第一節(jié)心臟的泵血功能一、心動(dòng)周期(一)心動(dòng)周期的概念心臟機(jī)械性活動(dòng)的周期稱為心動(dòng)周期。心臟每收縮和舒張一次稱為一個(gè)心動(dòng)周期。每個(gè)心動(dòng)周期均包括收縮期和舒張期。因此,心動(dòng)周期可以作為分析心肌機(jī)械性活動(dòng)的基本單元。1.心動(dòng)周期中心房、心室活動(dòng)的順序和時(shí)間關(guān)系。如以成人平均心率75次/min算,則每一心動(dòng)周期為0.8s。其中兩心房收縮期為0.1s,舒張期約為0.7s;兩心室收縮期為0.3s,舒張期約為0.5s。從心室開始舒張到心房開始收縮之前這段時(shí)間,心房、心室都處于舒張狀態(tài),稱為全心舒張期,約0.4s(圖4-1)。從時(shí)間上看,心房、心室的舒張期均長(zhǎng)于收縮期,這可使靜脈血充分流回心臟并使心臟得到充分休息,從而使心臟能更有效地射血。下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能2.影響心動(dòng)周期的因素:心動(dòng)周期的長(zhǎng)短與心率的快慢成反比。心率快,則心動(dòng)周期縮短,反之則延長(zhǎng)。心動(dòng)周期縮短時(shí),收縮期和舒張期均縮短,但以舒張期縮短更為明顯。所以心率過(guò)快,對(duì)心臟的充盈和持久活動(dòng)不利。由于心室在心臟射血過(guò)程中起主要作用,因此臨床上所指的心臟的收縮期和舒張期是對(duì)心室而言。(二)心率每分鐘心動(dòng)周期的次數(shù)稱為心跳頻率,簡(jiǎn)稱心率。1.正常值。正常人安靜狀態(tài)時(shí)的心率為60~100次/min,平均約75次/min。2.心率的生理波動(dòng)范圍。初生兒心率很快,可達(dá)130次/min以上,隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸減慢,至15~16歲時(shí)接近成人水平。在成人中,女性比男性的心率稍快,安靜或睡眠時(shí)心率減慢,運(yùn)動(dòng)或情緒激動(dòng)時(shí)心率加快。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能二、心臟的泵血過(guò)程和機(jī)制在一個(gè)心動(dòng)周期中,心房和心室有次序地收縮和舒張?jiān)斐尚那粌?nèi)壓力和容積有規(guī)律地變化,這種壓力的變化是血液流動(dòng)的動(dòng)力。當(dāng)心內(nèi)壓力變化時(shí),心瓣膜也隨著有規(guī)律地開閉,使血液循環(huán)沿一定的方向進(jìn)行。心臟在射血和充盈過(guò)程中,左、右心室的活動(dòng)基本一致,現(xiàn)以左心室為例來(lái)說(shuō)明心臟的射血和充盈過(guò)程(圖4-2)。(一)心室收縮期根據(jù)心室內(nèi)壓力和容積等的變化,心室收縮期可分為等容收縮期和射血期。1.等容收縮期。心房收縮結(jié)束后,心室收縮前,室內(nèi)壓低于主動(dòng)脈壓和心房?jī)?nèi)壓,此時(shí)半月瓣關(guān)閉而房室瓣開放。心室收縮開始后,室內(nèi)壓迅速升高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能2.射血期。隨著心室肌的繼續(xù)收縮,心室內(nèi)壓繼續(xù)上升。一旦心室內(nèi)壓超過(guò)主動(dòng)脈壓,心室的血液即順壓力梯度將半月瓣沖開,血液迅速射入動(dòng)脈。等容收縮期結(jié)束,進(jìn)入射血期。射血期又可進(jìn)一步分為快束射血期和減慢射血期。(1)快速射血期。血液射入動(dòng)脈起初,心室肌仍在作強(qiáng)烈收縮,心室的血液射入主動(dòng)脈的速度很快,血量很多,占射血量的80%~85%。此時(shí),心室容積明顯縮小。這段時(shí)期稱快速射血期。此期歷時(shí)約0.1s。(2)減慢射血期。隨后心室肌收縮減弱,室內(nèi)壓開始下降,射血速度逐漸減慢,射血量減少。這段時(shí)期稱為減慢射血期。此期歷時(shí)約0.15s。在快速射血期的中期或稍后,心室內(nèi)壓已略低于主動(dòng)脈壓,但心室內(nèi)血液因心肌收縮而具有較高的動(dòng)能,仍可在慣性的作用下逆壓力梯度繼續(xù)射入主動(dòng)脈。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(二)心室舒張期心室舒張期按心室內(nèi)壓力和容積的變化可分為等容舒張期和充盈期。1.等容舒張期。心室收縮期結(jié)束,心室舒張開始后,室內(nèi)壓下降。在室內(nèi)壓低于主動(dòng)脈壓,但仍高于心房?jī)?nèi)壓時(shí),血液在主動(dòng)脈內(nèi)向心室逆流而推動(dòng)半月瓣關(guān)閉,而房室瓣仍處于關(guān)閉狀態(tài)。心室又成為封閉的腔,在這段時(shí)間內(nèi),無(wú)血液進(jìn)出心室,心臟容積不變,所以此時(shí)稱為等容舒張期。該期占0.06~0.08s。2.充盈期。心室繼續(xù)舒張,容積增大,室內(nèi)壓進(jìn)一步下降,導(dǎo)致室內(nèi)壓低于房?jī)?nèi)壓。這時(shí)由于心室內(nèi)低壓的抽吸作用,腔(肺)靜脈和心房?jī)?nèi)的血液順壓力梯度沖開房室瓣而流入心室,進(jìn)入充盈期。此期又進(jìn)一步分為快速充盈期、減慢充盈期和心房收縮期。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(1)快速充盈期。房室瓣開放初期,房室壓力梯度大,血液流入心室,起初速度快、量多,占總充盈量的70%。心室容積快速增大,是心室充盈的主要階段,歷時(shí)約0.11s。(2)減慢充盈期。快速充盈期后,由于心室內(nèi)血液增多,房室壓力梯度逐漸減小,血液充盈速度逐漸減慢,心室容積進(jìn)一步增大,而心室內(nèi)壓力隨充盈過(guò)程緩慢回升。減慢充盈期約歷時(shí)0.22s。(3)心房收縮期。心室舒張的最后0.1s,即當(dāng)下一個(gè)心動(dòng)周期的心房收縮時(shí),血液又較快地進(jìn)入心室,使心室充盈量增加10%~30%。心房收縮時(shí),由于腔靜脈入口處環(huán)行肌收縮而口徑變小,心房?jī)?nèi)血液很少逆流入靜脈。從房室瓣開放到心室開始收縮、房室瓣關(guān)閉時(shí)為止,這個(gè)時(shí)期稱為充盈期。約占0.42s。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(三)心房在泵血活動(dòng)中的作用在心室收縮和舒張的大部分時(shí)間里,心房的主要作用是接納、儲(chǔ)存從靜脈回流的血液。在心室舒張的后期,心房發(fā)生收縮,壁薄且收縮力不強(qiáng),收縮時(shí)間短,但心房的收縮可使心室充盈量增加10%~30%,有利于心室射血,對(duì)心室充盈起輔助作用。如心房不能有效收縮,房?jī)?nèi)壓將增加,不利于靜脈回流,間接影響心室射血。因此,心房收縮起初級(jí)泵的作用,有利于心臟射血和靜脈回流。(四)心音心音是在心動(dòng)周期中產(chǎn)生的聲音。在一個(gè)心動(dòng)周期中,可規(guī)律性地相繼出現(xiàn)兩個(gè)可用聽診器聽到的聲音,分別稱為第一心音和第二心音。對(duì)于正常人,偶爾可聽到第三心音和第四心音。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能1.第一心音。①特點(diǎn):出現(xiàn)于心縮期,音調(diào)較低,音量較強(qiáng),持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),約為0.12s。②產(chǎn)生:主要是在心室收縮時(shí),由心肌振動(dòng)和房室瓣關(guān)閉時(shí)瓣膜的振動(dòng)所產(chǎn)生的。③意義:第一心音標(biāo)志著心室收縮的開始,其強(qiáng)弱可反映心肌收縮的強(qiáng)弱和房室瓣的功能狀態(tài)。心室的收縮力越強(qiáng),第一心音也越強(qiáng)。第一心音的聽診位置在左鎖骨中線內(nèi)側(cè)第五肋間處。2.第二心音。①特點(diǎn):出現(xiàn)于心舒期,音調(diào)較高,音量較弱,持續(xù)時(shí)間較短,約為0.08s。②產(chǎn)生:主要是在心室舒張時(shí)由動(dòng)脈瓣迅速關(guān)閉及血液沖擊主動(dòng)脈根部及心室內(nèi)壁的振動(dòng)所產(chǎn)生的。③意義:第二心音標(biāo)志著心室舒張的開始,其強(qiáng)弱可反映動(dòng)脈血壓的高低及動(dòng)脈瓣的功能狀態(tài)。第二心音的聽診位置在胸骨兩旁第二肋間。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能3.第三心音。①特點(diǎn):發(fā)生在快速充盈期末,也叫舒張?jiān)缙?是一種低頻、低振幅的心音。②產(chǎn)生:是由于心室快速充盈期末,血流充盈減慢,血液流速突然改變,形成一種力使心室壁和瓣膜發(fā)生振動(dòng)。4.第四心音。①特點(diǎn):其是與心房收縮有關(guān)的一組心室收縮期前的振動(dòng),故也叫心房音。②產(chǎn)生:正常心房收縮,聽不到聲音,但在異常有力的心房收縮和左室壁變硬的情況下,心房收縮使心室充盈的血量增加,心室進(jìn)一步擴(kuò)張,引起左室肌及二尖瓣和血液的振動(dòng),則可產(chǎn)生第四心音。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能三、心輸出量與心臟做功(一)心輸出量心臟在一定時(shí)間內(nèi)射出血量的多少,是衡量心泵血功能好壞的重要指標(biāo)。正常人在同一時(shí)期內(nèi),左心和右心接受回流的血液量大致相等,輸出的血量也大致相等。1.每搏輸出量和射血分?jǐn)?shù)。(1)每搏輸出量。心臟每搏動(dòng)一次,由一側(cè)心室收縮所射出的血量,稱為每搏輸出量,簡(jiǎn)稱搏出量。在安靜狀態(tài)下,正常成人搏出量為60~80ml,平均約為70ml。(2)射血分?jǐn)?shù)是指每搏輸出量占心室舒張末期容積的百分比。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能2.每分輸出量和心指數(shù)。(1)每分輸出量是指一側(cè)心室每分鐘射出的血量,即通常所說(shuō)的心輸出量,它等于每搏輸出量乘以心率。