心脏功能
該文的醫學專家
最近審查:29.06.2025

心脏在人体中发挥着许多重要的功能,提供血液流动并支持重要功能。以下是心脏的主要功能:
- 泵血:心脏的主要功能是将血液泵送到全身的血管中。心脏收缩时,血液会喷射到主动脉,然后血液从主动脉流入动脉血管,为所有器官和组织提供氧气和营养。
- 器官和组织的氧合:心脏将氧气从肺部输送到维持重要功能所需的器官和组织。这是通过将含氧血液从心脏肺部泵入体循环来实现的。
- 为器官和组织提供营养:心脏泵出的血液中还含有葡萄糖、氨基酸和脂肪等营养物质,这些营养物质对于身体所有细胞的能量供应和生长至关重要。
- 清除代谢废物:心脏帮助将代谢废物(例如二氧化碳和代谢废物)从组织运输到器官,然后通过肺和肾脏将其排出体外。
- 血压调节:心脏控制血压,使其保持在一定水平。这对于确保正常的血流和器官功能至关重要。
- 提供免疫防御:心脏泵出的血液含有白细胞,参与人体的免疫防御,抵抗感染和疾病。
心脏持续发挥这些功能,为身体提供重要的生命过程。其功能的任何中断都可能导致严重的疾病和并发症。
心脏收缩功能
收缩是指心脏在每个心动周期中收缩(或收缩功能)的能力,将血液从心室推入动脉,使血液在体内流动。这一功能对于向身体的重要器官和组织提供氧气和营养至关重要。
心脏的收缩功能包括以下几个方面:
- 收缩期:在心动周期的收缩期,心脏的心室收缩,导致血液被推入动脉血管。在此阶段,血液从左心室射入主动脉,从右心室射入肺动脉。
- 收缩期容积:收缩期从每个心室射入动脉的血液量。收缩期容积取决于多种因素,包括舒张期心室充盈的血液量以及心肌收缩的强度。
- 收缩功能:心脏的收缩功能决定了心脏执行其主要任务——维持体内血流的能力。该功能通过射血分数(EF,即收缩期血容量占舒张期血容量的百分比)等参数以及射血分数(EF)等其他参数进行评估。
心脏收缩功能可能因各种原因受损,例如心脏病、心律失常、心肌梗死、心脏肥大等。这可能导致心力衰竭,即心脏无法有效收缩,无法为全身提供充足的血流。这些疾病的治疗可能包括药物治疗、手术和其他恢复心脏收缩功能的方法。
心脏的泵血功能
心脏泵血是指心脏有效地将血液泵入血管,使血液在体内循环的能力。这项功能包括将血液从心房输送到心室,再从心室泵入动脉,最终输送到身体的各个器官和组织。心脏的泵血功能是维持身体生命的关键,因为它确保氧气和营养物质输送到各个组织和器官。
心脏泵血功能可以通过多种参数进行评估,包括:
- 每搏输出量 (SV):指心脏收缩期(一次心跳)每个心室射出的血液量。每搏输出量取决于舒张期心室充盈的血液量以及心肌的收缩力。
- 心率(脉搏):指的是心脏每分钟跳动的次数。正常心率取决于个人的年龄和体力活动。
- 每分钟心输出量(心输出量,CO):指一分钟内心脏射入主动脉的血液总量。其计算公式为每搏输出量乘以心率。
- 射血分数(EF):这是每搏输出量与舒张输出量的百分比,反映心脏心室收缩的效率。正常的EF通常在55-70%左右。
心脏泵血功能下降可能发生于多种疾病,例如心力衰竭、心肌梗死、心律失常和其他心脏异常。这些疾病可能需要药物治疗、手术或其他方法来恢复或维持正常的心脏泵血功能。
心脏的泵血功能
与心脏将血液从心室泵送到全身动脉系统的能力有关。该功能旨在产生将血液输送到动脉并进一步输送到全身所需的力量。
心脏泵血功能的关键方面包括:
- 收缩期:在心动周期的收缩期,相当于心室收缩,产生将血液从左胃推入主动脉(体循环)并从右胃推入肺动脉(肺循环)所需的力量。此阶段称为收缩期,通常是心动周期中最短的部分。
