心臟功能述評(píng)

1、心臟功能述評(píng)Review of cardiac performance,Zhu MZ,一、起搏功能（pacemaker function）,主導(dǎo)起搏點(diǎn)（正常起搏點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)起搏點(diǎn)）。潛在起搏點(diǎn)（latent pacemaker）。異位起搏點(diǎn)（ectopic pacemaker）。竇房結(jié)對(duì)潛在起搏點(diǎn)的控制：是通過超速抑制和搶先占領(lǐng)實(shí)現(xiàn)的。,竇性心律：頻率為50-90 次/min。,,異位心律：,交界性心律（舊稱結(jié)性心律）：頻率為40

2、-60 次/min，是心臟的次級(jí)起搏點(diǎn)。室性心律：頻率為15-40 次/min。,二、興奮功能（excitable function）,心室?。何鍌€(gè)時(shí)相，即除極化的0相和復(fù)極化的1、2和3相，4相是靜息相。 竇房結(jié)：分為0、3和4三個(gè)時(shí)相，4相的膜電位不穩(wěn)定是它的特點(diǎn)。其它心肌細(xì)胞快反應(yīng)細(xì)胞與慢反應(yīng)細(xì)胞 ：0相的除極速度和幅度等。,動(dòng)作電位,,圖1 心肌細(xì)胞電變化曲線與心電圖的比較A：心房肌細(xì)胞動(dòng)作電位； V ：心室肌細(xì)胞

3、動(dòng)作電位,心肌細(xì)胞動(dòng)作電位和心電圖的關(guān)系,三、傳導(dǎo)功能(conductible function),功能性合胞體：緊接頭（縫隙連接） 心臟內(nèi)興奮的傳導(dǎo) ：竇房結(jié)→心房肌→左、右心房和房室交界→希氏束（房室束）→左、右束支→浦肯野纖維網(wǎng)→心室?。▋?nèi)膜側(cè)→外膜側(cè)） 影響傳導(dǎo)性的因素：0相振幅和除極速度、膜電位水平、閾電位水平、鄰近部位膜的興奮性,傳導(dǎo)功能以局部電流的形式傳導(dǎo)興奮。心電圖可判斷傳導(dǎo)功能的正常與否。,四、收縮和射血功能（co

4、ntractible and ejective function）,心肌收縮性的特點(diǎn)：心肌收縮依賴外源性鈣 、同步收縮 、不發(fā)生強(qiáng)直收縮 心臟收縮與射血 ：,心室內(nèi)壓與動(dòng)、靜脈壓之間的壓力差心臟內(nèi)部具有朝一個(gè)方向開放的瓣膜,,,射血與血液定向流動(dòng),心臟的收縮和舒張活動(dòng)的特點(diǎn),心室收縮一定在心房收縮后（因?yàn)橛蟹渴医Y(jié)延擱）。不管是心房還是心室，舒張期均比收縮期長(zhǎng)。房室共同舒張期占半個(gè)心動(dòng)周期。臨床所說的心縮期和心舒期是指心室的收

5、縮期和舒張期。,評(píng)定射血和收縮功能的指標(biāo),每搏輸出量(stroke volume，SV)及射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction，EF ) 心排出量(cardiac output)與心指數(shù)(cardiac index，CI) 心臟做功 心室功能曲線 左心室收縮壓峰值(left ventricular systolic pressure peak， LVSPP ),心臟作功,每搏作功（J）=每搏量（L）×血液比重

6、×（平均動(dòng)脈壓-平均心房壓） 如左心室每搏輸出量為0.06 L，平均動(dòng)脈壓為11.7 kPa（88 mmHg），平均心房壓為0.8 kPa（6 mmHg），血液比重為1.055，則每搏功為0.804 J（J為焦耳）。每分功（J/min）=每搏作功×心率,,,,,,圖2. 心室功能曲線,,dp/dt和dp/dtmax,心室內(nèi)壓變化率(dp/dt）曲線（圖3）室內(nèi)壓最大上升速率（dp/dtmax，單

