正常心内压与心内血液循环

第五节　正常心内压与心内血液循环

心血管系统具有四种主要功能，对人体具有十分重要的作用，包括：①输送氧气和营养物质到身体各部位的组织细胞；②从全身各部位组织细胞运走二氧化碳及其他代谢废物；③在身体各部位之间运输激素等各种重要物质，调节身体各部位的结构和功能。对维持机体的结构和功能，维持身体内环境稳定，具有重要意义。

一、主动脉压与肺动脉压

血压是指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力，亦即压强。由于长期以来人们用水银检压计来测量血压，因此习惯上用水银柱的高度即毫米汞柱（mmHg）来表示血压数值。1mmHg=0.133kPa。

（一）动脉血压的形成

动脉血压是指动脉血管内血液对管壁的压强。循环系统内足够的血液充盈和心脏射血是形成动脉血压的两个基本因素。形成动脉血压的另一因素是外周阻力。循环系统的外周阻力主要指小动脉和微动脉对血流的阻力。心室肌收缩时所释放的能量可分为两部分，一部分用于推动血液流动，是血液的动能。另一部分形成对血管壁的侧压，并使血管壁扩张，这部分是势能，即压强能。假如不存在外周阻力，心室收缩的能量可全部表现为血流的动能，因而不会再增高对血管壁的侧压。在心脏舒张期，大动脉发生弹性回缩，又将一部分势能转变为推动血液的动能，使血液在血管中继续向前流动。由于心脏射血是间断性的，因此在心动周期中动脉血压发生周期性的变化。

（二）主动脉血压的正常值

左心室收缩时主动脉压急剧升高，在收缩期的中期达到最高值，这时的动脉血压值称为收缩压。心室舒张时，主动脉压下降，在舒张期末动脉血压的最低值称为舒张压收缩压和舒张压的差值称为脉搏压，简称脉压。一个心动周期中每一瞬间动脉血压的平均值，称为平均动脉压。因为在大动脉中血压降落很小，故通常将在上臂测得的肱动脉血压代表主动脉压。我国健康青年人在安静状态时的收缩压为100～120mmHg，舒张压为60～80mmHg，脉压为30～40mmHg。

（三）肺动脉血压的正常值

血流导向气囊导管能迅速地进行各种血流动力学监测。由静脉插入经上腔或下腔静脉，通过右心房、右心室、肺动脉主干和左或右肺动脉分支，直至肺小动脉。在肺动脉主干测得的压力称为肺动脉压（PAP）。PAP是反映左心前负荷与右心后负荷的指标。肺循环毛细血管压大致在右心室压和左心房压数值的中点。由于肺循环血管对血流的阻力小，所以，虽然右心室的排血量每分和左心室排血量每分相等，但肺动脉压远较主动脉压力低。正常成人肺动脉收缩压为18～30mmHg，平均压10～20mmHg，舒张压6～12mmHg。

（四）影响动脉血压的因素

动脉血压的数值主要取决于心排血量和外周阻力。因此，凡是能影响心排血量和外周阻力的各种因素，都能影响动脉血压。循环系统内血液充盈的程度，也能影响动脉血压。

1.心脏每搏量　如果每搏量增大，心脏收缩期射入主动脉的血量增多，心脏收缩期中主动脉和大动脉内增加的血量变多，管壁所受的张力也更大，故收缩期动脉血压的升高更加明显。由于动脉血压升高，血流速度就加快，如果外周血管阻力和心率的变化不大，则大动脉内增多的血量仍可在心脏舒张期流至外周。到舒张期末，大动脉内存留的血量和每搏量与之前相比，增加并不多。因此，当每搏量增加而外周血管阻力和心率变化不大时，动脉血压的升高主要表现为收缩压的升高，舒张压可能升高不多，故脉压增大。反之，当每搏量减少时，则主要使收缩压降低，脉压减小。可见在一般情况下，收缩压的高低主要反映心脏每搏量的多少。

