生物力學(xué)課程——心臟力學(xué)18副本教學(xué)教材

1、生物力學(xué)課程心臟力學(xué)18副本 第一節(jié)第一節(jié) 心臟構(gòu)造心臟構(gòu)造 第二節(jié)第二節(jié) 心電系統(tǒng)心電系統(tǒng) 第三節(jié)第三節(jié) 心臟搏動(dòng)的力學(xué)過程心臟搏動(dòng)的力學(xué)過程 第四節(jié)第四節(jié) 左心室的壓力左心室的壓力容積關(guān)系容積關(guān)系 第五節(jié)第五節(jié) 心臟的泵功能心臟的泵功能 第六節(jié)第六節(jié) 心臟瓣膜的流體力學(xué)問題簡(jiǎn)介心臟瓣膜的流體力學(xué)問題簡(jiǎn)介 第七節(jié)第七節(jié) 心臟瓣膜病及其血流動(dòng)力學(xué)變化心臟瓣膜病及其血流動(dòng)力學(xué)變化左心房左心房右心房右心房左心室左心室右心室右心室第一節(jié)第一節(jié) 心臟構(gòu)造心臟構(gòu)造 一一. .人的心臟分為四個(gè)腔室人的心臟分為四個(gè)腔室 心房壁薄、心心房壁薄、心室壁厚，且左心室室壁厚，且左心室比右心室厚，這主比右心室厚，這主

2、要是它們?cè)谘貉撬鼈冊(cè)谘貉h(huán)中起的作用及提環(huán)中起的作用及提供和承受的壓力的供和承受的壓力的大小不同所致，右大小不同所致，右心室的壓力僅為左心室的壓力僅為左心室的心室的1/61/6左右。左右。二二. .循環(huán)循環(huán) 體循環(huán)動(dòng)力源于左心室，血泵入主動(dòng)脈，經(jīng)過體循環(huán)動(dòng)力源于左心室，血泵入主動(dòng)脈，經(jīng)過動(dòng)脈、毛細(xì)血管、靜脈系統(tǒng)流回右心房，經(jīng)三尖動(dòng)脈、毛細(xì)血管、靜脈系統(tǒng)流回右心房，經(jīng)三尖瓣進(jìn)入右心室。瓣進(jìn)入右心室。 肺循環(huán)的動(dòng)力由此發(fā)出。右心室收縮將血泵肺循環(huán)的動(dòng)力由此發(fā)出。右心室收縮將血泵入肺動(dòng)脈，經(jīng)肺微血管進(jìn)行氧合后進(jìn)入肺靜脈，入肺動(dòng)脈，經(jīng)肺微血管進(jìn)行氧合后進(jìn)入肺靜脈，流回左心房，左心房中的經(jīng)二尖瓣

3、再壓入左心室，流回左心房，左心房中的經(jīng)二尖瓣再壓入左心室，從而完成了整個(gè)血液循環(huán)。從而完成了整個(gè)血液循環(huán)。 三三. .瓣膜瓣膜 由于血液是單向流動(dòng)，由于血液是單向流動(dòng)，因此在心房到心室，心室到因此在心房到心室，心室到動(dòng)脈之間都有單向動(dòng)脈之間都有單向“閥門閥門”進(jìn)行控制，這就是心臟的四進(jìn)行控制，這就是心臟的四個(gè)瓣膜。個(gè)瓣膜。 四個(gè)瓣膜位于同一個(gè)平四個(gè)瓣膜位于同一個(gè)平面上。由于左心室的負(fù)荷較面上。由于左心室的負(fù)荷較高，因此四個(gè)瓣膜中二尖瓣高，因此四個(gè)瓣膜中二尖瓣和主動(dòng)脈瓣的發(fā)生病變的機(jī)和主動(dòng)脈瓣的發(fā)生病變的機(jī)率最高。率最高。 心臟瓣膜由膠原纖維心臟瓣膜由膠原纖維構(gòu)成，是一層致密的結(jié)構(gòu)成，是一層致密

