冠脉血流与心肌耗氧量

基础的生理条件下，每100克心肌的血流量为60～90ml／min，但在心脏代谢需求降低时（如心脏颤动、心搏暂停、低温等），上述血流量便减少至10～20ml／min，甚至灌注中断长达45min，心肌仍能维持其活力。人体冠脉的总血量，占心排血量（心输出量）的3%～5%。剧烈运动期间，冠脉流量可增加4～5倍。心脏是一个需氧器官，几乎完全靠氧化基质产生能量。以单位重量（100g）的心肌来计算，其耗氧量在全身组织中居首位。基础条件下，每100g心肌耗氧量为8～10ml／min。正常心脏必须从动脉血中摄取大量氧，方能维持正常活动。全身各组织中，以心脏动、静脉血的氧浓度差别最大，每100ml冠状动脉血与冠状窦血之间的氧差为8～15ml（平均12ml），而全身动脉血与混合静脉血的氧差仅为4．5～5．0ml。冠状窦血液饱和度平均为23%。人体内的心脏活动，始终适应着全身的代谢水平。心脏活动如有增强，其耗氧量随之增加。运动时，耗氧量可增加3倍左右。由于心肌在平时已从动脉血中摄取70%～90%（平均为75%）的氧，因此通过提高摄取率以获得更多氧的潜力实属有限。一旦心脏对氧的需求量增加，只能主要依靠冠状动脉扩张，增加血流量，才能获得更多的氧。从冠状动脉流量和氧摄取率来看，冠状动脉血管床属于低灌注、高摄取系统。在生理条件下，耗氧量的增加，必将伴有冠状动脉血流成比例地增加。事实上，耗氧量已成为冠状动脉血流量的主要决定因素。冠状动脉血流为满足心肌氧需求量增加所能增加的最大能力，通常称之为冠脉储备。正常人体冠脉血流的最大储备为静息状态下的400%～500%。冠脉储备是评定冠状动脉系统功能状态的一种可靠指标，目前尚无直接的方法确定冠脉储备。以运动期间心电图变化和乳酸代谢障碍为依据的那些方法，只能观察冠脉储备是否耗竭。

耗氧量由多种因素决定，在心肌的总耗氧量中，用于维持细胞内代谢活动、心肌细胞除极化过程和激活收缩过程的耗氧量为数不多。耗氧量的三个主要决定因素是心室壁张力、心肌收缩性和心率。心室壁张力是心室半径和室内压的直接函数，与心室壁厚度成反比关系。耗氧量与壁张力成正比。心肌收缩性增强和心率加快，均使耗氧量增加；凡是降低心室壁张力、收缩性或心率的因素，均能减少耗氧量，有利于调整心肌氧供求方面的平衡。

耗氧量大体上与心脏作功量相平行。心脏作功增加时，耗氧量加大，以左心室而言，其搏出功等于搏出量与主动脉平均压的乘积。左心室搏出功的变化，既可能来自搏出量或主动脉压的单独变化，也可能是两者的同时变化。主动脉压保持恒定而搏出量增加所做的容量功，在数量上与搏出功恒定而主动脉压增高所作的压力功相等时，前者的耗氧量增加不如后者多。这是因为主动脉压高低反映着左心室壁张力的大小，而室壁张力则是耗氧量的主要决定因素。在完整人体较难进行心室壁张力和收缩性的直接测定，常用于反映耗氧量的间接指标有心率与收缩压的乘积或心率与平均压的乘积，以及张力－时间指数，后者是左心室收缩期压力曲线下方的面积与心率的乘积，亦即收缩期内左心室压力曲线积分与心率的乘积。这些指标虽与多种生理状态下的耗氧量有较好的相关性，但它未考虑心肌收缩速度这一影响耗氧量的因素，因此使其实用性受到限制。众所周知，肺动脉平均压约为主动脉平均压的1／7。但左、右心室的输出量相等，故右心室做功量仅为左心室的1／7，耗氧量也相应地较小。