如果要用一句话来说明心脏的功能,心脏就是一个“泵”,它负责把血泵到动脉中。打个比方说,心脏就像汽车里的“发动机”,是人体循环系统中的动力系统,通过心脏不停的收缩、舒张,推动血液向前流动,为器官、组织提供富含氧和各种营养物质的血液,并带走代谢的终产物(如二氧化碳、尿素和尿酸等)交给相关“部门”处理,使组织器官和细胞维持正常的代谢和功能。
心脏除了作为“泵”进行物质运输外,还有维持体内内环境稳定、调节体温等功能。目前还发现心脏本身具有内分泌功能,如分泌一些舒张血管或促进心脏收缩的物质如心房钠尿肽、脑钠肽、抗心律失常肽,而血管的内皮细胞还会分泌促进血管收缩的内皮素和使血管舒张的一氧化氮。另外,心脏局部组织还可以分泌肾素、血管紧张素,而这些局部分泌的激素在心力衰竭的进展中起到了重要的作用。
图2-1 心脏位置
1.心脏结构 正常情况下,人的心脏如本人的拳头大小,外形像桃子,位于横膈之上,两肺间偏左(图2-1)。成年人的心脏重约300克,心脏主要由心肌构成,还有心肌间的间质起保护、支撑、维持结构等作用,心脏有左心房、左心室、右心房、右心室四个腔。左右心房之间和左右心室之间均由间隔隔开,互不相通,心房与心室之间、心室和动脉之间有瓣膜,这些瓣膜保证血液只能由心房流入心室、由心室流入动脉,而不能倒流。
为了讲述方便,我们通常把心脏分成左心系统和右心系统,左心系统被称为体循环或大循环,是指富含氧气的动脉血液从左心房流入左心室,从左心室泵入主动脉,分配到脑、肝、肾、下肢等器官的各级动脉中,最后到毛细血管完成物质交换,使组织得到有效营养供给,同时组织产生的代谢废物经过各种小静脉到较大的静脉由体静脉到肝脏,最终是静脉血回到右心房。右心系统被称为肺循环或小循环,富含二氧化碳的静脉血由右心房流入右心室,由右心室泵入到肺动脉,流经肺部毛细血管充分和氧气结合后变为动脉血,由肺静脉流入左心房。通过左右心系统的不断循环排除代谢废物,使组织得到有效物质供应(图2-2)。
我们以左心为例来说明心脏是怎样协调工作的(图2-3)。当心脏收缩时(以左心室收缩为例),左心室内的压力增高,左心房和左心室之间的二尖瓣关闭,防止血液倒流入左心房中,左心室和主动脉之间的主动脉瓣打开,血液顺着压力梯度从左心室被射入主动脉中。左心室射血后压力降低,开始舒张,此时主动脉瓣关闭,而二尖瓣打开,血液从左心房流入左心室。当左心室内血液充盈后,压力上升,到一定程度时,再次开始左心室收缩。右心室也是以同样的模式不断收缩舒张,而且左右心之间基本同步进行收缩和舒张。
图2-2 血流循环
图2-3 心脏收缩舒张及回流方向
A.收缩;B.舒张
2.心脏“电路系统” 为什么心脏会自动收缩的?这要讲一下心脏的“电路系统”(即心脏传导系统)。在心脏中,心肌细胞有在一定电刺激下能够收缩的功能。心脏自备有“发电机”——窦房结,窦房结位于右心房和上腔静脉交界处,处于心脏上部,窦房结能够自动产生频率60~100次/分的电冲动,电冲动产生后能够顺着心房、心室传导,先刺激左右心房收缩,并经三条输送电信号的“线路”(前结间束支、中结间束支、后结间束支)将电信号传到“变电站”房室束,电信号在房室束稍作停留后再向下传导至负责左右心室收缩的左束支(左脚)和右束支(右脚),使左右心室收缩。房室束的作用就是当电信号从上面心房传下来使之做一时间延搁,以便在心房收缩之后才将信号传到心室,刺激心室收缩,保障心脏协调有序的收缩(图2-4)。心脏除了窦房结这个“发电机”外,房室结也可以40~60次/分的自动频率放电,心室也会以40次/分以下的自动频率放电,但是正常情况下由于窦房结的频率快,房室结以及其他小型慢频率的“发电站”都被窦房结抑制了,它们都是跟着窦房结的频率。因此正常人心率就是窦房结的频率60~100次/分。
图2-4 心脏“电路系统”
3.心脏“水路系统” 心脏永不停止地收缩舒张,需要大量的能量供应,这就要靠心脏的“水路系统”——冠状动脉来供能了。冠状动脉是从主动脉根部的左、右主动脉窦内发出的极重要的分支,分为左、右两支,左冠状动脉从发出处叫作左主干,随后又分出两大支,分别叫作左前降支和回旋支,因此一般将冠状动脉称为三大分支,即:右冠状动脉、左前降支、左回旋支(图2-5)。其中右冠状动脉主要负责供应右心系统的血液,沿途发出窦房结支(部分)、锐缘支、后降支、左心室后支等分支。前降支主要支配左心室前壁、部分室间隔血液供应,是三支中最为重要的一支,沿途有对角支、间隔支等分支发出。回旋支则主要支配左心室侧壁,部分供应窦房结,沿途有钝缘支发出。由于左心室心肌所占比重大,左冠状动脉对心脏提供的血液总是大于右冠状动脉所提供的,大体上是心脏所需血量的2/3以上。
图2-5 冠状动脉分支
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