7、位為mmHg/s)t-dp/dtmax指心室開始收縮至發(fā)生dp/dtmax的間隔時(shí)間（單位為ms)。正性變力藥物→ dp/dtmax↑t-dp/dtmax↓ (心肌收縮性↑)負(fù)性變力藥物或心肌收縮性能受損→ dp/dtmax ↓和t-dp/dtmax ↑,,,圖3. 左室壓力±dp/dtmax和壓力下降時(shí)間常數(shù)（T）,心肌收縮成分縮短速度（VCE）和收縮指數(shù)（CI）,VCE=dp/dt/P 如室內(nèi)壓為70mmH

8、g時(shí)的dp/dt值為1710 mmHg/S、則VCE==24.4 s-1CI：左室dp/dtmax時(shí)的VCE，即dp/dtmax/IP（IP為等容收縮壓）。,,壓力-壓力變化率環(huán)（LVP-dp/dt環(huán)） 壓力-容積環(huán) 心室收縮末期壓力-容積關(guān)系心室射血期環(huán)肌纖維縮短程度心室直徑變化速率（dD/dt）及心室容積變化速率（dV/dt）,,壓力-容積環(huán),壓力-容積環(huán)：在一個(gè)心動(dòng)周期各個(gè)瞬間內(nèi)，心室壓力與容積兩者間的關(guān)系環(huán)（圖4）。

9、橫坐標(biāo)是左心室的容量，縱坐標(biāo)是左心室壓力B點(diǎn)代表心室舒張末期，B-C代表等容收縮期，C-E代表射血期，C-D為快速射血期，C點(diǎn)和E點(diǎn)分別代表射血始點(diǎn)和射血結(jié)束點(diǎn)E-A代表等容舒張期，E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)代表心室收縮末期的容量和壓力A-B為充盈期利用這種壓力-容積環(huán)的形狀和面積，得以評(píng)定心肌的收縮功能，環(huán)的高度和寬度分別反映收縮壓和搏出量。,圖4. 左室壓力容積環(huán),,五、舒張與充盈功能（relaxant and filling

10、 function）,評(píng)定舒張功能的重要性 舒張也是心臟的重要功能：心室舒張功能好→心室內(nèi)壓下降↑ →房室瓣開放時(shí)間早→充盈期↑ →心室充盈↑ →心肌纖維拉長(zhǎng)→心縮力量↑ →心排出量↑ 。反之亦然。舒張功能障礙的常見原因有：① 二尖瓣或三尖瓣狹窄；② 心肌組分異常；③ 心律失常或心肌局部缺血；④ 心包積液、縮窄性心包炎與胸腔積液；⑤ 心肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載。,心室舒張過程,心室舒張期：心舒始期→等容舒張期→快速充盈期→緩慢充盈期

11、→心房收縮期,影響心室舒張的因素 ：,心內(nèi)因素：心肌肥厚、纖維化、水腫及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等心外因素：心包炎或心包填塞,心室順應(yīng)性(△V/△P) ↓ (或僵硬度↑),Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn),心肌舒張受胞漿鈣濃度，鈣-肌鈣蛋白的相互作用，橫橋脫離，肌漿網(wǎng)結(jié)合與攝取鈣速度等的影響細(xì)胞代謝發(fā)生障礙→ Ca2+不能及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)→心室的舒張和順應(yīng)性↓,心室的同步舒張,異步舒張會(huì)影響充盈的順利完成,評(píng)定舒張功能的指標(biāo),左心室舒張末壓（left ventricul

12、ar end diastolic pressure， LVEDP）：-dp/dt和-dp/dtmax：等容舒張時(shí)間室內(nèi)壓下降的時(shí)間常數(shù)（T）： 充盈量、充盈速率和充盈分?jǐn)?shù) ：,,,圖5. 等容舒張期室內(nèi)壓下降時(shí)間常數(shù)的測(cè)定左：對(duì)數(shù)壓力與時(shí)間呈直線關(guān)系； 右：室內(nèi)壓下降一半所需的時(shí)間（Tp/2）,,六、調(diào)節(jié)功能（regulative function）,異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)（變長(zhǎng)性調(diào)節(jié)）,異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)（heterometric aut

