心脏的泵血功能

（一）每搏输出量与每分输出量
1．每搏输出量和射血分数
每搏输出量(stroke volume):
定义：一侧心室一次心脏搏动所射出的血液量，简称搏出量。 正常成年ห้องสมุดไป่ตู้在安静状态下：
左心室舒张末期容积(end-diastolic volume, EDV)约125ml 收缩末期容积(end-systolic volume, ESV)约55ml 两者之差值即为搏出量,约70ml(60～80ml)
2. 心肌异长自身调节 --- 正常心室肌的抗过度延伸特性
当肌节的初长度为2.00～2.20um时，粗、细肌 丝处于最佳重叠状态，横桥活化时可与肌动蛋白形 成连接的数目最多，肌节收缩产生的张力最大。此 时的初长度即为最适初长度。
正常心室肌具有较强的抗过度延伸的特性：
肌节一般不会超过2.25～2.30um，如果强行将 肌节拉伸至2.60um或更长，心肌将会断裂。 因此， 心功能曲线不会出现明显的下降趋势。
心率（次/分） 40 75 150
心动周期（S） 1.5 0.8 0.4
心动周期特点：
全心舒张期
1、心房和心室不同步收缩
2、有一个全心舒张期
3、心房和心室的舒张期均长于收缩期，故心率增快时，
心动周期缩短，但舒张期缩短更明显，不利于心脏
的持久活动。
心率 心动周期
室缩期
室舒期
40
1.5
75
0.8
150 0.4
（二）心脏泵血功能储备
心输出量随机体代谢需要而增加的能力称为心力储备（心泵功能储备）
心力储备
搏出量储备 心率储备
收缩期储备：35-40ml（55→20） 舒张期储备：15ml（125→140）
心力储备可用心脏每分钟能射出的最大血量，即心脏的最 大输出量来表示。
是反应心脏健康程度的最好指标
心率储备
心输出量与机体新陈代谢水平相适应，可因性别、年龄及其 他生理情况而不同。
2）心指数：
每平方米体表面积的心输出量，称为心指数。
安静和空腹情况下的心指数称为静息心指数，是比较身材不 同个体的心功能的评价指标。
中等身材的成年人：体表面积：1.6～1.7 m，心输出量：5～6 L/min（安静、空腹)， 其静息心指数：3.0～3.5 L/(min.m)
三 影响心输出量的因素
心输出量是反映心脏泵血功能最基本的指标
搏出量 心输出量
心率
前负荷 后负荷 心肌收缩能力
（一）心室肌的前负荷与心肌异长自身调节
1. 心室肌的前负荷 2. 心肌异长自身调节
（1）心功能曲线与心定律 （2）正常心室肌的抗过度延伸特性 （3）异长自身调节的生理学意义
3. 影响前负荷的因素
射血分数(ejection fraction, EF)：
定义：搏出量占心室舒张末期容积的百分比。 健康成年人的射血分数为55%～65%
n 正常情况下，搏出量与心室舒张末期容积是相适应的，即 当心室舒张末期容积增加时，搏出量也相应增加，而射血 分数基本保持不变。
n 在心室功能减退、心室异常扩大的患者，其搏出量可能与 正常人无明显差异，但心室舒张末期容积增大，因此射血 分数明显降低。
心室压力---容积曲线 EDP：舒张末期压力；EDV：舒张末期容积
（二）后负荷
l 概念：后负荷是指肌肉开始收缩时才遇到的负荷； l 对心室而言，大动脉血压起着后负荷的作用
u 动脉血压升高，等容收缩期延长，射血期缩短，搏出量减少。
u 搏出量减少，余血量增加，初长度增加，启动异长自身调节， 使搏出量回升。
心肌长度---张力关系曲线 及其变化
Lo：最适初长度
生理意义：使心脏在前负荷明显增加时一般 不会发生搏出量和做功能力的下降。
病理意义：有些慢性心脏病患者，当心脏被 过度扩张时，心室功能曲线可出现降支，表 明此时心肌的收缩功能已严重受损。
异长调节的生理作用
异长调节的主要作用是对搏出量的微小变化进行精细的 调节，使心室射血量与静脉回心血量之间保持平衡，从而 保持心室舒张末期容积和压力保持在正常范围内。
影响静脉回心血量的因素：
1）心室充盈时间:
心率↑（心动周期尤其心室舒张期缩短）→心室充盈时间↓→静脉回心血量↓ 心率↓→心室充盈时间↑→静脉回心血量↑ ※ 在心室完全充盈后继续延长心室充盈的时间,则不能进一步增加静脉回心血量
2）静脉回流速度: l 在心室充盈时间不变的情况下 → 静脉回流速度↑ → 静脉回心血量↑
减慢射血期：随着主动脉压升高和心肌收缩力 减弱，此后的射血速度减慢
（ 0.15s，泵出血量1/3）
2.心室舒张期 （0.5s）
等容舒张期 : （0.06-
0.08s）
心室肌舒张，心室内压低于主动脉压 ，动脉血液返流推动主动脉瓣关闭， 此时房室瓣仍关闭，心室肌在等容下 舒张、室内压急剧下降
心室充盈期
心肌收缩能力改变对心室功能曲线的影响
影响心肌收缩力的因素
