1、 2.心脏的生物电活动心脏的生物电活动What we will discuss in this chapter 1.心脏的泵血功能心脏的泵血功能 5.器官循环器官循环 4.心血管活动的调节心血管活动的调节 3.血管生理血管生理第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能 The cardiac pump第三军医大学基础部第三军医大学基础部教学目的:教学目的:使学生掌握心脏收缩泵血原理,心脏泵血评价指标,使学生掌握心脏收缩泵血原理,心脏泵血评价指标,掌握心脏泵血的影响因素。熟悉心肌收缩的特点、心掌握心脏泵血的影响因素。熟悉心肌收缩的特点、心音的生理意义。音的生理意义。教学重点:教学重点:心脏的泵血
2、过程;心脏泵血功能的评价;影响心脏心脏的泵血过程;心脏泵血功能的评价;影响心脏泵血的因素。泵血的因素。教学难点:教学难点:影响心脏泵血的因素。影响心脏泵血的因素。教学对象:教学对象:临床医学,五年制本科,临床医学,五年制本科,2011级级(二年级二年级)主要内容主要内容一、心脏的泵血过程一、心脏的泵血过程 (Cardiac pump)二、心音二、心音(Heart sound)三、心脏泵血功能的评价三、心脏泵血功能的评价 (The evaluation of the heart function)四、影响心输出量的因素四、影响心输出量的因素 (Factors that affect cardia
3、c output)一、心脏泵血的过程一、心脏泵血的过程Cardiac pump(一)心动周期(一)心动周期(Cardiac cycle)如以心率为如以心率为75次次/min计算计算心动周期心动周期=0.8 秒秒6060秒7575心房或心室每收缩和心房或心室每收缩和舒张一次所需时间。舒张一次所需时间。先房缩先房缩,后室缩后室缩 舒张时间大于收缩时间舒张时间大于收缩时间全心舒张期全心舒张期Cardiac cycle室室缩缩舒舒室室房房缩缩房房舒舒(二)(二)心脏泵血的过程心脏泵血的过程心腔与动、脉静之间的压力梯度心腔与动、脉静之间的压力梯度 -心脏规律的收缩和舒张心脏规律的收缩和舒张 瓣膜控制血流
4、方向和密闭瓣膜控制血流方向和密闭.心脏泵血的两大要素心脏泵血的两大要素1 1 1 1.心室收缩、射血过程心室收缩、射血过程心室收缩、射血过程心室收缩、射血过程 1)等容收缩期(period of isovolumic period of isovolumic contractioncontraction)时程:时程:时程:时程:0.050.05秒秒秒秒a心室容积不变心室容积不变b室内压急剧升高室内压急剧升高cd房室瓣关,动脉瓣关房室瓣关,动脉瓣关无血液流动无血液流动80mmHg80mmHg内压升高过主动脉压内压升高过主动脉压动脉瓣冲开动脉瓣冲开血液快速射血液快速射入动脉入动脉 50ml容积减小
5、容积减小2)快速射血期快速射血期(period of rapid ejection)时程:时程:时程:时程:0.10.1秒秒秒秒a室内压高过主动脉压室内压高过主动脉压b动脉瓣冲开动脉瓣冲开c血液快速射入动脉血液快速射入动脉d容积减小容积减小50ml50ml时程时程 室内压室内压 射血量射血量Rapid ejection 0.1s 上升上升 2/3 Slow ejection 0.15s 下降下降 1/33)减慢射血期减慢射血期(period of slow ejection)2 2 2 2.心室舒张和充盈过程心室舒张和充盈过程心室舒张和充盈过程心室舒张和充盈过程 4)等容舒张期等容舒张期(pe
6、riod of isovolumic relaxation)(period of isovolumic relaxation)时程:时程:时程:时程:0.070.07秒秒秒秒100mmHg100mmHga心室容积不变心室容积不变b室内压急剧下降室内压急剧下降c动脉瓣关,房室瓣关动脉瓣关,房室瓣关d无血液流动无血液流动5)快速充盈期快速充盈期(period of rapid filling)时程:时程:时程:时程:0.110.11秒秒秒秒a室内压低于房压室内压低于房压b房室瓣冲开房室瓣冲开c血液快速进入心室血液快速进入心室d容积增大容积增大50ml50ml时程时程 室内压室内压 充盈量充盈量Ra
