心脏功能述评.ppt
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参见附件(465KB)。
心脏功能述评
Review of cardiac performance
Zhu MZ, Zang YM
一、起搏功能(pacemaker function)
※ 主导起搏点(正常起搏点，优势起搏点)。
※ 潜在起搏点(latent pacemaker)。
※ 异位起搏点(ectopic pacemaker)。
※ 窦房结对潜在起搏点的控制：是通过超速抑制和抢先占领实现的。
二、兴奋功能(excitable function)
* 心室肌：五个时相，即除极化的0相和复极化的1、2和3相，4相是静息相。
* 窦房结：分为0、3和4三个时相，4相的膜电位不稳定是它的特点。
* 其它心肌细胞
* 快反应细胞与慢反应细胞 ：0相的除极速度和幅度等。
三、传导功能(conductible function)
o 功能性合胞体：紧接头(缝隙连接)
o 心脏内兴奋的传导 ：窦房结→心房肌→左、右心房和房室交界→希氏束(房室束)→左、右束支→浦肯野纤维网→心室肌(内膜侧→外膜侧)
o 影响传导性的因素：0相振幅和除极速度、膜电位水平、阈电位水平、邻近部位膜的兴奋性
四、收缩和射血功能(contractible and ejective function)
? 心肌收缩性的特点：心肌收缩依赖外源性钙 、同步收缩 、不发生强直收缩
? 心脏收缩与射血 ：
心脏的收缩和舒张活动的特点
* 心室收缩一定在心房收缩后(因为有房室结延搁)。
* 不管是心房还是心室，舒张期均比收缩期长。
* 房室共同舒张期占半个心动周期。
* 临床所说的心缩期和心舒期是指心室的收缩期和舒张期。
评定射血和收缩功能的指标
心脏作功
? 每搏作功(J)=每搏量(L)×血液比重×(平均动脉压-平均心房压)
如左心室每搏输出量为0.06 L，平均动脉压为11.7 kPa(88 mmHg)，平均心房压为0.8 kPa(6 mmHg)，血液比重为1.055，则每搏功为0.804 J(J为焦耳)。
? 每分功(J/min)=每搏作功×心率
dp/dt和dp/dtmax
> 心室内压变化率(dp/dt)曲线(图3)
> 室内压最大上升速率(dp/dtmax，单位为mmHg/s)
> t-dp/dtmax指心室开始收缩至发生dp/dtmax的间隔时间(单位为ms)。
> 正性变力药物→ dp/dtmax↑、t-dp/dtmax↓ (心肌收缩性↑)
> 负性变力药物或心肌收缩性能受损→ dp/dtmax ↓和t-dp/dtmax ↑
心肌收缩成分缩短速度(VCE)和收缩指数(CI)
* VCE=dp/dt/P
如室内压为70mmHg时的dp/dt值为1710 mmHg/S、则VCE==24.4 s-1
* CI：左室dp/dtmax时的VCE，即dp/dtmax/IP(IP为等容收缩压)。
压力-容积环
? 压力-容积环：在一个心动周期各个瞬间内，心室压力与容积两者间的关系环(图4)。
? 横坐标是左心室的容量，纵坐标是左心室压力
? B点代表心室舒张末期，B-C代表等容收缩期，C-E代表射血期，C-D为快速射血期，C点和E点分别代表射血始点和射血结束点
? E-A代表等容舒张期，E点对应的横坐标和纵坐标代表心室收缩末期的容量和压力
? A-B为充盈期
? 利用这种压力-容积环的形状和面积，得以评定心肌的收缩功能，环的高度和宽度分别反映收缩压和搏出量。
五、舒张与充盈功能(relaxant and filling function)
评定舒张功能的重要性
? 舒张也是心脏的重要功能：心室舒张功能好→心室内压下降↑ →房室瓣开放时间早→充盈期↑ →心室充盈↑ →心肌纤维拉长→心缩力量↑ →心排出量↑ 。反之亦然。
? 舒张功能障碍的常见原因有：① 二尖瓣或三尖瓣狭窄；② 心肌组分异常；③ 心律失常或心肌局部缺血；④ 心包积液、缩窄性心包炎与胸腔积液；⑤ 心肌细胞内Ca2+超载。
