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简而言之。 心动周期(心率 75次/分时为 0.8 s)包括 心室收缩期(0.33 s:等容收缩期 + 射血期)和 舒张期(0.47 s:等容舒张期 + 快速充盈期 + 减慢充盈期 + 心房收缩期)。关键压力:左心室收缩期高达 120 mmHg,舒张期 0–8 mmHg;右心室为 25/5 mmHg。心音:S1(房室瓣关闭,收缩期开始),S2(动脉瓣关闭,舒张期开始),S3(快速充盈期,见于年轻人或心衰患者),S4(心房收缩期,见于左心室肥厚)。心电图:P波代表心房收缩,QRS波群代表心室收缩开始,T波代表复极结束。
1. 定义
- 心动周期——单次心脏收缩过程中机械和电生理活动的顺序。
- 心率为 75次/分时——持续时间为 0.8 s(收缩期约为 0.33 s,舒张期约为 0.47 s)。
- 心动过速时——主要缩短舒张期(限制心室充盈)。
- 收缩期为收缩,舒张期为舒张。
2. 心室收缩期时相
- 等容收缩期:房室瓣关闭(S1),半月瓣仍关闭。压力急剧上升,容积不变。
- 快速射血期:左心室压超过主动脉压(约 80 mmHg),主动脉瓣开放,血液射出。
- 减慢射血期:射血速度下降,左心室压与主动脉压几乎持平。
- 收缩期结束:左心室压降至主动脉压以下 → 主动脉瓣关闭(S2 开始)。
3. 心室舒张期时相
- 等容舒张期:半月瓣关闭(S2),房室瓣尚未开放。左心室压迅速下降。
- 快速充盈期:当左心室压降至低于心房压时,房室瓣开放,血液从心房流入。
- 减慢充盈期(舒张中斯):左心室压与心房压趋于平衡。
- 心房收缩期(心电图 P 波):额外增加 15%–25% 的左心室容量(“心房泵血”)。
4. 心腔及血管压力
| 心腔/血管 | 收缩压 (mmHg) | 舒张压 |
|---|---|---|
| 右心房 | — | 2–6 |
| 右心室 | 25 | 0–5 |
| 肺动脉 | 25 | 10 |
| 左心房 | — | 6–12 |
| 左心室 | 120 | 0–8 |
| 主动脉 | 120 | 80 |
5. 每搏输出量与心输出量
- 左心室 EDV(舒张末期容积)— 120 mL。
- ESV(收缩末期容积)— 50 mL。
- SV(每搏输出量)= EDV − ESV = 70 mL。
- EF(射血分数)= SV / EDV × 100% = 58%(正常值:男性 ≥ 52%,女性 ≥ 54%)。
- CO(心输出量)= SV × HR = 70 × 75 ≈ 5.25 L/min(静息状态)。
- 心脏指数 = 心输出量 / 体表面积;正常值为 2.5–4.0 L/min/m²。
6. 心音
- S1 — 二尖瓣和三尖瓣关闭,收缩期开始;在心尖部听诊最清晰。
- S2 — 主动脉瓣和肺动脉瓣关闭,舒张期开始;在胸骨右缘/左缘第二肋间听诊最清晰。吸气时出现生理性分裂(主动脉瓣关闭早于肺动脉瓣)。
- S3 — 出现于舒张早期(快速充盈期);40岁以下年轻人正常,成年人则为病理性(心衰、容量负荷过重)。
- S4 — 舒张晚期/收缩前期(心房收缩对僵硬左心室作功);病理性(左心室肥厚、主动脉瓣狭窄、心肌梗死)。
- 额外心音:二尖瓣狭窄时的开瓣音(OS);二尖瓣脱垂(MVP)时的收缩期喀喇音。
7. 与心电图的对应关系
- P 波 → 心房收缩(位于心室舒张末期)。
- PR 间期 → 房室结传导延迟。