7、pid filling 0.11s 微降微降 2/3 Slow filling 0.22s 微升微升 1/36)减慢充盈期减慢充盈期(period of slow filling)(三)心房泵血过程(三)心房泵血过程1.1.心房收缩期心房收缩期(atrial systoleatrial systole)时程:时程:0.1秒秒 减慢充盈期减慢充盈期减慢充盈期减慢充盈期心室肌状态心室肌状态心室肌状态心室肌状态 心房肌收缩心房肌收缩心房肌收缩心房肌收缩动动动动 力力力力 心房心房心房心房心室心室心室心室血流方向血流方向血流方向血流方向初级泵作用初级泵作用初级泵作用初级泵作用作作作作 用用用用 房室瓣
8、开,动脉瓣关房室瓣开,动脉瓣关房室瓣开,动脉瓣关房室瓣开,动脉瓣关瓣瓣瓣瓣 膜膜膜膜占心室充盈的占心室充盈的占心室充盈的占心室充盈的2525提示:提示:.仅占心室充盈血量的仅占心室充盈血量的1/4.代谢增强时作用凸显代谢增强时作用凸显 课堂讨论课堂讨论心房收缩在心脏泵血中的作用心房收缩在心脏泵血中的作用 2.2.2.2.心房舒张期(心房舒张期(心房舒张期(心房舒张期(atrial diastoleatrial diastoleatrial diastoleatrial diastole)前前0.3秒秒时程:时程:0.7秒秒 收缩期收缩期收缩期收缩期心室肌状态心室肌状态心室肌状态心室肌状态 静脉
9、压力静脉压力静脉压力静脉压力动动动动 力力力力 静脉静脉静脉静脉心房心房心房心房血流方向血流方向血流方向血流方向 静脉回流,心房充盈静脉回流,心房充盈静脉回流,心房充盈静脉回流,心房充盈作作作作 用用用用 房室瓣关,动脉瓣开房室瓣关,动脉瓣开房室瓣关,动脉瓣开房室瓣关,动脉瓣开瓣瓣瓣瓣 膜膜膜膜时程:时程:0.7秒秒后后0.4秒秒 舒张舒张舒张舒张心室肌状态心室肌状态心室肌状态心室肌状态 心室肌的舒张心室肌的舒张心室肌的舒张心室肌的舒张动动动动 力力力力 静脉静脉静脉静脉心房、心室心房、心室心房、心室心房、心室血流方向血流方向血流方向血流方向 心室充盈心室充盈心室充盈心室充盈作作作作 用用用用
10、 房室瓣开,动脉瓣关房室瓣开,动脉瓣关房室瓣开,动脉瓣关房室瓣开,动脉瓣关瓣瓣瓣瓣 膜膜膜膜2.2.2.2.心房舒张期心房舒张期心房舒张期心房舒张期(atrial atrial atrial atrial diastolediastolediastolediastole)二二二二、心音心音心音心音(heart sound)(heart sound)(一)概念 心动周期中,心脏收缩、心动周期中,心脏收缩、舒张时发出的声音。舒张时发出的声音。心音图心音图心音图心音图phonocardiogramphonocardiogram听诊器听诊器听诊器听诊器发明者发明者:法国医生雷奈克法国医生雷奈克 181
11、6 1816年年9 9月月1313日日二二二二、心音心音心音心音(heart sound)(heart sound)(二)心音发生机制 1.1.性质性质心室壁的机械振动心室壁的机械振动动脉壁的机械振动动脉壁的机械振动2.促发因素 血流速度和方向的改变血流速度和方向的改变血流速度和方向的改变血流速度和方向的改变 -瓣膜的关闭瓣膜的关闭瓣膜的关闭瓣膜的关闭 -血液涡流血液涡流血液涡流血液涡流二二二二、心音心音心音心音(heart sound)(heart sound)(三)正常心音分型第一心音第一心音第一心音第一心音 音调低、时间长音调低、时间长音调低、时间长音调低、时间长第二心音第二心音第二心音
12、第二心音 音调高、时间短音调高、时间短音调高、时间短音调高、时间短第三心音第三心音第三心音第三心音 低频、低幅低频、低幅低频、低幅低频、低幅 血液流入心室血液流入心室血液流入心室血液流入心室 快速充盈期末快速充盈期末快速充盈期末快速充盈期末第四心音第四心音第四心音第四心音 低频、低幅低频、低幅低频、低幅低频、低幅 心房收缩心房收缩心房收缩心房收缩 第一心音前第一心音前第一心音前第一心音前 特点特点 产生产生 标记标记 房室瓣关闭房室瓣关闭房室瓣关闭房室瓣关闭动脉瓣关闭动脉瓣关闭动脉瓣关闭动脉瓣关闭收缩期开始收缩期开始收缩期开始收缩期开始舒张期开始舒张期开始舒张期开始舒张期开始(四)心音识别的临