2.心率　如果心率加快，而每搏量和外周阻力都不变，则由于心脏舒张期缩短，在心脏舒张期内流至外周的血液就减少，故心脏舒张期末主动脉内存留的血量增多，舒张期血压就升高。由于动脉血压升高可使血流速度加快，因此在心脏收缩期内可有较多的血液流至外周。收缩压的升高不如舒张压的升高显著，脉压比心率增加前减小。相反，心率减慢时舒张压降低的幅度比收缩压降低的幅度大，故脉压增大。

3.外周阻力　如果心排血量不变而外周阻力增大，则心脏舒张期内血液向外周流动的速度减慢，心脏舒张期末存留在主动脉中的血量增多，故舒张压升高。在心脏收缩期，由于动脉血压升高使血流速度加快，因此收缩压的升高不如舒张压的升高明显，脉压也就相应减小。反之，当外周血管阻力减小时，舒张压的降低比收缩压的降低明显，故脉压增大。所以在一般情况下，舒张压的高低主要反映外周血管阻力的大小。

4.循环血量和血管系统容量的比例　循环血量和血管系统容量相适应，才能使血管系统足够地充盈，产生一定的体循环平均充盈压。在正常情况下，循环血量和血管容量是相适应的，血管系统充盈程度的变化不大。失血后，循环血量减少，此时如果血管系统的容量改变不大，则体循环平均充盈压必然降低，使动脉血压降低。在另一些情况下，如果循环血量不变而血管系统容量增大，也会造成动脉血压下降。

二、心动周期

心脏收缩和舒张有规律地交替进行，称为心动周期。心房与心室每收缩和舒张一次，即构成心脏的一个机械活动周期，称为心动周期。心房与心室的心动周期均包括收缩期和舒张期。由于心室在心脏泵血活动中起主要作用，故通常的心动周期是指心室的活动周期而言，习惯上以心室舒缩的起止作为心动周期的标志，把心室的收缩期叫做心动周期的收缩期，心室的舒张期叫做心动周期的舒张期。正常心脏的活动由一连串的心动周期组合而成，因此心动周期可以作为分析心脏机械活动的基本单元。

心动周期持续的时间与心跳频率有关，以成年人心率平均75次/min为例，一个心动周期持续时间平均为0.8s。若心率增快，心动周期持续时间缩短，收缩期和舒张期均相应缩短，随着心率的增快，舒张期缩短的比例也增大。因此，心率增快时，心肌工作的时间相对延长，休息时间相对缩短，对心脏的持久活动产生不利影响。

在一个心动周期中，一方面，心房和心室各自按一定的时程进行舒张与收缩相交替的活动，而心房和心室两者的活动又依一定的次序先后进行，左右两侧心房或两侧心室的活动几乎是同步的；另一方面，无论心房或心室，收缩期均短于舒张期。根据心动周期各时相心室内压、心室容积、血流与瓣膜活动的变化特点，如以心室的舒缩活动为中心，整个心动周期可分为7个时相：

（一）等容收缩期

相当于心电图R波顶峰时心室开始收缩。心室肌强有力的收缩使心室内压急剧升高，当超过心房内压时，左右心室内血液即分别推动左右房室瓣使其关闭。由于乳头肌与腱索拉紧房室瓣，阻止其向上翻入心房，加上房室交界处环行肌收缩，缩小房室交界处的口径，两者都可避免心室血液倒流入心房。这时室内压急剧上升，但在未超过主动脉压（舒张期末约为80mmHg）和肺动脉压（舒张期末为8～10mmHg）时，半月瓣仍处于关闭状态。在这段极短时间内（在人体为0.06～0.08s），房室瓣与半月瓣均关闭，心尖到基底部的长度减小，心室变得较圆，心室肌张力增高，而心室容积不变，故称等容收缩期。

（二）快速射血期

心室肌继续收缩，张力增高，心室内压急剧上升，很快超过主动脉压和肺动脉压，两侧半月瓣被冲开，血液射入主动脉和肺动脉并很快达到最大速率。快速射血期末心室压力达到顶峰（左心室120～130mmHg，右心室24～25mmHg）。此期约占收缩期的1/3时间，而射出的血量却占每搏量的80%～85%。

（三）缓慢射血期

此期中，心室收缩力和室内压开始减小，射血速度减慢。此时心室内压略低于主动脉内压（相差几毫米汞柱），但因心室收缩的总能量（压力能量加动能）仍然高于主动脉中的总能量水平，血液得以继续从心室射出，历时平均0.14s，然后进入心室舒张期。