如心率按75次/min計(jì)算,則心輸出量為4.5~6.0L/min,平均約為5L。(2)心指數(shù)是指正常成人安靜時(shí)的心輸出量,與體表面積成正比。以每一平方米體表面積計(jì)算的心輸出量,稱為心指數(shù)。中等身材的成年人的體表面積約為1.6~1.7m2,安靜和空腹情況下心輸出量約為4.5~6L/min,心指數(shù)為3.0~3.5L/(min·m2)。安靜和空腹時(shí)的心指數(shù)是分析、比較不同個(gè)體心臟功能的常用評(píng)價(jià)指標(biāo)。靜息心指數(shù)在10歲左右時(shí)最大,可達(dá)4L/(min·m2)以上,以后隨年齡的增長(zhǎng)而逐漸下降。肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí),心指數(shù)的增加與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加成正比。妊娠、進(jìn)食、情緒激動(dòng)時(shí),心指數(shù)也有不同程度的增高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能3.影響心輸出量的因素。由于心輸出量取決于搏出量和心率,因而搏出量和心率的改變都可影響心輸出量。由于搏出量等于舒張末期心室容量與收縮末期心室容量之差,所以搏出量既和心室收縮程度有關(guān),又和心室的舒張程度有關(guān)。(1)心肌的前負(fù)荷。心室的前負(fù)荷是指心室舒張末期心腔中充盈的血量,它相當(dāng)于靜脈回心血量和射血后剩余血量的總和。靜脈回心血量又受下列因素的影響:①心室舒張充盈期持續(xù)時(shí)間。心率減慢,充盈時(shí)間長(zhǎng),回心血量增多;心率增快時(shí),充盈期縮短,回心血量減少,搏出量也減少。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能②靜脈回流速度。在充盈期持續(xù)時(shí)間不變的情況下,靜脈內(nèi)血液通過(guò)心房進(jìn)入心室的速度越快,充盈量越大,搏出量相應(yīng)增加。靜脈回流速度取決于外周靜脈壓與心房和心室壓之差。壓差大,靜脈回流速度快,回心血量增多。外周靜脈壓增高和心房心室壓力降低,可促進(jìn)靜脈回流。正常人的靜脈回流量與心輸出量之間保持動(dòng)態(tài)平衡。因此,搏出量在一定的程度上取決于靜脈回流量的多少。靜脈回心血量越多,心室舒張末期容量越大,這時(shí)構(gòu)成心壁的肌纖維被拉得也越長(zhǎng)。在一定范圍內(nèi),心肌纖維的初長(zhǎng)度(即收縮前的長(zhǎng)度)越長(zhǎng),心肌收縮的力量越強(qiáng),因而搏出量越多。相反,靜脈回心血量少,搏出量也減少。正如心肌纖維的初長(zhǎng)度對(duì)肌肉收縮張力的影響,左室舒張末期壓力也對(duì)左室搏功產(chǎn)生影響。以左室搏功對(duì)左室舒張末期壓力作圖,得到心室功能曲線(圖4-3)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(2)心肌收縮能力。心肌收縮能力是指決定心肌收縮力量的心肌細(xì)胞本身所處的功能狀態(tài)。這種調(diào)節(jié)機(jī)制與心肌纖維初長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。在心肌纖維初長(zhǎng)度不發(fā)生變化的條件下,由于心肌收縮能力的改變,心肌收縮力也發(fā)生改變,這屬于心肌的等長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)。這是決定搏出量大小的主要因素。在體內(nèi),心肌收縮能力主要受神經(jīng)、激素及局部代謝產(chǎn)物等因素的影響。如交感神經(jīng)興奮或腎上腺素均可增強(qiáng)心肌收縮能力,使搏出量增加,加大射血分?jǐn)?shù)。而在心肌缺氧、酸中毒等情況下,心肌收縮能力減弱,使搏出量減少。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(3)心肌的后負(fù)荷。心肌的后負(fù)荷是指心室收縮過(guò)程中遇到的阻力,即動(dòng)脈血壓。心室收縮時(shí),必須克服動(dòng)脈血壓才能將血液射入動(dòng)脈。在心肌收縮能力和前負(fù)荷都不變的條件下,動(dòng)脈血壓升高時(shí),后負(fù)荷增大,則心室開始收縮時(shí),動(dòng)脈瓣將推遲開放,致使等容收縮期延長(zhǎng),射血期縮短,搏出量減少。動(dòng)脈血壓降低,有利于心室射血(圖4-4)。(4)心率。在一定的范圍內(nèi),心輸出量將隨心率的變化而變化。若搏出量不變,心率在一定范圍內(nèi)增快時(shí),可使心輸出量增加。但如果心率過(guò)快,超過(guò)180次/min時(shí),心動(dòng)周期明顯縮短,特別是心室舒張期縮短更為顯著,充盈量減少,使搏出量明顯減少,所以輸出量不但不增加,反而會(huì)減少。當(dāng)心率最適宜時(shí),心輸出量最大。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(二)心臟做功量心輸出量固然可以作為反映心臟泵血功能的指標(biāo),但相同的輸出量并不完全等同于相同的工作量。因此,心臟做功量比單純的心輸出量更能全面地對(duì)心臟泵血功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。1.每搏功和每分功。心臟收縮推動(dòng)血液進(jìn)入動(dòng)脈,一方面造成動(dòng)脈血管內(nèi)具有較高的壓力,另一方面使血液以較快的速度流動(dòng)。因此,心臟射血所釋放的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為動(dòng)脈血管內(nèi)血液的壓強(qiáng)能和血流的動(dòng)能。心室一次收縮所做的功稱為每搏功或搏功(SW),包括壓力容積功和動(dòng)力功兩部分。一般情況下,動(dòng)能在左室搏功中所占比例很低(約1%),且血液流速變化不大,故動(dòng)能部分可忽略不計(jì)。這樣,每搏功接近左心室在心動(dòng)周期中所做的壓力容積功。因此,可將每搏功近似為:SW=P×SV上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能2.心臟的做功效率。心臟的耗氧量與心臟的做功相聯(lián)系,心肌所消耗的能量不僅用于對(duì)外完成機(jī)械功(外功),如搏功,心肌還將大部分能量用于離子主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、產(chǎn)生興奮和啟動(dòng)收縮、產(chǎn)生和維持心室壁張力、克服內(nèi)部黏滯阻力等,這部分能量不用于對(duì)外做功,稱為內(nèi)功,最后轉(zhuǎn)化為熱能釋放。心臟所做的外功占心臟消耗總能量的百分比稱為心臟效率,可用外功除以心臟耗氧的能量當(dāng)量來(lái)計(jì)算:心臟效率(%)=SW×100/氧耗能量當(dāng)量3.心臟的做功效率的意義。心臟收縮不僅僅是排出一定量的血液,而且這部分血液具有較高的壓力。在動(dòng)脈壓增高的情況下,心臟要射出與原先相同的血液就必須增強(qiáng)收縮,此時(shí),心肌的收縮強(qiáng)度不夠,搏出量就會(huì)減少,心肌耗氧量主要取決于心肌的張力和張力持續(xù)的時(shí)間。因此,除了影響心肌做功的因素之外,凡是影響心肌張力及其持續(xù)時(shí)間的因素也都會(huì)因?yàn)楦淖冃募〉暮难趿慷绊懶呐K效率。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(三)心臟泵功能的儲(chǔ)備正常成年人在平靜時(shí)的心輸出量為5L/min左右,而劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)心輸出量可達(dá)25~30L/min。心臟每分鐘所能泵出的最大血量稱為最大輸出量。最大輸出量幾乎是平靜時(shí)心輸出量的5~6倍,提示正常心臟的泵血功能有相當(dāng)大的儲(chǔ)備。1.搏出量的儲(chǔ)備。搏出量等于心室舒張末期容積減去收縮末期容積,因此搏出量?jī)?chǔ)備包括舒張期儲(chǔ)備和收縮期儲(chǔ)備。(1)舒張期儲(chǔ)備。靜息時(shí)左心室舒張末期容積為120~130ml,運(yùn)動(dòng)時(shí)回心血量增多,心室舒張末期充盈量增多,可達(dá)160ml左右。心肌組織膠原纖維的存在,使心室擴(kuò)大受到一定限制,所以,舒張期儲(chǔ)備的多少與心肌順應(yīng)性有關(guān)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(2)收縮期儲(chǔ)備。心肌作最大收縮時(shí),心室收縮末期容積可縮小15~20ml,使搏出量增加55~60ml。收縮期儲(chǔ)備是心力儲(chǔ)備的最重要的成分。收縮期儲(chǔ)備通過(guò)提高心肌收縮能力實(shí)現(xiàn)。2.心率儲(chǔ)備。在一定范圍內(nèi)增快心率并保持搏出量不變,心輸出量增加,可達(dá)平靜時(shí)的2~2.5倍。四、心功能評(píng)價(jià)心臟的主要功能是泵血。在臨床和科研中常需對(duì)其泵血功能進(jìn)行判斷,即心功能評(píng)價(jià)。心功能評(píng)價(jià)可分為心臟射血功能評(píng)價(jià)和心臟舒張功能評(píng)價(jià)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(一)從心室壓力變化評(píng)價(jià)心功能1.心臟射血功能評(píng)價(jià)。通過(guò)分別計(jì)算搏出量、射血分?jǐn)?shù)和每搏功,以及心輸出量、心指數(shù)和每分功(見前文)可評(píng)價(jià)心臟的射血功能。此外,對(duì)心室收縮壓曲線作一階微分所產(chǎn)生的心室收縮壓變化速率曲線(dp/dt)可作為心臟收縮功能的指標(biāo)。2.心室舒張功能評(píng)價(jià)。對(duì)心室舒張壓曲線作一階微分所產(chǎn)生的心室舒張壓變化速率曲線(-dp/dt)可作為心臟舒張功能的指標(biāo)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(二)從心室容積變化評(píng)價(jià)心功能1.