13、oregulation）前負(fù)荷通過初長(zhǎng)度改變對(duì)每搏輸出量進(jìn)行調(diào)節(jié)。機(jī)制：肌節(jié)的長(zhǎng)度。負(fù)荷↑→初長(zhǎng)度↑ →粗細(xì)肌絲有效重疊程度↑ →橫橋的利用率↑ →心肌收縮力↑ →每搏輸出量↑。靜脈回流量、心率與異常自身調(diào)節(jié)的關(guān)系：異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)參與左、右心室之間輸出量的平衡,靜脈回流量受心室舒張充盈持續(xù)時(shí)間和靜脈血流速度,心率,異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié),,心輸出量,吸氣、四肢的骨骼肌收縮和靜脈收縮時(shí)→壓力差↑ →促進(jìn)靜脈回流↑ 。異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)→將增加的回

14、心血量泵出→不讓血液滯留在心腔→維持回心血量和每搏輸出量之間的動(dòng)態(tài)平衡。,心率↓ →舒張期、心室充盈量↑ →心肌初長(zhǎng)和心室舒張末期容積↑ →每搏輸出量↑。,左右心室相互串聯(lián)，兩者的排出量保持平衡。人體血液總量約為5 L：體循環(huán)約占2/3（3.3 L），肺循環(huán)約占1/3（1.7 L）。左心室與右心室的排出量相等（5 L/min）。右心室的排出量↑→異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)機(jī)制→左室容量（心肌初長(zhǎng)）↑→左心室的排出量↑ 。,等長(zhǎng)自身調(diào)節(jié) (hom

15、ometric autoregulation),等長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)：通過改變心肌收縮活動(dòng)的強(qiáng)度和速度實(shí)現(xiàn)對(duì)每搏輸出量的調(diào)節(jié)。植物神經(jīng)和多種體液因素：交感神經(jīng)興奮或在兒茶酚胺作用→心肌收縮性增強(qiáng)↑ →心肌纖維縮短、縮短速度↑ →室內(nèi)壓力上升速率↑ →收縮峰壓↑ →搏出量和搏功增加；乙酰膽鹼和缺氧等因素→心肌收縮力↓ → 每搏輸出量和搏功↓ 。壓力引起的調(diào)節(jié)（pressure-induced regulation）：動(dòng)脈血壓↑ →心肌收縮性↑

16、 →使每搏輸出量增加。頻率引起的調(diào)節(jié)（rate-induced regulation）：心率加快時(shí)引起的收縮性增強(qiáng) 期前收縮后增強(qiáng)（postextrasystolic potentiation，圖6） ： 心室期前收縮→代償間歇產(chǎn)生收縮增強(qiáng)。此現(xiàn)象與異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)和等長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)都有關(guān)。,圖6. 期前收縮后的收縮增強(qiáng),后負(fù)荷對(duì)搏出量的影響,在一定限度內(nèi)，通過異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)可使每搏輸出量與外周阻力相平衡。 在心肌初長(zhǎng)、頻率和負(fù)荷改變時(shí)，心

17、肌收縮性隨之發(fā)生變化，這是自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，也叫內(nèi)在性調(diào)節(jié)。異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)完全屬自動(dòng)調(diào)節(jié)。等長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)和后負(fù)荷的影響，部分屬于自身調(diào)節(jié)，但也有外來性調(diào)節(jié)因素。,,七、內(nèi)分泌功能（endocrine function）,心房鈉尿肽（atrial natriuretic peptide， ANP）：利鈉利尿 、心排出量下降 其它的鈉尿肽 ：腦鈉尿肽（brain natriuretic peptide，BNP）、尿鈉素（urodilatin）

18、 、C型鈉尿肽（C type natriuretic peptide，CNP）、血管鈉肽（Vasonatrin peptide，VNP） 抗心律失常肽（Antiarrhythmic peptide，AAP） 內(nèi)源性洋地黃因子或物質(zhì)（endogenous digitalis like factor or substance，EDLF or EDLS）或稱內(nèi)洋地黃素（endodigin）、內(nèi)地高辛素（endoxin）,,心血管調(diào)節(jié)肽 ：

19、,降鈣素基因相關(guān)肽（calcitonin gene related peptide， CGRP） ：體內(nèi)最強(qiáng)的擴(kuò)血管物質(zhì) 。神經(jīng)肽酪氨酸（neuropeptide Y，NPY） ：縮血管效應(yīng)發(fā)生快而持久，不依賴于內(nèi)皮。血管活性腸肽（Vasoactive intestinal peptide，VIP） ： 神經(jīng)降壓素（neurotensin，NT） ：阿片肽（Opioid peptide） ：腦啡肽（Enkephal in， EN