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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心血管系统,也称之为循环系统,由心脏与血管组成。心脏把血液泵入双肺,这样它可以吸收氧气,然后将富氧血泵向全身。在该系统中循环的血液运输氧气与营养物质到机体组织,并把组织中的废物(如二氧化碳)运输出去。

心脏是一个中空的肌性器官,它位于胸腔的中部。心脏分为左右两侧。左心和右心都有

  • 心房: 靠上的心腔,负责收集血液并将其泵入靠下的心腔

  • 心室: 靠下的心腔,负责将血液从心脏泵出

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。当乳头肌受到损伤时(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),通过瓣膜的血流减少。漏血和狭窄可在同一个瓣膜上发生。

心跳表示心脏正在泵血。医生通常将心跳声描述为“扑通”的声音。当医生用听诊器听心跳声音时,听到的第一心音(扑通的扑音)是二尖瓣和三尖瓣关闭的声音。第二心音(通音)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,心房舒张并开始再次充盈血液。

  • 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。

心脏功能

心脏的唯一功能是泵血。

  • 右侧心脏:将血液泵入肺脏,在肺脏中血液吸收氧气并排出二氧化碳

  • 左侧心脏:将血液泵入身体其他部位,同时将氧气和营养物质输送到组织中,并带走二氧化碳等废物至肺、肾等器官排出体外

心脏内面观

显示正常血流方向的心脏剖面图。

心脏内面观

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。这一收缩将关闭三尖瓣,并通过肺动脉瓣将血液泵入肺动脉,为肺脏供血。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。)左心室收缩时关闭二尖瓣并通过主动脉瓣将血液泵入主动脉(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。

肺循环是经过右侧心脏、肺脏和左心房的回路。

体循环是经过左侧心脏、全身大多数部位和右心房的回路。

心脏的供血

与其他器官一样,心脏也需要持续的富氧血供应。

冠脉循环是一个动静脉系统,为心肌提供富氧血,然后将低氧血回流至右房。

左右冠状动脉从主动脉根部发出,向心肌提供富氧血。这两条动脉发出的分支也为心脏供血。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。由于心脏收缩时产生强大的挤压力,因此仅在两次搏动之间心室松弛时(舒张期)才有大量血流经过冠脉循环。

心脏血供

像身体其他组织一样,心肌必须获得富氧血并通过血液将废物排出。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。左冠状动脉常称为左主干,分为旋支和前降支动脉。心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表面上称为冠状窦的大静脉中,冠状窦再将血液回流至右心房。

心脏血供

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。有节律的电冲动(放电)以精确的方式和受控的速度沿着确定的传导通路在心脏传导。该冲动起源于心脏的正常起搏点(窦房结——位于右心房壁上的一小块组织),它可产生微弱的电流。

心脏的电传导通路

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,会被略微延迟。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。

心脏的电传导通路

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

窦房结发出冲动(并由此控制心率)的频率由自主神经系统的两个相互对立的部分决定,一个部分加快心率(自主神经系统的交感神经部分),而另一个部分则减慢心率(副交感神经部分)。

  • 交感神经部分交织形成神经网络,称为交感神经丛,通过肾上腺和神经末梢释放的 肾上腺素 去甲肾上腺素发挥作用。

  • 副交感神经部分通过单一神经(迷走神经)释放神经递质乙酰胆碱发挥作用。

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