心脏的一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期,称为心动周期。在一个心动周期中,心房和心室机械活动都可分为收缩期和舒张期。由于心室在心脏泵血活动中起主要作用,故心动周期通常是指心室的活动周期。
正常成年人的心率为75次/分,则每个心动周期持续0.8秒。在心房的活动周期中,先是左、右心房收缩,持续约0.1秒,继而心房舒张,持续约0.7秒。在心室的活动周期中,也是左、右心室先收缩,持续约0.3秒,随后心室舒张,持续约0.5秒。当心房也处于舒张状态,这一时期称为全心舒张期。在一个心动周期中,心房和心室的活动按一定的次序和时程先后进行,左、右两个心房的活动是同步进行的,左、右两个心室的活动也是同步进行的,心房和心室的收缩期都短于各自的舒张期。心率加快时,心动周期缩短,收缩期和舒张期都相应缩短,但舒张期缩短的程度更大,这对心脏的持久活动是不利的。
1.心室收缩期 心室收缩期可分为等容收缩期和射血期,而射血期又可分为快速射血期和慢性射血期。
(1)等容收缩期:心室开始收缩后,心室内的压力立即升高,当室内压升高到超过房内压时,即推动房室瓣使之关闭,因而血液不会倒流入心房。但此时室内尚低于主动脉压,因此半月瓣仍处于关闭状态,心室暂时称为一个封闭的腔。从房室瓣关闭到主动脉瓣开启前的这段时期,心室的收缩不能改变心室的容积,故称为等容收缩期、此期持续约0.05秒。由于此时心室继续收缩,因而室内压急剧升高。在主动脉压升高或心肌收缩力减弱时,等容收缩期延长。
(2)射血期:当心室收缩使室内压升高超过主动脉压时半月瓣开放。这标志着等容收缩期结束进入射血期。
1)快速射血期:在射血的早期,由于心室射入主动脉的血液里较多,血液流速也很快,故称为快速射血期。此期持续约0.1秒。在快速射血期内,心室射出血量约占总射血量的2/3。由于心室内的血液很快进入主动脉,故心室容积迅速缩小,但由于心室肌强烈收缩,室内压仍继续上升,并达到峰值,主动脉压随之进一步升高。
2)减慢射血期:在射血的后期,由于心室收缩强度减弱,射血的速度逐渐减慢,故称减慢射血期。此期持续约0.15秒。
2.心室舒张期 心室舒张可分为等容舒张期和心室充盈期,心室充盈期又可分为快速充盈期和减慢充盈期,也包括心房收缩期在内。
(1)等容舒张期:射血后,心室开始舒张,室内压下降,主动脉内的血液向心是方向反流,推动半月瓣使之关闭;但此时室内压仍高于房内压,故房室瓣仍处于关闭状态,心室又暂时称为一个封闭的腔。从半月瓣关闭至房室瓣开启的这一段时间内,心室舒张而心室的容积并不改变,故称等容舒张期。此次持续0.6-0.08秒。
(2)心室充盈期:随着心室肌的舒张,室内压进一步降低,当室内压下降到低于房内压时,心房内的血液重开房室瓣进入心室,进入心室充盈期。
1)快速充盈期:房室瓣开启初期,由于心室肌很快舒张,室内压明显降低,甚至称为负压,心房和心室之间形成很大的压力梯度,因此心室对心房和大静脉内血液可产生“抽吸”作用,血液快速流入心室,使心室容积迅速增大,故这一时期称为快速充盈期,持续时间约0.11秒。在快速充盈期内,进入心室的血液量越位心室总充盈量的2/3。
2)减慢充盈期:随着心室内血液充盈量的增加,房、室间的压力梯度逐渐减小,血液进入心室的速度也就减慢,故心室舒张期的这段时间称为减慢充盈期,持续约0.22秒。在心室舒张期的最后0.1秒,心房收缩期开始,使心室进一步充盈。此后心室活动便进入新一轮周期。
1.心房的初级泵作用
心房在心动周期的大部分时间都处于舒张状态,其主要作用是接纳、存储从静脉不断回流的血液。在心室收缩和射血期间,这一作用的重要性尤为突出。在心室舒张的大部分时间里,心房处于舒张状态,这时心房只是静脉血液反流回心室的一个通道。只有在心室舒张期的后期心房才收缩。由于心房壁薄,收缩力补强,收缩时间段,其收缩对心室的充盈起辅助作用。心房收缩期间,进入心室的血量约占每个心动周期的心室总回流量的25%。然而,心房收缩可使心室舒张末期容积进一步增大,也即心室肌收缩前的初长度增加,从而使心肌的收缩力加大,提高心室的泵血功能。如果心房不能有效地收缩,房内压将增高,不利于静脉回流,并间接影响心室射学功能。因此,心房收缩起着初级泵的作用,有利于心脏射血和静脉回流,当心房发生纤维性颤动而不能正常收缩时,初级泵作用丧失,心室充盈量减少。这时,如果集体处于安静状态,则心室的每次射血量不至于受到严重影响;但是,如果心律增快或心室顺应性降低而使心室舒张期的被充盈量减少,则可因心室舒张末期容积减少而使心室的射血量减少。
2.心动周期中心房内压的变化
在心动周期中,从左心房内记录的压力曲线上一次出现a、c、v三个较小的正波。心房收缩时房内压升高,形成a波的生支;随后心房舒张,房内压回降,新城a波降支,a波是心房收缩的标志。当心室收缩时,心室内的血液向上推顶已关闭的房室瓣并使之凸入心房,造成房内压略有升高,形成c波的升支;当心室开始射血后,心室容积减小,房室瓣向下移动,使心房容易扩大,房内压降低,遂形成c波的降支。此后,由于血液不断从静脉回流入心房,而此时房室瓣仍处于关闭状态,故随着心房内血液量的增加,房内压持续升高,形成v波的升支;当心室舒张、充盈时,房室瓣开放,血液迅速由心房进入心室,房内压很快下降,形成v波的降支。当心动周期中,右心房也有类似的房内压波动,并可逆向传播到腔静脉,使腔静脉内压也出现同样的波动。在心动周期中,心房压力波的变化幅度较小。
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