解析心臟的泵血功能

呂愛軍

·教學(xué)管理·

解析心臟的泵血功能

呂愛軍*

（臨汾職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)系，山西 臨汾 041000）

心臟為脈管系統(tǒng)的一個(gè)重要器官，它的主要功能是泵出血液，從而讓血液在全身循環(huán)流動(dòng)。心臟是一個(gè)有四個(gè)空腔的器官，由左右兩個(gè)心泵構(gòu)成，左側(cè)心泵由左心房、二尖瓣與左心室組成，右側(cè)心泵由右心房、三尖瓣與右心室組成。左心負(fù)責(zé)完成體循環(huán)，右心負(fù)責(zé)完成肺循環(huán)，兩側(cè)心泵呈串聯(lián)狀態(tài)。在每側(cè)心泵中，心房的收縮力弱，主要是將血液從靜脈注入到心室；心室的收縮力強(qiáng)，是心臟泵血的動(dòng)力源泉。因心臟解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以它的泵血過程學(xué)習(xí)起來不太容易。本文從“講解結(jié)構(gòu)，解釋概念，分析過程”三個(gè)層次分別詳細(xì)說明，以期達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果。

心動(dòng)周期；心率；心臟泵血；左心房；左心室；右心房；右心室

由于心臟在血液循環(huán)中起著重要作用，因此血液循環(huán)只有在心臟泵血正常的情況下才能正常運(yùn)行。因而，心臟泵功能是醫(yī)務(wù)人員必須掌握的一項(xiàng)基本知識(shí)[1]。但是心臟結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如何更好地掌握這一基本知識(shí)呢？本文從“講解結(jié)構(gòu)，解釋概念，分析過程”幾個(gè)方面進(jìn)行闡述，以期達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 結(jié)構(gòu)決定功能

大家學(xué)習(xí)《人體解剖學(xué)》以后，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到有什么樣的結(jié)構(gòu)就有什么樣的功能與之相適應(yīng)。比如：骨骼之所以能支撐人體，就是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)堅(jiān)硬；骨骼肌之所以它是動(dòng)力器官，就是因?yàn)槠淠軌蚴湛s和舒張。同樣，心臟為血液在心血管系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的動(dòng)力源泉，因此，心臟的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也是能夠收縮和舒張，但其功能與骨骼肌還是有著很大的區(qū)別，這就要從它的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分析[2]。

心臟包括左心和右心兩部分，如圖1所示。我們學(xué)習(xí)心臟泵血功能常以左心房和左心室作參照，所以重點(diǎn)介紹一下左心房和左心室的結(jié)構(gòu)。左心房是四個(gè)心腔中最大的一個(gè)，其有一個(gè)出口和四個(gè)進(jìn)口。后壁的四個(gè)進(jìn)口為肺靜脈口，經(jīng)肺換氣已經(jīng)變?yōu)閯?dòng)脈血的血液由該四個(gè)進(jìn)口注入左心房；一個(gè)出口位于前下壁叫做左房室口，該口處有一重要結(jié)構(gòu)就是二尖瓣，它的功能為阻擋血液由左心室向左心房返流，因而血液的流向只會(huì)是從心房進(jìn)入心室。左室壁比其他三個(gè)心腔的壁都要厚，因而它的收縮能力最為強(qiáng)大。它的進(jìn)口與左心房的出口為同一個(gè)開口，出口與主動(dòng)脈相連在一起，有三個(gè)瓣膜環(huán)繞在主動(dòng)脈口周圍叫做半月瓣或主動(dòng)脈瓣，其功能是阻擋血液由主動(dòng)脈向左心室返流，所以血液只能從左心室向主動(dòng)脈流動(dòng)[3]。

圖1 心臟結(jié)構(gòu)示意圖[3]

2 與心臟泵血功能相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)

當(dāng)大家充分了解心臟的結(jié)構(gòu)之后，就為下一步掌握心臟泵血過程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是在學(xué)習(xí)心臟泵血過程之前還有兩個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)必須掌握。這也是學(xué)習(xí)心臟泵血功能的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。

第一點(diǎn)是心率，它是在一分鐘內(nèi)心臟能跳動(dòng)多少次。心率因身體狀況、性別和年齡而異。成年人的平均心率約為60~100次?分-1；激動(dòng)或活動(dòng)時(shí)心率增加；睡眠時(shí)心率下降[4]。