心室收縮功能評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有左心室舒張末內(nèi)徑(LVDd)、左心室收縮末內(nèi)徑(LVDs)、左心室舒張末容積(EDV)、左心室收縮末容積(ESV)、左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左心室縮短分?jǐn)?shù)(LVFs)。臨床上LVDE是評(píng)價(jià)大多數(shù)患者左心室收縮功能的首選指標(biāo)。此外,通過(guò)計(jì)算射血期心室容積的變化速率(dV/dt)和心室直徑的變化速率(dd/dt)可用來(lái)反應(yīng)心室收縮能力的變化。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能2.心室舒張功能評(píng)價(jià)。圖4-5顯示:①(a)和(b)為舒張期左心室容積隨時(shí)間變化的曲線及一階導(dǎo)數(shù)(心室容積變化速率,dV/dt)曲線。正常人的舒張?jiān)缙?二尖瓣開放即刻產(chǎn)生較大的左心室血液流入速率(e波),而左心房收縮時(shí)產(chǎn)生較小血液流入速率(a波,e/e>1)。②對(duì)于舒張功能障礙的患者,舒張速率減慢,等容舒張期延長(zhǎng),在舒張?jiān)缙谧笮氖覊毫χ递^高,抽吸的作用變小(e波變小);左心房收縮對(duì)左心室充盈的作用加大(a波增大,e/z<1),如圖4-5中虛線所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)心臟的泵血功能(三)從心室壓力容積變化評(píng)價(jià)心功能通過(guò)心導(dǎo)管術(shù)與超聲心動(dòng)圖單獨(dú)或聯(lián)合應(yīng)用可分別繪制出心室壓力時(shí)間曲線和心室容積時(shí)間曲線(圖42),以每個(gè)相對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的壓力和容積值繪制壓力容積曲線,可產(chǎn)生一個(gè)心室壓力容積環(huán)(圖4-6)。該環(huán)是個(gè)“位相圖”,描述在心動(dòng)周期中心室壓力與容積的關(guān)系。①此環(huán)逆時(shí)針環(huán)繞該環(huán)一周完成一個(gè)完整的心動(dòng)周期。②該環(huán)是根據(jù)心動(dòng)周期每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的壓力和容積繪制而成。③環(huán)上兩點(diǎn)之間的距離與實(shí)際所用的時(shí)間是不成正比的。該環(huán)所表示的是整個(gè)心動(dòng)周期中的心室壓力容積關(guān)系。上一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性心臟是由心肌細(xì)胞構(gòu)成并具有瓣膜結(jié)構(gòu)的空腔器官。組成心肌組織的細(xì)胞主要有兩種類型。一類是構(gòu)成心房壁和心室壁的普通心肌細(xì)胞,細(xì)胞內(nèi)肌原纖維豐富,具有興奮性、傳導(dǎo)性和收縮性,主要執(zhí)行收縮功能,稱為工作細(xì)胞。另一類是一些特殊分化的心肌細(xì)胞,其組成心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng),主要包括P細(xì)胞和浦肯野細(xì)胞,是具有興奮性、傳導(dǎo)性和自動(dòng)節(jié)律性興奮的非工作細(xì)胞,稱為自律細(xì)胞。自律細(xì)胞內(nèi)肌原纖維含量極少,基本無(wú)收縮能力,主要功能是產(chǎn)生和傳播興奮、控制心臟活動(dòng)的節(jié)律。兩類細(xì)胞在實(shí)現(xiàn)各自職能的基礎(chǔ)上互相配合,共同完成心臟的整體功能。一、心肌細(xì)胞的跨膜電位及形成機(jī)制各類心肌細(xì)胞動(dòng)作電位的形狀及形成機(jī)制都不相同(圖4-7)。下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性(一)工作細(xì)胞的生物電現(xiàn)象及形成機(jī)制1.靜息電位。心室肌細(xì)胞安靜時(shí),細(xì)胞膜處于“外正內(nèi)負(fù)”的極化狀態(tài),靜息電位約為-90mV。心室肌細(xì)胞靜息電位產(chǎn)生的原理基本上和神經(jīng)纖維相同,主要是由安靜時(shí)細(xì)胞內(nèi)高濃度的K+向膜外擴(kuò)散,達(dá)到K+平衡電位所產(chǎn)生的。2.動(dòng)作電位。心室肌細(xì)胞接受刺激由靜息狀態(tài)轉(zhuǎn)入興奮狀態(tài)時(shí),即產(chǎn)生動(dòng)作電位。其動(dòng)作電位與神經(jīng)纖維的動(dòng)作電位有明顯不同,去極化和復(fù)極化過(guò)程可分為5個(gè)時(shí)期,即0、1、2、3和4期(圖4-8)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性(1)去極化過(guò)程(0期)。此期與神經(jīng)纖維的去極化過(guò)程相似。當(dāng)心室肌細(xì)胞受到刺激,細(xì)胞膜的靜息電位減小到閾電位(相當(dāng)于-70mV)時(shí),Na+通道被激活,于是細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性急驟升高。細(xì)胞外高濃度的Na+迅速內(nèi)流,使膜內(nèi)電位迅速上升到約+30mV(總電位上升為120mV),細(xì)胞膜由外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正的狀態(tài)。此過(guò)程稱為去極化期。本期膜內(nèi)電位上升幅度大而時(shí)間短(僅為1~2ms),構(gòu)成動(dòng)作電位的上升支段。Na+通道激活迅速,失活也迅速,其開放持續(xù)時(shí)間很短,因此Na+通道又稱為“快通道”。(2)復(fù)極化過(guò)程。心室肌細(xì)胞復(fù)極化過(guò)程分為4個(gè)時(shí)期。1期(快速?gòu)?fù)極化初期)。心室肌細(xì)胞膜去極化達(dá)頂峰后,膜內(nèi)電位即快速降至0mV左右,而形成復(fù)極化l期。Na+通道的關(guān)閉,Na+停止內(nèi)流是此期形成的很重要的原因。此外還由于K+的外流,膜內(nèi)電位快速下降。去極化0期與復(fù)極化1期組成峰電位。在人的心室肌細(xì)胞,1期約為10ms。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性2期(緩慢復(fù)極化期、平臺(tái)期)。此期膜內(nèi)電位下降極緩慢,停滯于接近零的等電位狀態(tài),形成平臺(tái)狀。2期平臺(tái)是心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的主要特征,是與神經(jīng)纖維及骨骼肌動(dòng)作電位的主要區(qū)別。2期占時(shí)約100ms,這是心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)和有效不應(yīng)期持續(xù)較久的原因。3期(快速?gòu)?fù)極化末期)。3期與神經(jīng)纖維的復(fù)極化過(guò)程相似。此期細(xì)胞膜對(duì)K+的通透性增高,K+迅速外流,而Ca2+通道已逐漸失活,膜內(nèi)電位下降較快,一直降到原來(lái)-90mV的水平,恢復(fù)極化狀態(tài),完成復(fù)極化過(guò)程。此期占100~150ms。4期(靜息期)。在3期復(fù)極化完畢后,心室肌細(xì)胞的膜電位雖然恢復(fù),但由于在形成動(dòng)作電位過(guò)程中有一定量的Na+、Ca2+內(nèi)流和K+外流,以致原細(xì)胞內(nèi)、外的離子濃度有所改變。4期開始后,細(xì)胞膜的離子主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)功能增強(qiáng),依靠“離子泵”的作用,排出內(nèi)流的Na+和Ca2+,并攝回外流的K+,使細(xì)胞內(nèi)、外的離子逐漸恢復(fù)到靜息狀態(tài)時(shí)的濃度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性(二)自律細(xì)胞的生物電現(xiàn)象及形成機(jī)制1.浦肯野細(xì)胞。浦肯野細(xì)胞屬快反應(yīng)自律細(xì)胞,其動(dòng)作電位的0、1、2、3期的波形及離子機(jī)制與心室肌細(xì)胞相似,但2期較長(zhǎng),最大差別是4期存在自動(dòng)去極化(圖4-9)。浦肯野細(xì)胞的4期自動(dòng)去極化與逐漸衰減的延遲整流鉀電流(IK)及隨時(shí)間增強(qiáng)的起搏電流(If)兩種離子電流有關(guān)。因?yàn)镮K在3期復(fù)極化至-60mV時(shí)開始失活,至最大復(fù)極化電位時(shí)幾乎已完全失活,故IK衰減在浦肯野細(xì)胞4期自動(dòng)去極化過(guò)程中所起的作用不大。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性2.竇房結(jié)P細(xì)胞。P細(xì)胞屬于慢反應(yīng)自律細(xì)胞,其動(dòng)作電位波形與快反應(yīng)細(xì)胞的特點(diǎn)不同(圖4-10):①最大復(fù)極化電位(-70mV)和閾電位(-40mV)均高于浦肯野細(xì)胞;②0期去極化幅度相對(duì)較小(僅為70mV)、速度較慢(約10V/s)、時(shí)程較長(zhǎng)(7ms左右),0期去極化只到0mV左右,無(wú)明顯的極化倒轉(zhuǎn)或超射,上升支段相對(duì)較緩慢;③無(wú)明顯復(fù)極化1期和2期,下降支段合稱為3期;④4期自動(dòng)去極化速度大于浦肯野細(xì)胞,自律性最高,是心臟跳動(dòng)的正常起搏點(diǎn)。(1)0期去極化:P細(xì)胞0期去極化不受細(xì)胞外Na+濃度的影響,而受細(xì)胞外Ca2+濃度的影響,可被Ca2+通道抑制劑阻斷,故P細(xì)胞0期去極化主要由Ca2+內(nèi)流所致。膜電位自動(dòng)去極化到閾電位時(shí),L型Ca2+通道(長(zhǎng)時(shí)程Ca2+通道)激活開放,Ca2+內(nèi)流,產(chǎn)生0期去極化。