走出就医的误区:心血管科
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第一篇 绪论篇

第一章 你知道心脏和血管的结构和功能吗

北京大学人民医院 丁荣晶

四川省人民医院 陈丽竹

心血管系统(循环系统)由心脏与血管组成。循环系统中的血液运输氧气与营养物质到机体组织并把组织中的废物运输出去。
一、心脏的结构
心脏是位于胸腔中部偏左一个中空的肌性器官,有每个人自己的拳头大小,呈倒置的桃型。心脏分为四个腔室,在心腔的上部左右各有一个空腔,称为心房,心房收集静脉血并把血液泵入下位空腔,称为心室,后者再把血液泵出到主动脉再达全身循环系统(图1-1-1)。
为保证血液保持单向流动,每个心室都有两个“门”,即“入水门和出水门”,医学上把“门”称为瓣膜,故“入门即入口瓣膜”,“出门即出口瓣膜”。在左心房和左心室之间的入口瓣膜是二尖瓣,左心室和主动脉之间的出口瓣膜是主动脉瓣,在右心房和右心室之间的入口瓣膜是三尖瓣,右心室和肺动脉之间的出口瓣膜是肺动脉瓣。每个瓣膜包括有瓣尖和瓣叶,它们像单向的门一样开关。二尖瓣和三尖瓣像帆布,二尖瓣由两叶帆组成,三尖瓣由三叶帆组成,主动脉瓣和肺动脉瓣则像网兜,二个瓣膜都由三个小兜紧密排列组成。二尖瓣和三尖瓣还有锁链——称为乳头肌和腱索——它们能起到固定瓣膜的作用,防止瓣膜脱垂到心房,如果乳头肌或腱索功能减退或断裂,就会出现二尖瓣或三尖瓣关闭不全。如心肌缺血、心脏外伤、瓣膜先天性黏液变性等都可使乳头肌或腱索受损时,瓣膜可脱垂到心房产生反流。如果瓣膜出现炎症、老化、粘连等病变,则瓣膜不能完全张开,称为瓣膜狭窄,通过瓣膜的血流就要减少,导致心脏功能受到影响。同一个瓣膜可能同时或单独出现狭窄和关闭不全这两种病变。
图1-1-1 心脏内面观
心跳是心脏泵血的直接表现,触诊桡动脉脉搏波动提示有心跳,但没有触到桡动脉搏动不等于没有心跳,比如桡动脉闭塞、期前收缩、脉搏较弱未触及到或桡动脉触诊点不正确等。二尖瓣三尖瓣关闭时产生第一心音,此时血液排出心室进入主动脉,产生一个高压称为收缩压,而第二心音是由于主动脉瓣和肺动脉瓣关闭产生的,此时血液进入心室但不能泵出到主动脉,主动脉的血液量减少,产生一个低压称为舒张压。每次心跳由收缩期和舒张期两部分组成。在舒张期心室舒张充盈,接着心房收缩,泵入更多的血液到心室。收缩期心室收缩泵血液到主动脉,随后静脉血回流到心房,心房充盈后心室充盈,心脏如此形成血液循环。
二、心脏的功能
心脏的唯一功能就是泵血。从外周组织产生的低氧静脉血液回流到右心房,进而充盈右心室,右心室泵血进入肺动脉,肺动脉内的低氧血经过与肺泡中的氧气发生气体交换,产生富含氧气的血液经过肺静脉进入左心房,进而充盈左心室,同时二氧化碳从血液中溢出进入肺泡经呼吸排出,所以右侧心脏的主要作用是气体交换,保证机体动脉血中富含氧。左侧心脏的功能是通过左心室泵血到主动脉,再经主动脉输送血液到全身各个器官和细胞,携带营养物质与氧气到组织并带走废物(如二氧化碳)至肺和肾脏排出,所以左侧心脏的主要作用是保证机体营养和代谢。
血液循环途径:首先,来自躯体外周组织的低氧而富含二氧化碳的血液通过两条最大的静脉(上、下腔静脉)回流到右心房。当右心房充盈后,将血液通过三尖瓣泵入右心室,导致后者充盈。然后经过肺动脉瓣,右心室将血液泵入肺动脉进入肺脏。在肺脏内,血液流经广泛分布于肺泡周围的细小毛细血管床,并与肺泡内的气体进行气体交换,吸收氧气和排出二氧化碳,后者通过呼气排出。随后,这些富氧血液通过肺静脉流入左心房,接着左室舒张左房收缩使血液充盈左室(老年人由于左室的顺应性下降导致左室舒张功能下降,左室不能充分充盈使进入左室的血液减少,使得左房的收缩显得尤为重要),然后通过主动脉瓣把血泵入主动脉并将含氧气的动脉血运输到身体除肺脏外的各个器官组织。
