生理学 四 (血液循环)

如题所述

心脏,这个生命之泵,以其卓越的泵血功能在人体的血液循环中扮演着至关重要的角色。它与血管系统,如同动力引擎与输送管道,共同维系着血液的流动。每搏之间的心动周期,精确到惊人的1/75秒(约0.8秒),分为心房的0.1s/0.7s和心室的0.3s/0.5s两个阶段,其特点是舒张期相对较长,为心脏提供了充分的休息和血液充盈时间。

在心室的收缩过程中,0.05秒的等容收缩紧接着0.1秒的快速射血和0.15秒的减慢射血,展现了心脏的高效工作节奏。而舒张期则分为0.07秒的等容舒张、0.1秒的快速充盈和0.22秒的减慢充盈,心房则发挥着接纳血液并促进心室充盈的作用。

心脏的每搏输出量,平均70毫升,射血分数高达56%,每分钟可达4.5至6升,这都取决于每搏量和心率的协调。过快或过慢的心率,无疑会打乱这个精密的平衡,影响血液的输出量。正常情况下,心率的最大值可达160至180次/分钟,而心肌的反应机制则通过交感神经和肾上腺素等复杂调节系统得以调控。

心脏的效率约为20%至25%,左心室的力量是右心室的六倍,这得益于其独特的动作电位机制。从0期的钠离子内流,到1期的钾离子外流,再到2期的钾离子和钙离子平衡,以及3期的再生性钾离子外流,最后是4期的离子恢复,每个阶段都精确无比,塑造了心脏的高效工作。

自律细胞,如窦房结,具有4期自动去极化的特性,其去极化速度慢于0期,形成了有效不应期,确保心脏不会发生强直收缩,维持了稳定的泵血节奏。而期前收缩则源于外来刺激引发的提前兴奋和收缩。

心脏的传导系统中,闰盘作为低电阻区,促进了电信号的快速传递。心房传导速度较慢,窦房结则是快速的起搏点,房室交界区和浦肯野纤维则在传导速度上各有优势,确保了心脏的同步收缩。

正常的心脏起搏点是窦房结,其产生的窦性节律是心脏的主导节律。其他潜在或异位的起搏点则依赖自律组织的传导。当心脏受到过度刺激时,可能出现超速驱动,但通过超速驱动压抑机制,心脏能恢复到正常节律。

心肌的收缩特性依赖于有限的钙离子储备,主要由肌质网提供支持,确保了心脏的同步收缩,而非强直收缩。而血管生理方面,血压、收缩压/舒张压和脉压差的变化,反映了心脏对血液流动的调控。中心静脉压、平均动脉压和微循环状态,以及压力反射和心肺感受器的响应,共同构成了血液循环的复杂网络。

最后,心房钠尿肽这一激素,不仅具有利尿作用,还能够舒张血管,对抗其他激素的影响,对维持体液平衡和心血管健康起到了关键作用。
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