第二點(diǎn)是心動(dòng)周期，這是心臟收縮和放松時(shí)的活動(dòng)周期。在一個(gè)周期中，先收縮的是心房，然后是心室，在心室收縮結(jié)束時(shí)，心房和心室都處于舒適狀態(tài)[5]。因?yàn)樵谛呐K功能發(fā)揮中擔(dān)負(fù)著主導(dǎo)作用的是心室，一般在不加強(qiáng)調(diào)的情況下提到的心動(dòng)周期均指心室而言。

通過以上兩個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，我們可以發(fā)現(xiàn)它們之間有什么關(guān)系呢。那就是心動(dòng)周期等于1分鐘/心率。從公式中可以看到，心動(dòng)周期與心率成反比關(guān)系。一個(gè)心動(dòng)周期是由收縮期和舒張期兩部分組成的，因而心率變化時(shí)兩者都會(huì)相應(yīng)變化。例如：當(dāng)心率是100次?分-1時(shí)，心動(dòng)周期為60秒/100=0.6秒，其中，前0.3秒心室在收縮，后0.3秒心室在舒張；而當(dāng)心率變化為150次?分-1的時(shí)候，心動(dòng)周期變?yōu)?0秒/150=0.4秒，此時(shí)，收縮期時(shí)長0.25秒，舒張期時(shí)長0.15秒。從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以清楚地看到，心率對(duì)心動(dòng)周期的影響，尤其是對(duì)心室舒張期的影響非常大[6]。因舒張期正是心肌的休息期，如果心率長時(shí)間增快大于100次?分-1，勢必會(huì)縮短心肌的休息時(shí)間，久而久之容易引起心肌疲勞，造成心肌功能下降，泵血量不足，嚴(yán)重者甚至引起心力衰竭[7]。

3 心臟的泵血過程

有了心臟結(jié)構(gòu)知識(shí)的儲(chǔ)備，心率和心動(dòng)周期兩個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)的鋪墊，就為心臟泵血過程的學(xué)習(xí)做好了充分準(zhǔn)備，這也是學(xué)習(xí)心臟泵血功能的難點(diǎn)。

3.1 心室收縮期的功能變化

如圖2所示，心臟泵血首先從心室的等容收縮期開始，在此期心室容積不會(huì)變化，不會(huì)變化的原因是房室瓣關(guān)閉，動(dòng)脈瓣還沒有開放；另外，此刻心室收縮，其內(nèi)壓力升高，但不足以克服動(dòng)脈壓力，因此，心室的入口和出口均不開放，室內(nèi)血液不會(huì)發(fā)生流動(dòng)[9]。心室繼續(xù)收縮，在其內(nèi)壓大于動(dòng)脈壓的情況下，動(dòng)脈瓣打開，射血量直至達(dá)總射血量的2/3左右為止。因?yàn)榇蠖鄶?shù)血液在快速射血期從心臟流出，于是室內(nèi)壓下降，動(dòng)脈壓力增加，即動(dòng)脈壓大于室內(nèi)壓，此時(shí)，由于慣性，仍能射出30％左右[10]的血液。

圖2 心臟泵血過程示意圖[8]

3.2 心室舒張期的功能變化

如圖2所示，舒張期從心室收縮結(jié)束時(shí)開始。心室舒張到壓力小于動(dòng)脈血壓的時(shí)候，血液便開始從動(dòng)脈方向往心室方向返流，在返流血液的沖擊下，動(dòng)脈瓣被打開，從而關(guān)閉了主動(dòng)脈口；而在此過程中，仍然是心室內(nèi)的壓力高于心房內(nèi)的壓力，房室瓣還是不能打開，所以此時(shí)心室容積不會(huì)改變，再加上心室正處于舒張狀態(tài)，因而此時(shí)心室被稱作等容舒張期[11]。當(dāng)室內(nèi)壓力不足以抵抗心房內(nèi)壓力時(shí)，房室瓣打開，血液從心房注入心室，直至達(dá)總充盈量的70％~90％。接下來便進(jìn)入了心房的收縮期，心房內(nèi)的壓力開始上升，在壓力差的推動(dòng)下，心房內(nèi)血液繼續(xù)向心室內(nèi)緩慢充盈[12]，心房收縮期進(jìn)入到心室的血量僅占總充盈量的10％~30％。