4、的結(jié)締組織，非常柔韌，很締組織，非常柔韌，很容易變形，其兩側(cè)表面容易變形，其兩側(cè)表面覆蓋著心內(nèi)膜，膠原纖覆蓋著心內(nèi)膜，膠原纖維使瓣葉強(qiáng)韌，經(jīng)受住維使瓣葉強(qiáng)韌，經(jīng)受住較大的負(fù)荷，而內(nèi)皮組較大的負(fù)荷，而內(nèi)皮組織又具有抗血栓形成的織又具有抗血栓形成的功能。功能。四四. .心壁可分為三層心壁可分為三層 心內(nèi)膜心內(nèi)膜 心肌層心肌層 心外膜心外膜 心內(nèi)膜心內(nèi)膜是一層光滑的薄膜，由內(nèi)皮組是一層光滑的薄膜，由內(nèi)皮組織和少量的結(jié)締組織組成，因此有利于血液織和少量的結(jié)締組織組成，因此有利于血液流動(dòng)，且可抗血栓形成。流動(dòng)，且可抗血栓形成。 上皮組織上皮組織心外膜心外膜 纖維結(jié)締組織纖維結(jié)締組織 少量脂肪組織少量脂肪

5、組織 它與堅(jiān)韌的心包膜相連形成密閉的心包它與堅(jiān)韌的心包膜相連形成密閉的心包腔，腔內(nèi)有少量液體，可減少心臟運(yùn)動(dòng)過程腔，腔內(nèi)有少量液體，可減少心臟運(yùn)動(dòng)過程與周圍組織的摩擦，并限制心臟過分?jǐn)U大與周圍組織的摩擦，并限制心臟過分?jǐn)U大。心肌層心肌層由心肌纖由心肌纖維呈復(fù)雜排列，成維呈復(fù)雜排列，成束的心肌細(xì)胞呈螺束的心肌細(xì)胞呈螺旋狀排列，肌纖維旋狀排列，肌纖維的方向從心外膜到的方向從心外膜到心內(nèi)膜也呈旋轉(zhuǎn)狀。心內(nèi)膜也呈旋轉(zhuǎn)狀。 以左心室壁為例，與心外膜相鄰的肌纖維自以左心室壁為例，與心外膜相鄰的肌纖維自心尖到基底縱向排列，同時(shí)肌纖維向心室內(nèi)壁旋心尖到基底縱向排列，同時(shí)肌纖維向心室內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)，在心壁中層纖維平行

6、于基底，然后向內(nèi)繼續(xù)轉(zhuǎn)，在心壁中層纖維平行于基底，然后向內(nèi)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，鄰近心內(nèi)膜處肌纖維又變成縱向排列。旋轉(zhuǎn)，鄰近心內(nèi)膜處肌纖維又變成縱向排列。 這種結(jié)構(gòu)在心臟收縮時(shí)，心肌各部分同時(shí)作這種結(jié)構(gòu)在心臟收縮時(shí)，心肌各部分同時(shí)作用產(chǎn)生的力使心室近于球形，有利于心臟射血。用產(chǎn)生的力使心室近于球形，有利于心臟射血。第二節(jié)第二節(jié) 心電系統(tǒng)心電系統(tǒng)(electrocardio-system) 心臟功能狀態(tài)與兩個(gè)過程密切相關(guān)，即心臟功能狀態(tài)與兩個(gè)過程密切相關(guān)，即 因?yàn)樾募∈湛s是在心電信號(hào)的刺激下進(jìn)行的。因?yàn)樾募∈湛s是在心電信號(hào)的刺激下進(jìn)行的。心電過程心電過程心肌收縮過程心肌收縮過程 心臟由心肌組成。由于心肌的每

7、次收縮都心臟由心肌組成。由于心肌的每次收縮都需要電刺激，故心臟必有一完整的電系統(tǒng)：需要電刺激，故心臟必有一完整的電系統(tǒng)： 電信號(hào)發(fā)生中心電信號(hào)發(fā)生中心 電信號(hào)傳輸系統(tǒng)電信號(hào)傳輸系統(tǒng) 電信號(hào)發(fā)生中心電信號(hào)發(fā)生中心: :竇竇房結(jié)（房結(jié)（S-AS-A結(jié)）結(jié)）: : 心臟的電信號(hào)發(fā)生中心，是每一心博周期內(nèi)最心臟的電信號(hào)發(fā)生中心，是每一心博周期內(nèi)最 早出現(xiàn)電活動(dòng)的區(qū)域。早出現(xiàn)電活動(dòng)的區(qū)域。 在成人的心房中其尺寸約為在成人的心房中其尺寸約為253（或（或4）2mm3。 由小而圓的起博由小而圓的起博P細(xì)胞和細(xì)長(zhǎng)的過度細(xì)胞組成。細(xì)胞和細(xì)長(zhǎng)的過度細(xì)胞組成。 起搏電位的產(chǎn)生主要決定于舒張期膜對(duì)鈣離子和鈉離子的通透

