生理学血液循环心脏泵血功能专家讲座.pptx

第四章第四章 血血 液液 循循 环（blood circulation）生理学血液循环心脏泵血功能第1页概概 述述一、血液循环系统组成一、血液循环系统组成 心脏心脏动力器官动力器官 血管血管管道，场所管道，场所 体循环体循环 肺循环肺循环二、血液循环功效二、血液循环功效 运输运输 内分泌内分泌三、本章主要内容三、本章主要内容 生理学血液循环心脏泵血功能第2页 血液循环系统组成血液循环系统组成生理学血液循环心脏泵血功能第3页第一节第一节 心脏泵血功效心脏泵血功效血液循环动力装置血液循环动力装置心脏心脏生理学血液循环心脏泵血功能第4页目标要求目标要求1.掌握心动周期及心脏射血与充盈过程；掌握心动周期及心脏射血与充盈过程；心输出量及其影响原因。心输出量及其影响原因。2.熟悉每搏输出量与每分输出量，射血分熟悉每搏输出量与每分输出量，射血分数和心指数以及心力贮备概念。第一心数和心指数以及心力贮备概念。第一心音与第二心音特点及产生原理。音与第二心音特点及产生原理。生理学血液循环心脏泵血功能第5页 实现泵血过程，伴随心音产生实现泵血过程，伴随心音产生 心脏舒缩活动周期性表现在心脏舒缩活动周期性表现在 心电周期心电周期 心动周期心动周期心脏舒缩活动心脏舒缩活动心房、心室压力与容心房、心室压力与容积改变及瓣膜启闭积改变及瓣膜启闭兴奋产生及向兴奋产生及向整个心脏扩布整个心脏扩布生理学血液循环心脏泵血功能第6页一、心脏泵血过程和机制一、心脏泵血过程和机制（一）心动周期（一）心动周期概念：心脏一次收缩和舒张，组成一个机械概念：心脏一次收缩和舒张，组成一个机械 活动周期。包含收缩期和舒张期。活动周期。包含收缩期和舒张期。时程：按正常成人心率时程：按正常成人心率75次次/min计算，一个心计算，一个心 动周期为动周期为0.8秒。秒。心率：每分钟心跳次数。心率：每分钟心跳次数。正常成人平静时：正常成人平静时：60100次次/min，平均，平均 约约75次次/min。生理学血液循环心脏泵血功能第7页0.80.50.40.30.20.10.70.6Atrioventricular valves close Semilunar valves openAtrioventricular valves open Semilunar valves closeContraction of ventricleContraction of atriumWhole heart diastolerelaxation of ventricle生理学血液循环心脏泵血功能第8页 1.心房和心室活动按一定时序舒、缩交替进行。心房和心室活动按一定时序舒、缩交替进行。2.室缩期大于房缩期；心舒期大于心缩期，有利于室缩期大于房缩期；心舒期大于心缩期，有利于 心脏充盈与心脏泵血。心脏充盈与心脏泵血。3.全心舒张期占全心舒张期占0.4秒，心室呈负压抽吸，完成抽秒，心室呈负压抽吸，完成抽 吸充盈功效。吸充盈功效。4.左、右心房和左、右心室舒缩活动基本同时。左、右心房和左、右心室舒缩活动基本同时。特点特点生理学血液循环心脏泵血功能第9页（二）心脏泵血过程（二）心脏泵血过程生理学血液循环心脏泵血功能第10页心心室室收收缩缩期期室内压室内压室内压室内压等容收缩期等容收缩期isovolumic systole0.05s射血期射血期ejection period0.25s快速快速射血期射血期rapid ejection period减慢减慢射血期射血期reduced ejection period关关关关关关开开房内压房内压动脉压动脉压房内压房内压动脉压动脉压心心 室室 射射 血血生理学血液循环心脏泵血功能第11页AO和和AC：分别表示主动：分别表示主动脉瓣开启和关闭；脉瓣开启和关闭；MC和和MO：分别表示二尖：分别表示二尖瓣关闭和开启。瓣关闭和开启。心动周期各时相中，左侧心动周期各时相中，左侧心脏内压力、容积和瓣膜心脏内压力、容积和瓣膜等改变等改变1.心房收缩期，心房收缩期，2.等容收缩等容收缩期，期，3.快速射血期，快速射血期，4.