血液循环

第四章血液循环

Blood Circulation

血液循环系统(blood circulation system) 可分为心脏(heart)和血管(blood vessel)两部分。其中心脏是动力器官, 为血液循环提供动能, 推动血液在血管内流动。血管则是输送血液、分配血液的管道，也是机体进行物质交换的场所。

物质运输功能是血液循环的主要生理功能。机体通过血液循环将体内物质代谢过程中的原料和代谢产物运送到各有关器官，以保证新陈代谢正常进行；运送激素，使其作用到相应的靶器官或靶细胞，实现体液调节; 通过物质运输和热量运输，保证机体内环境理化特性的相对稳定。此外，血液的免疫功能也赖于血液循环，心血管也有内分泌功能。血液循环过程中所发生的各种生理现象如心率血压心音心电图等等对临床诊断治疗都有重要价值。

第一节心脏泵血功能

Function of Cardiac Pump

心脏的节律性舒缩活动，以及相应的心瓣膜开启和关闭，使血液获得动能在循环系统中沿着单一方向流动。心脏起着泵一样的作用，是由心肌和瓣膜等构成的泵血器官，因此称其为心泵(heart pump)。心脏的节律性舒缩活动是周期性的，它是血液循环功能活动的基础。也是分析心脏泵血功能时的基本单位。

一、心动周期(Cardiac Cycle)

心脏每收缩和舒张一次，为一个心动周期。在一个心动周期中，心房和心室的机械活动分为收缩期(systole or contraction)和舒张期(diastole or relaxation)。心房收缩在先，心室收缩在后，二者的时差约为0.12～0.20s。因为心脏泵血功能过程中，心室起主要作用。通常所指的心动周期是指心室的舒缩活动周期（见图4-1）。

每分钟心脏搏动的次数为心率(heart rate)。心动周期时程长短与心搏频率有关。如成年人平均心率75／min, 则每一心动周期的时程应为0.8s。在此情况下，心房的收缩期约为0.1s，舒张期约为0.7s。在心房收缩时，心室仍处在舒张期。当心房进入舒张期以后，心室开始收缩，为心室收缩期，持续时程约为0.3s；然后心室转人舒张期，约为0.5s。在心室舒张期的前0.4s期间，心房也处于舒张状态，这一时期是心房和心室同时处于舒张状态的全心舒张期。全心舒张期对血液回流充盈心室具有重要意义。

在一心动周期中，心房和心室按各自顺序，相继舒缩。左右两侧心房和心室的舒缩活动几乎是同步的。相比较，心房和心室的收缩期均短于舒张期。如果心率加快，心动周期的时程将缩短，收缩期和舒张期的时程均相应缩短；但是，舒张期的缩短相对较多。因此心率加快时，心肌收缩工作的时间相对延长，而舒张休息的时间相对缩短，对心脏的持续经久的舒缩活动不利。在发生快速型心律失常时，常有导致心力衰竭的危险。

二心脏泵血(The Heart as Pump)

下面将以一个心动周期为例，观察心腔内的压力和容积，以及其它等一系列的周期性变化（见图4-2）。

（一）心房收缩期(Atrial Systole or Atrial Contraction)

心房收缩之前，心脏处在全心舒张期。由于，心房和心室腔内的压力都比较低。因此静脉血不仅通过腔静脉回流进人右心房，而且通过右心房流入右心室，此期是右心室充盈的重要阶段。与此同时，肺静脉内的动脉血回流进入左心房，并经过左心房充盈左心室，此期是左心室充盈的重要阶段。此期, 由于左右两心室的内压远比主动脉和肺动脉的内压为低，所以主动脉瓣和肺动脉瓣处于关闭状态。

心房一旦开始收缩，便进入心房收缩期，其内压升高而容积变小，心房内的血液将继续流入心室，使处于舒张状态的心室得到进一步的充盈。此期是心室的主动充盈过程，心房收缩可使正常人的心室充盈血量增多10％～30％，被看作心房的初级泵作用。心房收缩期约持续0.1s，随后转入心房舒张期。

（二）心室收缩期(Ventricular Systole or Ventricular Contraction)

心房收缩期结束后，心房进入舒张期，此时心室开始收缩，称为心室收缩期。心室收缩期是心动周期中的关键时期。左右心室的活动基本相似，现以左室为例说明心脏泵血过程（见图4-2）。一般将心室收缩期又分为等容收缩期、快速射血期和减慢射血期等三个时期。

1. 等容收缩期(isovolumic contraction or isovolumetric contraction) 当心房进入舒张期后, 心室开始收缩。心室一旦收缩心室压很快就超过心房压，使房室瓣关闭。由于左心室压尚未超过主动脉压，房室瓣和半月瓣均处于关闭状态，心室成为一个封闭腔。心室肌虽在收缩，但心腔内的血液不进不出，其容积尚无改变，此时心室内压急剧上升，故称此期为等容收缩期。此期从房室班瓣关闭开始，至半月瓣开放之前，约0.06s～0.08s。

