医学专题：循环系统心泵血过程.ppt

心脏泵血的过程和机制心脏泵血的过程和机制（一）心动周期（一）心动周期（（cardiac cycle））心动周期：心动周期：心脏一次收缩和舒心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期张构成一个机械活动周期心动周期长短与心率有关心动周期长短与心率有关心率：心率：每分钟心脏跳动的次每分钟心脏跳动的次数成年人平均数成年人平均7575次次/min/min（（6060～～100100次次/min/min），），受年受年龄、性别、生理状况影响龄、性别、生理状况影响1（一）心动周期（一）心动周期若：心率若：心率=75=75次次/ /分分 则：一个心动周期则：一个心动周期=60/75=0.8=60/75=0.8秒秒★★左心和右心的活动基本同步左心和右心的活动基本同步 ① ①两心房收缩在先；两心室收缩在后两心房收缩在先；两心室收缩在后 ② ②以心房开始收缩作为心动周期的起点以心房开始收缩作为心动周期的起点 ③ ③心动周期通常指心室活动的周期心动周期通常指心室活动的周期★★房、室不同时收缩，保证泵血正常进行房、室不同时收缩，保证泵血正常进行 ★★舒张期＞收缩期，使心脏得到充盈和休息舒张期＞收缩期，使心脏得到充盈和休息 2（一）心动周期（一）心动周期心率心率 心动周期心动周期 室缩期室缩期 室舒期室舒期0.351.1540 1.575 0.876150 0.40.300.500.250.15心率快慢主要影响舒张期：心率快慢主要影响舒张期：↑→↑→心舒期心舒期↓→↓→充盈充盈↓↓＋＋ 休息休息↓→↓→心衰心衰3q心室收缩期心室收缩期 （（0.3s0.3s））②②等容收缩期等容收缩期 0.05s0.05s ③③快速射血期快速射血期 0.1s0.1s④④减慢射血期减慢射血期 0.15s0.15s心脏泵血的过程和机制心脏泵血的过程和机制（二）（二）心脏的泵血过程心脏的泵血过程q心室舒张期心室舒张期 （（0.5s0.5s））⑤⑤等容舒张期等容舒张期 0.07s0.07s ⑥⑥快速充盈期快速充盈期 0.11s0.11s⑦⑦减慢充盈期减慢充盈期 0.22s0.22s①①房缩充盈期房缩充盈期 0.1s0.1s压力压力左室左室容积容积4①①心房收缩期心房收缩期（（房缩充盈期，房缩充盈期，房缩充盈期，房缩充盈期，0.1s0.1s0.1s0.1s）） 心室舒张末期心室舒张末期心房收缩心房收缩将将心房内血液挤入心室心房内血液挤入心室心室容积进一步增大心室容积进一步增大★★★★当心动周期缩短或心室顺应性下降时，心房收当心动周期缩短或心室顺应性下降时，心房收 缩对心室充盈尤为重要。

缩对心室充盈尤为重要0.1S5q心室收缩期心室收缩期 （（0.3s0.3s））②②等容收缩期等容收缩期 (period of (period of isovolumicisovolumic contraction) contraction) 心室开始收缩心室开始收缩动脉瓣开启之前动脉瓣开启之前0.05s较低的室内压开始较低的室内压开始较低的室内压开始较低的室内压开始↑↑↑↑，，，， 导致导致导致导致室内压＞房内压，室内压＞房内压，室内压＞房内压，室内压＞房内压， 房室瓣关闭房室瓣关闭房室瓣关闭房室瓣关闭因因因因室内压仍＜动脉压室内压仍＜动脉压室内压仍＜动脉压室内压仍＜动脉压动脉瓣尚未打开动脉瓣尚未打开动脉瓣尚未打开动脉瓣尚未打开★★★★心室第一次密闭，容积最大，保持不变；心室第一次密闭，容积最大，保持不变；心室第一次密闭，容积最大，保持不变；心室第一次密闭，容积最大，保持不变； ★★★★室内压升高最快；室内压升高最快；室内压升高最快；室内压升高最快； ★★★★房室瓣关闭产生第一心音房室瓣关闭产生第一心音。