- 心输出量:一次收缩期间从左胃射入主动脉的血液量称为心输出量。心输出量定义为每次收缩期离开左胃的血液量。该参数会因体力活动和其他因素而变化。
- 动脉压:心脏将血液推入动脉的力量产生了动脉压。动脉压是确保血液能够到达身体所有组织和器官所必需的。将血压保持在正常范围内对于确保最佳血流至关重要。
心脏的泵血功能对人体功能至关重要,因为它确保氧气和营养物质持续可靠地输送到细胞和器官。心脏泵血功能的任何损害都可能导致严重的医疗问题,例如缺氧和其他并发症。
收缩心脏功能
描述心脏收缩(或收缩期收缩)的能力,将血液从左心室推入主动脉,再从右心室推入肺动脉。该过程发生在心动周期的收缩期。
评估心脏收缩功能的主要参数包括:
- 收缩期容积:是指收缩期从心室泵入主动脉和肺动脉的血液量。以毫升为单位,通常约为70毫升。
- 收缩期射血分数 (SEF):收缩期容积与收缩期前心室充盈量的百分比。SFV 反映心脏射血的效率。EFV 的正常值通常在 55% 至 70% 之间。
- 收缩压:这是心脏收缩期将血液推入主动脉时达到的最大动脉压力。该参数以毫米汞柱 (mmHg) 为单位,是评估心脏功能和血管健康的重要指标。
心脏收缩功能评估系统,例如超声心动图(心脏超声),可用于确定收缩功能参数,包括SFV和收缩期容积。心脏收缩功能下降可能与多种心脏疾病有关,例如慢性心力衰竭,并可能需要医疗干预和治疗。
心脏的收缩功能对于确保身体各器官和组织获得充足的血液供应至关重要。收缩功能的任何异常都可能导致严重的心脏问题,并使患者的一般状况恶化。
心脏舒张功能
与心脏在心动周期舒张期放松并充满血液的能力有关。舒张期是指心脏在下一次收缩(收缩期)之前扩张并充满血液的时期。要了解心脏的舒张功能,需要了解以下几个方面:
- 心室舒张:在心动周期的舒张期,心室(左心室和右心室)扩张和放松以接收从肺部(左胃)和身体(右胃)返回的血液。
- 血液充盈:舒张功能是指血液主动充盈心室的过程,始于瓣膜(二尖瓣和三尖瓣)的开放,终于收缩开始前瓣膜的关闭。此阶段称为“舒张充盈”。
- 心室压力:在舒张期,心室内的压力降低,使血液能够从心房自由流入心室。
- 充盈率:舒张期心室充盈血液的速度是舒张功能的重要指标。心室快速充盈(舒张)是舒张功能正常的标志。
- 心房压力:心房压力以及心房功能也会影响舒张功能,因为心房必须有效地将血液泵送到心室。
舒张功能的病理改变可能包括舒张功能障碍,其表现为心脏在舒张期放松和充血的能力受损。这种情况可能由多种因素引起,例如心肌肥大、瓣膜疾病、动脉高血压等。舒张功能障碍的诊断和治疗需要医学评估,在某些情况下,还需要药物治疗和改变生活方式以维持正常的心脏舒张功能。
心脏瓣膜的功能
心脏瓣膜在维持正常的心血管功能方面发挥着重要作用。其主要功能包括:
- 血流调节:心脏瓣膜控制心脏内的血液流动,使血液只能向一个方向流动。它们防止血液倒流,使血液能够从心脏的一个部位流向另一个部位:从心房流向心室(二尖瓣和三尖瓣),以及从心室流向主动脉和肺动脉(主动脉瓣和肺动脉瓣)。
- 压力维持:瓣膜有助于维持心脏内以及主动脉和肺动脉等大动脉内的最佳血压,这对于有效的血液流动是必需的。
- 回流保护:瓣膜功能最重要的方面之一是防止血液回流。瓣膜提供紧密的密封,使血液无法回流到心脏的先前部位。
- 优化心室充盈:瓣膜有助于控制心脏收缩前每个心室的充盈量。这确保了心室收缩期间血液的最佳充盈和高效排出。
- 维持正常的气体交换:通过控制血液流动及其向所有器官和组织的分布,瓣膜还可以促进肺部的气体交换,使氧气输送到细胞并将二氧化碳排出体外。