减慢减慢射血期，射血期，5.等容舒张期，等容舒张期，6.快速充盈期，快速充盈期，7减慢充盈期减慢充盈期生理学血液循环心脏泵血功能第12页心心室室舒舒张张期期室内压室内压室内压室内压等容舒张期等容舒张期isovolumic diastole0.06s充盈期充盈期 filling period0.44s快速快速充盈期充盈期rapid filling period减慢减慢充盈期充盈期reduced filling period关关关关开开关关房内压房内压 Pv PAPa Pv PA*Pa Pv Pv Pv PAPa Pv PAPa PA开开 关关等容收缩期等容收缩期关关 关关关关 开开关关 开开关关 关关开开 关关开开 关关不变不变存于心室存于心室快速射血期快速射血期减慢射血期减慢射血期等容舒张期等容舒张期不变不变快速充盈期快速充盈期减慢充盈期减慢充盈期心室收缩期心室收缩期 心室舒张期心室舒张期深入深入心房心房 心室心室继续继续快速快速快速快速继续继续心室心室 动脉动脉心房心房 心室心室心房心房 心室心室心室心室 动脉动脉时时 相相心室容积心室容积 血流方向血流方向生理学血液循环心脏泵血功能第14页心脏泵血过程心脏泵血过程 心室收缩与射血过程心室收缩与射血过程 等容收缩期：等容收缩期：室内室内压压升高速度最快升高速度最快。快速射血期：快速射血期：心室内心室内压压到达最大到达最大。减慢射血期：减慢射血期：心室容心室容积缩积缩至最小至最小。心室舒张与充盈过程心室舒张与充盈过程 等容舒等容舒张张期期：室内室内压压下降速度最快下降速度最快 快速充盈期快速充盈期：室内室内压压下降形成下降形成“抽吸抽吸”作用作用 减慢充盈期减慢充盈期：全心全心处处于舒于舒张张状状态态 房房缩缩充盈期充盈期：心房挤压作用：心房挤压作用生理学血液循环心脏泵血功能第15页左心室泵血机制左心室泵血机制 心心室室收收缩缩和和舒舒张张是是造造成成心心房房和和心心室室之之间间以以及心室和主动脉之间产生压力梯度及心室和主动脉之间产生压力梯度根本原因根本原因；压压力力梯梯度度是是瓣瓣膜膜开开闭闭和和推推进进血血液液在在对对应应腔腔室之间流动室之间流动主要动力主要动力，瓣膜开闭确保了血液瓣膜开闭确保了血液单向流动单向流动。生理学血液循环心脏泵血功能第16页心房接纳和初级泵（心房接纳和初级泵（primer pump）作用）作用 心房舒张：接纳、储存从静脉回流血液心房舒张：接纳、储存从静脉回流血液心房收缩：可使心室充盈增加心房收缩：可使心室充盈增加10%30%，有利，有利 于心室射血于心室射血心房其它功效：心房其它功效：*内分泌功效：分泌含有利尿、利钠、扩血管作内分泌功效：分泌含有利尿、利钠、扩血管作 用心房钠利尿肽用心房钠利尿肽*机械感受器：参加对心血管活动调整机械感受器：参加对心血管活动调整 心房在心脏泵血活动中作用心房在心脏泵血活动中作用（三）心动周期中房内压改变（三）心动周期中房内压改变生理学血液循环心脏泵血功能第17页（四）心音产生（四）心音产生1.心音心音：是因为心肌收缩、瓣膜启闭、血液流速：是因为心肌收缩、瓣膜启闭、血液流速改变形成涡流和血液撞击心室壁及大动脉壁改变形成涡流和血液撞击心室壁及大动脉壁引发振动经过周围组织传至胸壁引发振动经过周围组织传至胸壁用听诊器便用听诊器便可在胸部一些部位听到即心音可在胸部一些部位听到即心音。2.心音图心音图：机械振动转换成电信号后得到图：机械振动转换成电信号后得到图 形。形。生理学血液循环心脏泵血功能第18页 第一心音第一心音 第二心音第二心音性质 音调低、连续时间长 音调高，连续时间短主要成因 心室收缩；房室瓣关闭；主动脉瓣、肺动脉瓣 血流冲击房室瓣 关闭生理意义 标志心室收缩开始 标志心室舒张开始最正确听诊 心尖搏动处 胸骨旁第二肋间部位临床意义 心室肌收缩力大小；动脉压高低；房室瓣功效 动脉瓣功效第一心音与第二心音比较第一心音与第二心音比较生理学血液循环心脏泵血功能第19页(一一)心脏输出量心脏输出量基本指标基本指标 1.