8、性增加，這兩種起搏電位的產(chǎn)生主要決定于舒張期膜對(duì)鈣離子和鈉離子的通透性增加，這兩種離子內(nèi)流都趨向于使膜去極化，當(dāng)去極化達(dá)到閾電位水平時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位。離子內(nèi)流都趨向于使膜去極化，當(dāng)去極化達(dá)到閾電位水平時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位。 電信號(hào)傳輸系統(tǒng)電信號(hào)傳輸系統(tǒng)發(fā)自發(fā)自S-AS-A的電信號(hào)的電信號(hào)直接傳到直接傳到右心房右心房傳輸速度為傳輸速度為1m/s若干特定的肌纖維束將信號(hào)若干特定的肌纖維束將信號(hào) 傳至傳至左心房左心房三條肌纖維束將三條肌纖維束將S-AS-A的信號(hào)傳至的信號(hào)傳至 房室結(jié)房室結(jié)A-VA-V房房室結(jié)（室結(jié)（A-VA-V結(jié)）結(jié)）: A-V結(jié)是信號(hào)傳輸站，結(jié)是信號(hào)傳輸站，31022mm3。 組成與組成

9、與S-A差不多，但差不多，但P細(xì)胞較少。細(xì)胞較少。 A-V結(jié)使來自結(jié)使來自S-A結(jié)的信號(hào)遲后一定的時(shí)間結(jié)的信號(hào)遲后一定的時(shí)間,然后再經(jīng)房室束或稱希氏束傳向心室。然后再經(jīng)房室束或稱希氏束傳向心室。 希氏束是連接心房和心室的唯一的肌肉組織。人體的希希氏束是連接心房和心室的唯一的肌肉組織。人體的希氏束在分叉前長(zhǎng)約為氏束在分叉前長(zhǎng)約為12mm。 電信號(hào)傳輸?shù)诫娦盘?hào)傳輸?shù)紸-VA-V結(jié)的滯后現(xiàn)象使得心室有充分的結(jié)的滯后現(xiàn)象使得心室有充分的時(shí)間舒張，有利于心房的血向心室充盈。這一滯后在時(shí)間舒張，有利于心房的血向心室充盈。這一滯后在心電圖中表現(xiàn)為心電圖中表現(xiàn)為P P波與波與QRSQRS綜合波之間的一段時(shí)間間

10、隔。綜合波之間的一段時(shí)間間隔。 如果如果A-VA-V結(jié)的滯后現(xiàn)象延長(zhǎng)，或者心房結(jié)的滯后現(xiàn)象延長(zhǎng)，或者心房的興奮部分地或全部地被阻止傳到心室，的興奮部分地或全部地被阻止傳到心室，則稱為傳導(dǎo)阻滯。病理性傳導(dǎo)阻滯可因神則稱為傳導(dǎo)阻滯。病理性傳導(dǎo)阻滯可因神經(jīng)作用、炎癥或藥物因素所引起。經(jīng)作用、炎癥或藥物因素所引起。 希希氏束氏束（房室束）（房室束）左束支左束支右束支右束支浦肯野氏纖維，浦肯野氏纖維，遍布于兩心室壁上。遍布于兩心室壁上。傳輸速度約傳輸速度約1-4m/s。 最后，電信號(hào)由心肌最后，電信號(hào)由心肌細(xì)胞自身傳輸，由一個(gè)心細(xì)胞自身傳輸，由一個(gè)心肌細(xì)胞到下一個(gè)心肌細(xì)胞。肌細(xì)胞到下一個(gè)心肌細(xì)胞。傳輸速

11、度傳輸速度約約0.02m/s 體表心電圖是將測(cè)量電極放置在人體表面一定部位所記體表心電圖是將測(cè)量電極放置在人體表面一定部位所記錄出來的心電變化曲線。錄出來的心電變化曲線。 通過詳細(xì)分析這些電位的變化，可以大概了解通過詳細(xì)分析這些電位的變化，可以大概了解 心臟的解剖學(xué)定位心臟的解剖學(xué)定位 心臟的相對(duì)大小心臟的相對(duì)大小 心臟節(jié)律和傳導(dǎo)的各種障礙心臟節(jié)律和傳導(dǎo)的各種障礙 心肌缺血性損傷的范圍、位置和進(jìn)程心肌缺血性損傷的范圍、位置和進(jìn)程 某種藥物的影響等等某種藥物的影響等等 但必須強(qiáng)調(diào)的是心電圖反映心臟興奮產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過但必須強(qiáng)調(diào)的是心電圖反映心臟興奮產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的生物電變化，并不能直接