從以上充盈量所占比例可以看出，在整個(gè)心室充盈過程中，由心室活動(dòng)完成的充盈量占到70％~90％，而心房活動(dòng)完成的只有10％~30％，所以心室“抽吸”起到了主導(dǎo)作用。因此，在臨床上心室纖顫對(duì)人體的危害比心房纖顫更為嚴(yán)重。

經(jīng)過學(xué)習(xí)心臟的結(jié)構(gòu)，我們回顧了心臟的解剖學(xué)知識(shí)；經(jīng)過學(xué)習(xí)心率和心動(dòng)周期兩個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，我們了解了兩者之間的關(guān)系；經(jīng)過層層解析心臟泵血過程，我們理解了心臟泵血的工作機(jī)制。通過以上三個(gè)環(huán)節(jié)層層遞進(jìn)地分析，我們已經(jīng)基本掌握了心臟泵血功能是如何完成的。

1 桑曉紅. 心臟泵血生理教學(xué)的探討[J]. 齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2014, 35(5): 710-711.

2 姚政立, 楊赟, 劉千蓉, 等. 心臟結(jié)構(gòu)和功能評(píng)定方法的比較研究[J]. 南京體育學(xué)院學(xué)報(bào), 2016, 15(5): 39-42.

3 任暉, 胡捍衛(wèi). 人體解剖學(xué)與組織胚胎學(xué)[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2016, 113-119.

4 郎妙郎, 錢谷生. 心臟泵血的原理及影響因素的探討[J]. 中國醫(yī)藥指南, 2016, 14(33): 298-299.

5 楊桂染, 周曉隆. 生理學(xué)[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2016, 39-42.

6 高海, 金顏顏. 慢性心力衰竭國內(nèi)外指南淺析[J]. 中國臨床醫(yī)生, 2016, 42(9): 3-5.

7 劉慧芳. 心力衰竭的臨床診斷與預(yù)防[J]. 基層醫(yī)學(xué)論壇, 2014, 18(26): 3570-3571.

8 白波, 高明燦. 生理學(xué)[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2009, 59-59.

9 王靜. 慢性充血性心力衰竭的治療[J]. 中國醫(yī)刊, 2014, 49(6): 12-14.

10 查麗黃, 郭書紅. 舒張性心力衰竭的臨床診治體會(huì)分析[J]. 中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用, 2015, 9(23): 60-61.

11 石吉民. 舒張性心力衰竭診治體會(huì)[J]. 臨床合理用藥, 2014, 7(7): 81-81.

12 張健, 黃燕, 黃從新. 心房顫動(dòng)的解剖學(xué)因素[J]. 中國心臟起搏與心電生理雜志, 2017, 31(5): 385-389.

13 丁紹祥. 房顫發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 中國老年學(xué)雜志, 2014, 34(23): 6834-6836.

Analysis of the pumping function in heart

Lv Ai-jun*

(Department of Medicine, Linfen Vocational and Technical College, Linfen 041000, Shanxi)

The heart is an important organ of the vascular system, its main function is to pump out blood, so that the blood circulates in the whole body. The heart is an organ with four cavities, which consists of left and right heart pumps. The left heart pump consists of left atrium, mitral valve and left ventricle. The right heart pump consists of right atrium, tricuspid valve and right ventricle. The left heart is responsible for the completion of systemic circulation, the right heart is responsible for the completion of pulmonary circulation, and the two cardiac pumps are in series. In each side of the heart pump, the atrial contractile force is weak, mainly to inject blood from the vein into the ventricle; the ventricular contractive force is strong, which is the power source of the heart pump blood. Because of the complex anatomical structure of the heart, it is not easy to learn the process of pumping blood. This paper explains the structure, the concept and the analysis process in detail in order to achieve the ideal learning effect.

cardiac cycle; heart rate; cardiac pumping; left atrium; left ventricle; right atrium; right ventricle

（2019-12-16）

呂愛軍，男，講師，主要從事生理學(xué)教學(xué)與科研工作，Email：lflvaijun@163. com。