血流动力学与泵血功能
心肌具有可自动产生兴奋的特殊传导系统。正是该系统确保了心脏左右两侧工作同步。
血液在循环过程中两次通过心脏。首先进入右侧并流向肺循环。返回左侧后，血液被泵入体循环。
泵血功能犹如活塞泵。心腔充盈血液，随后心肌收缩，血液在压力作用下被射入血管。
主要血容量指标
为了解心脏的工作机制，常使用左心室（LV）压力-容积关系图。正常周期的图表呈闭合环状。其上有几个关键指标：
- EDV（舒张末期容积）：心室收缩前心腔内的最大血量。正常值约为 130 ml。
- ESV（收缩末期容积）：收缩完成后残留在心腔内的血量。平均约为 50 ml。
- SV（每搏输出量）：EDV 与 ESV 的差值。即单次收缩射出的血液量。在压力-容积图上，SV 反映了环的宽度。
正常心动周期的各时相
左心室的工作明确划分为收缩期和舒张期，期间瓣膜装置的状态发生改变。
- 充盈期（舒张期）。主动脉瓣关闭，二尖瓣开放。血液从左心房流入左心室。左室容积从 ESV 增加到 EDV，同时压力维持在低水平（0–10 mmHg）。该时相结束时二尖瓣关闭。
- 等容收缩期（收缩期）。所有瓣膜均关闭（房室瓣和半月瓣）。心室作为封闭腔室收缩，因此容积不变（等长收缩——心肌细胞长度不变而张力增加）。压力从约 10 mmHg 骤升至约 80 mmHg。当其超过主动脉舒张压时，主动脉瓣开放。
- 射血期（收缩期）。二尖瓣关闭，主动脉瓣开放。血液涌入主动脉。左室容积下降。压力首先达到峰值（收缩压，约 120 mmHg），随后开始下降。当左室压力降至主动脉压以下时，主动脉瓣关闭。
- 等容舒张期（舒张期）。所有瓣膜再次关闭。心肌在容积不变（等于 ESV）的情况下舒张。细胞张力下降，长度不变。腔内压力急剧下降。一旦其低于左心房压，二尖瓣即开放，心动周期重新开始。
前后负荷对周期的影响
根据血流动力学条件的不同，心动周期图表可能会发生变化。
前负荷增加发生于静脉回流增强时。心室充盈更加充分，导致 EDV 增加。根据弗兰克-斯塔林定律（收缩前肌纤维被拉得越长，其收缩力越强），每搏输出量也随之增加。在图表上表现为环向右增宽。此时峰值压力变化不大。
后负荷增加发生于射血阻力升高时（主动脉瓣狭窄、高血压）。主动脉瓣被迫在更高压力下开放。心室必须产生更高的峰值（收缩）压才能将血液射出。如果心肌收缩力没有增强，心室就无法完全排空：ESV 增加，而每搏输出量下降。在图上表现为环变窄并向上移位。
简述：主题相关问答
心动周期不同时相产生哪些心音？其机制是什么？
在心动周期的不同时相会产生第一和第二心音，以及病理性的二尖瓣开放拍击音。
- 第一心音（收缩期音） — 产生于等容收缩期及快速射血期开始时。由房室瓣关闭所致（瓣叶、腱索及部分半月瓣的振动）。
- 第二心音（舒张期音） — 产生于心室等容舒张期。由主动脉瓣和肺动脉瓣关闭所致。
- 二尖瓣开放拍击音 — 产生于舒张期。由粘连的瓣叶被急剧拉紧所致。
正常心率下，心动周期各时相的持续时间是多少秒？
在正常心率（75 次/分）下，周期的总持续时间为 0.8 s。文献中仅标出了各个时相的持续时间（以毫秒为单位，相当于秒的小数部分）：
- 心房收缩期 — 0.11 s（右心）和 0.10 s（左心）。
- 减慢射血期 — 0.13 s（左右心室均是）。
- 原动舒张期（原舒张期） — 0.05 s（右心室）和 0.04 s（左心）。
- 减慢充盈期 — 0.16 s（右心室）和 0.17 s（左心）。
当心率增加时，所有时相的持续时间都会缩短。
心动周期中右心室和肺动脉的压力动态是如何变化的？
右心室和肺动脉干内的压力动态随心动周期时相而变化。
- 舒张期（充盈） — 减慢充盈期末，右心室压力升至 3 mmHg，心房收缩期末升至 5 mmHg。在原舒张期，肺动脉干内压力继续下降。
- 收缩期（射血） — 右心室向肺动脉干射血的压强可达 25–30 mmHg。
此外，在用力吸气时，这些结构内的收缩压会上升。
记住等容时相瓣膜状态很简单：“等容”意为“恒定、相等”。只有在完全密闭的腔室内容积才能保持恒定，这意味着在此期间绝对**所有**瓣膜都是关闭的。
课堂与考试常见问题
弗兰克-斯塔林定律的核心是什么？
该定律指出：当心肌细胞在心室充盈时被拉伸得越厉害（EDV 增加），它们随后的收缩力就越强，从而增加每搏输出量。
等容时相中心肌细胞的长度和张力会发生什么变化？
肌纤维长度保持不变。在等容收缩期间，其张力急剧增加，而在等容舒张期间则下降。
如何计算每搏输出量？
每搏输出量（SV）是舒张末期容积（EDV）与收缩末期容积（ESV）之差。
该主题的其他拓展内容
- 压力-容积图详细解析
- 心脏活动调节的生理机制
- 瓣膜关闭不全时的血流动力学病理改变
- 细胞水平的弗兰克-斯塔林定律
- 心脏传导系统与自律性
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