一、心脏的泵血功能
心脏的主要功能是泵血。通过心脏规律性地收缩和舒张，使血液从静脉进入心房，由心房经房室瓣流向心室，再由心室射入动脉，从而推动血液循环流动。
室缩期：心室收缩期；室舒期：心室舒张期；房缩期：心房收缩期；房舒期：心房舒张期图4－1 心动周期示意图
（一）心动周期和心率
心脏每收缩和舒张一次称一个心动周期。在每一个心动周期中，心房和心室的活动都可分为收缩期和舒张期，并按一定顺序交替进行。首先是两心房同时收缩，继而舒张；当心房进入舒张期时，两心室同时收缩，随后舒张，在心室舒张末期心房又开始收缩，进入下一个心动周期（图4－1）。
每分钟心脏搏动的次数称为心率。正常成年人安静状态下心率为60～100次／分，平均75次／分。心率可因年龄、性别及其他生理状态不同而有明显的差异。新生儿心率可达130次／分以上，以后随年龄的增长逐渐减慢，至青春期接近于成年人；在成年人中，女性心率比男性稍快；同一个人安静或睡眠时心率较慢，运动或情绪激动时心率加快。
心率为75次／分时，心动周期约为0．8秒，其中心房收缩期占0．1秒，心房舒张期占0．7秒；心室收缩期占0．3秒，心室舒张期占0．5秒。由此可以看出，无论心房还是心室其舒张期均长于收缩期。这一特点既保证静脉回流有足够的时间充盈心脏，又能使心肌得到充分的休息而不易疲劳，从而使心脏能更有效地实现泵血功能。
心动周期的长短与心率的快慢成反比。心率变化时，心动周期也随之变化，但舒张期变化更为显著。所以当心率加快时，舒张期明显缩短，心脏充盈和休息的时间均相对减少，既不利于心脏射血，又不利于心脏持久活动。
（二）心脏的泵血过程
在心脏的泵血过程中，心室的活动起主导作用，且左、右心脏的活动基本相同，现以左心室为例，说明一个心动周期中心脏的射血和充盈过程（图4－2）。
图4－2 心泵血过程示意图
1．心室收缩与射血 心室收缩过程包括等容收缩期和射血期。
（1）等容收缩期：心室开始收缩时，室内压迅速升高，当室内压超过房内压时，心室内血液向心房方向反流，向上推起房室瓣使之关闭。由于此时室内压仍低于动脉压，故动脉瓣仍处于关闭状态。此期心室内血液不进不出，心室容积不变，故称等容收缩期。
（2）射血期：随着心室的继续收缩，心室内压进一步升高，当室内压超过动脉压时，血液冲开动脉瓣快速射入动脉。
2．心室舒张与充盈 心室舒张过程可分为等容舒张期和充盈期。
（1）等容舒张期：心室开始舒张时，室内压迅速降低，当室内压低于动脉压时，动脉内血液向心室方向反流，使动脉瓣迅速关闭。由于此时心室内压仍高于心房内压，房室瓣仍处于关闭状态。此期无血液进出心室，心室容积不变，故称等容舒张期。
（2）充盈期：随着心室的继续舒张，心室内压进一步降低，当室内压低于房内压时，房室瓣自动打开，心房和大静脉内血液被抽吸入心室，心室迅速充盈。在心室舒张期的最后0．1秒，下一心动周期的心房收缩开始，随着心房的收缩，房内压超过室内压，血液被进一步挤压到心室，最后完成充盈过程。在充盈期内，由心室舒张抽吸入心室的血液约占心室充盈血量的70%，心房收缩挤压到心室的血液约占心室充盈血量的30%。
综上所述，心室的活动既是心室射血的动力又是心室充盈的主要动力，心室舒缩引起的室内压变化决定瓣膜的开闭和血流的方向。瓣膜对保证血液定向流动、防止血液逆流有重要作用。
表4－1 心动周期中心腔内压力、瓣膜活动、血流方向、容积等变化
（三）心脏泵血功能的评价
心脏的主要功能是泵血，正确评价心脏的泵血功能，对临床心脏生理的研究及临床医疗实践都具有非常重要的作用。对心脏泵血功能的评定通常用单位时间内心脏射出的血量作为指标。
1．每搏输出量 一侧心室每次收缩射出的血量称每搏输出量，简称搏出量。正常成人安静状态下每搏输出量60～80ml（平均70ml），左、右心室基本相等。
2．每分输出量 一侧心室每分钟射出的血量，称为每分心输出量，简称心输出量。心输出量等于搏出量与心率的乘积。如心率75次／分，搏出量为60～80ml，则心输出量为4．5～6L，平均5L。生理状态下心输出量与机体代谢相适应，并与年龄、性别等因素有关。