L型Ca2+通道激活、失活均較緩慢,這使得P細(xì)胞0期去極化緩慢,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性(2)3期復(fù)極化:在0期去極化后期,L型Ca2+通道逐漸失活,Ca2+內(nèi)流減少,與此同時(shí),開放和關(guān)閉速度都較緩慢的IK在0期被激活后,至3期已逐漸開放,使K+外流增加,形成3期復(fù)極化。因P細(xì)胞膜上缺乏內(nèi)向整流鉀電流(IK1)通道,細(xì)胞膜對(duì)K+的通透性相對(duì)較低,因而最大復(fù)極化電位明顯小于K+平衡電位。(3)4期自動(dòng)去極化:形成P細(xì)胞的4期自動(dòng)去極化至少有三種離子電流,當(dāng)內(nèi)向電流超過(guò)外向電流時(shí),形成的凈內(nèi)向電流導(dǎo)致自動(dòng)去極化(圖4-11)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性二、心肌的生理特性心肌在生物電活動(dòng)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了自律性、傳導(dǎo)性、興奮性和收縮性等特性。心肌組織的這些生理特性共同決定著心臟的活動(dòng)。(一)自動(dòng)節(jié)律性1.概念。心臟在離和脫離神經(jīng)支配的情況下,仍然能自發(fā)地產(chǎn)生節(jié)律性興奮的能力或特性,這稱為自動(dòng)節(jié)律性,簡(jiǎn)稱自律性。2.產(chǎn)生。心臟的自律性來(lái)源于心臟內(nèi)特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)的自律細(xì)胞的4期自動(dòng)去極化。3.心臟的起搏點(diǎn)。在心臟特殊傳導(dǎo)組織的自律細(xì)胞中,竇房結(jié)P細(xì)胞的自律性最高,每分鐘自動(dòng)興奮約100次,而房室交界約50次、房室束約40次、末梢浦肯野纖維網(wǎng)約25次。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性4.決定和影響自律性的因素。自律性的高低主要取決于4期自動(dòng)去極化的速度及最大復(fù)極化電位與閾電位的差距。(1)最大復(fù)極化電位與閾電位的差距:最大復(fù)極化電位絕對(duì)值變小或閾電位下移,均使二者的差距變小,自動(dòng)去極化到閾電位的時(shí)程縮短,自律性增高。(2)4期自動(dòng)去極化速度:自動(dòng)去極化速度增快,到達(dá)閾電位所需時(shí)程縮短,自律性增高。(二)傳導(dǎo)性1.概念。心肌細(xì)胞傳導(dǎo)興奮的能力或特性,稱為傳導(dǎo)性。2.心肌細(xì)胞興奮傳導(dǎo)的原理和傳導(dǎo)速度。傳導(dǎo)的原理與神經(jīng)纖維相似,也是用局部電流學(xué)說(shuō)來(lái)解釋的。心臟內(nèi)的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)和一般心肌細(xì)胞都有傳導(dǎo)性。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性3.傳導(dǎo)途徑。當(dāng)竇房結(jié)發(fā)出興奮后,興奮經(jīng)結(jié)間束和心房肌傳布到整個(gè)心房,此過(guò)程需時(shí)0.06~0.11s。與此同時(shí),竇房結(jié)的興奮也通過(guò)結(jié)間束迅速傳到房室交界。然后興奮由房室交界經(jīng)房室束及其左、右束支,以及浦肯野纖維迅速傳到心室肌,引起兩心室興奮,此過(guò)程需0.06~0.1s。4.房室延擱。房室交界是正常興奮由心房傳入心室的唯一通路,但其傳導(dǎo)速度緩慢,占時(shí)較長(zhǎng),約需0.1s,這種現(xiàn)象稱為房室延擱?！把訑R”所具有的重要的生理意義是使心房與心室的收縮不在同一時(shí)間進(jìn)行,只有當(dāng)心房興奮和收縮完畢后才引起心室興奮和收縮。這樣,心室可以有充分的時(shí)間充盈血液,從而有利于射血。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性5.影響傳導(dǎo)性的因素。(1)結(jié)構(gòu)因素。①心肌細(xì)胞的直徑。細(xì)胞直徑越大,細(xì)胞內(nèi)電阻越小,局部電流越大,傳導(dǎo)速度越快。心房肌、心室肌和浦肯野細(xì)胞的直徑都很大,尤其是浦肯野細(xì)胞的直徑更大,所以傳導(dǎo)速度很快。房室結(jié)區(qū)細(xì)胞直徑很小,故傳導(dǎo)速度很慢。②細(xì)胞間的連接方式。心肌細(xì)胞間的連接是縫隙連接,構(gòu)成了細(xì)胞間的低電阻通道,通道越多,傳導(dǎo)性越好。(2)生理因素。①動(dòng)作電位0期去極化速度和幅度。由于興奮區(qū)的去極化,同其相鄰的未興奮區(qū)之間出現(xiàn)電位差,產(chǎn)生局部電流而引起興奮的傳導(dǎo)。(三)興奮性心肌細(xì)胞受刺激時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力稱為興奮性,引起興奮所需的刺激閾值越低,表示細(xì)胞的興奮性越高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性1.決定和影響興奮性的因素。(1)靜息電位與閾電位之間的距離。靜息電位或最大復(fù)極化電位下移,或閾電位水平上移,可致二者間距離增大,使刺激閾值增高,興奮性降低。若二者的距離在一定范圍內(nèi)縮小,則興奮性增高。如心迷走神經(jīng)末梢釋放的遞質(zhì)乙酰膽堿與M受體結(jié)合后,可激活K+通道,K+外流使膜電位超極化,心肌細(xì)胞興奮性降低。(2)離子通道的性狀。Na+通道和Ca2+通道存在備用、激活、失活三種狀態(tài)。膜電位去極化可使Na+通道由備用狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài),此過(guò)程稱為激活,Na+內(nèi)流;激活狀態(tài)持續(xù)時(shí)間很短(通常約1ms),隨即進(jìn)入失活狀態(tài),稱為失活,此時(shí)任何刺激均不能引起通道再次開放;如果膜電位持續(xù)去極化,則失活狀態(tài)持續(xù)存在,直至膜復(fù)極化時(shí)才逐漸恢復(fù)到備用狀態(tài),此過(guò)程稱為復(fù)活。只有備用狀態(tài)的離子通道才能被激活,從而使細(xì)胞能夠?qū)Υ碳ぎa(chǎn)生應(yīng)答。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性2.興奮性的周期性變化。心肌細(xì)胞在一次興奮后,興奮性出現(xiàn)有規(guī)律的周期性變化,經(jīng)歷有效不應(yīng)期(ERP)、相對(duì)不應(yīng)期(RRP)、超常期(SNP),然后才恢復(fù)至正常(圖4-12)。興奮性的規(guī)律性變化取決于當(dāng)時(shí)膜的復(fù)極化電位與閾電位的距離,以及當(dāng)時(shí)離子通道的性狀。(1)有效不應(yīng)期包括絕對(duì)不應(yīng)期和局部反應(yīng)期。從心肌細(xì)胞去極化開始到復(fù)極化3期膜內(nèi)電位約-55mV的期間內(nèi),不論給予多么強(qiáng)大的刺激,都不能使膜再次去極化或局部去極化。這個(gè)時(shí)期稱為絕對(duì)不應(yīng)期。在復(fù)極化從-55mV到達(dá)-60mV這段時(shí)間內(nèi),心肌細(xì)胞的興奮性開始恢復(fù),對(duì)特別強(qiáng)大的刺激可產(chǎn)生局部去極化(局部興奮),但仍不能產(chǎn)生擴(kuò)布性興奮。這個(gè)時(shí)期稱為局部反應(yīng)期。絕對(duì)不應(yīng)期和局部反應(yīng)期合稱為有效不應(yīng)期,即由0期開始到復(fù)極化3期膜內(nèi)電位約-60mV為止的這段不能產(chǎn)生動(dòng)作電位的時(shí)期。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性(2)相對(duì)不應(yīng)期。從有效不應(yīng)期完畢,膜內(nèi)電位從-60mV到-80mV的這一時(shí)期,心肌興奮性逐漸恢復(fù),但仍低于正常,受到閾上刺激才可能產(chǎn)生動(dòng)作電位。這個(gè)時(shí)期稱為相對(duì)不應(yīng)期。(3)超常期。在復(fù)極化完畢前,膜內(nèi)電位由-80mV到-90mV這一期間內(nèi),膜電位的水平較接近閾電位,引起興奮所需的閾刺激較小,即興奮性較高。這個(gè)時(shí)期稱為超常期。3.期前收縮與代償間歇。心室肌在正常節(jié)律性活動(dòng)的過(guò)程中,竇房結(jié)發(fā)出的興奮總是出現(xiàn)在心肌的靜息期。如果在有效不應(yīng)期之后到下一次竇房結(jié)興奮傳來(lái)之前,受到人工刺激或竇房結(jié)以外的異位起搏點(diǎn)傳來(lái)的刺激,可提前產(chǎn)生一次興奮和收縮,這稱為期前收縮,臨床上常稱為早搏。期前收縮之后出現(xiàn)一個(gè)較長(zhǎng)的心室舒張期,稱為代償間歇(圖4-13)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性4.興奮性周期性變化的生理意義。心肌興奮后的有效不應(yīng)期特別長(zhǎng),也就是說(shuō),在整個(gè)心臟收縮期內(nèi),任何強(qiáng)度的刺激都不能使心肌產(chǎn)生擴(kuò)布性興奮。心肌的這一特性具有重要意義,它使心肌不能產(chǎn)生像骨骼肌那樣的強(qiáng)直收縮,始終保持著收縮與舒張交替的節(jié)律性活動(dòng)。這樣,心臟的充盈和射血才能進(jìn)行。(四)收縮性心肌細(xì)胞與骨骼肌細(xì)胞的收縮原理相似,心肌細(xì)胞在受到刺激時(shí)都是先在膜上產(chǎn)生興奮,然后再通過(guò)興奮收縮耦聯(lián)引起肌絲相互滑行,使整個(gè)細(xì)胞收縮。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性1.心肌收縮的特點(diǎn)。(1)對(duì)細(xì)胞外Ca2+的依賴性。心肌的肌漿網(wǎng)不發(fā)達(dá),容量小,終池貯存Ca2+量比骨骼肌少,因而心肌細(xì)胞收縮對(duì)細(xì)胞外液中Ca2+的濃度依賴性較大。