形，很高的應(yīng)力才能引起很小的應(yīng)變。因此，在高應(yīng)力時(shí)，膠原纖維是主要的承載體。由于心臟的舒縮搏動(dòng)，使得動(dòng)脈內(nèi)壓有升有降，而這種內(nèi)壓的升降又由于動(dòng)脈管壁的彈性轉(zhuǎn)化為脈搏波的形式從主動(dòng)脈開始，沿著管壁而迅速傳播到各分支動(dòng)脈，直到微動(dòng)脈末梢。脈搏波的傳播速度與血流速度是兩種性質(zhì)完全不同的生理現(xiàn)象，一個(gè)是流體的流動(dòng)，一個(gè)是波沿管壁的傳播。當(dāng)心室收縮射血到主動(dòng)脈時(shí)，長長的血柱以每秒0.2?0.5米的速度沿著動(dòng)脈系統(tǒng)各分枝流動(dòng)，流動(dòng)速度以主動(dòng)脈最快，到微動(dòng)脈毛細(xì)血管網(wǎng)流速最慢，可以減速到停滯狀態(tài)，而脈搏波的傳播速度則因各段動(dòng)脈的管壁彈性不同而異。主動(dòng)脈管壁的彈性纖維最豐富，因而其擴(kuò)張性和彈性最大，脈搏波的傳播速度最慢，一般為3?5米每秒。中等大的動(dòng)脈如橈動(dòng)脈和股動(dòng)脈，其管壁的彈性纖維較少，擴(kuò)張性和彈性較小，脈搏波傳播速度較快，約為7?10米每秒。小動(dòng)脈彈性更小，傳播速度顯著加快，約為15?35米每秒。動(dòng)脈硬化時(shí)，脈搏波的傳播就更快?？梢哉J(rèn)為血液流速隨著管徑縮小而變慢，而脈搏波的傳播速度隨著管徑減小而變快。由于脈搏是動(dòng)脈血管隨心臟收縮和舒張而出現(xiàn)的周期性的搏動(dòng)而形成的，所以脈搏次數(shù)與心率一致。當(dāng)人體的某器官發(fā)生病變時(shí)，通常會(huì)使心跳發(fā)生快慢及強(qiáng)弱變化，并在脈搏上表現(xiàn)出來，所以古代的中醫(yī)們通過長期的經(jīng)驗(yàn)積累可以通過脈相的變化判斷出病癥，而脈相用現(xiàn)在的醫(yī)學(xué)術(shù)語解釋應(yīng)該是脈搏波的波形，動(dòng)脈脈搏波的波形可以用脈搏掃描儀器記錄。動(dòng)脈脈搏的波形可因描記方法和部位的不同而有差別，但一般都包括以下幾個(gè)組成部分：(1)上升支：在心室快速射血期，動(dòng)脈血壓迅速上升，管壁被擴(kuò)張，形成脈搏波形中的上升支。上升支的斜率和幅度受射血速度、心輸出量以及射血所遇的外周阻力的影響，射血遇到的阻力大，心輸出量小，射血速度慢，則脈搏波形中上升支的斜率小，幅度也低；反之，射血所遇的阻力小，心輸出量大，射血速度快，則上升支較陡，幅度也較大。大動(dòng)脈的可擴(kuò)張性減小時(shí)，彈性貯器作用減弱，動(dòng)脈血壓的波動(dòng)幅度增大，脈搏波上升支的斜率和幅度也加大。主動(dòng)脈瓣狹窄時(shí)，射血阻力高，脈搏波上升支的斜率和幅度都較小。(2)下降支：心室射血的后期，射血速度減慢，進(jìn)入主動(dòng)脈的血量少于由主動(dòng)脈流向外周的血量，故被擴(kuò)張的大動(dòng)脈開始回縮，動(dòng)脈血壓逐漸降低，形成脈搏波形中下降支的前段。隨后，心室舒張，動(dòng)脈血壓繼續(xù)下降，形成下降支的其余部分。在主動(dòng)脈記錄脈搏圖時(shí)，其下降支上有一個(gè)切跡，稱為降中峽。降中峽發(fā)生在主動(dòng)脈瓣關(guān)閉的瞬間。因?yàn)樾氖沂鎻垥r(shí)室內(nèi)壓下降，主動(dòng)脈內(nèi)的血液向心室方向返流。這一返流使主動(dòng)脈瓣很快關(guān)閉。返流的血液使主動(dòng)脈根部的容積增大，并且受到閉合的主動(dòng)脈瓣阻擋，發(fā)生一個(gè)返折波，因此在降中峽的后面形成一個(gè)短暫的向上的小波，稱為降中波。動(dòng)脈脈搏波形中下降支的形狀可大致反映外周阻力的高低。外周阻力高時(shí)，脈搏波降支的下降速率較慢，切跡的位置較高。如果外周阻力較低，則下降支的下降速率較快，切跡位置較低，切跡以后下降支的坡度小，較為平坦。主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全時(shí)，心舒期有部分血液倒流入心室。故下降支很陡，降中波不明顯或者消失。中國古代的先賢們通過大量地實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及不斷發(fā)展總結(jié)形成了體系完善的中醫(yī)體系，中醫(yī)講究望聞問切，其中的切就是切脈，一般用食指中指按病人橈動(dòng)脈的脈搏，通過觸感反映出脈動(dòng)頻率，幅度以及