- QRS 波群 → 心室收缩开始;QRS 之后紧接着 S1。
- ST 段 → 减慢射血期 + 动作电位平台期。
- T 波 → 心室复极,收缩期结束;T 波之后紧接着 S2。
- QT 间期 → 心室收缩期持续时间(电学)。
8. 心动周期的调节
- 弗兰克-斯塔リング定律(Frank-Starling law):↑ EDV → ↑ 收缩力(达到一定限度前)。
- 心肌的“全或无”定律(与骨骼肌不同)。
- 前负荷(preload)— 左心室舒张末期压力(LVEDP);收缩前肌纤维的拉伸度。
- 后负荷(afterload)——心室收缩所抵抗的阻力(主动脉血压、外周血管阻力)。
- 收缩性(contractility)——心肌的固有特性,受交感神经(β1 → ↑)及正性肌力药物调节。
- 心率(HR)——受自主神经系统调节:交感神经使其↑,副交感神经(迷走神经)使其↓。
9. 临床相关表现
- 二尖瓣狭窄——心房舒张期延长,左房压力↑ → 房颤、肺循环淤血。
- 主动脉瓣狭窄——后负荷↑、左室肥厚、第四心音(S4)、晚收缩期杂音。
- 二尖瓣关闭不全——全收缩期杂音、左房反流、容量负荷过重、第三心音(S3)。
- 射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)——舒张功能障碍、充盈受损。
- 射血分数降低的心力衰竭(HFrEF)——收缩功能障碍。
- 心包填塞——各心腔舒张期充盈受限。
10. 维格斯图(Wiggers diagram)
- 心动周期的图形化显示:同一时间轴上的左室、主动脉和左房压力 + 左室容积 + 心电图 + 心音。
- 能够直观展示:瓣膜何时开放/关闭、哪些时相处于活动状态、机械事件与电生理事件如何对应。
- 教科书经典;对于理解病理状态(AS、MR、MS、AI)很有帮助。
11. 心动周期中的心肌血液供应
- 左室几乎完全在舒张期获得血液(收缩期的血管压迫会阻碍血流)。
- 发生心动过速时(舒张期↓)——存在左室缺血风险。
- 右室——收缩-舒张期血流(压力较低)。
- 冠脉储备——负荷时血流量增加4~5倍的能力。
12. FAQ
为什么发生心动过速时主要是舒张期受损?
收缩期相对固定(~0.3 s),而舒张期与心率成反比缩短。当心率 > 150 时——几乎没有舒张期,充盈和冠脉血流受损 → 缺血、心输出量(CO)↓。
什么是“心房收缩期泵血(心房 踢/搏)”?它何时重要?
心房收缩贡献了心室舒张末期容积(EDV)的15%~25%。在僵硬的心肌中(左室肥厚、主动脉瓣狭窄、老年人),这一比例上升至 40%。若其丧失(房颤)→ 心输出量下降,在主动脉瓣狭窄和 HFpEF 中尤为明显。
为什么吸气时第二心音(S2)会分裂?
吸气使回心血量至右室↑ → 延长其收缩期 → 肺动脉瓣关闭较主动脉瓣延迟。正常分裂为 20~40 ms。反常分裂(呼气时)——见于左束支传导阻滞(LBBB)。
什么是“奔马律”?
由三个或四个心音构成的节律(S1 + S2 + S3/S4 ± 两者兼有)。S3 奔马律(“原舒张期”)——见于伴收缩功能障碍的心衰。S4 奔马律(“收缩期前”)——见于左室肥厚、主动脉瓣狭窄、高血压、缺血。重叠性奔马律——见于心动过速且 S3 与 S4 并存时。
房颤时心动周期会发生什么变化?
节律不规则 → 周期长短不一;缺乏有效的心房收缩 → 脉搏短绌(桡动脉搏动频率与听诊心率不一致);左房血栓栓塞风险↑。
另见: 正常心电图 · 心脏听诊 · 心力衰竭 · 瓣膜病 · 心脏病学图谱