心肌興奮時(shí),細(xì)胞外10%~20%的Ca2+經(jīng)肌膜中和橫管膜中的L型Ca2+通道流入胞質(zhì)內(nèi),觸發(fā)肌質(zhì)網(wǎng)釋放80%~90%的Ca2+,使胞質(zhì)中Ca2+濃度升高,引起心肌收縮。當(dāng)心肌舒張時(shí),肌質(zhì)網(wǎng)上的鈣泵逆濃度差將Ca2+主動(dòng)泵回肌質(zhì)網(wǎng),使胞質(zhì)中Ca2+濃度下降,引起心肌舒張,故血液中Ca2+濃度的變化可影響心肌收縮力。(2)不產(chǎn)生強(qiáng)直收縮。心室肌的收縮期相當(dāng)于有效不應(yīng)期,在收縮期內(nèi)心肌不能接受刺激產(chǎn)生興奮和收縮,因而心肌細(xì)胞不產(chǎn)生強(qiáng)直收縮。保證心臟交替進(jìn)行收縮和舒張活動(dòng),有利于心室的充盈和射血功能。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性(3)心肌收縮具有“全或無(wú)”的特點(diǎn),即心肌的收縮一旦發(fā)生,全部心肌細(xì)胞都參與收縮。這是由于心肌細(xì)胞之間的閏盤區(qū)電阻很小,興奮易通過(guò),另外心臟內(nèi)還有特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)可加速興奮的傳導(dǎo),因此某一處細(xì)胞產(chǎn)生興奮,可引起心房或心室的所有心肌細(xì)胞都幾乎同時(shí)收縮,故可將心房或心室看成功能上的“合胞體”,即心房肌和心室肌,兩者之間興奮的傳導(dǎo)依賴房室間的傳導(dǎo)系統(tǒng)。2.影響心肌收縮的因素。凡是能夠影響心搏出量的因素,如心的前、后負(fù)荷和心肌收縮能力以及細(xì)胞外Ca2+濃度等,都能影響心肌的收縮。(五)離子對(duì)心肌特性的影響細(xì)胞外液的多種理化因素都影響心肌的生理特性,如溫度升高時(shí)心率加快,溫度下降時(shí)心率減慢。血液pH值降低,心肌收縮能力減弱,pH值增高,則心肌收縮力增強(qiáng)。影響心肌生理特性的各種離子中,以K+、Ca2+、Na+的影響較重要。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性1.K+的影響。血液中K+的濃度變化對(duì)心肌活動(dòng)的影響最重要。①當(dāng)血液中K+的濃度輕度增高時(shí),可使靜息電位值減小,與閾電位的距離縮小,使心肌的興奮性增高;當(dāng)K+濃度過(guò)高時(shí),因靜息電位過(guò)度減小,Na+通道失去活性,心肌興奮性降低,心肌的自律性、傳導(dǎo)性、收縮性均下降,表現(xiàn)為心動(dòng)過(guò)緩、傳導(dǎo)阻滯、心肌收縮力減弱,嚴(yán)重時(shí)心臟活動(dòng)停止于舒張狀態(tài)。②血液中K+濃度降低時(shí),心肌的自律性、興奮性、收縮性增高,傳導(dǎo)性降低,這容易產(chǎn)生各種期前收縮和異位心律。2.Ca2+的影響。血液中Ca2+濃度的變化對(duì)心肌收縮力的影響較大。①當(dāng)血液中Ca2+濃度升高時(shí),可通過(guò)興奮收縮耦聯(lián)過(guò)程,使心肌收縮力增強(qiáng)。離體實(shí)驗(yàn)證明,Ca2+濃度過(guò)高,心跳停止于收縮狀態(tài)。②Ca2+濃度下降時(shí),則心肌收縮力減弱。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性3.Na+的影響。血液中Na+濃度升高時(shí),可使心肌的興奮性、傳導(dǎo)性、自律性增高,故可減輕K+所引起的傳導(dǎo)阻滯。另外Na+和Ca2+在通過(guò)細(xì)胞膜內(nèi)流時(shí),存在著競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用,故血液中Na+濃度升高,Ca2+內(nèi)流減少,心肌收縮力減弱。三、體表心電圖心臟活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的生物電變化是無(wú)數(shù)心肌細(xì)胞生物電變化的綜合。利用心電圖機(jī)在體表一定部位引導(dǎo)并描記下來(lái)的心電位變化曲線,稱為心電圖。心電圖可以反映心動(dòng)周期中心臟興奮的產(chǎn)生、傳播和恢復(fù)過(guò)程,因此,心電圖有助于心臟疾病的診斷。(一)心電圖的形成原理心電圖的形成原理可用膜極化學(xué)說(shuō)或電偶學(xué)說(shuō)和容積導(dǎo)體原理加以解釋(圖4-14)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性(二)正常心電圖的波形及生理意義正常人典型心電圖的一個(gè)心動(dòng)周期,由P波、QRS綜合波和T波組成,每個(gè)波以及各波之間的時(shí)程關(guān)系代表特定的電生理活動(dòng)(圖4-15)。1.P波:其由左、右心房肌去極化產(chǎn)生,波形小而圓鈍,波幅小于0.25mV,時(shí)程為0.08~0.11s。P波在Ⅰ、Ⅱ、aVF、V4、V5、V6導(dǎo)聯(lián)中均向上,在aVR導(dǎo)聯(lián)則向下,其余導(dǎo)聯(lián)呈雙向、倒置或低平。2.QRS綜合波:其反映左、右心室的去極化過(guò)程。QRS綜合波常由3個(gè)緊密相連的波組成,第一個(gè)向下的波稱為Q波,第一個(gè)向上的波稱為R波,第二個(gè)向下的波稱為S波。在不同導(dǎo)聯(lián)上,三個(gè)波不一定都出現(xiàn)。正常QRS綜合波的波幅在不同導(dǎo)聯(lián)變化較大,但歷時(shí)均約0.06~0.10s,波形增寬即時(shí)程延長(zhǎng),反映興奮在心室內(nèi)有傳導(dǎo)減慢。主波方向在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、aVF、V4、V5、V6導(dǎo)聯(lián)中均向上,在aVR導(dǎo)聯(lián)則向下。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性3.T波:其由心室復(fù)極化產(chǎn)生,波幅為0.1~0.8mV,一般不低于R波的1/10,其方向與QRS綜合波的主波方向一致。T波歷時(shí)0.05~0.25s。T波的方向與QRS波群的主波相同,如果出現(xiàn)T波低平、雙向或倒置,則稱為T波改變,主要反映心肌缺血。4.U波:在T波后0.02~0.04s,有時(shí)出現(xiàn)一個(gè)低而寬的波,稱為U波,方向與T波一致,波幅在0.05mV以下,波寬為0.1~0.3s。U波的成因及生理意義尚不清楚。5.PR間期:其是指從P波起點(diǎn)到QRS綜合波起點(diǎn)之間的時(shí)程,一般為0.12~0.20s。PR間期反映興奮從竇房結(jié)產(chǎn)生,經(jīng)過(guò)房室交界,房室束,左、右束支和浦肯野纖維網(wǎng)到達(dá)心室肌所需的時(shí)間,其中大部分時(shí)間是在房室交界區(qū)內(nèi)傳導(dǎo)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性6.QT間期:其是指從QRS綜合波起點(diǎn)到T波結(jié)束的時(shí)程。QT間期的時(shí)程長(zhǎng)短與心率呈反變化關(guān)系,代表心室肌動(dòng)作電位去極化與復(fù)極化的總時(shí)間。7.ST段:其是QRS綜合波終點(diǎn)到T波起點(diǎn)之間的線段,為一段靠近基線的短暫的等電位相。此段代表心室各部分都處于去極化狀態(tài)(如動(dòng)作電位平臺(tái)期),各引導(dǎo)電極間的電位差很小。ST段的移位有重要的臨床診斷意義。超過(guò)一定范圍時(shí),其常表示心肌有損傷或冠狀動(dòng)脈供血不足。(三)心電圖的導(dǎo)聯(lián)方法在檢查心電時(shí),與儀器相連的引導(dǎo)電極放置的部位有統(tǒng)一的規(guī)定和名稱。常用的導(dǎo)聯(lián)如下:上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性1.標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)。有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種導(dǎo)聯(lián)方法。I導(dǎo)聯(lián)是將兩個(gè)電極放在右臂和左臂,Ⅱ?qū)?lián)是將兩個(gè)電極放在右臂和左腿,Ⅲ導(dǎo)聯(lián)是將兩個(gè)電極放在左臂和左腿。2.加壓?jiǎn)螛O肢體導(dǎo)聯(lián)。將探查電極放在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)的任何一肢體上,而將其余兩肢體上的引導(dǎo)電極各通過(guò)5000Ω電阻連在一起作為無(wú)關(guān)電極,這種導(dǎo)聯(lián)記錄出的心電圖電壓比單極肢體導(dǎo)聯(lián)記錄的電壓增加50%左右,故稱為加壓?jiǎn)螛O肢體導(dǎo)聯(lián)。如探查電極放在右臂,則稱為加壓?jiǎn)螛O右上肢導(dǎo)聯(lián)(aVR);如放在左臂,則稱為加壓?jiǎn)螛O左上肢導(dǎo)聯(lián)(aVL);如放在左腿,則稱為加壓?jiǎn)螛O左下肢導(dǎo)聯(lián)(aVF)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性3.單極胸導(dǎo)聯(lián)。將左、右臂及左腿三個(gè)電極各通過(guò)5000Ω電阻連到一中心點(diǎn),作為無(wú)關(guān)電極,探查電極放在胸壁一定部位。根據(jù)部位不同,將其命名為Vl、V2,V3、V4、V5、V6。探查電極放置的具體位置為:V1在胸骨右緣第4肋間處;V2在胸骨左緣第4肋間處;V3在V2與V4兩點(diǎn)連線的中點(diǎn);V4在左鎖骨中線第5肋間處;V5在左腋前線,同V4水平;V6在左腋中線,同V4水平。上一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理一、各類血管的功能特點(diǎn)人體各組織、器官的血管是一個(gè)連續(xù)且相當(dāng)封閉的管道系統(tǒng)。血管系統(tǒng)中動(dòng)脈、毛細(xì)血管和靜脈三種類型依次串聯(lián),以實(shí)現(xiàn)血液運(yùn)輸和物質(zhì)交換的生理功能。