12、給出關(guān)于心臟作為一個(gè)泵的力程中的生物電變化，并不能直接給出關(guān)于心臟作為一個(gè)泵的力學(xué)性能信息。學(xué)性能信息。第三節(jié)第三節(jié) 心臟搏動(dòng)的力學(xué)過程心臟搏動(dòng)的力學(xué)過程 The mechanical process of cardiac impulse 心臟在血液循環(huán)中起著動(dòng)力泵的作用。心臟在血液循環(huán)中起著動(dòng)力泵的作用。 心房或心室舒張時(shí)，肌肉松弛，心腔擴(kuò)大，其內(nèi)心房或心室舒張時(shí)，肌肉松弛，心腔擴(kuò)大，其內(nèi)壓降低，靜脈血回流入心；壓降低，靜脈血回流入心； 心房或心室收縮時(shí)，心肌收縮，心腔縮小，其內(nèi)心房或心室收縮時(shí)，心肌收縮，心腔縮小，其內(nèi)壓升高，將血液泵入動(dòng)脈。壓升高，將血液泵入動(dòng)脈。心房收縮期心房收縮期0.

13、1秒秒心房舒張期心房舒張期0.7秒秒心室收縮期心室收縮期0.3秒秒心室舒張期心室舒張期0.5秒秒 整個(gè)過程中，心肌的收縮是在心電信號(hào)的刺激下產(chǎn)生的。整個(gè)過程中，心肌的收縮是在心電信號(hào)的刺激下產(chǎn)生的。 心動(dòng)周期心動(dòng)周期心房或心室每收縮和舒張一次所經(jīng)歷的時(shí)間。心房或心室每收縮和舒張一次所經(jīng)歷的時(shí)間。 成年人的正常心率約每成年人的正常心率約每分鐘分鐘75次次，故每一心動(dòng)周期約，故每一心動(dòng)周期約0.8秒秒。 心房和心室有共同的舒張心房和心室有共同的舒張期期0.4秒，由此可見每次收縮后秒，由此可見每次收縮后有充分的舒張時(shí)間使心臟得以有充分的舒張時(shí)間使心臟得以休息。休息。心臟搏動(dòng)力學(xué)過程：心臟搏動(dòng)力學(xué)過程

14、： 心房興奮心房興奮- -收縮收縮- -壓力壓力 心室壓力時(shí)，二尖瓣心室壓力時(shí)，二尖瓣打開，心房向心室充盈血打開，心房向心室充盈血 心房壓力心房壓力 主動(dòng)脈壓力時(shí)，主動(dòng)主動(dòng)脈壓力時(shí)，主動(dòng)脈瓣打開，心室向主動(dòng)脈射血脈瓣打開，心室向主動(dòng)脈射血 心室壓力心室壓力 主動(dòng)脈壓力時(shí)，主動(dòng)脈瓣關(guān)閉。主動(dòng)脈壓力時(shí)，主動(dòng)脈瓣關(guān)閉。0.1s 后后 上圖繪出了左心房、左心室、右心房、右心室以及主動(dòng)上圖繪出了左心房、左心室、右心房、右心室以及主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈中壓力的變化關(guān)系，并且圖中表示出了四個(gè)瓣脈和肺動(dòng)脈中壓力的變化關(guān)系，并且圖中表示出了四個(gè)瓣膜的開閉狀態(tài)膜的開閉狀態(tài)心房、心室舒縮心房、心室舒縮心房和心室之間，心房和

15、心室之間，心室和主動(dòng)脈之間心室和主動(dòng)脈之間 壓力差壓力差瓣膜啟閉和血液瓣膜啟閉和血液流動(dòng)的直接動(dòng)力流動(dòng)的直接動(dòng)力瓣膜的啟閉則在血液?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)方面起關(guān)鍵作用。瓣膜的啟閉則在血液?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)方面起關(guān)鍵作用。 總之，心臟是個(gè)很精密又很復(fù)雜的總之，心臟是個(gè)很精密又很復(fù)雜的器官，它的功能的正常發(fā)揮是器官，它的功能的正常發(fā)揮是生化、心生化、心電、機(jī)械運(yùn)動(dòng)電、機(jī)械運(yùn)動(dòng)等多種過程的綜合。其中等多種過程的綜合。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，心臟就不能正任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，心臟就不能正常工作，這將給人的生命帶來威脅。常工作，這將給人的生命帶來威脅。第四節(jié)第四節(jié) 左心室的壓力左心室的壓力容積關(guān)系容積關(guān)系 在一個(gè)心動(dòng)周期中，