心室舒张过程
心室舒张期：心舒始期→等容舒张期→
快速充盈期→缓慢充盈期→心房收缩期
影响心室舒张的因素 ：
评定舒张功能的指标
? 左心室舒张末压(left ventricular end diastolic pressure， LVEDP)：
? -dp/dt和-dp/dtmax：
? 等容舒张时间室内压下降的时间常数(T)：
? 充盈量、充盈速率和充盈分数 ：
图5. 等容舒张期室内压下降时间常数的测定
左：对数压力与时间呈直线关系； 右：室内压下降一半所需的时间(Tp/2)
六、调节功能(regulative function)
异长自身调节(变长性调节)
? 异长自身调节(heterometric autoregulation)前负荷通过初长度改变对每搏输出量进行调节。
? 机制：肌节的长度。负荷↑→初长度↑ →粗细肌丝有效重叠程度↑ →横桥的利用率↑ →心肌收缩力↑ →每搏输出量↑。
? 静脉回流量、心率与异长自身调节的关系：
? 异长自身调节参与左、右心室之间输出量的平衡
等长自身调节 (homometric autoregulation)
等长自身调节：通过改变心肌收缩活动的强度和速度实现对每搏输出量的调节。
? 植物神经和多种体液因素：交感神经兴奋或在儿茶酚胺作用→心肌收缩性增强↑ →心肌纤维缩短、缩短速度↑ →室内压力上升速率↑ →收缩峰压↑ →搏出量和搏功增加；乙酰胆碱和缺氧等因素→心肌收缩力↓ → 每搏输出量和搏功↓ 。
? 压力引起的调节(pressure-induced regulation)：动脉血压↑ →心肌收缩性↑ →使每搏输出量增加。
? 频率引起的调节(rate-induced regulation)：心率加快时引起的收缩性增强
? 期前收缩后增强(postextrasystolic potentiation，图6) ： 心室期前收缩→代偿间歇产生收缩增强。此现象与异长自身调节和等长自身调节都有关。
后负荷对搏出量的影响
? 在一定限度内，通过异长自身调节可使每搏输出量与外周阻力相平衡。
? 在心肌初长、频率和负荷改变时，心肌收缩性随之发生变化，这是自动调节功能，也叫内在性调节。
? 异长自身调节完全属自动调节。
? 等长自身调节和后负荷的影响，部分属于自身调节，但也有外来性调节因素。
七、内分泌功能(endocrine function)
? 心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide， ANP)：利钠利尿 、心排出量下降
? 其它的钠尿肽 ：脑钠尿肽(brain natriuretic peptide，BNP)、尿钠素(urodilatin) 、C型钠尿肽(C type natriuretic peptide，CNP)、血管钠肽(Vasonatrin peptide，VNP)
? 抗心律失常肽(Antiarrhythmic peptide，AAP)
? 内源性洋地黄因子或物质(endogenous digitalis like factor or substance，EDLF or EDLS)或称内洋地黄素(endodigin)、内地高辛素(endoxin)
心血管调节肽 ：
? 降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide， CGRP) ：体内最强的扩血管物质 。
? 神经肽酪氨酸(neuropeptide Y，NPY) ：缩血管效应发生快而持久，不依赖于内皮。
? 血管活性肠肽(Vasoactive intestinal peptide，VIP) ：
? 神经降压素(neurotensin，NT) ：
? 阿片肽(Opioid peptide) ：脑啡肽(Enkephal in， ENK)、β-内啡肽(β-Endorphine，β-End)和强啡肽(Dynorphrine， Dyn)。
? 速激肽(Tachykimins，TNK) ：P物质(SP)、K物质(SK)、神经肽B (NPB)和神经肽K (NPK)。