每搏输出量和射血分数每搏输出量和射血分数 (1)每搏输出量每搏输出量(stroke volume)一一侧侧心室在一次心搏中射入心室在一次心搏中射入动动脉血量，相当脉血量，相当于心室舒于心室舒张张期末容量与收期末容量与收缩缩期末容量之差。期末容量之差。(2)射血分数射血分数（Ejection fraction，EF）搏出量占心室舒张期末容积百分比。搏出量占心室舒张期末容积百分比。健康成人射血分数为健康成人射血分数为55%60%。射血分数能更准确反应心脏泵血功效，对早射血分数能更准确反应心脏泵血功效，对早期发觉心脏泵血功效异常有主要意义。期发觉心脏泵血功效异常有主要意义。二、心脏泵血功效评定二、心脏泵血功效评定生理学血液循环心脏泵血功能第20页 2.每分输出量和心指数每分输出量和心指数 (1)每分输出量每分输出量(cardiac output)一侧心室一分钟内射入动脉血量。一侧心室一分钟内射入动脉血量。心输出量心输出量=每搏输出量每搏输出量 心率心率 (2)心指数心指数(cardiac index,CI)以以单单位位体体表表面面积积（m2）计计算算心心输输出出量量。正正常常值值：3.03.5 L/（min.m2）。适适合合用用于于不不一一样身材个体间心功效比较。样身材个体间心功效比较。生理学血液循环心脏泵血功能第21页（二）心脏做功量（二）心脏做功量每搏功每搏功=搏出量搏出量（射血相左心室内压（射血相左心室内压左室充盈压）左室充盈压）+动能动能射血期平均射血期平均左室内压左室内压平均动脉收缩压平均动脉收缩压平均动脉压平均动脉压舒张压舒张压+1/3脉压脉压（收缩压（收缩压舒张压）舒张压）平均心房压平均心房压（=6mmHg)1/2mv21mmHg=1333达因达因/cm21达因达因cm=10-7焦耳焦耳生理学血液循环心脏泵血功能第22页心脏效率心脏效率心脏效率心脏效率=心脏所完成外功心脏所完成外功心脏耗氧量心脏耗氧量100%生理学血液循环心脏泵血功能第23页三、影响心输出量原因三、影响心输出量原因 心输出量心输出量搏出量搏出量 心心 率率 前负荷（心室舒张末期容积）前负荷（心室舒张末期容积）后负荷（主动脉压）后负荷（主动脉压）心肌收缩能力心肌收缩能力 体液原因体液原因 神经原因神经原因生理学血液循环心脏泵血功能第24页2.心室功效曲线（心室功效曲线（ventricular function curve）充盈压在充盈压在12 15mmHg时是心室最适前负荷。静息时是心室最适前负荷。静息 时为时为5 6 mmHg，远离最适前负荷，有较大前负，远离最适前负荷，有较大前负 荷贮备。荷贮备。充盈压在充盈压在15 20 mmHg，曲线平坦说明此范围内充，曲线平坦说明此范围内充 盈压对泵血影响不大。盈压对泵血影响不大。20mmHg，曲线平坦或轻度下倾，无显著降支。，曲线平坦或轻度下倾，无显著降支。（一）前负荷（一）前负荷1.概念：概念：心室肌收缩前所承受负荷，也就是心心室肌收缩前所承受负荷，也就是心 室舒张末期容积或心室舒张末期压力。室舒张末期容积或心室舒张末期压力。生理学血液循环心脏泵血功能第25页心室功效曲线心室功效曲线生理学血液循环心脏泵血功能第26页异长调整（异长调整（heterometric autoregulation)经过心肌细胞本身初长度改变而引发经过心肌细胞本身初长度改变而引发心肌收缩强度改变心肌收缩强度改变。生理学血液循环心脏泵血功能第27页异长调整：异长调整：经过心肌细胞本身初长度改变而引发心肌收缩经过心肌细胞本身初长度改变而引发心肌收缩强度改变。强度改变。意义：对搏出量进行精细调整，使心室射血量意义：对搏出量进行精细调整，使心室射血量和静脉回心血量相平衡。和静脉回心血量相平衡。在一定范围内在一定范围内，静脉回心血量，静脉回心血量心舒末期容心舒末期容积积心肌初长度心肌初长度心肌收缩力心肌收缩力搏出量搏出量心输出量心输出量生理学血液循环心脏泵血功能第28页为何心室功效曲线无显著降支？为何心室功效曲线无显著降支？