(一)冠状动脉循环的解剖特点
心脏的血液供应来自左、右冠状动脉。左、右冠状动脉起自升主动脉根部。左冠状动脉主要供应左心室的前部,右冠状动脉主要供应左心室的后部和右心室。左冠状动脉的血液流经毛细血管和静脉后,主要经冠状窦回流入右心房;右冠状动脉的血液则主要经心前静脉直接回流入右心房。冠状动脉的主干行走于心外膜,其小分支则以与心脏表面成直角的方向穿入心肌深层,在心内膜下层分支成网。这种分支方式使冠状动脉血管很容易在心肌收缩时受挤压。
心肌毛细血管分布极为丰富,与心肌纤维平行走行,基本形成1∶1的供应,在心肌横截面上,每平方毫米面积内有2 500~3 000根毛细血管。使心肌和冠状动脉之间的物质交换可很快进行。心肌肥厚时,肌纤维直径虽增大,但毛细血管数并无相应增加,故肥厚的心脏易发生供血不足。
图5-17 心动周期中左、右冠状动脉血流量的变化
冠状动脉之间有侧支吻合,在心内膜下的末梢动脉吻合支较多。但吻合支较细小,血流量少。当冠状动脉突然阻塞时,不易很快建立侧支循环,极易导致心肌梗死。但如果冠状动脉阻塞是逐渐形成的,随着吻合支的逐渐扩张,可建立新的侧支循环,起代偿作用。
(二)冠状动脉血流的特点
1.冠状动脉血流丰富 由于冠状动脉血管起自主动脉根部,故冠状动脉血流压力高,流速快。血流途径短,整个循环时间仅需几秒钟。冠状动脉血流量丰富,安静时冠状动脉流量占心输出量的4%~5%,每分钟225ml,而心脏的重量仅占体重的0.5%。剧烈运动时冠状动脉流量还可增加4~5倍。
2.冠状动脉血流受心肌节律性收缩的影响 由于冠状动脉的大部分分支都深埋于心肌内,心肌收缩对埋于其内的血管会产生压迫,从而影响冠状动脉血流。由于左心室肌层很厚,收缩力强大,所以心脏收缩对左冠状动脉血流的影响较对右冠状动脉的更显著(图5-17)。一般说来,左心室在收缩期血流量大约只有舒张期的20%~30%。当心肌收缩加强时,心缩期血流量所占比例更小。所以,影响冠状动脉血流量的重要因素是动脉舒张压的高低和心舒期的长短。如体循环外周阻力增大时,动脉舒张压升高,冠状动脉血流量增多,主动脉瓣关闭不全时,舒张压下降,冠状动脉血流量减少。心动过速时,由于心舒张期明显缩短,故冠状动脉血流量减少。
(三)冠状动脉血流量的调节
在对冠状动脉血流量进行调节的各种因素中,最重要的是心肌本身的代谢水平,其次是神经、激素对冠状动脉血管平滑肌的调节。
1.心肌代谢水平对冠状动脉血流量的影响 心肌代谢水平与冠状动脉血流量之间呈正比关系。当心肌代谢水平增强时,心肌代谢产物也增加,它们有直接舒张冠状动脉血管的作用。其中以腺苷的作用最强,具有强烈的舒张小动脉的作用。在缺氧刺激下,心肌细胞中的ATP分解为ADP和AMP,AMP在5'-核苷酸酶的作用下分解生成腺苷。腺苷生成后,在几秒钟内即被破坏,因此不会引起其他器官的血管舒张。心肌的其他代谢产物如H+、CO2、乳酸等,虽也能使冠状动脉舒张,但不及腺苷的作用。
2.神经调节 冠状动脉受迷走神经和交感神经支配,迷走神经对冠状动脉的直接作用是使血管舒张,但迷走神经兴奋时使心率减慢,心肌代谢水平降低,这些因素可抵消迷走神经对冠状动脉血管的直接舒张作用。交感神经对冠状动脉的直接作用是使血管收缩。但交感神经兴奋使心率加快,心肌收缩加强,耗氧量增加,心肌代谢产物增加,继发性地使冠状动脉舒张。因此刺激交感神经的效应常是冠状动脉先收缩后舒张,血流增加。
3.激素调节 肾上腺素和去甲肾上腺素可通过增强心肌的代谢活动和耗氧量使冠状动脉血流量增加;也可直接作用于冠状动脉血管的α和β肾上腺素受体,引起冠状动脉血管收缩或舒张。甲状腺素增多时,心肌代谢加强,耗氧量增加,使冠状动脉舒张血流量增加。血管紧张素Ⅱ和大剂量血管升压素均可使冠状动脉收缩,冠状动脉血流量减少。
在整体条件下,冠状动脉血流量主要是由心肌本身的代谢水平来调节的。一般来说,在正常情况下,神经和体液因素对冠状动脉血流的影响可被心肌代谢改变所引起的血流变化所掩盖。
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