- 维持正常的心脏功能:正常的瓣膜功能对于确保心脏安全有效地工作、维持其泵血能力和提供重要的身体功能至关重要。
当心脏瓣膜的结构或功能受损时,可能会出现心力衰竭、血液回流和其他严重的心脏问题。这些情况可能需要手术重建或更换瓣膜。
心肌的功能
心脏肌肉(或心肌)的主要功能是收缩和舒张,使心脏能够像泵一样将血液泵送到全身。心肌的主要功能包括:
- 收缩:心脏肌肉能够同步协调地收缩,使心室将血液喷射到动脉中。这个过程称为收缩期,它确保维持血流,并将氧气和营养物质输送到器官和组织。
- 舒张:每次收缩后,心脏肌肉都会放松,再次从心房充满血液。这个过程称为舒张期。心肌舒张使心肌为下一次收缩和再次释放血液做好准备。
- 循环支持:心脏肌肉通过将血液泵入动脉血管并泵回静脉血管,为身体提供持续的血流。这使得氧气和营养物质能够输送到细胞,并清除二氧化碳和代谢废物。
- 血压调节:心脏调节血压,使其保持在最佳水平。这对正常的血液流动和器官功能至关重要。
- 维持免疫系统:通过心脏泵出的血液含有白细胞,它们在人体防御感染和疾病中发挥着重要作用。
- 参与激素反应:心肌可以对激素和神经递质做出反应,从而影响心脏收缩功能和血流。
- 适应身体活动:心脏肌肉可以通过增加收缩的频率和强度来适应身体活动,从而在运动期间为肌肉和组织提供额外的血流和氧气。
心肌是人体最重要的肌肉之一,其正常功能对于维持生命至关重要。心脏病或心肌功能障碍可能导致严重后果,需要医疗干预和治疗。
心室的功能
心室是心脏下部的两个腔体,在血液流动中起着关键作用。心脏有两个心室:左心室和右心室。每个心室都有各自的特定功能:
- 左心室(left ventricle):左心室是两个心室中力量更强、肌肉更发达的一个。它的主要功能是将富氧血液从左心房泵送到主动脉。当左胃收缩(收缩期)时,它将富氧血液输送到主动脉,然后输送到全身,为器官和组织提供氧气和营养。左胃拥有更厚的肌肉,以承受收缩将血液泵入主动脉时产生的高压。
- 右胃(右心室):右胃负责将血液从右心房泵送到肺动脉。这些富含二氧化碳的血液从身体返回肺部进行氧合。当右胃收缩时,它会将血液送入肺动脉,然后从那里进入肺部,在那里进行氧气和二氧化碳的交换。肺部使血液富含氧气,并排出二氧化碳。
因此,心室的功能与将血液泵送到身体的主要动脉(左胃)和肺动脉进行气体交换(右胃)相关。心室以协调的顺序工作,以确保持续的血液流动以及向组织和器官输送氧气和营养物质,这是维持生命所必需的。
心房的功能
心脏的心房(或心房)在心脏系统中发挥着重要的功能,在心动周期中发挥作用,并确保正常的血液流动。以下是心房的主要功能:
- 血液接收:心房充当储存器,接收来自静脉系统的血液。右心房(右心房)通过上腔静脉和下腔静脉从全身接收富含二氧化碳、氧气不足的静脉血。左心房(左心房)通过四条肺静脉从肺部接收富含氧气的血液。
- 收缩与血液流向:在心动周期的收缩期,心房收缩将血液推入心室。然后,血液将进一步从左心室流入主动脉,再从右心室流入肺动脉。
- 同步与控制:心房在心脏同步中发挥着重要作用。它发出电信号,启动心室收缩。这确保了血液以正确的顺序在心脏内流动,并流向身体的各个器官和组织。
- 过载保护:心房充当“缓冲器”,在血流量超过心室承受能力时暂时储存血液。这有助于防止心室血液超负荷。
- 在活动增加时维持血流:当心脏进行体力活动或承受压力时,它可能会加快收缩频率。心房可能会增加收缩的贡献,以增加血流量。
- 确保心动周期不同阶段的正常心脏功能:心房参与电脉冲的产生并控制心脏内电活动的传播,确保心脏不同部位的适当顺序收缩。
