一、心脏的泵血功能
1.心动周期和心率的概念
(1)心动周期的概念 心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期,称为心动周期,心房和心室的心动周期都包括收缩期和舒张期,因此心动周期可分为心房收缩期、心房舒张期、心室收缩期、心室舒张期。
(2)心率的概念 每分钟心脏跳动的次数称为心率。心动周期的长短与心跳频率有关。以健康成年猪为例,心率为75次/min,则每个心动周期历时0.8s,其中心房收缩期0.1s,心房舒张期0.7s;心室收缩期0.3s,心室舒张期0.5s,无论心房还是心室,舒张期总是要长于收缩期,这是心脏持久工作的关键,如果心率过快,心动周期则会缩短,舒张期的缩短相对于收缩期更为明显,所以心率过快,对于心脏的持久活动是不利的。
2.心脏泵血过程
(1)心房收缩期 心房收缩之前,心脏处于全心舒张阶段。此时由于静脉血不断流入心房,心房内压略高于心室内压,房室瓣处于开启状态,血液由心房流入心室。当心房收缩时,心房内压进一步升高,将血液进一步压入心室,使心室进一步得到充盈,心房收缩期内充盈的血液量占总充盈量的8%~30%,所以心房收缩对心室充盈仅起辅助作用。
(2)心室收缩期 心房收缩结束转为舒张,心室开始收缩。心室收缩可分为等容收缩期、快速射血期和减慢射血期。
①等容收缩期 心室收缩开始后,室内压迅速升高,在室内压超过心房内压时,心室内的血液推动房室瓣关闭,但此时室内压仍低于动脉内压力,半月瓣仍保持关闭状态,从此刻起直到半月瓣开放之前,心室腔形成一个“封闭”的腔,由于液体具有不可压缩性,因此心室的继续收缩并不能改变心室容积,但却能使室内压继续上升,将这段时间称为等容收缩期。
②快速射血期 等容收缩期结束后,心室进入射血期。心室肌继续收缩,当室内压升高超过主动脉血压时,主动脉瓣即被打开,血液被迅速射入主动脉内,故称为快速射血期。此时期射出血量占总射血量的80%~85%。
③减慢射血期 快速射血期结束后,随着心室内血液量减少,心室收缩力随之减弱,室内压开始减小,射血速度减慢,称之为减慢射血期。此时的室内压略低于大动脉压,但血液具有较大的动能,仍能继续流向动脉,主动脉瓣仍处于开启状态。
(3)心室舒张期 心室收缩结束转为舒张,心室舒张可分为等容舒张期、快速充盈期和减慢充盈期。
①等容舒张期 心室开始舒张时室内压力急剧下降,主动脉瓣关闭。从主动脉瓣关闭到房室瓣将开放的这段时期内,室内压下降迅速,而心室容积没有改变,因而称为等容舒张期。
②快速充盈期 等容舒张期结束后,心室继续舒张,室内压继续下降,当室内压低于房内压时,房室瓣开放,心房和大静脉的血液迅速流入心室,称为快速充盈期。此时期进入心室的血量约占总充盈量的2/3。
③减慢充盈期 快速充盈期后,心室和心房及大静脉之间的压力差减小,血液进入心室的速度减慢,称为减慢充盈期。
3.心输出量及其影响因素、射血分数和心指数的概念
(1)心输出量的概念
①每搏输出量 一侧心室在每次收缩时射入动脉的血量称为每搏输出量。
②每分输出量(心输出量)一侧心室每分钟射入动脉的血液总量称为每分输出量。
每分输出量=每搏输出量×心率
(2)心输出量的影响因素 包括心室收缩力、静脉回流血量、外周阻力和心率。
(3)射血分数的概念 射血分数指每搏输出量占心室舒张末期容积的百分比。
(4)心指数的概念 心指数指安静空腹时每平方米体表面积的每分输出量。该指标可用于比较不同大小个体间心脏的功能。