心脏功能述评
Review of cardiac performance
Zhu MZ, Zang YM
一、起搏功能(pacemaker function)
※ 主导起搏点(正常起搏点，优势起搏点)。
※ 潜在起搏点(latent pacemaker)。
※ 异位起搏点(ectopic pacemaker)。
※ 窦房结对潜在起搏点的控制：是通过超速抑制和抢先占领实现的。
二、兴奋功能(excitable function)
* 心室肌：五个时相，即除极化的0相和复极化的1、2和3相，4相是静息相。
* 窦房结：分为0、3和4三个时相，4相的膜电位不稳定是它的特点。
* 其它心肌细胞
* 快反应细胞与慢反应细胞 ：0相的除极速度和幅度等。
三、传导功能(conductible function)
o 功能性合胞体：紧接头(缝隙连接)
o 心脏内兴奋的传导 ：窦房结→心房肌→左、右心房和房室交界→希氏束(房室束)→左、右束支→浦肯野纤维网→心室肌(内膜侧→外膜侧)
o 影响传导性的因素：0相振幅和除极速度、膜电位水平、阈电位水平、邻近部位膜的兴奋性
四、收缩和射血功能(contractible and ejective function)
? 心肌收缩性的特点：心肌收缩依赖外源性钙 、同步收缩 、不发生强直收缩
? 心脏收缩与射血 ：
心脏的收缩和舒张活动的特点
* 心室收缩一定在心房收缩后(因为有房室结延搁)。
* 不管是心房还是心室，舒张期均比收缩期长。
* 房室共同舒张期占半个心动周期。
* 临床所说的心缩期和心舒期是指心室的收缩期和舒张期。
评定射血和收缩功能的指标
心脏作功
? 每搏作功(J)=每搏量(L)×血液比重×(平均动脉压-平均心房压)
如左心室每搏输出量为0.06 L，平均动脉压为11.7 kPa(88 mmHg)，平均心房压为0.8 kPa(6 mmHg)，血液比重为1.055，则每搏功为0.804 J(J为焦耳)。
? 每分功(J/min)=每搏作功×心率
dp/dt和dp/dtmax
> 心室内压变化率(dp/dt)曲线(图3)
> 室内压最大上升速率(dp/dtmax，单位为mmHg/s)
> t-dp/dtmax指心室开始收缩至发生dp/dtmax的间隔时间(单位为ms)。
> 正性变力药物→ dp/dtmax↑、t-dp/dtmax↓ (心肌收缩性↑)
> 负性变力药物或心肌收缩性能受损→ dp/dtmax ↓和t-dp/dtmax ↑
心肌收缩成分缩短速度(VCE)和收缩指数(CI)
* VCE=dp/dt/P
如室内压为70mmHg时的dp/dt值为1710 mmHg/S、则VCE==24.4 s-1
* CI：左室dp/dtmax时的VCE，即dp/dtmax/IP(IP为等容收缩压)。
压力-容积环
? 压力-容积环：在一个心动周期各个瞬间内，心室压力与容积两者间的关系环(图4)。
? 横坐标是左心室的容量，纵坐标是左心室压力
? B点代表心室舒张末期，B-C代表等容收缩期，C-E代表射血期，C-D为快速射血期，C点和E点分别代表射血始点和射血结束点
? E-A代表等容舒张期，E点对应的横坐标和纵坐标代表心室收缩末期的容量和压力
? A-B为充盈期
? 利用这种压力-容积环的形状和面积，得以评定心肌的收缩功能，环的高度和宽度分别反映收缩压和搏出量。
五、舒张与充盈功能(relaxant and filling function)
评定舒张功能的重要性
? 舒张也是心脏的重要功能：心室舒张功能好→心室内压下降↑ →房室瓣开放时间早→充盈期↑ →心室充盈↑ →心肌纤维拉长→心缩力量↑ →心排出量↑ 。反之亦然。
? 舒张功能障碍的常见原因有：① 二尖瓣或三尖瓣狭窄；② 心肌组分异常；③ 心律失常或心肌局部缺血；④ 心包积液、缩窄性心包炎与胸腔积液；⑤ 心肌细胞内Ca2+超载。
心室舒张过程
心室舒张期：心舒始期→等容舒张期→
快速充盈期→缓慢充盈期→心房收缩期
影响心室舒张的因素 ：
评定舒张功能的指标
