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文檔簡介

胎兒心血管生理學

(FetalCardiovascularPhysiology)西安市第一醫(yī)院王少青心臟發(fā)育研究的動物實驗模型

(ExperimentalModelsofHeartDevelopment)

胎羊:最先采用鳥類:研究心臟非常早期發(fā)育

老鼠、兔子、小鼠:研究心臟晚期發(fā)育

不宜選用的實驗動物

胎兒心肌細胞電生理

(ElectricalPhysiologyofFetalCardiacMyocyte)胚胎和胎兒心臟興奮—收縮耦聯(lián)

興奮—收縮(EC)耦聯(lián)定義為膜表面去極化和通過肌漿網(wǎng)(SR)以及Na+—Ca2+交換進行Ca2+

繼發(fā)性釋放、再攝取之間的所有步驟。

Excitation—contraction(EC)couplingisdefinedasallthestepsbetweendepolarizationofthesurfacemembraneandthesubsequentreleaseandeventualreuptakeofCa2+bythesarcoplasmicreticulum(SR)andextrusionbyNa+—Ca2+exchange.—HessDB,HessLW.FetalEcho,1999:68.圖1心臟興奮—收縮耦聯(lián)示意圖

胚胎與成人心臟興奮—收縮耦聯(lián)的主要不同是發(fā)育中的胚胎心臟收縮基本取決于細胞外Ca2+濃度。

由于發(fā)育心肌中的肌漿網(wǎng)是稀少或缺乏的,所以胚胎與成人心臟興奮—收縮耦聯(lián)的第二個主要不同是在心臟舒張(松弛)期間Ca2+

的移動很大程度取決于Na+—Ca2+交換系統(tǒng)。

ThemajordifferenceincardiacECcouplingbetweenembryoandadultheartsistheprimarydependenceonextracellularCa2+forcontractionduringdevelopment.—HessDB,HessLW.FetalEcho,1999:68.BecausetheSRissparseorabsentinthedevelopingmyocardium,asecondmajordifferencebetweenembryonicandadultECcouplingisthatCa2+removalduringrelaxationdependslargelyontheNa+—Ca2+exchanger.—HessDB,HessLW.FetalEcho,1999:70.

胎兒心臟動作電位

圖2胚胎心肌細胞和成人心室肌細胞動作電位圖

實際上,它是清楚地告訴竇房結肌細胞基本上是胚胎心臟肌細胞。

Indeed,itisfairtosaythatSAnodalmyocytesareinessenceembryoniccardiacmyocytes.—HessDB,HessLW.FetalEcho,1999:71.胎兒心肌功能

(FetalMyocardialFunction) 心肌收縮力心肌非收縮蛋白胎兒含量(60%)高于成人(30%),使胎兒心肌纖維有較少的主動張力,較高的被動張力。心肌肌原纖維數(shù)量和細胞肌絲含量增加及橫管系統(tǒng)形成。胎兒心臟逐漸成熟變化過程中,似乎不妨礙心肌收縮,僅表現(xiàn)在聯(lián)合心輸出量非常小的差異。圖4心肌長度—張力曲線對比圖心肌舒張功能胎兒二尖瓣口血流頻譜表現(xiàn)A峰大于E峰,E/A<1。在整個妊娠期,A峰的峰值流速沒有明顯變化,E峰的峰值流速穩(wěn)定性增加,使E/A比值進行性增加。胎兒心肌舒張功能基本是通過心室主動松弛完成的。心肌舒張過程取決于Ca2+從肌鈣蛋白C的快速移動程度,取決于Na+—Ca2+交換系統(tǒng)(因為肌漿網(wǎng)結構與功能不發(fā)達)。前負荷(Preload)按照Frank—Starling定律,隨著心室容積增加使心肌肌原纖維拉長到最大長度,引起心肌收縮力增強。胎兒心肌硬度較大,至今依據(jù)Frank—Starling定律對胎兒心臟功能的解釋尚存在較多爭議。左室前負荷主要組成部分下腔靜脈回流血液經(jīng)卵圓孔血流量肺靜脈回流血液右室舒張功能右室前負荷主要組成部分上腔靜脈回流血液下腔靜脈回流血液經(jīng)卵圓孔血流量左房壓力后負荷(Afterload)胎兒左室后負荷取決于:心臟、腦和胎兒上半身動脈血管阻力主動脈峽部阻力胎兒右室后負荷取決于:降主動脈灌注范圍的動脈血管床阻力胎盤循環(huán)的血管阻力胎兒循環(huán)(血流)動力學

(FetalCirculatoryDynamics)胎兒循環(huán)血流動力學特征:并列的兩條動脈循環(huán)和各自的心室泵靜脈回流血液的混合高阻低血流量的肺循環(huán)低阻高血流量的胎盤循環(huán)存在心內(nèi)、心外血流分流并列的動脈循環(huán)胎兒左、右心室泵是以并列的體循環(huán)灌注,左室血液經(jīng)升主動脈,右室血液經(jīng)肺動脈主干和動脈導管到降主動脈。(一)心輸出量:聯(lián)合心輸出量(左、右心室均作用于體循環(huán))右室每搏量大于左室(胎兒:>28%)右室心輸出量大于左室(胎羊:右心室CO占55~67%)左室輸出血液主要供給心臟、腦和胎兒上身動脈血管,少部分(<10%)經(jīng)主動脈峽部到降主動脈,保障了胎兒重要器官氧的供給。右室輸出血液大多數(shù)經(jīng)動脈導管到降主動脈進入臍—胎循環(huán),便于從胎盤獲得大量氧。僅占聯(lián)合心輸出量10%以下血液到肺動脈循環(huán)。(二)心室壓力:左、右心室分擔同樣的體循環(huán)射血壓力(大約60mmHg),肺動脈壓稍高于主動脈壓。(三)背離途徑(deviationroadconcept)的存在:胎兒左或右心室功能不全時,功能正常的心室承擔聯(lián)合心輸出量,使人體動脈血管灌注無明顯減低。(四)、主動脈峽部血流類型收縮期,左室血液通過主動脈峽部向前流動。右室血液經(jīng)動脈導管流入到降主動脈后,除有向前流動的血液外,還有向主動脈峽部逆行方向流動的血液。

舒張期,在主動脈峽部血流表現(xiàn)除有向前流動的血液外,舒張早期出現(xiàn)逆行方向血流。靜脈回流血液的混合上腔靜脈回流的2%血液經(jīng)卵圓孔流入左房到左室,其余絕大多數(shù)上腔靜脈血液經(jīng)三尖瓣口流入右室。下腔靜脈回流的血液一部分(胎羊約占30%)經(jīng)卵圓孔流入左房到左室,其余回流血液部分經(jīng)三尖瓣口流入右室。肺靜脈回流血液(胎兒平均肺血流量占聯(lián)合心輸出量22%)全部流入左房到左室。占聯(lián)合心輸出量3%的冠狀動脈循環(huán)血流經(jīng)冠狀靜脈竇回流入右側心腔。肺循環(huán):高阻低血流量主肺動脈血流頻譜顯示三角形,加速度時間主肺動脈短于主動脈。肺動脈分支血流頻譜顯示收縮期初始為快速的血流加速峰,接著急速下降,末尾是逐漸下降。舒張期,早期為短暫反向血流頻譜,后續(xù)與收縮期同向

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