机制：机制：心肌细胞外间质内含有大量劲度较大胶原心肌细胞外间质内含有大量劲度较大胶原纤维，加之心室由多层肌纤维组成，肌纤维有各种走纤维，加之心室由多层肌纤维组成，肌纤维有各种走势和排列方向，使得心肌伸展性较小，静息被动张力势和排列方向，使得心肌伸展性较小，静息被动张力大，从而阻止心肌细胞过分拉长，使心肌肌小节初长大，从而阻止心肌细胞过分拉长，使心肌肌小节初长度普通不会超出度普通不会超出2.252.30 m，而不出现降支。，而不出现降支。意义：意义：可使心脏不致于在前负荷显著增加时可使心脏不致于在前负荷显著增加时出现搏出量和做功效力下降。出现搏出量和做功效力下降。这对维持正常泵血这对维持正常泵血功效含有主要意义。功效含有主要意义。生理学血液循环心脏泵血功能第29页影响前负荷原因影响前负荷原因（1）心室充盈时间）心室充盈时间（2）静脉回流速度）静脉回流速度（3）心包内压）心包内压（4）心室顺应性）心室顺应性 心室舒张末期充盈量是静脉回心血量和心心室舒张末期充盈量是静脉回心血量和心室射血后剩下血量之和。其中静脉回心血量室射血后剩下血量之和。其中静脉回心血量多少是决定前负荷大小主要原因；静脉回心多少是决定前负荷大小主要原因；静脉回心血量主要受以下原因影响：血量主要受以下原因影响：生理学血液循环心脏泵血功能第30页后后 负负 荷荷后负荷（后负荷（afterload）:是指在肌肉开始收缩时才遇是指在肌肉开始收缩时才遇 到负荷或阻力。到负荷或阻力。它它不不增增加加肌肌肉肉初初长长度度，但但能能妨妨碍碍收收缩缩时时肌肌肉缩短。肉缩短。衡量心室后负荷指标衡量心室后负荷指标-动脉压动脉压生理学血液循环心脏泵血功能第31页问题问题 在整体条件下，正常人主动脉血压于在整体条件下，正常人主动脉血压于80170mmHg范围内改变时，心输出量为何并无显著改变范围内改变时，心输出量为何并无显著改变 生理学血液循环心脏泵血功能第32页 动脉血压动脉血压(即后负荷即后负荷)心室等容收缩期心室等容收缩期延延长长 射血期缩短射血期缩短 搏出量搏出量 心心室射血末期残留血量室射血末期残留血量 心室舒张末期容积心室舒张末期容积 心肌初长度心肌初长度 异长调整，搏出量恢异长调整，搏出量恢 复正常。复正常。生理学血液循环心脏泵血功能第33页心肌收缩能力心肌收缩能力 概念：概念：是指心肌不依赖前、后负荷而改变其力学是指心肌不依赖前、后负荷而改变其力学 活动一个内在特征。活动一个内在特征。影响原因：影响原因：是由心肌细胞兴奋是由心肌细胞兴奋-收缩耦联以及生收缩耦联以及生 化和能量释放转换过程强度和效率所决定，化和能量释放转换过程强度和效率所决定，其中活化横桥数和肌凝蛋白其中活化横桥数和肌凝蛋白ATP酶活性是酶活性是 控制收缩能力主要原因。控制收缩能力主要原因。等长本身调整：等长本身调整：与前后负荷无关，经过改变心肌与前后负荷无关，经过改变心肌 收缩能力调整心肌泵血功效机制。收缩能力调整心肌泵血功效机制。生理学血液循环心脏泵血功能第34页SV 调调 节节 引发调整原因引发调整原因 效应效应 生理意义生理意义异长异长调整调整心肌本身初长心肌本身初长度改变度改变 初长度初长度 收缩速度收缩速度 、强度、强度精细调整精细调整等长等长调整调整心肌本身心肌本身收缩性能收缩性能 机能状态机能状态 收缩速度收缩速度 、强度、强度对连续、猛烈对连续、猛烈循环改变有循环改变有强大调整作用强大调整作用后负荷后负荷BP改变改变BP射血速度射血速度射血期射血期SV 连续高血压连续高血压 心肌肥厚心肌肥厚 泵功效泵功效（病理意义）（病理意义）生理学血液循环心脏泵血功能第35页心心 率率心率在心率在40-180次次/min范围内范围内 心率超出心率超出180次次/min 心率低于心率低于40次次/min阶梯现象阶梯现象：心率增快或刺激频率增高引发心：心率增快或刺激频率增高引发心 肌收缩能力增强现象。肌收缩能力增强现象。生理学血液循环心脏泵血功能第36页心力贮备心力贮备 心输出量随机体代谢需要而增加能力。心输出量随机体代谢需要而增加能力。心率贮备：心率贮备：使心输出量提升使心输出量提升2 2.5倍。倍。搏出量贮备：搏出量贮备：收缩期贮备：收缩期贮备：3540ml 舒张期贮备：舒张期贮备：15ml 四、心脏泵血功效贮备四、心脏泵血功效贮备生理学血液循环心脏泵血功能第37页