16、心臟（以左心室在一個(gè)心動(dòng)周期中，心臟（以左心室為例）內(nèi)的壓力為例）內(nèi)的壓力p p(t)(t)和容積和容積V V(t)(t)都是隨時(shí)間都是隨時(shí)間t t作周期性變化，那么若將作周期性變化，那么若將p p(t)(t)和和V V(t)(t)曲線曲線在在p p- -V V圖上表示成一個(gè)壓力圖上表示成一個(gè)壓力- -容積環(huán)，它可表容積環(huán)，它可表示心臟的工作過程。示心臟的工作過程。（1 1）ABAB段表示心室充盈期或舒張期。段表示心室充盈期或舒張期。充盈期從充盈期從A A點(diǎn)開始，在點(diǎn)開始，在A A點(diǎn)處，二尖瓣開點(diǎn)處，二尖瓣開啟，此時(shí)心室處于舒張狀態(tài)，心肌松弛，啟，此時(shí)心室處于舒張狀態(tài)，心肌松弛，心房向心室充血

17、，使其達(dá)到心房向心室充血，使其達(dá)到B B點(diǎn)，這時(shí)點(diǎn)，這時(shí)心室容積到最大，稱為舒張期末容積心室容積到最大，稱為舒張期末容積V Veded，而壓力僅有少許上升直達(dá)到舒張期末壓而壓力僅有少許上升直達(dá)到舒張期末壓力力p peded。在。在B B點(diǎn)二尖瓣關(guān)閉。點(diǎn)二尖瓣關(guān)閉。（2 2） BCBC段表示心室的等容收縮期。段表示心室的等容收縮期。從二尖瓣關(guān)閉的從二尖瓣關(guān)閉的B B點(diǎn)開始到點(diǎn)開始到C C點(diǎn)是心室點(diǎn)是心室的等容收縮期。在的等容收縮期。在BCBC段，心室收縮使段，心室收縮使心室壓力急劇上升，但由于主動(dòng)脈瓣心室壓力急劇上升，但由于主動(dòng)脈瓣尚未開啟，所以心室容積不變。尚未開啟，所以心室容積不變。（3 3

18、）CDCD段表示心室射血期或收縮期。段表示心室射血期或收縮期。從主動(dòng)脈瓣開啟的從主動(dòng)脈瓣開啟的C C點(diǎn)開始，心室收縮點(diǎn)開始，心室收縮將血液射入主動(dòng)脈，心室容積減小到將血液射入主動(dòng)脈，心室容積減小到D D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的容積值，這稱為收縮期末容點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的容積值，這稱為收縮期末容積積V Veses，D D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力稱為收縮期末點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力稱為收縮期末壓力壓力P Peses。（4 4） DADA段表示心室的等容舒張期，段表示心室的等容舒張期，從主動(dòng)脈瓣關(guān)閉的從主動(dòng)脈瓣關(guān)閉的D D點(diǎn)開始，心室舒張，點(diǎn)開始，心室舒張，壓力下降，但心室的容積保持不變，壓力下降，但心室的容積保持不變，這稱為等容舒張期。在這

19、稱為等容舒張期。在DADA段，心室壓段，心室壓力降到力降到A A點(diǎn)，使二尖瓣再次開啟，進(jìn)入點(diǎn)，使二尖瓣再次開啟，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。下一個(gè)循環(huán)。 由此可見，利用壓力由此可見，利用壓力- -容積環(huán)，可以解容積環(huán)，可以解釋一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)心臟的力學(xué)過程。釋一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)心臟的力學(xué)過程。 在在 p-V p-V 圖上，心臟的壓力圖上，心臟的壓力- -容積環(huán)是反容積環(huán)是反時(shí)針方向進(jìn)行的。在心室充盈期（時(shí)針方向進(jìn)行的。在心室充盈期（ABAB段）段）和射血期（和射血期（CDCD段）心室容積有較大范圍段）心室容積有較大范圍變化，而心室壓力變化卻不大。在等容變化，而心室壓力變化卻不大。在等容舒張和收縮期，心室壓力有急

