一、心脏的功能

一、心脏的功能

心脏的功能是泵血,通过心房和心室有节律的收缩和舒张活动来完成。心肌的节律性收缩是血液循环流动的动力,心瓣膜的作用是使血液的流动始终朝着单一方向进行。

(一)心率与心动周期

1.心率 每分钟心跳的次数即为心率。正常成人安静状态时为60~100次/分,平均75次/分。心率可因年龄、性别及生理状态不同而有差异。新生儿心率可达130次/分,此后随年龄增长逐渐减慢,至青春期接近于成人。在成人中,女性心率相比男性稍快;经常运动锻炼者心率较慢。人在运动、紧张或情绪激动时,心率加快。如果安静时成人心率超过每分钟100次,称为心动过速;低于每分钟60次,称为心动过缓。

2.心动周期 心脏每收缩和舒张一次称为一个心动周期。心动周期的长短与心率有关,如果心率为75次/分,心动周期即为0.8 s。在一个心动周期中,心房首先收缩,持续0.1 s,继而舒张为0.7 s;当心房收缩时,心室处于舒张状态,持续0.5 s;心房进入舒张后不久,心室开始收缩,持续0.3 s。从心室开始舒张到心房开始收缩之前这段时间,心房和心室均处于舒张状态,称为全心舒张期,约为0.4 s(图8-13)。如果心率加快,则心动周期缩短,以舒张期缩短更为明显。故过快的心率对心脏的充盈和持久活动非常不利。

图示

图8-13 心动周期示意图(外圈代表心房活动,内圈代表心室活动)

(二)心脏泵血过程

在心脏内,血液是由心房流向心室,再由心室射入动脉。心腔内压力的变化是促进血液流动的动力,而瓣膜的开闭则决定着血流的方向。在心脏的泵血过程中,心室起着主要作用。现以左心室为例说明心室射血和充盈的过程(图8-14)。

1.心室收缩期 心室收缩期可分为等容收缩期和射血期。心房收缩完毕开始舒张时,心室立即开始收缩,心室内压力迅速升高,当超过房内压时房室瓣关闭,可防止血液逆流入心房。此时室内压仍低于主动脉压,主动脉瓣处于关闭状态,心室成为一个封闭的腔,腔内充满不可压缩的血液,随着心肌的强烈收缩,室内压急剧升高,没有血液从中射出,心室容积基本不变,称为等容收缩期,持续约0.06 s(图8-15)。当室内压继续升高、超过主动脉压时,主动脉瓣被推开,血液由心室快速流入主动脉,心室容积变小,此期为射血期,历时约0.24 s。

图示

图8-14 心室收缩期和舒张期的分期

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图8-15 心室泵血过程中瓣膜的变化

2.心室舒张期 心室舒张期分为等容舒张期、充盈期和心房收缩期。心室射血后开始舒张,室内压降低,当低于主动脉压时,主动脉瓣关闭,此时的室内压仍高于房内压,房室瓣亦处于关闭状态,心室再次形成一个封闭的腔隙,容积不变,室内压下降,称为等容舒张期,持续约0.08秒。心室继续舒张,室内压进一步下降,当室内压低于房内压时,心房中血液推开房室瓣快速流入心室,心室容积随之扩大,称为充盈期,历时约0.42 s。在心室舒张期的约最后0.1 s,心房开始收缩,称心房收缩期。心室血液的70%来自心室舒张,室内压降低对心房和大静脉血液有“抽吸作用”,而通过心房收缩充盈心室的血液仅占30%。

(三)心输出量及其调节(https://www.daowen.com)

心输出量是衡量心脏泵血功能的基本指标,可分为每搏输出量和每分输出量。每搏输出量是指一侧心室每次收缩时射出的血量(简称搏出量);每分输出量是每分钟一侧心室射出的血量(简称心输出量),等于搏出量和心率的乘积。正常人左半侧心和右半侧心的心输出量基本相等。健康成人安静状态下,搏出量为70 mL,以心率为75次/分计算,则心输出量约为5 L/min。心输出量与机体的代谢水平相适应,在运动、情绪激动、怀孕等情况下,心输出量会增加。心输出量取决于搏出量和心率,而搏出量又受心肌前负荷、后负荷和心肌收缩能力的影响。这些因素都可调节心输出量。

1.心肌前负荷 心肌在收缩前所承受的负荷,称为心肌前负荷。心室肌的前负荷可以用心室舒张末期的容积或压力来表示。这一血量或压力,决定了心肌在收缩前的初长度。在一定范围内,前负荷增大,心肌收缩的初长度增加,心肌收缩力增强,搏出量增加。

2.心肌后负荷 心肌收缩后遇到的负荷或阻力,称为心肌后负荷。心室射血过程中,必须克服大动脉(肺动脉或主动脉)血压造成的阻力,才能使心室血液冲开半月瓣进入动脉,因此,大动脉血压起着后负荷的作用,心室肌的后负荷取决于动脉血压的高低,动脉血压的变化将影响心肌的收缩,从而影响搏出量。

3.心肌收缩力 心肌收缩力是指心室肌细胞本身的功能状态。在同等条件下,心肌收缩力增强则搏出量增多,心肌收缩力减弱则搏出量减少。心肌收缩力受神经及体液因素的调节。交感神经兴奋、血中肾上腺素增多时,心肌收缩力增强;迷走神经兴奋时,心肌收缩力减弱。

4.心率 在一定范围内,心率加快,心输出量可增加。但心率过快(超过180次/分)时,由于心动周期缩短,特别是心室舒张期显著缩短,导致心室充盈血量减少,使搏出量和心输出量相应减少。反之,心率过缓(低于40次/分),尽管心室舒张期延长,但心室容积有限,充盈量亦不会无限制增加,故心输出量也将减少。

(四)心音

心动周期中,心肌收缩与舒张、瓣膜关闭、血流撞击动脉管壁等引起的振动所产生的声音,称为心音。正常情况下用听诊器在胸壁适当部位可听到两个心音,即第一心音和第二心音。

第一心音出现在心室收缩期,标志着心室收缩的开始,是由心室收缩、房室瓣突然关闭伴随大动脉管壁振动形成的。其音调低,声音强,持续时间长。在心尖搏动处听得最清楚。故它的强弱可以反映心室收缩力量以及房室瓣的功能状况。

第二心音出现在心室舒张期,标志着心室舒张的开始,是由心室舒张、动脉瓣关闭引起的。其音调高,声音弱,持续时间短,在胸骨旁第2肋间处听得最清楚。其声音的强弱可以反映动脉血压的高低以及动脉瓣的功能状态。

在听取心音的同时可了解心率、心室舒缩情况和瓣膜的功能状态等。如心瓣膜发生病变时,会出现一些异常的声音,称为心脏杂音。因此,心音与心脏杂音的听诊在某些心脏疾病的诊断上具有重要意义。