(一)血管的功能性分類血管按組織學(xué)結(jié)構(gòu)可分為大動(dòng)脈、中動(dòng)脈、小動(dòng)脈、微動(dòng)脈、毛細(xì)血管、微靜脈、小靜脈、中靜脈和大靜脈,按生理功能的不同可分為以下幾類:1.彈性儲(chǔ)器血管,是指主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈主干及其發(fā)出的最大分支。其特點(diǎn)是:管壁堅(jiān)厚,富含彈性纖維,有明顯的彈性和可擴(kuò)張性。其作用是:使心室的間斷射血轉(zhuǎn)化為血液在血管中的連續(xù)流動(dòng),同時(shí)使心動(dòng)周期中血壓的波動(dòng)幅度減小。下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理2.分配血管,是指中動(dòng)脈,即從彈性儲(chǔ)器血管以后到分支為小動(dòng)脈前的動(dòng)脈管道。其功能主要是將血液運(yùn)輸至各器官組織。3.毛細(xì)血管前阻力血管,包括小動(dòng)脈和微動(dòng)脈,是最小的動(dòng)脈分支。其特點(diǎn)是:管徑較細(xì),管壁平滑肌含量豐富,對(duì)血流的阻力較大。其功能是:管壁舒縮可明顯改變血管口徑,從而改變對(duì)血流的阻力及其所在器官、組織的血流量,對(duì)動(dòng)脈血壓的維持有重要意義。4.毛細(xì)血管前括約肌,是指環(huán)繞在真毛細(xì)血管起始部位的平滑肌,屬于阻力血管的一部分。其可控制毛細(xì)血管的開閉。5.交換血管,位于動(dòng)、靜脈之間,分布廣泛,相互連通,形成毛細(xì)血管網(wǎng)。其特點(diǎn)是口徑小,壁薄,通透性很高。它是血管內(nèi)外物質(zhì)交換的場(chǎng)所。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理6.毛細(xì)血管前阻力血管,是指微靜脈。其特點(diǎn)是:管徑小,可產(chǎn)生一定的阻力,但僅占血管系統(tǒng)總阻力的一小部分。其功能是:可改變毛細(xì)血管前、后阻力的比值,繼而改變毛細(xì)血管壓、血容量及濾過(guò)作用,影響體液在血管內(nèi)、外的分配情況。7.容量血管,即靜脈系統(tǒng)。其特點(diǎn)是:數(shù)量多,管壁薄,口徑大,可擴(kuò)張性大。它起到血液儲(chǔ)存庫(kù)的作用。8.短路血管,是指小動(dòng)脈與小靜脈之間的直接吻合支。其與體溫調(diào)節(jié)有關(guān)。(二)血管的內(nèi)分泌功能1.血管內(nèi)皮細(xì)胞可合成和釋放舒血管物質(zhì)和縮血管物質(zhì),二者相互制約,保持動(dòng)態(tài)平衡。舒血管物質(zhì)主要包括一氧化氮、硫化氫、前列環(huán)素等;縮血管物質(zhì)主要包括內(nèi)皮素、血栓素A2等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理2.血管平滑肌細(xì)胞可合成和分泌腎素及血管緊張素,調(diào)節(jié)局部血管的緊張性和血流。此外,它還可合成細(xì)胞外基質(zhì)膠原、彈力蛋白和蛋白多糖等。3.血管壁內(nèi)的成纖維細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等多種細(xì)胞,可分泌多種血管活性物質(zhì),調(diào)節(jié)血管的舒縮功能及結(jié)構(gòu)變化。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理二、血流動(dòng)力學(xué)血流動(dòng)力學(xué)是流體力學(xué)的一個(gè)分支,是指血液在心血管系統(tǒng)中流動(dòng)的力學(xué),主要研究血流量、血流阻力、血壓以及它們之間的相互關(guān)系。根據(jù)流體力學(xué)的原則,在一段管道中單位時(shí)間的液體流量(Q)與該段血管兩端的壓力差(ΔP)成正比,與血流阻力(R)成反比,即Q=ΔP/R,由此還可推出壓力差與流量及阻力都成正比,即ΔP=QR,而阻力與壓力差成正比,與流量成反比,即R=ΔP/Q。血管內(nèi)的血流、阻力與血壓的關(guān)系服從這一原則。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(一)血流1.血流量。血流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一段或血管某一橫切面的血量,稱為血流量,也稱容積速度。通常以ml/min或L/min為單位。對(duì)于某一器官來(lái)說(shuō),在單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)的血量,稱為該器官的血流量。血流量在循環(huán)系統(tǒng)中任意一處總橫截面上的速度是相同的,都等于心輸出量。從上述流體力學(xué)的原則可知,血流量與血壓成正比,與血流阻力成反比。2.血流速度。血流速度是指血液中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在血管內(nèi)流動(dòng)的直線速度,通常以mm/s或cm/s為單位。血液在循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí),在同一段血管中,血流速度與血流量成正比。血流速度與各段血管的總管徑成反比。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理3.循環(huán)時(shí)。血液在體內(nèi)循環(huán)一周所需的時(shí)間約為23s。血液流經(jīng)某一段途徑所需的時(shí)間,稱為該途徑的循環(huán)時(shí)。將糖精注入手臂靜脈到舌部感到甜味所需的時(shí)間,即臂舌循環(huán)時(shí),為9~16s。循環(huán)機(jī)能出現(xiàn)障礙時(shí),循環(huán)時(shí)延長(zhǎng)。(二)血流阻力1.血流阻力的概念和產(chǎn)生。血流阻力是指血液在血管中流動(dòng)時(shí)所遇到的阻力。它來(lái)源于血液內(nèi)部各種成分之間及血液與血管壁之間的摩擦力。2.影響血流阻力的因素。血液與血管壁間的摩擦力取決于血管的管徑與長(zhǎng)度。管徑越細(xì)、管道越長(zhǎng),摩擦力越大,血液成分之間的摩擦力表現(xiàn)為黏滯性的大小。在生理情況下,血管長(zhǎng)度和血液黏滯性很少有變化,所以血流阻力主要取決于血管管徑。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(三)血壓血壓是指血管內(nèi)血液對(duì)血管壁的壓強(qiáng),即作用于單位面積血管壁的側(cè)壓力。它是心室肌收縮時(shí)所釋放能量的一部分,這部分能量使血管壁擴(kuò)張,并在心室舒張期繼續(xù)推動(dòng)血流前進(jìn)。血液在沿著血管流動(dòng)的過(guò)程中不斷地克服阻力而逐漸消耗能量,所以血壓在循環(huán)系統(tǒng)各段血管中逐漸下降,血液的流動(dòng)和流動(dòng)方向取決于血壓梯度。血壓梯度是指心血管系統(tǒng)某兩點(diǎn)間血壓差值。心血管各段之間都存在著不同的壓力梯度。血液正是順著血壓梯度環(huán)流不息。因此,心臟的收縮和舒張是血液流動(dòng)的動(dòng)力。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理三、動(dòng)脈血壓和脈搏動(dòng)脈血壓是指動(dòng)脈內(nèi)的血液對(duì)動(dòng)脈管壁的側(cè)壓力。通常所說(shuō)的血壓是對(duì)動(dòng)脈血壓而言的。(一)動(dòng)脈血壓的形成1.動(dòng)脈血壓形成的條件。(1)前提條件:在封閉的心血管系統(tǒng)中,足夠的循環(huán)血量是形成血壓的前提條件。循環(huán)系統(tǒng)中血液的充盈程度可用循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓來(lái)表示。循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓的高低取決于血量和循環(huán)系統(tǒng)容積之間的相對(duì)關(guān)系。若血量增多或循環(huán)系統(tǒng)容積變小,循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓就增高;相反,若血量減少或循環(huán)系統(tǒng)容積增大,循環(huán)系統(tǒng)平均充盈壓就降低。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(2)必要條件:心臟射血是動(dòng)脈血壓形成的必要條件。在這一條件下,心臟射血產(chǎn)生的動(dòng)力和血流所遇到的外周阻力這兩種因素的相互作用,是動(dòng)脈血壓形成的根本因素。2.動(dòng)脈血壓的形成過(guò)程。心臟收縮時(shí),有一定量的血液由心室射入大動(dòng)脈,血液在迅速向外周流動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生血流阻力,使動(dòng)脈內(nèi)的部分血液不能立即通過(guò)微動(dòng)脈而貯存在動(dòng)脈內(nèi),只有大約1/3的血液流至外周,其余2/3存在大動(dòng)脈內(nèi),結(jié)果大動(dòng)脈內(nèi)的血液對(duì)血管壁的側(cè)壓力加大,從而形成較高的動(dòng)脈血壓。由于大動(dòng)脈管壁具有彈性,所以當(dāng)大動(dòng)脈內(nèi)血液量增加時(shí),迫使大動(dòng)脈管壁被動(dòng)擴(kuò)張。心室舒張時(shí),射血停止,動(dòng)脈血壓下降,被擴(kuò)張的大動(dòng)脈管壁發(fā)生彈性回縮,將在心室收縮期內(nèi)貯存的彈性勢(shì)能釋放出來(lái),并轉(zhuǎn)換為動(dòng)能,推動(dòng)血液繼續(xù)流向外周,保持血液的持續(xù)流動(dòng),并使動(dòng)脈血壓在心室舒張期內(nèi)仍能維持一定高度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理由此可見,大動(dòng)脈管壁的彈性在動(dòng)脈血壓形成中起緩沖收縮壓、維持舒張壓和減小脈壓的作用(圖4-16)。(二)動(dòng)脈血壓的測(cè)定動(dòng)脈血壓是人體的基本生命體征之一,也是臨床醫(yī)生評(píng)估患者病情輕重和危急程度的主要指標(biāo)之一。