20、劇變化。舒張和收縮期，心室壓力有急劇變化。心室舒張末期的壓力心室舒張末期的壓力p peded和和V Ved ed 心臟前負(fù)荷心臟前負(fù)荷心室的每搏輸出量將為心室的每搏輸出量將為SV=SV=V VededV Veses。 （收縮末期的壓力（收縮末期的壓力P Peses和容積和容積V Veses）壓力壓力- -容積環(huán)所包圍的面積容積環(huán)所包圍的面積 表示一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)左心室所作的輸出功。表示一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)左心室所作的輸出功。 第五節(jié)第五節(jié) 心臟的泵功能心臟的泵功能 從醫(yī)學(xué)和生理學(xué)來看，心臟的功能狀態(tài)與兩個(gè)從醫(yī)學(xué)和生理學(xué)來看，心臟的功能狀態(tài)與兩個(gè)過程密切相關(guān)，即過程密切相關(guān)，即 心電過程心電過程-心電圖

21、心電圖的宏觀反映的宏觀反映心肌收縮過程心肌收縮過程-體現(xiàn)為心臟的泵功能體現(xiàn)為心臟的泵功能 心臟泵功能正常與否直接關(guān)系到心臟心臟泵功能正常與否直接關(guān)系到心臟向外周血管輸送血液量的多少，這是醫(yī)學(xué)向外周血管輸送血液量的多少，這是醫(yī)學(xué)臨床研究中經(jīng)常遇到和關(guān)心的問題。臨床研究中經(jīng)常遇到和關(guān)心的問題。工程上評(píng)價(jià)泵功能的指標(biāo)：工程上評(píng)價(jià)泵功能的指標(biāo)： 輸出功輸出功 功效功效臨床上評(píng)價(jià)心臟泵功能的指標(biāo)臨床上評(píng)價(jià)心臟泵功能的指標(biāo) 心輸出量心輸出量 心臟指數(shù)心臟指數(shù) 射血分?jǐn)?shù)射血分?jǐn)?shù) 搏功等搏功等一、影響心臟泵功能的因素一、影響心臟泵功能的因素 如前所述，在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)，如前所述，在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)， 心電圖心電

22、圖 房室壓力房室壓力 房室房室容積容積 心臟瓣膜心臟瓣膜 均發(fā)生一系列的變化。均發(fā)生一系列的變化。心肌的收縮和舒張心肌的收縮和舒張導(dǎo)致房室壓力和容積的改變導(dǎo)致房室壓力和容積的改變控制著各瓣膜的開啟和關(guān)閉控制著各瓣膜的開啟和關(guān)閉 從而實(shí)現(xiàn)了心臟的泵血功能，從而實(shí)現(xiàn)了心臟的泵血功能，保證全身各組織和器官代謝需要的血液供給。保證全身各組織和器官代謝需要的血液供給。 心電信號(hào)的發(fā)生心電信號(hào)的發(fā)生 在整個(gè)過程中，在整個(gè)過程中，收縮舒張的協(xié)調(diào)性收縮舒張的協(xié)調(diào)性舒縮耗能作功的能力舒縮耗能作功的能力彈性和順應(yīng)性彈性和順應(yīng)性心肌心肌前負(fù)荷前負(fù)荷心室舒張末期的容積與壓力高低心室舒張末期的容積與壓力高低后負(fù)荷后負(fù)荷

23、血液在心臟端口阻力的大小血液在心臟端口阻力的大小各房室瓣膜啟閉的性能各房室瓣膜啟閉的性能心率快慢心率快慢對(duì)心臟搏出量均有直接影響對(duì)心臟搏出量均有直接影響二尖瓣狹窄二尖瓣狹窄二尖瓣關(guān)閉不全二尖瓣關(guān)閉不全主動(dòng)脈主動(dòng)脈瓣狹窄瓣狹窄主動(dòng)脈瓣主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全關(guān)閉不全 例如，房室心肌的彈性和順應(yīng)性降低使心肌舒張收例如，房室心肌的彈性和順應(yīng)性降低使心肌舒張收縮性能減弱，因此直接影響心臟的泵血功能；縮性能減弱，因此直接影響心臟的泵血功能； 房室心肌舒縮不協(xié)調(diào)、左右心房或心室不協(xié)調(diào)、各房室心肌舒縮不協(xié)調(diào)、左右心房或心室不協(xié)調(diào)、各房室瓣膜不能按時(shí)啟閉，結(jié)果表現(xiàn)為心臟搏出量減少；房室瓣膜不能按時(shí)啟閉，結(jié)果表現(xiàn)為心臟