（四）等容舒张期

心室开始舒张，射血停止，心室内压急速下降。左心室压原已略低于主动脉压，而右心室压迅速降到低于肺动脉压，两侧半月瓣迅速关闭。此时心室内压仍然高于心房内压，房室瓣仍然关闭。当心室内压继续下降到低于心房内压时房室瓣才开放。从半月瓣关闭到房室瓣开放这段时间内，心室内压迅速下降，而心室容积基本保持不变，称为等容舒张期，历时为0.06～0.08s。

（五）快速充盈期

房室瓣开放后心室容积迅速扩大，这时心室内压更低于心房内压，积聚在心房和大静脉内血液迅速冲进心室，历时约为0.11s。心室内血液约有2/3是在这段时间获得充盈的。

（六）缓慢充盈期

随着心室血液的快速充盈，静脉内血液经心房回流入心室的速度逐渐减慢，房室间压差减小，而心室容积进一步增大。这一段时间称为缓慢充盈期，历时约为0.19s。接着心房开始收缩。

（七）心房收缩期

在心室舒张期末，心房开始收缩，心房内压升高将残留的血液射入心室，使心室充盈度进一步提高，心室压力也出现一个小的升高。继而心房舒张使房内压降低，这有助于房室瓣的关闭，故在心室收缩前房室瓣已有关闭的趋势，历时约为0.1s。至下一次等容收缩开始时，即完成一个心动周期。

由此可见，心室收缩产生强大的心室内压，是心脏向动脉射血的主要动力。心室舒张早期室内压的降低是心室血液充盈的主要原因。如心室停搏或发生纤维性颤动，将使血液循环停止而导致机体死亡，而如心房发生纤维性颤动，这时心房虽不能正常收缩，心室的充盈尚不致受到严重影响。当心率增快至180次/min以上时，由于舒张期过分缩短，心室充盈不足，将导致心排血量下降而出现心力衰竭。平时两侧心室内的压力变动相似，但因右心室壁较薄，其平均内压仅为左心室的1/7～1/5。

心室每次射血并不会将血液完全排空，约占舒张期末容积40%的血量仍存留在心室内。心脏每搏量与舒张期末容积之比，称为射血分数，对于射血分数的正常值范围，各种文献的争议较多，目前依然把射血分数大于50%视为正常。当心脏收缩力增强时，射血分数增大，而留在心室内的血量减少。在心室做最大力量的射血后，尚存留于心室内的血量，称为残余血量。发生心力衰竭时，残余血量可大于每搏量数倍之多。

心脏的收缩和舒张是为了维持血液循环，也就是说，心室一方面将心室里的血液射入大动脉血管中，同时又将血管中的血液由血管抽吸回心室（心室充盈）。因此，在心室收缩时会出现射血期，因其射血速度是先快后慢，故又分成快速射血期和减慢射血期。同理，在心室舒张时会出现充盈期，因其充盈速度是先快后慢，故又分成快速充盈期和缓慢充盈期，在此时还出现了心房的收缩（即心房收缩期）。在心室射血和充盈血流转换的过程中存在一段过渡时期，在此阶段心室既不射血也不充盈，此时心室内的血液量基本无变化，即心室的容积基本不变，故此时根据心室的舒缩状态不一样，将它们又分别命名为等容舒张期和等容收缩期。

（刘盛林）

三、正常心内压

（一）左心室压与右心室压

整体心脏的前负荷由心室舒张期末容积和压力所决定。正常情况下，心室舒张期末容积的增大是静脉回心血量增加的结果。容积增大，对心室壁作用力也增大，即心室前负荷增大。当心肌内在特性（收缩能力或变力性）和主动脉压保持恒定的条件下，心室舒张期末容积增大，则心室收缩期室内压最大值随之上升，导致射血能力提高，心排血量增加。心室肌的这一特性使心室在一定范围内可以随着回流量的增加而增加排血量，因而有适应意义。