1、活化横桥数 2、ATP酶活性（肌
球蛋白头部）
等长调节：心脏泵血功能的调节是改变心肌收缩能力而与初 长度无关，故称~~
（四）心率
（正常成人安静状态下，为60-100次/分，平均约75次/分）
l 一定范围内，心率增加，心输出量增加；心率最适宜时，心输出量最大。 l 心率>180次/分：心室充盈时间缩短，充盈量减少，使搏出量减少，从而导
心脏的泵血功能
湖南省人民医院 功能科 肖春霞
主要内容
一 心脏的泵血过程和机制 二 心输出量与心脏泵血功能储备 三 影响心输出量的因素 四 心功能评价 五 心音
一 心脏的泵血过程和机制
（一）心动周期 （二）心脏的泵血过程 （三）心房在心脏泵血中的作用
（一）心动周期
心动周期： 心率：
l 心动周期时间与心率成反比，心率越快，心动周期越短
3. 影响前负荷的因素：
l 心室的前负荷主要取决于心室舒张末期充盈的血液量 l 心室舒张末期充盈量 = 静脉回心血量 + 射血后心室内剩余血量
（1）静脉回心血量: 是决定心室前负荷大小的主要因素
受心室充盈时间、静脉回流速度、心室舒张功能、心室顺应性和心包腔内压 力等因素的影响。
（2）射血后心室内的剩余血量
快速充盈期：当室内压下降到低于房内压 时,房室瓣开放,血液流入心 室（0.11S，占2/3）
减慢充盈期：血液流入心室的速度减慢 （0.22S)
房缩期： （0.1s），占充盈量1/4左右
2.心动周期中心房内压的变化
左心房压力曲线：a、c、v三个较小的正向波。
l a 波：是心房收缩的标志
升支：心房收缩→房内压↑ 降支：心房舒张→房内压↓
u 但动脉血压长期持续升高，机体将通过心肌收缩力增强，来维 持动脉血压在升高情况下的心输出量，长期以此，心脏将出现 肥厚的病理改变，最终导致泵血功能的减退。
（三）心肌收缩能力
l 概念：心肌不依赖于负荷而改变其力学活动的内在特性， 称为心肌收缩能力，又称为心肌的变力状态。
l 意义：前负荷和后负荷是影响心脏泵血的外在因素，肌肉 的内部功能状态是决定肌肉收缩效果的重要因素。
如果心率为75次/分，搏出量为70ml，则：心输出量 = 75×70×0.001 ≈ 5 L/min
心输出量数值： l 健康成年男性：安静状态下为4.5～6.0 L/min l 女性比同体重男性低10%左右 l 青年人较老年人高 l 成年人： 剧烈运动 → 25～35 L/min 麻醉 → 2.5 L/min
l c 波：房室瓣位置
升支（等容收缩期）： 心室收缩→心室内的血液向上推顶已关闭的房室瓣并使之凸入心房→房内压略有↑ 降支（射血期）： 心室开始射血→心室容积↓→房室瓣向下移动→心房容积↑→房内压↓
l v波
升支（等容舒张期）：血液回流入心房→房内压持续↑ 降支（快速充盈期）：房室瓣开放→血液迅速由心房进人心室→房内压↓
在心动周期中,右心房也有类似的房内压波动，并可逆向传播到腔静脉，使腔静脉内 压也出现同样的波动。
（三）心房在心脏泵血中的作用
心房的初级泵作用：有利于心脏射血和静脉回流
l 心房在心动周期的大部分时间里都处于舒张状态，其主要作用是接纳、 储存从静脉不断回流的血液。
l 心房收缩期：进入心室的血量约占心室总回流量的25%，对心室的充盈 起辅助作用。
1. 前负荷
l 概念：是指肌肉收缩前所负载的负荷，由心室舒张末期的 血液充盈量决定。
前负荷↑→心肌初长度↑→心肌缩力↑→搏出量↑
这种不需要神经和体液因素参与，由心肌细胞本身初长 度的改变所引起的心肌收缩强度的变化称为异长自身调节。
2. 心肌异长自身调节 --- 心功能曲线与心定律
犬左、右心室功能曲线
心肌异长自身调节：
心泵功能的自身调节机制，可通过心室功能曲线说明：
左段（5-15）：较陡。心功 正常工作段：表明初长度 在未达到最适前负荷时， 搏功随初长度↑而↑。
中段（15-20）：稍平。充 溢压约12-15mmHg，前负荷 -初长度达最适值。
右段（>20)：平坦或略降。 说明心肌有抵抗过度延伸 的特性，保持搏功基本不 变。
n 因此，与搏出量相比，射血分数能更准确地反映心脏的泵 血功能，对早期发现心脏泵血功能异常具有重要意义。
2．每分输出量和心指数
1）每分输出量(minute volume)：一侧心室每分钟射出的血液量
也称心输出量(cardiac output)或心排出量。 心输出量 = 心率×搏出量
左、右两侧心室的心输出量基本相等
在同一个体的不同年岭段或不同生理情况下，心指数也可发
生变化
l 10岁左右的少年：静息心指数最高,可达4L/(min·m)以上。 l 年龄：静息心指数随年龄增长而逐渐下降,到80岁时接近于2L/(min·m) l 运动：随运动强度的增加大致成比例地增高 l 在妊娠、情绪激动和进食时：均有不同程度的增高