24、搏出量減少； 同樣房室瓣膜結(jié)構(gòu)障礙如二尖瓣、三尖瓣狹窄或關(guān)同樣房室瓣膜結(jié)構(gòu)障礙如二尖瓣、三尖瓣狹窄或關(guān)閉不全時(shí)，也可導(dǎo)致心臟搏出量減少；閉不全時(shí)，也可導(dǎo)致心臟搏出量減少； 總之，從動(dòng)力學(xué)角度看體循環(huán)，總之，從動(dòng)力學(xué)角度看體循環(huán)，心肌收縮力心肌收縮力心臟的后負(fù)荷心臟的后負(fù)荷心臟的前負(fù)荷心臟的前負(fù)荷心率變化心率變化瓣膜啟閉瓣膜啟閉影響心輸出量的主要因素影響心輸出量的主要因素二、心力衰竭二、心力衰竭 指心臟收縮或舒張機(jī)能障礙，導(dǎo)指心臟收縮或舒張機(jī)能障礙，導(dǎo)致心臟不能泵出與靜脈回流和機(jī)體組織致心臟不能泵出與靜脈回流和機(jī)體組織代謝需求相稱的血量。代謝需求相稱的血量。心力衰竭心力衰竭臨床上將心臟泵血功能障

25、礙導(dǎo)致心輸臨床上將心臟泵血功能障礙導(dǎo)致心輸 出量減少，以至于不能滿足全身組織出量減少，以至于不能滿足全身組織 代謝需要的病理過程。代謝需要的病理過程。心功能不全心功能不全心力衰竭的早期過程。心力衰竭的早期過程。 心力衰竭往往是多種心血管疾病發(fā)展變化心力衰竭往往是多種心血管疾病發(fā)展變化的共同結(jié)果。的共同結(jié)果。左心衰竭：左心衰竭： 多見于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病多見于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病 高血壓高血壓 主動(dòng)脈狹窄或關(guān)閉不全主動(dòng)脈狹窄或關(guān)閉不全 二尖瓣狹窄或關(guān)閉不全等二尖瓣狹窄或關(guān)閉不全等導(dǎo)致左心輸出量減少，肺部淤血或水腫。導(dǎo)致左心輸出量減少，肺部淤血或水腫。右心衰竭：右心衰竭： 見于肺心病、三

26、尖瓣或肺動(dòng)脈瓣疾見于肺心病、三尖瓣或肺動(dòng)脈瓣疾病，并常繼發(fā)于左心衰竭，結(jié)果表現(xiàn)病，并常繼發(fā)于左心衰竭，結(jié)果表現(xiàn)有心輸出量減少、靜脈壓增加，常伴有心輸出量減少、靜脈壓增加，常伴有下肢水腫，嚴(yán)重時(shí)可伴有全身水腫。有下肢水腫，嚴(yán)重時(shí)可伴有全身水腫。全心衰竭：全心衰竭： 左右心室同時(shí)發(fā)生的一種心力衰竭，左右心室同時(shí)發(fā)生的一種心力衰竭，如心肌炎、心肌病等引起全身衰竭，或繼如心肌炎、心肌病等引起全身衰竭，或繼發(fā)于左心衰并發(fā)右心衰竭，結(jié)果表現(xiàn)既有發(fā)于左心衰并發(fā)右心衰竭，結(jié)果表現(xiàn)既有左心衰又有右心衰的臨床癥狀。左心衰又有右心衰的臨床癥狀。第六節(jié)第六節(jié) 心臟瓣膜的流體力學(xué)問題簡(jiǎn)介心臟瓣膜的流體力學(xué)問題簡(jiǎn)介 對(duì)于

27、心臟來說，最有意思的流體力學(xué)問對(duì)于心臟來說，最有意思的流體力學(xué)問題是心室的充盈和射血，而這和心臟瓣膜的運(yùn)題是心室的充盈和射血，而這和心臟瓣膜的運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。動(dòng)密切相關(guān)。 健康人的瓣膜是非常有效的裝置。健康人的瓣膜是非常有效的裝置。 打開時(shí)，它們對(duì)流動(dòng)的阻力極小；打開時(shí)，它們對(duì)流動(dòng)的阻力極小； 在很小的壓差下它們立即關(guān)閉，倒流量很小。在很小的壓差下它們立即關(guān)閉，倒流量很小。 它們是由膠原纖維構(gòu)成的，因而其啟閉完全受流它們是由膠原纖維構(gòu)成的，因而其啟閉完全受流體動(dòng)力控制。瓣膜的開啟原理并不難理解，引起爭(zhēng)議體動(dòng)力控制。瓣膜的開啟原理并不難理解，引起爭(zhēng)議的是關(guān)閉機(jī)制。的是關(guān)閉機(jī)制。心臟瓣膜關(guān)閉的機(jī)理：

