心脏节律性收缩和舒张对血液的驱动作用称为心脏的泵功能(泵血功能),是心脏的主要功能。
心脏收缩时将血液射入动脉,并通过动脉系统将血液分配到全身各组织;
心脏舒张时则通过静脉系统使血液回流到心脏,为下一次射血做准备。
心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期,为心动周期(通常是指心室的活动周期)。一个心动周期中,心房和心室都可分为收缩期和舒张期。
心动周期的长度与心率成反变关系。如果正常成年人的心l率为75次/分,则每个心动周期持续0.8秒。
2、心脏泵血过程
心室收缩期可分为等容收缩期和射血期,而射血期又可分为快速射血期和减慢射血期。
(1)等容收缩期:心室开始收缩后,心室内的压力立即升高,当室内压升高到超过房内压时,即推动房室瓣关闭,因而血液不会倒流入心房。此时室内压尚低于主动脉压,半月瓣仍处于关闭状态,心室暂时成为一个封闭的腔。从房室瓣关闭到主动脉瓣开启前的这段时期,心室的收缩不能改变心室的容积,故称为等容收缩期。此期持续约0.05秒。由于此时心室继续收缩,因而室内压急剧升高。在主动脉压升高或心肌收缩力减弱时等容收缩期将延长。
(2)射血期:当心室收缩使室内压升高至超过主动脉压时半月瓣开放。进入射血期。
1)快速射血期:射血早期,心室射入主动脉的血液量较多,血液流速很快,为快速射血期。此期持续约0. 1秒。快速射血期内,心室射出血液量约占总射血量的2/3。
2)减慢射血期:射血后期,心室收缩强度减弱,射血速度逐渐减慢,为减慢射血期。此期持续约0.15秒。减慢射血期内,室内压和主动脉压都由峰值逐渐下降。
心室舒张期分为等容舒张期和心室充盈期,心室充盈期又分为快速充盈期和减慢充盈期,也包括心房收缩期在内。
(1)等容舒张期:射血后,心室开始舒张,室内压下降,主动脉内的血液向心室方向反流,推动半月瓣关闭;此时室内压仍高于房内压,房室瓣仍处于关闭状态,心室又暂时成为一个封闭的腔。从半月瓣关闭至房室瓣开启前的这一段时间内,心室舒张而心室的容积并不改变,称为等容舒张期。此期持续0.06 ~0.08秒。此时心室肌继续舒张,室内压急剧下降。
(2)心室充盈期:随着心室肌舒张,室内压进一步下降,当室内压下降到低于房内压时,心房内的血液冲开房室瓣进入心室,进入心室充盈期。
1)快速充盈期:房室瓣开启初期,心室肌很快舒张,室内压明显降低,甚至成为负压,心房和心室之间形成很大的压力梯度,心室对心房和大静脉内的血液可产生“抽吸”作用,血液快速流入心室,使心室容积迅速增大,故这一时期称为快速充盈期,持续约0.11秒。
在快速充盈期内,进入心室的血液量约为心室总充盈量的2/3。
2)减慢充盈期:随着心室内血液充盈量的增加,房、室间的压力梯度逐渐减小,血液进入心室的速度减慢,心室舒张期的这段时间称为减慢充盈期, 持续约0.22秒。在心室舒张期的最后0.1秒,心房收缩期开始,使心室进一步充盈。之后,心室活动周期便进入新一轮周期。
心房在心动周期的大部分时间都处于舒张状态,其主要作用是接纳、储存从静脉不断回流的血液。在心室收缩和射血期间,这一作用的重要性尤为突出。
在心室舒张的大部分时间里,心房也处在舒张状态(全心舒张期),这时心房只是静脉血液反流回心室的一个通道。
心房收缩期间,进入心室的血量约占每个心动周期的心室总回流量的25%。
心房收缩可使心室舒张末期容积进一步增大,也即心室肌收缩前的初长度增加,从而使心肌的收缩力加大,提高心室的泵血功能。如果心房不能有效地收缩,房内压将增高,不利于静脉回流,并间接影响心室射血功能。因此,心房的收缩起着初级泵的作用,有利于心脏射血和静脉回流。当心房发生纤维性颤动而不能正常收缩时,初级泵作用丧失,心室充盈量减少。这时,如果机体处于安静状态,则心室的每次射血量不至于受到严重影响;但是,如果心率增快或心室顺应性降低而使心室舒张期的被动充盈量减少时,则可因心室舒张末期容积减少而使心室的射血量减少。
在心动周期中,从左心房内记录的压力曲线上依次出现a、c、v三个较小的正向波。心房收缩时房内压升高,形成a波的升支;随后心房舒张,房内压回降,形成a波的降支。a波是心房收缩的标志。当心室收缩时,心室内的血液向上推顶已关闭的房室瓣并使之凸入心房,造成房内压略有升高,形成c波的升支;当心室开始射血后,心室容积减小,房室瓣向下移动,使心房容积扩大,房内压降低,遂形成c波的降支。此后,由于血液不断从静脉回流入心房,而此时房室瓣仍处于关闭状态,故随着心房内血液量的增加,房内压也持续升高,形成v波的升支;当心室舒张、充盈时,房室瓣开放,血液迅速由心房进入心室,房内压很快下降,形成v波的降支。
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。在心动周期中,心房压力波的变化幅度较小。