3．心力储备 健康人安静时心输出量约为5L，剧烈运动时可达25～30L，为安静时的5～6倍，说明正常心脏的泵血功能有相当大的潜力。心输出量随机体代谢的需要而增加的能力称为心力储备，包括心率储备和搏出量储备。心力储备反映心脏泵血功能的潜力，是判断机体能否胜任高强度运动的指标。合理的体育锻炼可提高心力储备。
（四）影响心脏泵血功能的因素
心输出量是衡量心脏泵血功能的重要指标，而搏出量和心率是决定心输出量的基本因素。因此，凡能影响搏出量和心率的因素均可影响心输出量。
1．搏出量 影响搏出量的因素包括前负荷、后负荷和心肌收缩力。
（1）前负荷：心肌的前负荷是指心室舒张末期充盈量。在一定范围内，心肌收缩力与前负荷呈正变关系。前负荷增大，心肌收缩力增强，搏出量增加。但若前负荷过大（如静脉输液过量、输液速度过快时），则心肌收缩力反而降低，心搏出量减少。
（2）后负荷：心室收缩时，室内压必须超过动脉血压才能将血液射入动脉。所以，动脉血压是心肌收缩后遇到的阻力，称为心肌后负荷。在心肌前负荷和收缩力不变的条件下，后负荷与搏出量呈反变关系。后负荷增加（动脉血压升高），心室收缩时动脉瓣开放延迟，等容收缩期延长，射血期缩短，搏出量减少。高血压病人因血压持续升高，心肌细胞必须依靠增粗加长来增强收缩能力，以维持正常的心输出量。久而久之，心室肌将逐渐肥厚，心功能逐渐减退，最终导致高血压性心脏病。
（3）心肌收缩力：心肌收缩力是心肌本身的收缩能力，包括心肌收缩的强度和收缩速度。在前、后负荷不变的情况下，心肌收缩力增加，搏出量增加。反之，搏出量减少。
2．心率 一定范围，心率加快可使心输出量增加。但心率过快时（超过180次／分），由于心室舒张期明显缩短，将导致心室充盈不足，搏出量减少，心输出量减少；心率过慢时（低于40次／分），虽然心室舒张期延长，但因心室容积有限，充盈达到最大限度后，搏出量不能继续增加，故心输出量也将减少。
（五）心音
在心动周期中，由于心肌的收缩、心脏瓣膜关闭及血液撞击心室壁和大动脉壁等机械振动而产生的声音，称心音。通常可用听诊器在胸壁上听取，一般情况下，一个心动周期中可听到两个心音，即第一心音和第二心音（表4－2）。
1．第一心音 发生在心室收缩期，音调较低，持续时间较长。第一心音是由于心室肌收缩时，房室瓣关闭的撞击以及心室射出的血液冲击动脉壁引起的振动而产生，其中主要是由于房室瓣关闭。第一心音标志着心室收缩的开始，它的强弱可反映房室瓣的功能及心肌收缩力的强弱。
2．第二心音 发生在心室舒张期，音调较高，持续时间较短。第二心音是由于心室肌舒张时，动脉瓣关闭的撞击以及血液反流冲击大动脉根部所引起振动而产生的，其中主要是由于动脉瓣关闭。第二心音标志着心室舒张的开始，它的强弱可反映动脉瓣的功能状态及动脉压的高低。
表4－2 第一心音和第二心音的比较
由于心音可反映心肌收缩和心脏瓣膜的功能情况以及动脉血压的高低，因而心肌病变、心瓣膜关闭不全或狭窄、动脉血压过高时，均可出现异常心音。另外，心音也可反映心率、心律是否正常。因此，心音听诊在某些心血管疾病的诊断中具有重要意义。
心杂音的临床意义
心肌和心脏瓣发生器质性病变时，血液在流动过程中将会遇到障碍，形成涡流，引起振动发出声音，此时在正常的心音之外就产生了心杂音。在不同听诊区听到的发生在不同时期的心杂音意义不同。从第一心音到第二心音的时间相当于心脏的收缩期，第一心音后出现的杂音为收缩期杂音；从第二心音到下一个心动周期的第一心音的时间相当于心脏的舒张期，第二心音后出现的杂音为舒张期杂音。在二尖瓣听诊区听到隆样舒张期杂音，说明二尖瓣狭窄；听到吹风样收缩期杂音，说明二尖瓣关闭不全。在主动脉瓣听诊区听到吹哨样收缩期杂音，说明主动脉瓣狭窄；听到吹风样舒张期杂音，说明主动脉瓣关闭不全。若在儿童心前区听到粗糙的收缩期杂音，多见室间隔缺损。因此，可根据杂音出现的时间、部位、杂音的性质等不同，协助诊断某些心脏疾病。
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