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1、少数的人如饥似渴地畅饮,更多的人优哉游哉地品吮,绝大多数的人则只是漱了漱口。同样是汲取知识,态度上却有极大的不同。所幸的是,年轻的你还来得及选择!,第四章 血液循环,(Blood Circulation),血液循环定义:,血液在心血管系统中按一定方向周而复始地流动,称为血液循环。,图:血 液 循 环 示 意 图,循环系统的组成,心脏:动力器官、内分泌功能血管:输送、分配血液,血液循环的主要功能物质运输:代谢原料、产物;激素及其他生物活性物质 内环境的相对稳定的维持血液防卫功能的实现,内容提要心脏的泵血功能心脏的生物电活动和生理特性血管生理心血管活动的调节器官循环,第一节 心脏的泵血功能,心脏为
2、何能够泵血,血液为何沿单一方向流动,?,?,心音是如何产生的,?,心动周期中心房和心室活动 顺序与时间分配 时间分配:左、右心房收缩0.1s,舒张0.7s 左、右心室收缩0.3s,舒张0.5s,特点舒张期 收缩期有0.4s是全心舒张期时程因心率而异,(二)心脏的泵血过程,1.心室收缩期,等容收缩期,射血期,快速射血期,减慢射血期,等容收缩期(period of isovolumic contraction):从房室瓣关闭到动脉瓣开启前 的这段时期,心室肌收缩,房室瓣关闭,动脉瓣尚未打开,心室容积不变,第一心音,特点:肌张力和室内 压迅速升高房室瓣和动脉 瓣均关闭心室容积不变 历时:0.05s,
3、快速射血期(period of rapid ejection),动脉瓣开放,血液射入动脉,心室肌继续收缩,特点:室内压最高 射血速度最快射血量最大,占总射血量70%历时:0.1s,减慢射血期(period of slow ejection),射血速度变慢,心室容积继续缩小,房室瓣关,动脉瓣开,惯性,特点:射血速度减慢室内压已略低于动脉压心室容积最小射血量占总射血的30%历时:0.15s,2.心室舒张期(ventricular diastole)等容舒张期 心室充盈期,快速充盈期,减慢充盈期,心房收缩期,等容舒张期(period of isovolumic relaxation):从半月瓣关闭至
4、房室瓣开启前 的这一段时间内,心室舒张而心室的 容积不变,第二心音,特点:室内压急剧下降半月瓣和房室 瓣均关闭 心室容积不变 历时:0.06-0.08s,快速充盈期(period of rapid filling),房室瓣开,动脉瓣关,血液快速进入心室,心室肌继续舒张,抽吸作用,特点:心室迅速充盈室内压明显 低于房内压心室容积迅速增大 历时:0.11s,减慢充盈期(period of reduced filling),特点:房室间压力梯度减小,流速减慢 历时:0.22s,心房收缩期(period of atrial systole),心房内压力升高,容积缩小,心室继续充盈,心房肌收缩,特点:心
5、室容积达到最大充盈量仅占心室总充盈量的10-30%历时:0.1s,你能说出来嘛?,说 明:左右心室的泵血过程相同,但由于 肺动脉压仅为主动脉压的1/6,因此,右心室内压变化幅度(24mmHg)比左心室(130mmHg)要小得多,减慢充盈期,快速充盈期,等容舒张期,减慢射血期,快速射血期,等容收缩期,房室 A,房室 A,房室 A,室舒期,不变,房室 A,房室A,房室 A,室缩期,动脉 瓣,房室 瓣,心室容积变化,血流方向,瓣膜状态,压力变化,心 动 周 期 时 相,关,关,室A,不变,不变,关,开,关,开,室A,关,关,不变,开,关,房室,房室,开,关,心房收缩期,房室 A,开,关,房室,小结,
6、心室的收缩和舒张,房、室、动脉间的压力梯度,推动血液流动,瓣膜,沿单一方向,心房在心脏泵血活动中的作用初级泵 泵入心室的血量占心室充盈量1030%降低房内压,有利于静脉回流,(三)心动周期中房内压的变化,a波,C波,V波,心房收缩,心室收缩,静脉回流,(四)心音的产生,心音,血流速度改变,血液撞击,瓣膜启闭,心肌收缩,心音图,第一心音 第二心音,出现时期,出现在心缩期,标志着心室收缩的开始,出现在心舒早期,标志着心室舒张的开始,听音位置,在左侧锁骨中线第五肋间(心尖搏动处)听得最清楚。,在胸骨旁第二肋间(即主动脉瓣和肺动脉瓣听诊区)听得最清楚,第一心音、第二心音比较,产生原因,房室瓣关闭心室收
7、缩时血流冲击房室瓣心室射出血液撞击动脉壁,第一心音,第二心音,主动脉瓣和肺动脉瓣迅速关闭血流冲击大动脉根部及心室内壁,特 点,音调较低,持续时间较长,约为0.14s40Hz60Hz,音调较高,持续时间较短,约为0.11s60Hz100Hz;,第一心音 第二心音,临床意义,反映房室瓣的功能。瓣膜狭窄或关闭不全,可听到相应的杂音,反映半月瓣的功能,第三心音:在快速充盈期末,血流速度的突然改变造成心室壁和瓣膜振动。低频、低振幅部分健康儿童和青年人,第四心音:又称心房音。由于心房收缩使血液进入心室,引起振动,二、心泵功能的评价,(一)心脏的输出量每搏输出量(stroke volume SV)一侧心室在
