心血管系统 生理教材

心
率
60-100次/分
60-80ml
120-200次/分
170-180ml 25-30L/min
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搏出量
心输出量 4.5-6L/min
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心力储备（Cardiac reserve，CR）：
心输出量随机体代谢需要而增加的能力, 反映了心脏泵血功能对代谢需要的适应能力 CR大小取决于HR和SV的储备
SV = 舒张末期容积— 收缩末期容积 SV生理意义:心功能基础参数
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• 射血分数(ejection fraction) :
每搏输出量占心舒末期容积的百分比
正常值:55% ~ 65%
ejection fraction ＝
SV
心舒末期容积
• 2、心肌异长自身调节
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•2、心肌异长自身调节
•心定律（Frank-Starling law）：
心室舒张末期的容积（心室的前负荷）在一定范 围内增大，心收缩力增强，搏出量增加。
Otto Frank
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Ernest Henry Starling
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2、每分功(minute work)
每分功 = 搏 功 × 心 率
生理意义：用心脏作功量要比单纯的心输出量评
定心脏泵血功能的指标更为全面。
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三、心泵功能的储备
某人在不同状态下的心泵功能 指 标 安静状态 剧烈运动
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（四）心音的产生
第一心音 特
点 音调低沉 持续较长 心室肌收缩和房 室瓣关闭的振 动;射血大A扩张 及产生旋涡 心室收缩开始 （心尖区） 心室收缩力与 房室瓣功能状态
第二心音
音调高清 持续较短 动脉瓣关闭;射血 突停导致大A和心室 壁振动
心泵血功能特点小结
1. 心室射血动力：
心室 动脉压力差 心室肌收缩 室压力差 2.心室的充盈动力： 房
心室肌舒张使室内压下降 (占充盈2/3多) 心房肌收缩使房内压升高 (占充盈10~30%)
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心泵血功能特点小结
3.室内压变化速率最快的时期是:
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一 心脏的泵血过程及机制 二 心输出量与心脏做功 三 心脏泵血功能的储备 四 影响心输出量的因素 五
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心功能的评价
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请思考：
1、我们的心脏是怎样工作的？ 2.怎么评价我们心脏的工作 能力？ 3.有哪些因素可以影响我们 心脏的工作？
静息心指数：空腹、安静时的心指数
中等身材成人： 3.0～3.5 L /（min· m2）
生理意义:评价不同个体间的心功能
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(二) 心脏做功量（自学）
外功：机械功
心 脏 做 功
产生维持压力， 推动血流
(压力-容积功)
内功：内耗能量
主动转运、产生兴奋、克服 粘滞阻力 等消耗 的能量。
增加前负荷
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（1）心室功能曲线：（ventricular function curve）
心室舒张末期的内压与心室搏功的关系曲线
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Fig. Frank-Starling curve
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为什么心室功能曲线无明显的降支？
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一、心脏泵血的过程和机制
(一) 心动周期
心动周期（cardiac cycle） 心脏一次收缩和舒张构成的一个机械活动 周期 , 分为收缩期和舒张期。
心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标
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生理意义:评价不同状态下的心功能
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怎么评价此 二人的心功 能？
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心 指 数(cardiac index，CI)：
以单位体表面积计算的心输出量.
心输出量 心指数 = 体表面积
心动周期的特点 : 1.房室不同步收缩 2.有一个全心舒张期 3.舒张期长于收缩期
房缩 0.1s 房舒 0.7s
心率加快时，心动周期缩短， 室缩 0.3s 室舒 0.5s 收缩期与舒张期哪个缩短
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最为显著？
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（二）心脏泵血过程（以左心为例）
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（2）射血期:
心室肌强烈收缩
约0.25s
室内压急剧
﹥主动脉压
主动脉瓣被打开
心室内的血液射入主动脉 心室容积缩小 快速射血期 (0.1s) 射血早期 射血速度快,量大 (占射 血量70%) , 室内压↑ 达锋值
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减慢射血期 (0.15s) 射血中晚期
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1、每搏功(stroke work)
搏功：心室一次收缩所作的功。 压强能和动能
每搏功=搏出量×室内压增量+动能(占1%)
• 室内压增量＝ 射血期室内压(a)－舒张期室内压(b)
a≈平均动脉压 b≈平均左房压 ◎搏功(J)=搏出量×13.6×9.807× (平均动脉压－平均左房压) ×0.001
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(三) 心房在心脏泵血活动中的作用
心房舒张：接纳、储存从静脉回流的血液 此时心房只作为一个通道 心房收缩：可使心室充盈增加10%~30%， 有利于心室的射血
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心动周期中房内压的变化
Cardiac function reserve