心房在心血管系统高效运作中扮演重要角色,其功能与心室和心脏动脉密切相关,有助于维持充足的血液循环,适应不同的情况,并为身体的器官和组织提供氧气和营养。
心脏的血管功能
心脏血管在心血管系统正常运作中发挥着重要作用。以下是心脏血管的主要功能:
- 血液运输:心脏的血管,包括动脉和静脉,负责在心脏和身体其他组织器官之间运输含有氧气和营养物质的血液。动脉将血液输送出心脏,静脉将血液输送回心脏。
- 氧气提取:心脏血管,尤其是冠状动脉,为心脏本身提供氧气和营养。心脏就像一块肌肉,需要足够的氧气才能发挥其功能。
- 废血清除:心脏静脉将废血和代谢废物从心脏和其他组织中带走,以便将其引导至肺和肾进行过滤和净化。
- 血压调节:动脉和小动脉对血压调节至关重要。血管可以收缩(血管收缩)或扩张(血管舒张),从而影响血流阻力和血管压力。
- 防止血液回流:心脏血管有瓣膜,可以防止血液回流。心脏瓣膜(例如二尖瓣和三尖瓣)以及较大血管中的瓣膜(例如主动脉瓣和肺动脉瓣)确保血液单向流动。
- 保暖:皮肤中的血管通过调节扩张和收缩在身体的体温调节中发挥作用,在寒冷时期保持体温,在炎热天气散热。
- 参与免疫系统:血管还通过将白细胞和抗体运送到感染或炎症部位来参与免疫系统。
心脏的血管与全身的所有血管一样,发挥着维持器官和组织生命活动、提供血液供应和参与调节各种生理过程的重要功能。
心脏静脉的功能
心脏静脉在心脏系统中发挥着重要作用,它使血液在心脏内部循环。心脏静脉的主要功能包括:
- 从器官和组织采集血液:心脏静脉从身体的器官和组织(包括肌肉、皮肤和其他结构)收集缺氧血液。这些血液含有需要排出体外的二氧化碳和代谢废物。
- 血液输送至心脏心房:来自身体不同部位的血液通过静脉进入心脏的左右心房。右心房从体静脉接收血液,左心房从肺静脉接收血液。
- 维持血流:心脏静脉在确保心脏血液持续流动方面发挥着重要作用。它们暂时储存血液,直到被泵送到心室,再到主动脉和肺动脉,最终输送到全身。
- 血容量调节:静脉可以扩张或收缩来调节流向心脏的血液量。这使得血流能够适应身体活动和其他生理需求。
- 参与血压调节:静脉回流,即回流至心脏右心房的血液量,会影响全身的总血压。调节这一过程有助于维持正常血压。
心脏静脉是血液循环的重要组成部分,有助于维持体内血液和氧气的平衡。它们与动脉和心脏瓣膜协同工作,确保血液高效可靠地流动。
心脏传导功能
负责在心脏内产生和传播电脉冲,调节心脏的收缩活动。这些脉冲使心脏同步收缩和舒张,确保心跳的节律和频率正常。心脏传导系统的重要组成部分包括:
- 冠状动脉结(窦房结):这是产生电脉冲的主要细胞束,位于右心房顶部。冠状动脉结决定心脏的收缩频率,并充当心脏的天然起搏器。
- 希氏束(房室结):希氏束位于右心房下部,靠近室间隔。它接收来自房室结的电脉冲,并将其减慢后再传输至心室,从而使心房和心室收缩能够正常协调。
- 希氏纤维束和浦肯野纤维束:这些结构是心室心肌的一部分,负责将电脉冲传递到心肌,引起心室收缩。浦肯野纤维具有高传导性。
- 心室心肌:心室心肌由心肌细胞组成,这些心肌细胞会响应心脏传导系统传递的电脉冲而收缩。心室收缩将血液推入动脉,从而实现血液循环。
心脏传导功能异常可导致心律失常(心律不齐)、传导阻滞(冲动传导受阻)和其他心脏异常。这些疾病的诊断和治疗可能需要心电图 (ECG)、电生理检查、药物治疗、起搏器植入或其他医疗手段。
心脏自律功能
与其产生和传递电脉冲以调节心肌收缩的能力有关。心脏自律性确保心脏在不受外界影响的情况下,有节奏地、协调地收缩。心脏自律系统的一个重要组成部分是被称为起搏器的特化细胞,它们能够检测电化学电位的变化并启动收缩。