28、心臟瓣膜關(guān)閉的機(jī)理： 在射血后期，流動(dòng)減速，它造成的逆壓力在射血后期，流動(dòng)減速，它造成的逆壓力梯度使主動(dòng)脈瓣（或肺動(dòng)脈瓣）關(guān)閉。二尖瓣梯度使主動(dòng)脈瓣（或肺動(dòng)脈瓣）關(guān)閉。二尖瓣和三尖瓣關(guān)閉原理與此相同。由于瓣膜關(guān)閉是和三尖瓣關(guān)閉原理與此相同。由于瓣膜關(guān)閉是加速度引起的，故非常靈敏，基本上沒有倒流加速度引起的，故非常靈敏，基本上沒有倒流。第七節(jié)第七節(jié) 心臟瓣膜病及其心臟瓣膜病及其 血流動(dòng)力學(xué)變化血流動(dòng)力學(xué)變化心臟瓣膜病是指心瓣膜因心臟瓣膜病是指心瓣膜因先天性發(fā)育異常先天性發(fā)育異常后天性疾病造成的器質(zhì)性病變后天性疾病造成的器質(zhì)性病變瓣膜口狹窄瓣膜口狹窄關(guān)閉不全關(guān)閉不全是最常見的慢性心臟病之一。是最常

29、見的慢性心臟病之一。 瓣膜關(guān)閉不全是指心瓣膜關(guān)閉時(shí)瓣膜口瓣膜關(guān)閉不全是指心瓣膜關(guān)閉時(shí)瓣膜口不能完全閉合，使一部分血流返回。不能完全閉合，使一部分血流返回。 瓣膜口狹窄指瓣膜開放時(shí)不能充分張瓣膜口狹窄指瓣膜開放時(shí)不能充分張開，瓣膜口因而縮小，導(dǎo)致血流通過障礙。開，瓣膜口因而縮小，導(dǎo)致血流通過障礙。 瓣膜口狹窄或關(guān)閉不全可以單獨(dú)存瓣膜口狹窄或關(guān)閉不全可以單獨(dú)存在，也可合并存在。在，也可合并存在。 病變可僅累及一個(gè)瓣膜，但也可兩個(gè)病變可僅累及一個(gè)瓣膜，但也可兩個(gè)以上瓣膜（如二尖瓣和主動(dòng)脈瓣）同時(shí)或以上瓣膜（如二尖瓣和主動(dòng)脈瓣）同時(shí)或先后受累，稱聯(lián)合瓣膜病先后受累，稱聯(lián)合瓣膜病。心瓣膜病心瓣膜病血流動(dòng)

30、力學(xué)的紊亂血流動(dòng)力學(xué)的紊亂加重相應(yīng)心房和心室的壓力性負(fù)荷加重相應(yīng)心房和心室的壓力性負(fù)荷（瓣膜口狹窄時(shí)）（瓣膜口狹窄時(shí)）加重相應(yīng)心房和心室的容積性負(fù)荷加重相應(yīng)心房和心室的容積性負(fù)荷（瓣膜口關(guān)閉不全時(shí)）（瓣膜口關(guān)閉不全時(shí)）導(dǎo)致相應(yīng)的心房和心室代償性肥厚（代償期）導(dǎo)致相應(yīng)的心房和心室代償性肥厚（代償期） 在代償期，可不出現(xiàn)明顯的血液循環(huán)障礙在代償期，可不出現(xiàn)明顯的血液循環(huán)障礙癥狀，當(dāng)病變加重進(jìn)入失代償期，則可出現(xiàn)肺癥狀，當(dāng)病變加重進(jìn)入失代償期，則可出現(xiàn)肺循環(huán)和體循環(huán)血液循環(huán)障礙癥狀和體征。循環(huán)和體循環(huán)血液循環(huán)障礙癥狀和體征。二尖瓣狹窄二尖瓣狹窄 影響肺循環(huán)，造成肺淤血，肺動(dòng)脈高壓影響肺循環(huán)，造成肺淤血，肺動(dòng)脈高壓右心室肥厚、擴(kuò)張，右心衰右心室肥厚、擴(kuò)張，右心衰左心室舒張時(shí)左心室舒張時(shí) 左心房的血不左心房的血不能完全進(jìn)入，部分能完全進(jìn)入，