2. 快速射血期(rapid ejection) 等容收缩期之末，由于心室继续收缩，室内压的继续上升。一旦室内压超过主动脉腔内压，主动脉半月瓣则立即开放，血液便从心室射入主动脉。此时，心室肌强烈收缩，射入主动脉的血量较大，血流速度也较快，心室内压上升达到顶峰，故称之为快速射血期，此期的射血量约占总射血量的80％～85％，历时约为0.11s。

3. 减慢射血期(reduced ejection) 快速射血期之后，心室的收缩力量随之减弱，心室内

压亦开始下降，射血的速度逐渐减慢，称之为减慢射血期。从心室内压达最高值起，到心室开始舒张之前，历时约为0.14s。在这期中，心室内压和主动脉压均由最高值逐步下降，心容积达最小值。

（三）心室舒张期(ventricular diastrole or Ventricular relaxation)

减慢射血期之后，心室开始舒张，称为心室舒张期。该期又被分为等容舒张期、快速充盈期和减慢充盈期等三个时期。

1. 等容舒张期(isovolumic diastole)心室开始舒张，由于室内压急剧下降，半月瓣随即关闭；因为此时室内压仍比房内压高，房室瓣依然处在关闭状态。在此阶段心室又再度成为一个封闭腔。从半月瓣关闭开始，直到室内压下降到低于心房内压而使房室瓣开启以前，这一段时间内，血液没有进出心室，心室的容积没有变化，故称之为等容舒张期。该期的时程约为0.06～0.08s。

2. 快速充盈期(rapid filling period) 等容舒张期之后，由于心室继续舒张，室内压不断地下降。一旦室内压降低到比房内压更低时，房室瓣立即开放。心房内的血液迅速流向心室。这一时期称为快速充盈期，约为0.11 s。在快速充盈期内，心室容积迅速增大，进入心室的血量约为总充盈量的2／3，是心室充盈过程中的主要部分。此时，心室内压因心室仍在继续舒张，而致室内压不仅低于心房压，而且低于大静脉内压，血液通过心房而直接进入心室。

3. 减慢充盈期(reduced filling) 快速充盈期之后，随着血液的不断地向心室内充盈，心房、心室和大静脉之间的压力梯度已逐步减小，此时血液以较慢的速度继续流向心室，使心室的容积进一步增大，此期为减慢充盈期，历时约为0.22 s。

在减慢充盈期之末，心室仍处于舒张状态，而心房此时开始收缩，将血液主动射入心室，使心室的充盈血量再增加10％～30％；因此，可以把心动周期中的心房收缩期看做是心室充盈期的最后阶段。此后，下一个心动周期，周而复始。

心室收缩是心脏泵血功能的动力。由于心室的收缩使心室压从原先低于心房压的水平快速升高并超过大动脉压。使半月瓣开放，推动血液射入大动脉。

在临床上，病人的心室一旦发生纤维性颤动，心脏的泵血功能将立即终止。必须及时施行有效救治措施。

右心室泵血功能的原理与左心室相同，只是肺动脉的压力较低；肺动脉压仅为主动脉压的1／6。

三心房压力的变化(The Changes of Artril Pressure)

左心房内的压力在一心动周期中有三次明显的波动。心房收缩时，心房腔内的压力升高，出现第一个向上的a波，该波是心房收缩的标志。心室开始收缩时，不仅关闭房室瓣，还使其凸入心房腔内，造成心房内压有所增高，形成了向上c波。在c波之后，由于大静脉内的血液不断地回流进入心房，使心房内压随回心血量的增多而缓慢地升高，形成了V波。

右心房和腔静脉直接相通，所以右心房内压力变化必然波及大静脉，而使其静脉压也随之发生波动。因此，描记颈外静脉的脉搏波时，也会记录到a、c、v三个波。

心房收缩可以使心室增加10% ~30% 的充盈血量。此外，心房收缩还有助于防止心房内压的持续增高，利于静脉血液回流。心房收缩起着初级泵(primary pump)的功能。安静状态下，心房初级泵作用对心脏泵血功能影响不大。但在心率增快，心室顺应性下降的情况下心房初级泵作用突显重要。若发生心房纤维性颤动，心室的充盈血量将有所减少，但相比心室纤维性颤动, 心房纤维性颤动对心室的泵血功能影响不大。因此，心房发生纤维性颤动一般不会引起危及生命的严重后果。

四心脏泵血功能的评定(Evaluation of Cardiac Pump)

评定心脏泵血功能的方法和指标较多。对心脏泵血功能的评定既有理论意义，又有应用价值。

（一）心输出量和心指数