心动周期
心动周期是一次心跳中发生的一系列事件:心房与心室依次收缩把血液推向前方,然后一起舒张重新充血,同时瓣膜保持血液朝单一方向流动。
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发生的部位
心动周期发生在心脏内部,即两个心房与两个心室中,并由心腔之间以及心室出口处的瓣膜控制。收缩期指心腔的收缩,舒张期指心腔的舒张。
4 个心腔排列成并排工作的 2 个泵。右心房与右心室接收来自大静脉的缺氧血,经肺动脉送往肺部。
左心房与左心室接收来自肺静脉的含氧血,经主动脉送往全身。左心室的肌肉壁最厚,因为它把血液泵送的距离最远。
整个周期由起搏点启动,这是右心房壁上一小块特化的肌肉,无需大脑发出任何信号便能按固定间隔发出电冲动。
输入与输出
- 进入右心房的输入:经上腔静脉与下腔静脉由全身回流的缺氧血。
- 进入左心房的输入:经肺静脉由肺部回流的含氧血。
- 调控的输入:来自起搏点的电冲动,先传遍心房,再向下传到心室。
- 右心室的输出:被推入肺动脉、送往肺部的缺氧血。
- 左心室的输出:被推入主动脉、送往全身的含氧血。
- 可测量的输出:在动脉处触到的脉搏、瓣膜关闭时听到的 2 个心音,以及血压读数。
步骤
- 舒张期开始:4 个心腔全部舒张,房室瓣打开,半月瓣关闭。
- 血液由大静脉被动流入右心房、由肺静脉流入左心房,其中大部分直接穿过心房进入舒张的心室。
- 心房收缩期:起搏点发出冲动,两个心房同时收缩,把剩余血液经打开的房室瓣推入心室。
- 心室收缩期开始:冲动到达心室壁,心室由下向上收缩;心室内压力升高并超过心房压力,房室瓣迅速关闭,产生第一心音。
- 心室内压力升高并超过肺动脉与主动脉的压力,半月瓣打开,血液被压入动脉。
- 心室舒张期:心室舒张,室内压力降至低于动脉压力,动脉内的血液把半月瓣推闭,产生第二心音。
- 心室压力降至低于心房压力,房室瓣重新打开,周期回到第 1 步。
为何重要及如何调控
心动周期中协调的收缩与舒张,加上瓣膜的单向作用,使血液持续朝单一方向流经心脏并循环全身。瓣膜关闭时产生的声音,就是可用听诊器听到的心音。
这一顺序由压力控制,而非任何有意识的努力。瓣膜本身没有肌肉;每个瓣膜在其后方压力高于前方压力时打开,在压力差反转时关闭。
这正是压力,时间曲线成为考查心动周期标准方式的原因:每个瓣膜事件都可以从两条压力曲线相交的点读出。
周期的速率由起搏点设定,但受神经系统与激素调节。运动时,来自大脑的冲动与肾上腺素加快起搏点的放电,每分钟完成更多周期,更多含氧血到达肌肉。
休息时速率再次下降。心肌本身通过冠状动脉获取氧与葡萄糖,因此冠状动脉阻塞会使心肌缺乏供应并扰乱周期。
如何考查
题目可能要求描述心房收缩期、心室收缩期与舒张期的顺序,解释房室瓣与半月瓣的作用,或解读显示一次心动周期中心房、心室与主要血管压力变化的图表或图解。
图表题给出左心房、左心室与主动脉的压力随时间变化的曲线,要求判断房室瓣何时关闭、半月瓣何时打开,或心室收缩期持续多久。读取交点:心室曲线升至心房曲线之上时房室瓣关闭,心室曲线升至主动脉曲线之上时半月瓣打开。
结构题会问为何左心室壁比右心室壁厚,或为何心房壁比心室壁薄;答案总是把壁的厚度与血液需要被泵送的距离和压力联系起来。
常见误解
考试风格例题
题目。图 Z 显示一名静息成年人在一次心动周期中左心房、左心室与主动脉的压力。
在时间 T1,心室压力曲线升至心房压力曲线之上。在时间 T2,心室压力曲线升至主动脉压力曲线之上。
在时间 T3,心室压力曲线降至主动脉压力曲线之下。(a) 说出 T1 时房室瓣发生的变化并解释原因。
(b) 说出 T2 时的事件,并说出紧接其后接收血液的血管。(c) 描述 T2 至 T3 之间心室肌的状态。
(d) 解释为何对右心室绘制的同类曲线会显示较低的峰值压力。
参考答案。(a) T1 时房室瓣关闭。
心室正在收缩,因此心室压力超过心房压力,较高的压力把瓣叶推闭,以防止血液倒流回心房。(b) T2 时半月瓣打开,因为心室压力此时超过主动脉压力;血液进入主动脉。
(c) T2 至 T3 之间心室处于收缩期:肌肉收缩,血液正被射入主动脉。(d) 右心室只把血液泵往肺部,距离短,因此其肌肉壁较薄,产生的压力较低;高压也会损伤肺泡纤细的毛细血管。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
收缩期与舒张期有什么区别?
为什么心动周期中心脏瓣膜会关闭?
用听诊器听到的两个心音是什么引起的?
运动时心率如何变化,为什么?
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