6q心室收缩期心室收缩期 （（0.3s0.3s））③③快速射血期快速射血期 （（period of rapid ejectionperiod of rapid ejection）） 心室继续强烈收缩心室继续强烈收缩心室容积急剧减小心室容积急剧减小0.1s室内压＞动脉压，室内压＞动脉压，室内压＞动脉压，室内压＞动脉压， 动脉瓣开放动脉瓣开放动脉瓣开放动脉瓣开放血液快速射向动脉血液快速射向动脉血液快速射向动脉血液快速射向动脉★★★★心室肌强烈收缩，室内压升高达峰值；心室肌强烈收缩，室内压升高达峰值；心室肌强烈收缩，室内压升高达峰值；心室肌强烈收缩，室内压升高达峰值； ★★★★射血速度快，射血量大（射血速度快，射血量大（射血速度快，射血量大（射血速度快，射血量大（2/32/32/32/3）7q心室收缩期心室收缩期 （（0.3s0.3s））④④减慢射血期减慢射血期 （（period of slow ejectionperiod of slow ejection）） 心室收缩强度减弱心室收缩强度减弱心室容积减为最小心室容积减为最小0.15s心室内血量心室内血量心室内血量心室内血量↓↓↓↓动脉内血量动脉内血量动脉内血量动脉内血量↑↑↑↑ 室内压已略＜动脉压室内压已略＜动脉压室内压已略＜动脉压室内压已略＜动脉压射血速度减慢射血速度减慢射血速度减慢射血速度减慢血液靠惯性继续流向动脉血液靠惯性继续流向动脉血液靠惯性继续流向动脉血液靠惯性继续流向动脉★★★★室内压开始下降，已略小于动脉压；室内压开始下降，已略小于动脉压；室内压开始下降，已略小于动脉压；室内压开始下降，已略小于动脉压； ★★★★射血速度慢，射血量小（射血速度慢，射血量小（射血速度慢，射血量小（射血速度慢，射血量小（1/31/31/31/3）。

8q心室舒张期心室舒张期 （（0.5s0.5s））⑤⑤等容舒张期等容舒张期 ( period of ( period of isovolumicisovolumic relaxation relaxation ) ) 心室开始舒张心室开始舒张房室瓣开启之前房室瓣开启之前0.07s室内压明显室内压明显室内压明显室内压明显↓↓↓↓＜动脉压＜动脉压＜动脉压＜动脉压 动脉瓣关闭动脉瓣关闭动脉瓣关闭动脉瓣关闭因因因因室内压仍＞房内压室内压仍＞房内压室内压仍＞房内压室内压仍＞房内压房室瓣尚未打开房室瓣尚未打开房室瓣尚未打开房室瓣尚未打开★★★★心室第二次密闭，容积最小，保持不变；心室第二次密闭，容积最小，保持不变；心室第二次密闭，容积最小，保持不变；心室第二次密闭，容积最小，保持不变； ★★★★室内压下降最快；室内压下降最快；室内压下降最快；室内压下降最快； ★★★★动脉瓣关闭产生第二心音动脉瓣关闭产生第二心音动脉瓣关闭产生第二心音动脉瓣关闭产生第二心音9q心室舒张期心室舒张期 （（0.5s0.5s））⑥⑥快速充盈期快速充盈期 （（period of rapid fillingperiod of rapid filling）） 心室继续强烈舒张心室继续强烈舒张心室容积迅速增大心室容积迅速增大0.11s室内压＜房内压，室内压＜房内压，室内压＜房内压，室内压＜房内压， 房室瓣开放房室瓣开放房室瓣开放房室瓣开放心房、大静脉内的心房、大静脉内的心房、大静脉内的心房、大静脉内的血血血血液被快速抽吸入心室液被快速抽吸入心室液被快速抽吸入心室液被快速抽吸入心室★★★★快速充盈期末的室内压最低；快速充盈期末的室内压最低；快速充盈期末的室内压最低；快速充盈期末的室内压最低；★★★★充盈速度快，量大（占回流量充盈速度快，量大（占回流量充盈速度快，量大（占回流量充盈速度快，量大（占回流量2/32/32/32/3）。