我们将右心-肺-左心房循环称为肺循环,位于左心-躯体大部分-左房间的循环称为体循环。
三、心脏的血供
像机体的其他组织一样,心肌同样需要血液供应维持活力,接受富含氧气的动脉血并且通过血液循环排出代谢废物。主动脉在从心脏发出后在根部发出左右冠状动脉向心肌提供富含氧气的血液。右冠状动脉发出缘支和位于心脏后方的后间隔动脉。左冠状动脉分为旋支和前降支动脉。冠状静脉从心肌收集含有代谢废物的血液并将其排入位于心脏后方称为冠状窦的大静脉中,冠状静脉再将这部分血液排入右心房(图1-1-2)。
我们将提供给心肌血液和氧气的动静脉系统称为冠状动脉循环。左右冠状动脉发自主动脉根部,冠状动脉的血液供应大多处于舒张期。心脏在舒张期时心肌处于松弛状态,此时冠状动脉血管较少受心肌挤压处于扩张状态,主动脉根部富含氧气的血液经过左右冠状动脉输送到心肌,保证心肌正常的功能,如果左右冠状动脉因为血管内斑块过大或斑块破裂血栓形成或发生外伤导致冠状动脉闭塞,心肌无法获得足够的血液供应,就会发生心肌缺血缺氧,这就是我们临床上见到的心绞痛或心肌梗死的病因。心脏静脉血管汇集心肌来的血液,进入心脏的浅表静脉窦,随后至右房,将心肌代谢产物经过肺脏和肾脏排出体外。
图1-1-2 心脏本身的供血系统
四、心脏的自我调节
心肌细胞的收缩是高度一致的,如果不一致就会出现各种期前收缩、心脏骤停、甚至猝死,调控心肌细胞运动的机制主要是心脏内的“电路系统”,包括窦房结、房室结和浦肯野氏纤维。窦房结(位于右房后壁上方)是心脏发出跳动指令的司令部,窦房结发出电信号产生电脉冲(很小的电流)在心脏内按固定的路径和速度传导。窦房结发放电脉冲的频率快慢决定于两个相互拮抗的神经系统:增加频率的交感神经系统以及降低频率的副交感神经系统。交感神经系统交织成网状的交感神经丛,通过肾上腺以及神经末梢分泌肾上腺素和去甲肾上腺素起作用。而副交感神经只是通过单一的神经-迷走神经释放神经递质乙酰胆碱发挥作用。
五、血 管
血管由主动脉、中等传输动脉(如桡动脉、股动脉等)、小动脉、毛细血管、小静脉以及中等静脉、上腔静脉和下腔静脉组成。人体的血液在血管中流动,分为动脉血和静脉血,动脉血从左心室泵出后,经过主动脉、中等传输动脉、小动脉到毛细血管和组织进行物质交换。动脉属于弹力动脉,主要由内皮细胞、平滑肌细胞和弹力纤维组成,富有弹性,主动脉直接与左心室相连,接收左室泵出的血液,可承受较高的压力。在心脏泵血时,主动脉扩张,不仅减少了左室泵血的阻力,并产生负压吸引作用,促进左室血液流向主动脉,同时主动脉扩张有利于容纳更多的血液,以保证外周血液供应,这时候贮存在主动脉中的血液量较大,对血管壁产生很大的侧压力,产生我们常说的收缩压。在心脏舒张时左室“出口瓣膜”关闭,主动脉不再接受左室泵出的血液,这时候主动脉发生被动的弹力回缩,贮存在主动脉的血液在弹性回缩力的作用下被进一步推向远端动脉,此时血管壁形成的压力称为舒张压。所以,舒张压的高低和动脉弹性的大小有关系,老年高血压患者经常表现为脉压增大,舒张压降低,就是与动脉弹性减弱有关。
动脉逐渐向下分支成小动脉,动脉和小动脉都含有平滑肌细胞层,平滑肌细胞非常容易受到外界因素的干扰,比如冷、热、情绪变化、运动等状态,可以通过它们的肌性管壁来调整其供血器官的血流量。毛细血管连接于动脉和静脉之间,细小且管壁很薄,有利于血液与组织中氧气以及养分的交换。静脉血管管壁明显比动脉壁薄,很可能是管腔内压力较低所致,但在血液潴留时静脉可显著扩张,如缺乏静脉瓣的腿部静脉因不能有效防止血液反流导致血液淤积血管伸长扭曲,我们通常将浅表的伸长扭曲的静脉称为曲张静脉。
血管破损、撕裂或被切割可导致血液外流,这称为出血。出血流出体外称为外出血。出血流入器官内称为内出血。