CO Rest 5L Exercise 30L reserve 25L
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HR EDV 75/min 125ml 180/min 140ml 105 /min 15ml
ESV SV 55ml 70ml <20ml >140ml 35-40ml >70ml
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1、心室肌的前负荷：心室舒张末期的容积
或心室舒张末期的内压 ①心室舒张末期的容积或内压是心室收缩 之前已承受的负荷； ②在一定范围内，心室舒张末期的 容积或内压与心室肌的初长度呈正 比。
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骨骼肌的长度—张力曲线
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心室功能曲线
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心室功能曲线无明显的降支的原因
（2）正常心室肌的抗过度伸展特性—心肌伸展性小 心肌小节内有连接蛋白 心肌细胞外间质内含大量的胶原纤维 心室由多层多种排列方向肌纤维组成 心肌肌小节长度一般不会超过2.25~2.30μm 意义: 可使心脏不致于在前负荷明显增加时出 现搏出量和作功能力的下降。
射血速度慢,量小(占射 血量30%), 室内压略 ﹤动脉压
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2. 心室舒张期
(1)等容舒张期：约0.06～0.08s 心室开始舒张 心室 舒张早期
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﹤主动脉压 心室内压↓
主动脉瓣关闭
﹥心房内压 室内压↓
房室瓣仍处于关闭状态
心室成为一个封闭腔
心室容积不变、室内压急剧↓
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（2）心室充盈期
心室进一步舒张
室内压继续 ﹤ 房内压 房室瓣开放
心室充盈
快速充盈期 (0.11s)
充盈早期 心室舒张 的 “抽吸” 力大
减慢充盈期 约0.22s
充盈中晚期 房室压力差↓
充盈速度快,量大 (2/3) 室内压↓可呈负压
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速度慢、量少，最后0.1s, 心 房收缩充盈量再增加 10~30%
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心动周期中压 力、瓣膜、容 积、血流变化
⑦心房收缩期 ①等容收缩期 ②快速射血期 ③减慢射血期 ④等容舒张期 ⑤快速充盈期 ⑥减慢充盈期
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心 力 储 备
心率储备：可使心输出量2～2.5倍 提高心力储备的重要途径 舒张期储备:因心肌的伸展性小，
只能增加15ml左右的储备
搏出量储备
收缩期储备：可增加35-40ml
左右的储备
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四、影响心输出量的因素
心输出量＝搏出量×心率
preload Stroke volume afterload contractility cardiac output heart rate
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一）搏出量对心输出量的影响
当心率不变时：
心输出量的多少与搏出量成正相关
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二、心输出量与心脏做功
心 输 出 量 每搏输出量
射血分数
每分输出量 心指数 每搏功 每分功
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心 脏 做 功
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（一）心脏的输出量
1.每搏输出量和射血分数
每搏输出量（Stroke volume，SV） 一侧心室一次收缩射出的血量(约70ml）
• 心率（heart rate，HR） ：
每分钟心脏搏动（心动周期）的次数
• 正常成人HR：60～100次/分。
• HR 75次/min，每一个心动周期：
在这0.8s的心动周期内， 心房、心室是怎样活动的？
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0.8秒
(一) 心动周期
等容收缩期和等容舒张期
4. 室内压最高：快速射血期 室内压最低：快速充盈期 5.血液的单向流动有赖于瓣膜的完整
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心泵血功能特点小结
6. 右心室内压变化的幅度比左心室的小得多，因为肺
动脉压力仅为主动脉的1/6
7. 左、右心室的搏出血量相等。
×100%
生理意义:评价心脏射血能力,及早期心功能异常
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2、每分输出量和心指数 每分输出量(minute volume)：
每分钟由一侧心室射出的血量
简称心输出量(cardiac output,CO )
(CO=SV×HR＝4.5～6.0L/min)
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心动周期中 压力变化 瓣膜变化 容积变化 血流变化
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1. 心室收缩期
持续0.3s
（1）等容收缩期： 心室收缩的早期 持续0.05s
心室开始收缩 心房内压 心室内压 ﹥ 房室瓣关闭 心室收缩的早期 主动脉压 室内压 ﹤ 主动脉瓣仍处于关闭 心室成为一个封闭腔 心室容积不变、 室内压急剧
第三心音
音调低浊 持续短 心室充盈减慢， 流速突变导致 室壁及瓣膜振 动 快速充盈期末 （心尖） 部分健康青年
第四心音
音调低沉 持续较长 心房强烈收缩， 挤血击撞室壁
成 因
标 志 意 义
心室舒张开始 （动脉瓣区） 动脉瓣功能状态
房缩强烈
部分老年和心 舒末期压力高
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第四章
血液循环
心脏的泵血功能
血液循环
血管生理
心血管活动的调节
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• • • • 循环系统 • • •
心血管系统
心脏 动、静脉 毛细血管
淋巴管道
淋巴系统
淋巴器官
• *功 能： 物质运输、物质交换、维持稳态、 • 机体防御及免疫、内分泌等。
搏出量的多少取决于: A.前负荷 B.后负荷 C.心肌收缩能力
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（一）、前负荷对搏出量的影响
作为前负荷满足两个条件： what is preload? ①肌肉收缩前所承受的负荷； ②由于肌肉是具有一定弹性的组织，因此在 一定范围内，前负荷与初长度呈正比。 那么，什么是心室肌的前负荷呢？