10q心室舒张期心室舒张期 （（0.5s0.5s））⑦⑦减慢充盈期减慢充盈期 （（period of slow fillingperiod of slow filling）） 心室舒张强度减弱心室舒张强度减弱心室容积继续增大心室容积继续增大0.22s心室内血量心室内血量心室内血量心室内血量↑↑↑↑心室内压有所心室内压有所心室内压有所心室内压有所↑↑↑↑房室压差房室压差房室压差房室压差↓ ↓充盈速度减慢充盈速度减慢充盈速度减慢充盈速度减慢1112心室射血和充盈活动心室射血和充盈活动13二、心脏泵血的过程和机制二、心脏泵血的过程和机制（（三）心音三）心音 心脏活动引起的机械心脏活动引起的机械振动，通过传导，在胸壁振动，通过传导，在胸壁某些部位，用听诊器听到某些部位，用听诊器听到的特定声音的特定声音心音听诊的意义：心音听诊的意义：心音听诊的意义：心音听诊的意义：判判判判断瓣膜功能、心率、心律断瓣膜功能、心率、心律断瓣膜功能、心率、心律断瓣膜功能、心率、心律14第一心音第一心音第二心音第二心音第三心音第三心音第四心音第四心音特特点点音调低沉音调低沉持续较长持续较长音调高清音调高清持续较短持续较短音调低浊音调低浊持续较短持续较短音调低沉音调低沉持续较长持续较长成成因因心室肌收缩房室心室肌收缩房室瓣关闭引起心室瓣关闭引起心室震动及血液冲击震动及血液冲击动脉壁。

动脉壁动脉瓣关闭；动脉瓣关闭；射血突停导致射血突停导致大大A A根部和心根部和心室壁振动室壁振动快速充盈末期，快速充盈末期，血流速突变慢血流速突变慢导致室壁及瓣导致室壁及瓣膜振动心房强烈心房强烈收缩，挤收缩，挤血击撞室血击撞室壁标标志志心室开始收缩心室开始收缩（心尖区）（心尖区）心室开始舒张心室开始舒张（动脉瓣区）（动脉瓣区）快速充盈期末快速充盈期末（心尖）（心尖）房缩房缩强烈强烈意意义义心室收缩力与房心室收缩力与房室瓣功能状态室瓣功能状态动脉瓣功能状动脉瓣功能状态态部分健康青年部分健康青年 部分老年部分老年和心舒末和心舒末期压力高期压力高心音的特点、成因、标志和意义心音的特点、成因、标志和意义15心脏泵血功能的评价心脏泵血功能的评价q 每搏输出量和射血分数每搏输出量和射血分数★★ 每搏输出量每搏输出量（（stroke volume, SV））：：一侧心室一侧心室搏动一次所射出的血量成年人静息平卧时每搏输搏动一次所射出的血量成年人静息平卧时每搏输出量约为出量约为70ml★★ 射血分数射血分数（（ejection fraction）） ：：每搏输出量每搏输出量与心室舒张末期容量的百分比。

与心室舒张末期容量的百分比 正常时射血分数基正常时射血分数基本不变人体安静时约为本不变人体安静时约为55～～65%临床：心室扩大临床：心室扩大射血分数射血分数 （每搏输出量可不变（每搏输出量可不变））16心脏泵血功能的评价心脏泵血功能的评价q 每分输出量和心指数每分输出量和心指数★★ 每分输出量每分输出量(minute volume) ：：一侧心室每分钟一侧心室每分钟射出的血液总量，即心输出量射出的血液总量，即心输出量(cardiac output, CO)，，= 搏出量搏出量×心率心率，，4.5~6L/min★★ 心指数心指数(cardiac index)：：安静和空腹时，每平方安静和空腹时，每平方安静和空腹时，每平方安静和空腹时，每平方米体表面积的每分输出量米体表面积的每分输出量米体表面积的每分输出量米体表面积的每分输出量中等身材成人约为中等身材成人约为3.0 3.5L/(min·m2)17心脏泵血功能的评价心脏泵血功能的评价q 心脏做功心脏做功★★ 每搏功每搏功(stroke work) ：心脏每收缩一次所做的：心脏每收缩一次所做的功，用于维持一定压强下射出一定量血液，功，用于维持一定压强下射出一定量血液，= 每搏每搏量量×（左心室射血期内压（左心室射血期内压-左心室舒张末期压），左心室舒张末期压），≈0.806J。

