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默沙东 诊疗手册

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心脏生物学

作者:

Jessica I. Gupta

, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan;


Michael J. Shea

, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan

最后一次全面审校 4月 2019| 内容末次修改日期 4月 2019
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小知识
主题资源

心脏和血管构成心血管系统(循环系统)。心脏将血液泵入肺部以吸收氧气,然后再将富氧血泵入全身。在这一系统中循环的血液可将氧气和营养素运送到机体组织,并把组织产生的废物(如二氧化碳)运走。

心脏是一个中空的肌性器官,它位于胸腔的中部。心脏有两个侧面——右侧和左侧。左心和右心都有

  • 心房: 上部心腔,可收集血液并将其泵入下部心腔

  • 心室: 下部心腔,可将血液从心脏泵出

为保证血液单向流动,每个心室都有一个“入口”瓣膜及一个“出口”瓣膜。

在左心室,入口瓣膜是二尖瓣,出口瓣膜是主动脉瓣。在右心室,入口瓣膜是三尖瓣,出口瓣膜是肺动脉瓣。

每个瓣膜包括瓣尖和瓣叶,它们类似于单向阀门开关。二尖瓣有两个瓣叶。其他的瓣膜(三尖瓣、主动脉瓣和肺动脉瓣)有三个瓣叶。二尖瓣和三尖瓣瓣膜较大,还具有连接结构——乳头肌和腱索——它们有牵拉作用,防止心室收缩时瓣膜凸向心房。如果乳头肌受损(例如由于心脏病发作),瓣膜可能会向后摆动并开始漏血(称为反流)。如果瓣膜开口变窄(称为狭窄),则通过该瓣膜的血流会减少。同一瓣膜可能同时出现漏血和狭窄。

心跳表示心脏正在泵血。医生通常将心跳声音描述为扑通声。当医生用听诊器听心跳时,听到的第一心音(扑通的“扑”)是二尖瓣和三尖瓣关闭的声音。第二心音(扑通的“通”)是主动脉瓣和肺动脉瓣关闭的声音。每次心跳有两个部分:

  • 收缩期: 在收缩期,心室收缩并将血液泵出心脏,心房舒张开始再次充盈血液。

  • 舒张期: 在舒张期,心室舒张充盈。接着心房收缩,泵入更多的血到心室。

心脏的功能

心脏的唯一功能是泵血。

  • 右心:将血液泵入肺部,血液在此吸收氧气并排出二氧化碳

  • 左心:将血液泵入身体其他部位,氧气和营养素会被运送到组织中,二氧化碳等废物会被转移至血液以便通过肺、肾等其他器官排出体外

A Look Into the Heart

显示正常血流方向的心脏剖面图。

A Look Into the Heart

血液循环途径:首先,来自于全身的低氧而富含二氧化碳的血液通过两条最大的静脉(上、下腔静脉,统称为腔静脉)回流到右心房。右心室舒张时,右心房的血液通过三尖瓣流入右心室。右心室充盈时,右心房收缩,将多余的血液注入右心室,然后右心室收缩。然后,右心室通过肺动脉瓣将血液泵入肺动脉进入肺脏。在肺部,血液流经肺泡周围细小的毛细血管。在这里,血液吸收氧气,并放出二氧化碳,然后二氧化碳被呼出体外。

随后,这些富氧血液通过肺静脉流入左心房。左心室舒张时,左心房的血液通过二尖瓣流入左心室。左心室充盈时,左心房收缩,将多余的血液注入左心室,然后左心室收缩。(在老年人中,左心房收缩前左心室尚未充盈,这使得左心房的这次收缩显得尤其重要。)左心室收缩可关闭二尖瓣并推动血液通过主动脉瓣进入主动脉(体内最大的动脉)。这些血液将氧气运送到除肺以外的全身各处。

肺循环是由右心、肺和左心房构成的循环路线。

体循环是由左心、全身大部分组织和右心房构成的循环路线。

心脏的供血

与其他器官一样,心脏也需要持续的动脉血供应。

由动静脉系统构成的冠脉循环为心脏肌肉(心肌)提供富氧血,然后将乏氧血运回右心房。

左右冠状动脉从主动脉根部发出,提供富有氧气的血液到心肌。这两条动脉发出其他分支,这些分支动脉也为心脏供血。心脏静脉血管收集心肌的血液,最后汇入心脏背面浅表的冠状静脉窦,最后回流至右房。由于心肌收缩时产生强大的挤压力,因此大部分血液仅在两次搏动之间心室舒张时(在舒张期)才流经冠脉循环。

Supplying the Heart With Blood

像机体任何其他组织一样,心肌必须获得富氧血并通过血液排出废物。主动脉在离开心脏后发出左右冠脉分支向心肌提供富氧血液。右冠发出缘支和位于心脏后方的后间隔动脉。左冠状动脉分为旋支和前降支动脉。冠状静脉从心肌收集含有代谢废物的血液并将其排入位于心脏后方称为冠状窦的大静脉中,冠状静脉再将这部分血液排入右心房。

Supplying the Heart With Blood

心脏的自我调节

心肌纤维的收缩是有顺序的,受到严格调控。有节律的电脉冲以精确的方式和一定的速度在心脏传导。电冲动起源于可产生微弱电流的心脏自然起搏点(窦房结,右心房壁内的一小块团状组织)。

Tracing the Heart's Electrical Pathway

窦房结 (1) 发出的电冲动通过右心房和左心房,(2) 引起心房收缩。当电冲动到达房室结 (3) 时被轻度延迟。随后下传到希氏束 (4),希氏束分支出进入右室的右束支 (5) 和进入左室的左束支 (5)。电冲动随后扩散入心室,引起心室收缩。

Tracing the Heart's Electrical Pathway

心率或脉搏是心脏在一分钟内跳动的次数。如果身体需氧量增加(例如运动时),心率会上升。如果身体需氧量减少(例如休息时),心率会下降。

窦房结发出电冲动的速率(以及由此对心率的控制)由自主神经系统两个相对立的系统决定:一个系统可加快心率(自主神经系统的交感神经系统),而另一个系统则减慢心率(自主神经系统的副交感神经系统)。

  • 交感神经系统通过被称为交感神经丛的神经网络以及肾上腺和神经末梢释放的 肾上腺素 去甲肾上腺素而发挥作用。

  • 副交感神经系统仅通过迷走神经发挥作用,迷走神经可释放神经递质“乙酰胆碱”。

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