心脏自动功能的基本功能包括:
- 电脉冲产生:诸如窦房结(最重要的)、房室结和心室起搏器等起搏器能够以特定序列和频率产生电脉冲。窦房结通常产生决定心脏基本节律的初级脉冲。
- 脉冲传输:心脏起搏器产生的电脉冲沿着心脏内的特殊传导通路传递。这包括房室结(AV结)和希氏束。脉冲通过房室结从心房传输到心室,确保心脏上下腔的收缩协调一致。
- 心律调节:专门的起搏器决定心跳频率,即心律。窦房结通常控制正常的心律,约为每分钟60-100次。然而,如果窦房结无法正常运作,其他起搏器可以接管产生脉搏的功能。
- 适应变化:心脏的自律性使身体能够适应体力活动、压力、温度和其他因素的变化。例如,当你运动时,窦房结可能会增加收缩频率,以确保有足够的血液流向正在工作的肌肉。
心脏的自动功能提供稳定而有节奏的血液循环,这是确保身体所有器官和组织的生命活动所必需的。
心脏功能的调节
通过复杂的自主神经系统和激素机制进行控制。主要包括以下几个方面:
- 自主神经系统:心脏受自主神经系统的两个分支调节:
- 交感神经系统:交感神经系统的激活会导致心脏活动增加。交感神经会释放神经递质去甲肾上腺素,从而增加心率、心跳强度以及心脏传导速度。这有助于身体做好应对体力活动和压力环境的准备。
- 副交感神经系统:副交感神经系统的激活会导致心率减慢。副交感神经系统会释放乙酰胆碱,从而降低心率并增强心脏瓣膜的功能。这种情况在静息或消化时等情况下发生。
- 激素调节:激素也在调节心脏功能中发挥作用。例如,在压力环境下释放的肾上腺素会增加心脏活动。肾上腺素的拮抗激素肾上腺素会以血管-心脏的方式发挥作用,并可能降低心脏活动。
- 反馈机制:心脏也具有反馈机制,可以根据身体需求调节自身活动。例如,当血氧水平下降时,这会刺激心脏增加收缩频率,从而增加流向组织的氧气。
- 中枢神经系统:大脑,特别是小脑,在调节心脏活动方面发挥着作用。小脑控制着心跳的频率和节律。
心脏功能的调节对于维持机体稳态和适应不同环境至关重要。该系统确保向组织和器官输送氧气和营养物质,这是机体正常生命活动所必需的。
心脏功能障碍
心脏功能障碍,也称为心力衰竭,是一种严重的疾病,患者心脏无法有效地泵血,无法为身体提供所需的氧气和营养。这种疾病可能逐渐发展,也可能突然发生,并可能由多种原因引起。以下是心脏功能障碍的主要类型:
- 收缩功能障碍:这种疾病与心脏收缩(收缩功能)和将血液泵入动脉的能力受损有关。心肌梗塞、高血压、酒精或药物中毒以及其他因素导致心肌受损,均可导致收缩功能障碍。
- 舒张功能障碍:患有这种疾病的患者,心脏在舒张期(心脏放松)难以舒张并充盈血液。这通常是由于心室壁增厚(肥大)或其他结构性改变所致。
- 混合性功能障碍:一些患者可能同时存在收缩性和舒张性心脏功能障碍。
- 瓣膜疾病:心脏缺陷,例如瓣膜狭窄或关闭不全,可导致心脏功能受损。瓣膜疾病可以是先天性的,也可以是后天性的。
- 心律失常:不受控制的心律失常,例如心房颤动(AF),会降低心脏收缩效率并导致心脏功能受损。
- 心肌缺血:由于动脉粥样硬化(血管变窄)或血栓形成导致心肌供血不足,可引起心脏功能障碍。
心脏功能障碍的症状可能包括呼吸急促、疲劳、肿胀(腿部和脚踝肿胀)、心悸、虚弱和不适。心脏功能障碍的治疗包括药物治疗、生活方式改变、体育锻炼,以及在某些情况下进行手术,例如瓣膜置换术或冠状动脉搭桥手术。心脏功能障碍需要强制治疗和医学监测,以防止病情恶化并降低并发症风险。
Использованная литература