動(dòng)脈血壓測(cè)定的方法有兩種,即直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。1.直接測(cè)量法:將導(dǎo)管的一端插入動(dòng)脈,另一端連接一個(gè)裝有水銀的U形管,其兩邊水銀面的高度差即該測(cè)定部位的血壓值。因其具有一定的創(chuàng)傷性,操作技術(shù)要求也較高,故在臨床上難以普及推廣。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理2.間接測(cè)量法:(1)測(cè)量原理:每個(gè)心動(dòng)周期中,隨著心臟的縮舒,動(dòng)脈血壓亦出現(xiàn)高低周期性變化。而這種血壓變化可用聽診法間接測(cè)出其最高值和最低值,即用血壓計(jì)和聽診器在上臂肱動(dòng)脈處間接測(cè)定。通常血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)并不產(chǎn)生聲音,但流經(jīng)狹窄處形成湍流時(shí)則可發(fā)出聲音。測(cè)量血壓時(shí),將袖帶纏繞于上臂,用橡皮球向帶內(nèi)加壓,經(jīng)皮膚施加于肱動(dòng)脈壁上,當(dāng)帶內(nèi)壓力超過(guò)動(dòng)脈內(nèi)收縮壓,肱動(dòng)脈內(nèi)血流被阻斷,此時(shí)用聽診器在受壓的肱動(dòng)脈遠(yuǎn)端聽不到聲音。(2)測(cè)量方法(圖4-17):用橡皮球向袖帶內(nèi)打氣加壓,使血壓表水銀柱逐漸上升,一般到24kPa(聽不到脈搏音),隨即松開氣球螺絲,徐徐放氣,在水銀柱緩慢下降的同時(shí)仔細(xì)聽診。當(dāng)聽到第一聲脈搏音時(shí),血壓表上所指刻度即收縮壓;繼續(xù)放氣減壓,聲音則發(fā)生一系列變化,先由低而高,而后突然由高變低,最后完全消失。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(三)動(dòng)脈血壓的正常值及穩(wěn)定意義1.動(dòng)脈血壓的正常值。在一個(gè)心動(dòng)周期中,動(dòng)脈血壓隨著心室的舒縮而發(fā)生規(guī)律性的波動(dòng)。心室收縮時(shí),動(dòng)脈血壓升高,其所達(dá)到的最高值稱為收縮壓;心室舒張時(shí),動(dòng)脈血壓下降,下降到最低值稱為舒張壓。收縮壓與舒張壓之差稱為脈搏壓或脈壓,它可反映動(dòng)脈血壓波動(dòng)的幅度。動(dòng)脈血壓的平均值稱為平均動(dòng)脈壓,即一個(gè)心動(dòng)周期中動(dòng)脈血壓所有瞬時(shí)值的平均值。正常人安靜時(shí)收縮壓為12.0~17.3kPa(90~130mmHg),舒張壓為8.0~10.6kPa(60~80mmHg),脈壓為4.0~5.3kPa(30~40mmHg)。平均動(dòng)脈壓接近舒張壓,大致等于舒張壓+1/3脈壓。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理2.動(dòng)脈血壓的波動(dòng)范圍。動(dòng)脈血壓的高低隨年齡、性別、身材、活動(dòng)狀態(tài)等情況而異。一般說(shuō)來(lái),正常人的動(dòng)脈血壓總是隨著年齡的增長(zhǎng)而上升,收縮壓的升高比舒張壓的升高更為顯著。男性比女性略高;肥胖的人血壓偏高;精神緊張或進(jìn)行體力活動(dòng)時(shí)可使血壓暫時(shí)升高。新生兒的收縮壓僅為40mmHg左右。出生后第一個(gè)月內(nèi),收縮壓很快升高,可達(dá)80mmHg,至12歲時(shí)收縮壓約為105mmHg,17歲時(shí)收縮壓可達(dá)120mmHg,至60歲時(shí)收縮壓可達(dá)140mmHg。3.動(dòng)脈血壓穩(wěn)定的意義。一定水平的平均動(dòng)脈壓,對(duì)于推動(dòng)血液循環(huán),維持血流速度,以保持各器官足夠的血流量具有重要意義。平均動(dòng)脈壓過(guò)低,血液的供應(yīng)不能滿足各器官代謝的需要,尤其是腦、心、腎等重要器官可因缺血、缺氧而出現(xiàn)嚴(yán)重后果,平均動(dòng)脈壓過(guò)高,會(huì)增加心室肌的后負(fù)荷,久之可導(dǎo)致心室代償性肥大,甚至心力衰竭。動(dòng)脈壓過(guò)高可使血管壁受損而破裂出血。由此可見,動(dòng)脈壓的相對(duì)穩(wěn)定,是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理2.心率。如果心率加快,而每搏輸出量和外周阻力都不變,則由于心室舒張期縮短,在心室舒張期內(nèi)流至外周的血液也就減少,故至心室舒張期末,主動(dòng)脈內(nèi)存留的血量增多,舒張壓升高。由于動(dòng)脈血壓升高可使血流速度加快,因此在心室收縮期內(nèi)可有較多的血液流至外周,收縮壓的升高不如舒張壓的升高顯著,脈壓減小。相反,心率減慢時(shí),舒張壓降低的幅度比收縮壓降低的幅度大,故脈壓增大。因此心率改變時(shí),對(duì)舒張壓影響較大。3.外周阻力。若在其他因素不變的情況下,外周阻力增加時(shí),收縮壓和舒張壓都升高。如果心輸出量不變而外周阻力加大,心室舒張期中血液向外周流動(dòng)的速度減慢,心室舒張期末存留在動(dòng)脈中的血量增多,舒張壓升高。在心縮期內(nèi),動(dòng)脈血壓升高使血流速度加快,因此收縮壓的升高不如舒張壓的升高明顯,脈壓也就變小。反之,當(dāng)外周阻力減小時(shí),舒張壓的降低比收縮壓的降低明顯,故脈壓加大。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理4.主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的彈性作用。主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的彈性貯存作用,可以緩沖動(dòng)脈血壓的變化幅度,使脈壓變小。大動(dòng)脈的可擴(kuò)張性和彈性在較短時(shí)間內(nèi)不可能發(fā)生很大的變化。但人到老年時(shí),動(dòng)脈管壁中的彈性纖維發(fā)生變性,主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的口徑變大,容量也增大,而其可擴(kuò)張性則減小,彈性貯存的作用減弱。這使收縮壓升高,舒張壓降低,脈壓加大。5.循環(huán)血量和血管系統(tǒng)容量的比例。機(jī)體在正常情況下,循環(huán)血量和血管容量是相適應(yīng)的,血管系統(tǒng)的充盈程度變化不大。但在失血時(shí),循環(huán)血量減少,此時(shí)如果血管系統(tǒng)容量改變不大,則體循環(huán)平均壓必然降低,從而使動(dòng)脈血壓降低,從而危及生命。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(五)動(dòng)脈脈搏動(dòng)脈脈搏是指動(dòng)脈管壁的節(jié)律性搏動(dòng)。這種搏動(dòng)發(fā)生在主動(dòng)脈起始部,可沿管壁向前傳布,因此用手指在一些淺表的動(dòng)脈,如橈動(dòng)脈等部位,能摸到動(dòng)脈脈搏。1.脈搏的波形。用壓力傳感器將脈搏搏動(dòng)記錄下來(lái),所得的曲線稱為脈搏波(圖4-18)。脈搏波包括:(1)上升支。在心室快速射血期,動(dòng)脈血壓迅速上升,管壁突然擴(kuò)張形成脈搏波的上升支。其上升速度和幅度受心輸出量、射血速度、血流阻力和動(dòng)脈彈性等因素的影響。如果心室射血遇到的阻力大,心輸出量少,射血速度慢,使上升支的速率小,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。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(2)下降支。前半段由減慢射血期形成,由于射血速度減慢,進(jìn)入主動(dòng)脈的血量少于流向外周的血量,被擴(kuò)張的大動(dòng)脈開始回縮。然后心室舒張,主動(dòng)脈的血液向心室方向返流,返流的血液使主動(dòng)脈根部的容積增大,并受到閉合的主動(dòng)脈瓣阻擋,形成下降支的再度輕微升高,構(gòu)成一個(gè)降中波,其前面的小切跡為降中峽。降中峽發(fā)生在主動(dòng)脈瓣關(guān)閉的瞬間。以后血液繼續(xù)流向外周,擴(kuò)張的動(dòng)脈回位,后半段呈平臺(tái)樣緩慢下降。下降支的形狀大致反映了外周阻力的大小。2.動(dòng)脈脈搏的產(chǎn)生。當(dāng)左心室收縮將血液射入主動(dòng)脈,引起動(dòng)脈內(nèi)壓力升高,管壁擴(kuò)張,心室舒張時(shí),射血停止,動(dòng)脈管壁又復(fù)位,這樣就構(gòu)成動(dòng)脈管壁的搏動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理3.脈搏波的傳導(dǎo)速度。脈搏波傳導(dǎo)速度比血流速度快。成人脈搏波傳導(dǎo)速度為6~9m/s,而血流速度很少超過(guò)0.5m/s。脈搏波的傳導(dǎo)速度取決于動(dòng)脈管壁的彈性,彈性大則速度較慢;彈性小,則速度快。脈搏波在傳導(dǎo)過(guò)程中,振幅逐漸減小,最后消失。4.動(dòng)脈脈搏的意義。脈搏的頻率與節(jié)律是心搏頻率與節(jié)律的反映,還可通過(guò)脈搏的波幅、緊張度和強(qiáng)弱等間接了解心肌收縮力量、動(dòng)脈血壓及血管壁彈性。如心率快,脈搏也增快,心律失常時(shí),脈搏也不規(guī)則。脈搏的緊張度取決于收縮壓的高低,如高血壓患者的脈搏緊張度高;反之則低。脈搏的強(qiáng)弱取決于血管內(nèi)血液充盈度和脈壓的大小,如充盈度高,脈壓大,則脈搏強(qiáng)大;反之,則脈搏微弱。故檢查脈搏是診斷心血管功能的方法之一。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理四、靜脈血壓和靜脈血流與動(dòng)脈相比,靜脈管壁薄、口徑大、血壓低。人體全部循環(huán)血量有60%~70%存在于靜脈系統(tǒng)中,故靜脈又有容量血管之稱。靜脈內(nèi)血液量增多時(shí),靜脈血管易擴(kuò)張,這使血管容積增大;靜脈內(nèi)血液量減少時(shí),靜脈血管易塌陷,這使血管容積減小。所以,靜脈血管不單純是輸送血液的管道,而且因其容積大而可變,又起著貯血庫(kù)的重要作用。