18影响心输出量的因素影响心输出量的因素（一）前负荷（（一）前负荷（preload)指心室肌收缩前所承受的负荷指心室肌收缩前所承受的负荷前负荷前负荷肌肉具有一定的长度肌肉具有一定的长度(初长度初长度)心室舒张末期容积心室舒张末期容积心室肌的初长度心室肌的初长度心的定律心的定律( (Frank-Starling定律定律) ) 心室舒张末期容积的适当增加可增强心室收缩心室舒张末期容积的适当增加可增强心室收缩力的现象力的现象前负荷前负荷↑→↑→心肌初长度心肌初长度↑→↑→肌缩力肌缩力↑→↑→搏出量搏出量↑↑19异长调节异长调节( (heterometricheterometric regulatoinregulatoin ) ) 通过改变心肌细胞的初通过改变心肌细胞的初长度而引起心肌细胞收缩长度而引起心肌细胞收缩强度改变的调节强度改变的调节一）前负荷（一）前负荷q机制机制 与粗细肌丝重叠程度与粗细肌丝重叠程度和横桥活化有关和横桥活化有关 心肌肌小节的初长度心肌肌小节的初长度≯≯2.252.25～～2.302.30μmμmq意义意义 精细调节搏出量精细调节搏出量20（一）前负荷（一）前负荷 如：静脉回心血量如：静脉回心血量如：静脉回心血量如：静脉回心血量> > > >射血量射血量射血量射血量     充盈压充盈压充盈压充盈压( ( ( (舒张末期心室总充盈量舒张末期心室总充盈量舒张末期心室总充盈量舒张末期心室总充盈量) ) ) )         StarlingStarling机制机制机制机制( ( ( (异长自身调节异长自身调节异长自身调节异长自身调节) ) ) )     搏出量搏出量搏出量搏出量    持续、剧烈的循环机能变化（运动等，需持久、大持续、剧烈的循环机能变化（运动等，需持久、大持续、剧烈的循环机能变化（运动等，需持久、大持续、剧烈的循环机能变化（运动等，需持久、大幅提高搏出量）主要靠幅提高搏出量）主要靠幅提高搏出量）主要靠幅提高搏出量）主要靠心肌收缩能力心肌收缩能力心肌收缩能力心肌收缩能力的变化调节。

的变化调节的变化调节的变化调节q意义：意义：意义：意义：精细调节每搏输出量，使心室射血量与精细调节每搏输出量，使心室射血量与精细调节每搏输出量，使心室射血量与精细调节每搏输出量，使心室射血量与 静脉回心血量相平衡静脉回心血量相平衡静脉回心血量相平衡静脉回心血量相平衡21（一）前负荷（一）前负荷q影响心室肌前负荷的因素影响心室肌前负荷的因素★★心室内剩余血量：心室内剩余血量：与心肌收缩力有关与心肌收缩力有关★★静脉回心血量静脉回心血量②②②②静脉回流速度：取决于外周静脉压静脉回流速度：取决于外周静脉压静脉回流速度：取决于外周静脉压静脉回流速度：取决于外周静脉压- - - -心房压差心房压差心房压差心房压差③③③③心包内压：积液时压力增高心包内压：积液时压力增高心包内压：积液时压力增高心包内压：积液时压力增高④④④④心室顺应性：容积随跨壁压力改变的能力心室顺应性：容积随跨壁压力改变的能力心室顺应性：容积随跨壁压力改变的能力心室顺应性：容积随跨壁压力改变的能力①①①①心室充盈期的长短：与心率有关心室充盈期的长短：与心率有关心室充盈期的长短：与心率有关心室充盈期的长短：与心率有关⑤⑤⑤⑤心房收缩：可增加充盈心房收缩：可增加充盈心房收缩：可增加充盈心房收缩：可增加充盈10101010～～～～30%30%30%30%22影响心输出量的因素影响心输出量的因素（二）心肌收缩能力（二）心肌收缩能力 心肌在前、后负荷不变时心肌在前、后负荷不变时心肌在前、后负荷不变时心肌在前、后负荷不变时, , , ,改变肌缩程度、速度和改变肌缩程度、速度和改变肌缩程度、速度和改变肌缩程度、速度和张力等张力等张力等张力等的内在特性。