8、一次心搏中射出的血液量。成年人安静平卧时 SV 约为70ml(EDVESV)EDV(end-diastolic volume)125ml ESV(end-systolic volume)55ml,射血分数(ejection fraction EF)搏出量占心室舒张末期容积的百分比 EF=SV(ml)/EDV(ml)100%=70ml/125ml100%=56%正常值:5565,正常情况下,心室舒张末期容积增加,搏出量增加,射血分数保持恒定 病理情况下,VEDV增加,如SV不变 时,射血分数则会下降,意义:较单纯用SV衡量泵功能更为准确,对早期发现泵功能异常具有重要意义,每分输出量与心指数 心输
9、出量(cardiac output CO)一侧心室每分钟射出的血液量 CO=SV 心率 成人安静时CO为4.56L/min。,影响因素,性别,运动,年龄,心指数(cardiac index CI)以单位体表面积计算的心输出量,生理差异,运动,妊娠,进食,情绪激动,(二)心脏做功量:,外功,产生、维持压力,推动血液流动,内功,离子跨膜转运,产生兴奋和收缩,产生和维持心壁张力,克服粘滞阻力,心脏的效率,=,心脏所完成的外功,心脏耗氧量,*100%,正常心脏的最大效率:20%25%,动脉血压,每博功(博功,stroke work):心室一次收缩射血所做的功 每博功压力-容积功+动能 搏出量射血压力1
10、/2mv2搏出量*血液比重*(平均动脉压-左房平均压)(mmHg)*13.6*9.807*(1/1000)=0.847J,射血压力射血期左室内压心室舒张末压 实际应用中 平均动脉压代替射血期左室内压 左心房平均压代替心室舒张末压,用心脏做功量衡量泵功能更全面!,三、影响心输出量的因素,搏出量,心率,心脏自身,前负荷,后负荷,心肌收缩能力,性别、年龄、不同生理状态、神经、体液因素,前负荷(preload),何谓前负荷?,骨骼肌前负荷与收缩力?,心肌前负荷?,搏出量的调节,让我们先回忆一下,心肌前负荷?,心室舒张末期容积,心室舒张末期压力,心肌的收缩力与其前负荷究竟有何关系呢?,1895年德国生理
11、学家Frank,1914年英国生理学家Starling,Frank-Starling曲线,异长调节(heterometric regulation)通过改变心肌初长度而引起心肌收缩力改变的调节,心的定律,Frank-Starling定律,=,当肌节初长度为2.0-2.2微米时,粗细肌丝处于最佳重叠状态,活化横桥数目最多,正常左室充盈压为5-6mmHg,可见正常心室是在曲线升支段工作,有很大的初长度贮备呦!,超过最适初长度,曲线渐趋平坦,没有明显的降支,对泵血功能影响不大呦!,记住哦!跟骨骼肌不一样啊!,心肌细胞外间质内含有大量胶原纤维,心室壁多层肌纤维排列方向有交叉,使心室肌具有较强的抗伸展性
12、,为什么呢?,意义重大呀!,慢性心脏病患者,心脏过度扩张,心功能曲线可出现降支,表明心肌细胞的收缩功能已严重受损,异长调节的主要作用,异长调节,心室射血量,静脉回心血量,心室舒张末期容积和压力,前负荷的影响因素,后负荷(afterload),何谓后负荷?,对于心脏后负荷?,后负荷增大,等容收缩期延长,射血期缩短,射血速度慢,搏出量减少,继发改变,剩余血量增多,静脉回心血量不变,心室舒张末期容积增大,搏出量增大,异长自身调节,等长自身调节,心肌收缩能力(myocardial contractility),?,指心肌不依赖于前、后负荷而能改变其力学活动(收缩强度和速度)的内在特性,等长调节(hom
13、ometric regulation),通过改变心肌收缩能力的心脏泵血功能调节,心肌收缩能力增强时(NE):心功能曲线左上移心肌收缩能力减弱时(心力衰竭):心功能曲线右下移,心肌收缩力的影响因素,兴 奋收缩耦联,ATP酶活性:甲状腺素、体育锻炼,活化横桥数,胞浆内Ca2+浓度:儿茶酚胺,肌钙蛋白对Ca2+的亲和力:茶碱,在一定范围内(160-180次/分),CO 随心率增加而相应增加,心率,心率 160-180次/分:心室充盈期,充盈量 搏出量,CO 心率 40次/分:心室充盈期,充盈量到极限 搏出量增加到极限,CO反而,阶梯现象:心率增快或刺激频率增高引起心肌收缩力增强的现象机制:心率增快时
14、胞浆内钙浓度升高,心率,自主神经:交感神经兴奋,心率加快,体温:上升1,心率增加 1218次/min,体液因素:NE,四、心脏泵血功能的储备,心力储备?,心输出量随机体代谢需要而增加的能力,搏出量储备,心率储备:22.5倍,收缩期贮备 3540ml,舒张期贮备 15ml,心力储备,小 结,心动周期:概念、时间分布、变异,泵血原理,1.心脏舒缩产生压力差,2.压力差是血流的动力,3.压力差决定瓣膜的启闭,4.瓣膜的启闭决定血流方向,5.血液出、入决定心室容积,心 音,第一心音:心室收缩开始标志,第二心音:心室舒张开始标志,泵功能评 价指标,搏出量,射血分数,每分输出量,心指数,心脏作功,概念、正常值,泵功能 调节,SV,前负荷:,心功能曲线,后负荷:动脉血压,心肌收缩能力:Ca2+、横 桥状态、ATP酶活性,回心血量,余血量,HR 一定范围内CO HR,心功能 储备,SV,HR,收缩期储备,舒张期储备,你都会了吗?,