13、床意义二二二二、心音心音心音心音(heart sound)(heart sound)1.检查心率和心律3.检查心肌收缩力2.检查心瓣膜功能(The evaluation of the heart function)三、心脏泵血功能的评价三、心脏泵血功能的评价(一)心脏的输出量(一)心脏的输出量(cardiac output)cardiac output)1.搏出量与射血分数搏出量与射血分数(1)Stroke Volume:the amount of blood pumped by a ventricle with each beat 搏出量搏出量:每次心跳一侧心室射出的血量每次心跳一侧心室射出
14、的血量 =心室舒张末期容积心室舒张末期容积-心室收缩末期容积心室收缩末期容积(125-55=70ml)(2)Ejection Fraction:the percentage of blood in ventricle that is pumped with each beat 射血分数射血分数:搏出量占心室充盈血量的百分比搏出量占心室充盈血量的百分比 搏出量搏出量/心室舒张末期容积心室舒张末期容积 (55-65%)2.每分心输出量与心指数每分心输出量与心指数(1)Cardiac output:the total amount of blood that is pumped by left or
15、 right ventricle per min.每分心输出量:每分心输出量:每分钟一侧心室排出的血量每分钟一侧心室排出的血量 =每搏量每搏量心率心率 5-6 L(2)心指数)心指数(cardiac index):单位体表面积的心排出量单位体表面积的心排出量 心输出量心输出量/体表面积体表面积 3.0-3.5 L/min/m2(二)心脏作功量(二)心脏作功量每搏功每搏功(Stroke work):心室一次收缩所做的功心室一次收缩所做的功=搏出量搏出量(L)(L)射血压力射血压力+动能动能=搏出量搏出量(L)(L)(平均动脉压平均动脉压-平均左房压平均左房压)每分功(每分功(Minute wor
16、k)=搏功搏功心率心率(J/min)(J/min)(三)心脏泵功能储备(三)心脏泵功能储备(cardiac reserve)(cardiac reserve)概念概念:心输出量随机体代谢需要而增长的能力心输出量随机体代谢需要而增长的能力。1,搏出量的储备:,搏出量的储备:(1)收缩期储备:直接增加心缩力来增大心输出量收缩期储备:直接增加心缩力来增大心输出量 (35-40ml)(35-40ml)即即 55 15-20ml 55 15-20ml(2 2)舒张期储备:增加舒张末期血量来增大心输出量)舒张期储备:增加舒张末期血量来增大心输出量 (15ml)(15ml)即即125 140ml125 14
17、0ml2,心率储备:,心率储备:通过增加心率来增大心输出量通过增加心率来增大心输出量 160-180 160-180次次/分钟分钟(Factors that affect cardiac output)*搏出量搏出量 (1)前负荷(心肌的初长度)前负荷(心肌的初长度)(2)心室肌的收缩性能心室肌的收缩性能 (3)后负荷后负荷*心率心率 四、影响心输出量的因素四、影响心输出量的因素 几个基本概念:几个基本概念:前负荷(前负荷(Preload):心室收缩前存在的负荷,即心心室收缩前存在的负荷,即心舒末期充盈的血量或者压力。舒末期充盈的血量或者压力。后负荷后负荷(Afterload):心室收缩后才遇
18、到的负荷,心室收缩后才遇到的负荷,主要是大动脉血压。主要是大动脉血压。心功能曲线(心功能曲线(ventricular function curve):以心输以心输出量为纵坐标,以相应的心室舒张末期压力(或容出量为纵坐标,以相应的心室舒张末期压力(或容积)为横坐标所绘制成的曲线积)为横坐标所绘制成的曲线(一)前负荷的影响(一)前负荷的影响心肌初长度(心肌初长度(Initial length)心室舒张末期容积心室舒张末期容积(Ventricular end-diastolic volume)心室舒张末期压力心室舒张末期压力(Ventricular end-diastolic pressure)1.