的内在特性的内在特性的内在特性 等长自身调节等长自身调节等长自身调节等长自身调节（（（（homometrichomometric regulation regulation）））） 通过改变心肌收缩力调节通过改变心肌收缩力调节泵血功能，是神经、体液等泵血功能，是神经、体液等因素调节搏出量的机制因素调节搏出量的机制对对持续的、剧烈的循环变化有持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用强大的调节作用23（二）心肌收缩力（二）心肌收缩力q影响心肌收缩能力的因素影响心肌收缩能力的因素★★活化横桥数活化横桥数①①兴奋后胞浆内兴奋后胞浆内Ca2+浓度：儿茶酚胺浓度：儿茶酚胺②②肌钙蛋白对肌钙蛋白对Ca2+亲和力：钙增敏剂（茶碱）亲和力：钙增敏剂（茶碱）★★横桥横桥ATP酶的活性：酶的活性：甲状腺素、体育锻炼甲状腺素、体育锻炼NE+βNE+β受体受体→→cAMP↑→CacAMP↑→Ca2+2+通道开放几率通道开放几率↑↑+ +开放开放 时间时间↑→↑→[Ca[Ca2+2+] ]i i↑→↑→心缩力心缩力↑↑Ach+MAch+M受体受体→→抑抑CaCa2+2+通道通道+ +激活激活K K+ +通道通道 → →APAP的的2 2、、 3 3期缩短期缩短→→CaCa2+2+内流内流↓→↓→心缩力心缩力↓↓24影响心输出量的因素影响心输出量的因素（三）后负荷（三）后负荷肌肉开始收缩时才遇到的负荷肌肉开始收缩时才遇到的负荷肌肉开始收缩时才遇到的负荷肌肉开始收缩时才遇到的负荷心室肌心室肌心室肌心室肌后负荷：动脉血压后负荷：动脉血压后负荷：动脉血压后负荷：动脉血压动脉压动脉压动脉压动脉压等容等容等容等容收缩相室内压峰值收缩相室内压峰值收缩相室内压峰值收缩相室内压峰值 ( (室内压要升得较高才能超过室内压要升得较高才能超过室内压要升得较高才能超过室内压要升得较高才能超过主主主主A A压引起射血压引起射血压引起射血压引起射血) ) 等容收缩期延长等容收缩期延长等容收缩期延长等容收缩期延长（射血期缩短）（射血期缩短）（射血期缩短）（射血期缩短）搏出量减少搏出量减少搏出量减少搏出量减少射血相心室肌纤射血相心室肌纤射血相心室肌纤射血相心室肌纤维缩短程度和速维缩短程度和速维缩短程度和速维缩短程度和速度均减小度均减小度均减小度均减小射血速度减慢射血速度减慢射血速度减慢射血速度减慢离体条件下离体条件下离体条件下离体条件下25影响心输出量的因素影响心输出量的因素（三）后负荷（三）后负荷在在在在整体整体整体整体动脉压动脉压动脉压动脉压（（（（可能）神经、体液调节可能）神经、体液调节可能）神经、体液调节可能）神经、体液调节心肌收缩力心肌收缩力心肌收缩力心肌收缩力搏出量搏出量搏出量搏出量心室剩余血量心室剩余血量心室剩余血量心室剩余血量 搏出量回升搏出量回升搏出量回升搏出量回升StarlingStarlingStarlingStarling机制机制机制机制★★★★动脉血压持续动脉血压持续动脉血压持续动脉血压持续心肌长期收缩加强心肌长期收缩加强心肌长期收缩加强心肌长期收缩加强心肌肥厚心肌肥厚心肌肥厚心肌肥厚( (病理型病理型病理型病理型) ) 泵血功能减退泵血功能减退泵血功能减退泵血功能减退( (高血压性心脏病高血压性心脏病高血压性心脏病高血压性心脏病) )( ( ( (使肌体在动脉压高时仍使肌体在动脉压高时仍使肌体在动脉压高时仍使肌体在动脉压高时仍维持适当的心输出量维持适当的心输出量维持适当的心输出量维持适当的心输出量) ) ) )26影响心输出量的因素影响心输出量的因素（四）心率（四）心率正常成年人：正常成年人：正常成年人：正常成年人：60 ~10060 ~100次次次次/ /分分分分qHRHR＞＞＞＞170~180170~180次次次次/ /分（分（分（分（HRHR过快）过快）过快）过快）心室耗能心室耗能心室耗能心室耗能    心室充盈时间明显心室充盈时间明显心室充盈时间明显心室充盈时间明显    充盈量充盈量充盈量充盈量            搏搏搏搏 出出出出 量量量量 减减减减 少少少少     心输出量心输出量心输出量心输出量   HRHR     心输出量心输出量心输出量心输出量    ( (在一定的范围内在一定的范围内在一定的范围内在一定的范围内) )27（四）心率（四）心率qHRHR＜＜＜＜4040次次次次/ /分（分（分（分（HRHR过慢）过慢）过慢）过慢）心舒期过长心舒期过长心舒期过长心舒期过长 心室充盈达极限心室充盈达极限心室充盈达极限心室充盈达极限     搏出量无法再增加搏出量无法再增加搏出量无法再增加搏出量无法再增加     心输出量心输出量心输出量心输出量   ★★★★交感神经活动交感神经活动交感神经活动交感神经活动    、、、、 血中肾上腺素血中肾上腺素血中肾上腺素血中肾上腺素    、去甲肾上、去甲肾上、去甲肾上、去甲肾上 腺素腺素腺素腺素   、、、、甲状腺素甲状腺素甲状腺素甲状腺素    （甲亢）、（甲亢）、（甲亢）、（甲亢）、 体温体温体温体温     HRHR   ★★★★迷走神经迷走神经迷走神经迷走神经     HRHR   28心泵功能的贮备心泵功能的贮备心力贮备心力贮备心力贮备心力贮备 (cardiac reserve)(cardiac reserve)(cardiac reserve)(cardiac reserve) 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最大输出量：最大输出量：最大输出量：最大输出量：一侧心室每分钟能射出的最大血量一侧心室每分钟能射出的最大血量一侧心室每分钟能射出的最大血量一侧心室每分钟能射出的最大血量 正常成人可达正常成人可达正常成人可达正常成人可达25252525～～～～30L/min30L/min30L/min30L/min；；；； 运动员可达运动员可达运动员可达运动员可达35L/min35L/min35L/min35L/min（（（（心力储备大，射血能力强）心力储备大，射血能力强）心力储备大，射血能力强）心力储备大，射血能力强）q心率贮备心率贮备心率贮备心率贮备心率可加快心率可加快心率可加快心率可加快2 2 2 2～～～～2.52.52.52.5倍倍倍倍 （（（（75→16075→16075→16075→160～～～～180180180180次次次次/ / / /分），分），分），分），在一定范围内心率增加使心输出量增加在一定范围内心率增加使心输出量增加。

在一定范围内心率增加使心输出量增加在一定范围内心率增加使心输出量增加29心泵功能的贮备心泵功能的贮备q搏出量贮备搏出量贮备搏出量贮备搏出量贮备剧烈活动时搏出量可明显增加剧烈活动时搏出量可明显增加剧烈活动时搏出量可明显增加剧烈活动时搏出量可明显增加 70→125 ml70→125 ml70→125 ml70→125 ml ①①①①收缩期储备－－射血量增加收缩期储备－－射血量增加收缩期储备－－射血量增加收缩期储备－－射血量增加余血量：余血量：余血量：余血量：55→1555→1555→1555→15～～～～20ml20ml20ml20ml，，，，搏出量增加搏出量增加搏出量增加搏出量增加35353535～～～～40ml40ml40ml40ml②②②②舒张期储备－－充盈量增加舒张期储备－－充盈量增加舒张期储备－－充盈量增加舒张期储备－－充盈量增加心舒末期容量：心舒末期容量：心舒末期容量：心舒末期容量：125→140ml125→140ml125→140ml125→140ml，，，，充盈量增加充盈量增加充盈量增加充盈量增加15ml15ml15ml15ml30。