靜脈血壓比毛細(xì)血管壓低,但血流速度較快。(一)靜脈血壓血液在血管內(nèi)流動(dòng)的過(guò)程中不斷克服阻力,壓力逐漸降低。當(dāng)體循環(huán)血液經(jīng)過(guò)動(dòng)脈和毛細(xì)血管到達(dá)微靜脈時(shí),壓力降至15~20mmHg,到達(dá)腔靜脈時(shí)為3~4mmHg,到達(dá)右心房時(shí),壓力已接近0mmHg。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理1.外周靜脈壓。通常將各器官或肢體的靜脈血壓稱為外周靜脈壓。其特點(diǎn)是:血壓低;受重力和體位的影響較大;靜脈的充盈程度受跨壁壓的影響。臨床上常以肘正中靜脈壓作為外周靜脈壓的代表。正常人平臥時(shí)的肘正中靜脈壓為0.59~0.98kPa(6~10cmH2O),門靜脈壓約為1.27kPa(13cmH2O),頸外靜脈壓約為0.98kPa(10cmH2O)。2.中心靜脈壓。通常把右心房或胸腔內(nèi)大靜脈的壓力稱為中心靜脈壓。而中心靜脈壓則只有0.4~1.2kPa(4~12cmH2O),中心靜脈壓的高低取決于心肌的收縮能力和靜脈回流量與速度。如心功能良好,能及時(shí)將回心的血液射入動(dòng)脈,則中心靜脈壓較低;如心射血功能減弱,右心房或腔靜脈將淤積血液,則中心靜脈壓升高。如果靜脈回流量過(guò)多或過(guò)快,中心靜脈壓也將升高。中心靜脈壓是反映心血管功能狀態(tài)的一個(gè)指標(biāo)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理3.重力對(duì)靜脈壓的影響。血管內(nèi)的血液因受地球引力的影響而產(chǎn)生靜水壓。因此,各部分血管的血壓除由心臟射血和外周阻力形成外,還要加上該部分血管的靜水壓(圖4-19)。(二)靜脈脈搏動(dòng)脈脈搏波在到達(dá)毛細(xì)血管時(shí)已經(jīng)消失,因此外周靜脈沒有脈搏波動(dòng)。但是右心房在心動(dòng)周期中的血壓波動(dòng)可以逆向傳遞到與心房相連續(xù)的大靜脈,引起這些大靜脈的周期性壓力和容積變化,形成靜脈脈搏。在正常情況下,靜脈脈搏不很明顯,但在心衰時(shí),靜脈壓升高,右心房?jī)?nèi)的壓力波動(dòng)較容易傳遞到大靜脈,故在心力衰竭病人的頸部可見到較明顯的靜脈搏動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(三)靜脈血流和影響靜脈回流的因素1.靜脈對(duì)血流的阻力。單位時(shí)間內(nèi)由靜脈回流入心臟的血量,稱為靜脈回流量,其等于心輸出量。在靜脈系統(tǒng)中,由微靜脈至右心房的壓力降落約15mmHg,可見靜脈對(duì)血流的阻力很小,約占整個(gè)體循環(huán)總阻力的15%。2.影響靜脈回流的因素。促進(jìn)靜脈血量回流的基本動(dòng)力是外周靜脈壓與中心靜脈壓之間的壓力差,以及靜脈對(duì)血流的阻力。凡能改變這個(gè)壓力差和靜脈阻力的因素,都能影響靜脈回流量。(1)心臟收縮力。在其他條件不變的情況下,心臟收縮力越強(qiáng),心輸出量越多,在心室舒張期心室內(nèi)壓越低,對(duì)心房和大靜脈中血液的抽吸力量也越大,因而中心靜脈壓降低,小靜脈至心房的血壓梯度增大,故靜脈回流量增加;相反,當(dāng)右心衰竭時(shí),右心收縮力減弱,心輸出量減少,使血液淤積于右心房和腔靜脈內(nèi),因而中心靜脈壓升高,靜脈回流量減少。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(2)重力和體位。由于靜脈管壁薄、壓力低,靜脈回流量受重力的影響較大。在平臥位時(shí),全身各靜脈大都與心臟處于同一水平,重力對(duì)靜脈血回流不起重要作用。當(dāng)體位改變(如由臥位變?yōu)橹绷Ⅲw位)時(shí),因重力關(guān)系,大量血液滯留于心臟水平以下的血管中,因而靜脈回流量減少。長(zhǎng)期臥床或體弱久病的人,靜脈管壁緊張性較低,易擴(kuò)張,加之肌肉無(wú)力,骨骼肌的擠壓作用減弱,故由平臥或蹲位突然站立時(shí),下肢靜脈所容納血量增多,以致靜脈回流量不足,從而心輸出量減少,動(dòng)脈血壓急劇下降。通過(guò)生理功能調(diào)節(jié),靜脈回流量在短時(shí)間內(nèi)可以得到恢復(fù)。(3)骨骼肌的擠壓作用。骨骼肌收縮時(shí),擠壓靜脈血管,使靜脈回流量增加。由于外周靜脈中有只能向近心方向開放的瓣膜存在,因而靜脈內(nèi)的血液只能向心臟方向回流而不能逆流。骨骼肌舒張時(shí),靜脈內(nèi)血壓降低,可促進(jìn)毛細(xì)血管血液流入靜脈而重新充盈。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(4)呼吸運(yùn)動(dòng)。在節(jié)律性呼吸運(yùn)動(dòng)中,胸膜腔內(nèi)壓是負(fù)壓。心房和大靜脈位于縱隔中,直接受到胸膜腔內(nèi)負(fù)壓的影響。吸氣時(shí),胸內(nèi)壓下降,使胸腔內(nèi)薄壁的心房和大靜脈擴(kuò)張,容積增大而壓力下降,使靜脈回流量增多;呼氣時(shí),負(fù)壓值減小,靜脈回流量減少,因胸內(nèi)壓隨呼吸周期而變化,所以靜脈回流量也呈現(xiàn)周期性變化。(5)體循環(huán)平均充盈壓。體循環(huán)平均充盈壓取決于循環(huán)血量和循環(huán)系統(tǒng)的容積之比。平均充盈壓越高,靜脈回心血量越多。當(dāng)血量增加或容量血管收縮時(shí),體循環(huán)平均充盈壓升高,靜脈回心血量增多。反之,血量減少或容量血管舒張時(shí),體循環(huán)平均充盈壓降低,靜脈回心血量減少。體循環(huán)平均充盈壓是反映血管系統(tǒng)充盈程度的指標(biāo)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理五、微循環(huán)微動(dòng)脈與微靜脈之間微血管中的血液循環(huán),稱為微循環(huán)。它是血液循環(huán)系統(tǒng)與組織細(xì)胞直接接觸的部分,其基本功能是實(shí)現(xiàn)血液與組織細(xì)胞之間的物質(zhì)交換,即向各組織細(xì)胞輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和帶走組織細(xì)胞所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,此外還可控制和調(diào)節(jié)微循環(huán)中的血流量,在體循環(huán)總的血流量變化不大的情況下對(duì)不同器官的血流量進(jìn)行調(diào)節(jié),即在增加一些器官的血流量的同時(shí)減少另一些器官的血流量,以維持動(dòng)脈血壓和影響血管內(nèi)外體液的分布,保證組織細(xì)胞新陳代謝的正常進(jìn)行。(一)微循環(huán)的組成微循環(huán)的組成隨器官而異。典型的微循環(huán)由微動(dòng)脈、后微動(dòng)脈,前毛細(xì)血管括約肌、真毛細(xì)血管、通血毛細(xì)血管、動(dòng)靜脈吻合支和微靜脈等七個(gè)部分組成(圖4-20)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理(二)微循環(huán)的血流通路及其功能在微循環(huán)中,血液可通過(guò)三條途徑由微動(dòng)脈流至微靜脈。它們具有不同的生理功能。1.迂回通路。血液經(jīng)微動(dòng)脈、后微動(dòng)脈、前毛細(xì)血管括約肌和真毛細(xì)血管網(wǎng)流至微靜脈。其中的真毛細(xì)血管交織成網(wǎng),穿行于細(xì)胞間隙,而且血流緩慢,管壁薄,通透性高,是血液與組織進(jìn)行物質(zhì)交換的主要場(chǎng)所,所以又稱此通路為營(yíng)養(yǎng)通路。2.直捷通路。血液經(jīng)微動(dòng)脈、后微動(dòng)脈和通血毛細(xì)血管流至微靜脈。直捷通路的血管經(jīng)常處于開放狀態(tài),其中的通血毛細(xì)血管的管壁在結(jié)構(gòu)上與真毛細(xì)血管相似,血流速度較大,所以在物質(zhì)交換上意義不大。其功能主要是使部分血液及時(shí)迅速地通過(guò)微循環(huán)由靜脈流回心臟。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理3.動(dòng)靜脈短路。血液由微動(dòng)脈、動(dòng)靜脈吻合支流至微靜脈。其中的動(dòng)靜脈吻合支,壁厚而無(wú)通透性。血液經(jīng)過(guò)此通路時(shí),不進(jìn)行物質(zhì)交換,所以這是一條典型的非營(yíng)養(yǎng)通路。在一般情況下,這一通路經(jīng)常處于封閉狀態(tài)。動(dòng)靜脈吻合支多分布于皮膚、手掌、足底和耳廓,其口徑變化與體溫調(diào)節(jié)有關(guān)。(三)微循環(huán)血流量的調(diào)節(jié)微循環(huán)內(nèi)的血流量,主要受毛細(xì)血管阻力的影響,以真毛細(xì)血管網(wǎng)為中心?？蓪⒀茏枇Ψ譃槊?xì)血管前阻力和毛細(xì)血管后阻力。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)血管生理1.毛細(xì)血管前阻力。前阻力血管包括微動(dòng)脈和后微動(dòng)脈、前毛細(xì)血管括約肌。特別是微動(dòng)脈在神經(jīng)、體液的調(diào)節(jié)下,可改變血管的舒縮狀態(tài),從而控制所屬整個(gè)微循環(huán)單元的血流量,它是微循環(huán)的“總閘門”。后微動(dòng)脈是微動(dòng)脈的終末部分,在其分支與毛細(xì)血管相連接部分有少量平滑肌環(huán)繞,形成前毛細(xì)血管括約肌。前毛細(xì)血管括約肌的舒縮決定著所屬毛細(xì)血管網(wǎng)的血流量,故它是微循環(huán)的“分閘門”。前毛細(xì)血管括約肌的舒縮主要與局部代謝產(chǎn)物的積聚有關(guān)。當(dāng)前毛細(xì)血管括約肌收縮,使其所屬的真毛細(xì)血管網(wǎng)關(guān)閉一段時(shí)間后,該處將聚積較多的代謝產(chǎn)物,引起該處前毛細(xì)血管括約肌舒張,使其毛細(xì)血管網(wǎng)開放,于是代謝產(chǎn)物被血流清除。前毛細(xì)血管括約肌又收縮,使真毛細(xì)血管網(wǎng)又關(guān)閉。如此反復(fù)進(jìn)行,就造成不同部位的真毛細(xì)血管網(wǎng)交替開放。一般情況下,前毛細(xì)血管括約肌的這種收