左心室收缩压的正常值为90～140mmHg，舒张末压为3～12mmHg，平均舒张压为0～10mmHg。

右心室收缩压的正常值为18～30mmHg，舒张末压为2～8mmHg，平均舒张压为0～5mmHg。

（二）左心房压与右心房压

右心的泵血过程、机制和左心相同，故以左心房为例。心房压力曲线有三个正波：即a，c，v波。心房收缩时，房内压力升高形成a波。一般情况下，右心房内压力可升高到4～6mmHg，而左心房内压力可升高到6～7mmHg。当心室开始收缩时，心室内的血液向上推顶已关闭的房室瓣，使之凸入心房，导致房内压略有升高而形成c波。v波起始于心室收缩期末，由于在心室收缩期房室瓣关闭，而血液从静脉继续回流入心房，使心房内血量增加，房内压持续升高，形成v波。心室舒张期房室瓣开放，血液迅速由心房进入心室，心房内压很快下降，形成v波的降支。心房的压力波可沿着静脉管壁传到大静脉，用脉搏描记仪可在颈外静脉记录到每个心动周期中的a，c，v波。具有一定临床应用价值。

左心房压正常值平均为4～8mmHg，右心房压正常值为0～10mmHg。用超声诊断计算跨瓣压差时，一般按10mmHg计算。

四、心内血液循环

（一）左心血液循环

左心血液循环又称体循环（systemic circulation）或大循环，体循环是高压力、高阻力系统，其主动脉内压力高出肺动脉5倍以上。左心室搏出的血液经主动脉及其分支流到全身毛细血管（肺泡毛细血管除外），进行物质交换后，再经各级静脉汇入上、下腔静脉及冠状窦流回右心房。血液沿上述路径循环称体循环。左心室的血液来自于肺部，是含氧量较多的、鲜红的动脉血。在全身毛细血管处进行气体交换后，动脉血就变成含二氧化碳较多的暗红的静脉血。因此，体循环的动脉血管中流动的是动脉血，静脉血管中流动的是静脉血。

（二）右心血液循环

右心血液循环又称肺循环（pulmonary circulation）或小循环，肺循环是低压力、低阻力系统，血管的总截面积大，并有高度的舒张能力，几乎不受神经系统调节的影响。体循环回右心房的血液从右心室射出进入肺动脉，经过肺动脉及肺动脉在肺内的各级分支，流至肺泡周围的毛细血管网，在此进行气体交换，使静脉血变成含氧丰富的动脉血，经肺内各级肺静脉属支，再经肺静脉注入左心房。血液沿上述路径循环称肺循环。肺循环的功能是使血液在流经肺泡时进行气体交换。因此，肺循环的动脉血管中流动的是静脉血，而其静脉血管中流动的是动脉血。

（三）肺循环的生理特点

右心室的排血量每分和左心室的基本相同。肺动脉及其分支都较粗短，管壁较主动脉及其分支薄。肺循环的全部血管都在胸腔内，而胸腔内的压力低于大气压。这些因素使肺循环具有与体循环不同的一些特点。

1.血流阻力和血压　肺动脉管壁厚度仅为主动脉的1/3，其分支短而管径较粗，故肺动脉的顺应性较高，对血流的阻力较小。

2.肺的血容量　肺部的血容量约为450ml。约占全身血量的9%。由于肺组织和肺血管的顺应性大，故肺部血容量的变动范围较大。在用力呼气时，肺部血容量可减少至约200ml，而在深吸气时可增加到约1000ml。由于肺的血容量较多，而且变动范围较大，故肺循环血管也起贮血库的作用。当机体失血时，肺循环可将一部分血液转移至体循环，起代偿作用。

3.肺循环血流量的调节

（1）神经调节　肺循环血管受交感神经和迷走神经支配。刺激交感神经对肺血管的直接作用是引起收缩和血流阻力增大。

（2）肺泡气的氧分压　肺泡气的氧分压对肺部血管的舒缩活动有明显的影响。急性或慢性的低氧都能使肺部血管收缩，血流阻力增大。引起肺血管收缩的原因是肺泡气的氧分压过低，而不是由于血液的氧张力过低。当一部分肺泡内气体的氧分压降低时，这些肺泡周围的微动脉收缩。在肺泡气的CO₂分压升高时，低氧引起的肺部微动脉收缩更加显著。

（张　波）