三、影響心輸出量的因素
1.前負荷
(1)前負荷的含義:肌肉收縮前所承受的負荷稱為前負荷。它使心室肌具有一定的初長度,心室肌的初長度取決于心室舒張末期容積或心室舒張末期壓力,后者接近心室舒張末期的心房內(nèi)壓力。
(2)心室功能曲線及其意義:隨著心室舒張末期壓力的增加,心肌收縮力量加強,表現(xiàn)為搏出量增加,每搏功增大。
初長度對心肌收縮力量影響的機制與骨骼肌類似,但又有不同。不同的初長度可改變心肌細胞肌節(jié)中粗、細肌絲的有效重疊程度和活化橫橋的數(shù)目,使心肌收縮產(chǎn)生的張力發(fā)生改變。在肌節(jié)的初長度為2.0~2.2µm時,粗、細肌絲處于最佳重疊狀態(tài),活化時可形成的橫橋連接數(shù)目最多,肌節(jié)收縮產(chǎn)生的張力最大,此時的初長度即為最適初長度。使前負荷很大,心肌的肌節(jié)初長度一般也不超過2.25~2.30µm,因此,心功能曲線不會出現(xiàn)明顯的降支,這對心臟泵血功能具有重要的生理意義,使心臟在前負荷明顯增加時不會發(fā)生搏出量和作功能力的下降。
(3)心泵功能的自身調(diào)節(jié)——異長調(diào)節(jié)
由心肌初長度改變引起的心肌收縮強度改變的調(diào)節(jié),稱為異長調(diào)節(jié)。異長調(diào)節(jié)的主要作用是對搏出量的微小變化進行精細調(diào)節(jié),使心室射血量與靜脈回心血量之間保持平衡,從而保持心室舒張末期容積和壓力在正常范圍內(nèi)。
(4)影響心室前負荷的因素
1)靜脈回心血量:①充盈期的長短;②靜脈回流速度;③心包內(nèi)壓;④心室順應(yīng)性。
2)射血后心室內(nèi)的余血量:與心肌收縮力有關(guān)。
2.后負荷:指心室射血時遇到的阻力,即大動脈血壓。當(dāng)其他因素不變時,動脈血壓升高,射血期縮短,射血速度減慢,每搏輸出量減少;反之,大動脈血壓降低有利于心室射血。
3.心肌收縮能力
(1)心肌收縮能力:是指心肌不依賴于前、后負荷而能改變其力學(xué)活動的內(nèi)在特性,又稱為心肌的變力狀態(tài)。這種通過改變心肌收縮能力的心臟泵血功能調(diào)節(jié)稱為等長調(diào)節(jié)。
(2)等長調(diào)節(jié)的作用:當(dāng)心肌收縮能力增強時,心功能曲線向左上移位,即在同樣的前負荷條件下,搏功增加,心臟泵血功能明顯增強;相反,心功能曲線向右下移位。
(3)影響心肌收縮能力的因素:心肌收縮能力受多種因素影響,主要是通過影響興奮-收縮耦聯(lián)過程起作用,其中活化橫橋數(shù)和肌球蛋白ATP酶活性是控制心肌收縮力的主要因素。
影響心肌收縮能力常常是藥物發(fā)揮作用的重要途徑,另外,神經(jīng)、體液因素也起一定調(diào)節(jié)作用。
4.心率:
(1)不同程度的心率變化會對心輸出量產(chǎn)生不同的影響
1)當(dāng)心率在一定范圍內(nèi)加快時,可使心輸出量增加。
2)當(dāng)心率過快超過160~180次/分時,導(dǎo)致搏出量明顯減少,而心率的加快不能抵消搏出量的減少,所以心輸出量隨心率增加而降低。
3)當(dāng)心率過慢低于40次/分時,心室舒張期過長,心室舒張末期容量已達最大限度,充盈量和搏出量不再隨心室充盈期的延長而增加,因此心輸出量隨心率的減慢而減少。
(2)心率變化對心肌收縮能力的影響:
(3)影響心率的因素:心率受多種神經(jīng)、體液因素的影響,體溫改變對心率也有明顯影響。
四、心臟泵血功能的儲備
心輸出量隨機體代謝的需要而增加的能力,稱為心泵功能儲備或心力儲備。正常健康成年人劇烈運動時可達25~30L/min。
1.搏出量儲備:是心室舒張末期容積和收縮末期容積之差,兩者都有一定的儲備量,共同構(gòu)成搏出量儲備。
(1)舒張期儲備:因心室腔不能過分擴大,心室舒張末期容積只能從125ml增加至140ml,所以舒張期儲備較小,只有15ml左右;
(2)收縮期儲備:心臟在最大程度收縮時,可使心室收縮末期容積減少至15~20ml,收縮期儲備可達35~40ml。
2.心率儲備:充分動用心率儲備,可使心率比靜息時加快2~2.5倍,在保持搏出量不變時,可以使心輸出量增加2~2.5倍。但是當(dāng)心率過快超過160~180次/分時,由于心室充盈期明顯縮短,將使搏出量和心輸出量減少。
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