? 左心室舒张末压(left ventricular end diastolic pressure， LVEDP)：
? -dp/dt和-dp/dtmax：
? 等容舒张时间室内压下降的时间常数(T)：
? 充盈量、充盈速率和充盈分数 ：
图5. 等容舒张期室内压下降时间常数的测定
左：对数压力与时间呈直线关系； 右：室内压下降一半所需的时间(Tp/2)
六、调节功能(regulative function)
异长自身调节(变长性调节)
? 异长自身调节(heterometric autoregulation)前负荷通过初长度改变对每搏输出量进行调节。
? 机制：肌节的长度。负荷↑→初长度↑ →粗细肌丝有效重叠程度↑ →横桥的利用率↑ →心肌收缩力↑ →每搏输出量↑。
? 静脉回流量、心率与异长自身调节的关系：
? 异长自身调节参与左、右心室之间输出量的平衡
等长自身调节 (homometric autoregulation)
等长自身调节：通过改变心肌收缩活动的强度和速度实现对每搏输出量的调节。
? 植物神经和多种体液因素：交感神经兴奋或在儿茶酚胺作用→心肌收缩性增强↑ →心肌纤维缩短、缩短速度↑ →室内压力上升速率↑ →收缩峰压↑ →搏出量和搏功增加；乙酰胆碱和缺氧等因素→心肌收缩力↓ → 每搏输出量和搏功↓ 。
? 压力引起的调节(pressure-induced regulation)：动脉血压↑ →心肌收缩性↑ →使每搏输出量增加。
? 频率引起的调节(rate-induced regulation)：心率加快时引起的收缩性增强
? 期前收缩后增强(postextrasystolic potentiation，图6) ： 心室期前收缩→代偿间歇产生收缩增强。此现象与异长自身调节和等长自身调节都有关。
后负荷对搏出量的影响
? 在一定限度内，通过异长自身调节可使每搏输出量与外周阻力相平衡。
? 在心肌初长、频率和负荷改变时，心肌收缩性随之发生变化，这是自动调节功能，也叫内在性调节。
? 异长自身调节完全属自动调节。
? 等长自身调节和后负荷的影响，部分属于自身调节，但也有外来性调节因素。
七、内分泌功能(endocrine function)
? 心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide， ANP)：利钠利尿 、心排出量下降
? 其它的钠尿肽 ：脑钠尿肽(brain natriuretic peptide，BNP)、尿钠素(urodilatin) 、C型钠尿肽(C type natriuretic peptide，CNP)、血管钠肽(Vasonatrin peptide，VNP)
? 抗心律失常肽(Antiarrhythmic peptide，AAP)
? 内源性洋地黄因子或物质(endogenous digitalis like factor or substance，EDLF or EDLS)或称内洋地黄素(endodigin)、内地高辛素(endoxin)
心血管调节肽 ：
? 降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide， CGRP) ：体内最强的扩血管物质 。
? 神经肽酪氨酸(neuropeptide Y，NPY) ：缩血管效应发生快而持久，不依赖于内皮。
? 血管活性肠肽(Vasoactive intestinal peptide，VIP) ：
? 神经降压素(neurotensin，NT) ：
? 阿片肽(Opioid peptide) ：脑啡肽(Enkephal in， ENK)、β-内啡肽(β-Endorphine，β-End)和强啡肽(Dynorphrine， Dyn)。
? 速激肽(Tachykimins，TNK) ：P物质(SP)、K物质(SK)、神经肽B (NPB)和神经肽K (NPK)。
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