19、1.前负荷对搏出量的影响前负荷对搏出量的影响现象:现象:在一定范围内,前负荷增加,心肌收缩力增在一定范围内,前负荷增加,心肌收缩力增 强,搏出量增加,搏功增大。强,搏出量增加,搏功增大。异长调节(异长调节(heterometric regulation)heterometric regulation)Frank-Starling Frank-Starling 定律定律机制:机制:粗细肌丝的有效重叠程度增大粗细肌丝的有效重叠程度增大意义:意义:防止心室舒张末期容积的压力发生过久和过防止心室舒张末期容积的压力发生过久和过 度的改变度的改变特点:特点:调节幅度有限,不出现初长度过度延长调节幅度有限,
20、不出现初长度过度延长 2.2.影响前负荷的因素影响前负荷的因素(1)静脉回心血量)静脉回心血量心室充盈时间心室充盈时间静脉回流速度静脉回流速度心包内压心包内压心室顺应性心室顺应性(2)射血后剩余血量)射血后剩余血量(二)后负荷对博出量的影响(二)后负荷对博出量的影响 大动脉血压升高大动脉血压升高-后负荷变大后负荷变大-射血阻力增大射血阻力增大-等容收缩期延长,心肌缩短的速度和幅度下降等容收缩期延长,心肌缩短的速度和幅度下降-射血速度减慢射血速度减慢-每搏量减少。每搏量减少。注意注意:有有异异长长调调节节,一一定定血血压压范范围围内内血血压压升升高高(80-80-170mHg170mHg),机体
21、血压自身可以呈现恢复性调节机体血压自身可以呈现恢复性调节.(三)心肌收缩力(三)心肌收缩力(myocardial contractility)(myocardial contractility)心心肌肌细细胞胞的的机机能能状状态态或或其其内内在在特特性性不不取取决决于于前前、后后负荷,而决定于心肌细胞兴奋负荷,而决定于心肌细胞兴奋-收缩偶联各环节。收缩偶联各环节。等长自身调节等长自身调节(homeometric autoregulation)改改变变心心肌肌自自身身收收缩缩力力的的强强度度和和速速度度而而影影响响每每搏搏输输出出量量的机制的机制 如肌球蛋白如肌球蛋白ATP酶的活性、被活化的横桥
22、数酶的活性、被活化的横桥数目目;Ca2+离子浓度;肌钙蛋白对钙的亲和力离子浓度;肌钙蛋白对钙的亲和力(四)心率(四)心率 *过快、过慢过快、过慢心输出量心输出量*心率心率 160-180 160-180次次/分钟分钟 博出量下降,泵博出量下降,泵血功能下降。血功能下降。*阶梯现象(阶梯现象(Staircase phenomenon)Staircase phenomenon)*影响心率的因素影响心率的因素 (神经,体液,体温)(神经,体液,体温)每分输出量每分输出量 每搏输出量每搏输出量 心率心率 等长自身调节等长自身调节异长自身调节异长自身调节前负荷、前负荷、后负荷、后负荷、心缩力心缩力Car
23、diac output is the amount of blood pumped by one ventricle per minute.It equals the stroke volume multiplied by the heart rat.Stroke volume is regulated by homometric autoregulation,heterometric autoregulation,and is influenced by afterload.Within a certain range,increase of heart rate results in an
24、 increase of cardiac output.Summary专业英文小词典cardiac cycleperiod of isovolumic contractionstroke volumeejection fractioncardiac outputcardiac reserveventricular function curve heterometric regulation homometric regulation 1心肌收缩的特点是哪些?心肌收缩的特点是哪些?2心脏泵血过程中心室压力、容积如何变化?心脏泵血过程中心室压力、容积如何变化?3评价心功能的指标有哪些?评价心功能的指标有哪些?4前负荷是如何影响心脏泵血功能的?前负荷是如何影响心脏泵血功能的?5心率过快和过慢均不利心脏泵血,为什么?心率过快和过慢均不利心脏泵血,为什么?6解释下列名词解释下列名词 cardiac cycle,ejection fraction,cardiac output,heterometric regulation,homometric regulation课后复习题课后复习题Thank youThank you