第二节 心脏的泵血功能
（ Heart as Pump）
心动周期指心脏机械活动的周期；
心肌电周期指心脏生物电变化的周期。
心脏泵血作用,由心肌电活动、机械收缩和瓣膜
活动三者相互联系配合而实现。
一、心动周期
? 心脏从一次收缩
的开始到下一次
收缩开始前，称
为一个心动周期。
? 如心率为 75次
/min，则每一个
心动周期约 0.8秒
见图示,
? 房缩 0.1s
? 房舒 0.7s
? 室缩 0.3s
? 室舒 0.5s
一个心动周期中,
? 1）两心房首先收缩 (0.1s)，继而舒张 (0.7s)
? 2）心房收缩后心室收缩 (0.3s)，随后进入舒张期 (0.5s)
? 3）心室舒张的前 0.4s期间心房也处于舒张期，这一时
期称为全心舒张期
心动周期
? 舒张期长于收缩期
? 全心舒张期 0.4s，这有利心肌休息和心
室充盈
? 心率快慢主要影响舒张期：心率减慢：
心舒期 ↑→ 充盈 ↑ 心率加快：心舒期
↓→ 充盈 ↓
? 心缩 (舒 )期习惯以心室的活动作为心脏
活动的指标。
二、心脏泵血过程
? 心动周期中压
力、容积等变
化
? ⑦心房收缩期
①等容收缩期
②快速射血期
③缓慢射血期
④等容舒张期
⑤快速充盈期
⑥减慢充盈期
主 A内压
左心室内压
左心房内压
心音
心室容积
? (一 )心房的初级泵血功能
? 心房收缩
? ↓
? 心房容积 ↓
? ↓
? 房内压 ↑ (右房 ↑ 4-6mmHg) (左房 ↑ 6-7mmHg)
? ↓
? 房室瓣开放 （动脉瓣处关闭状态）
? ↓
? 挤血入心室 （占心室充盈量 25%）
? ↓
? 心房舒张 （ 75%由 V经心房流入心室）
? （二）心室的射血和充盈过程
? 1.心室收缩期
? (1)等容收缩期：
? 心室开始收缩
? ↓
? 室内压急剧 ↑ （左室内压 ↑ 近 80mmHg）
? ↓
? 房室瓣关闭 (动脉瓣仍处于关闭状态 ) （ 容积
不变、血液不流 ）
? ↓
? 继续收缩
? ↓
? 快速射血期
? （ 2）快速射血期：
? 心室继续收缩
? ↓
? 室内压＞动脉压（左室＞ 80mmHg（右室＞
8mmHg）
? ↓
? 动脉瓣开放（房室瓣仍处于关闭状态）
? ↓
? 迅速射血入动脉 （占射血量 70%）
? ↓
? 心室容积迅速 ↓
? ↓
? 减慢射血期
? (3)减慢射血期：
? 迅速射血入动脉后
? ↓
? 心室容积继续 ↓
? ↓
? 室内压略＜动脉压
? ↓
? 射血能 =血液的动能 继续射血入动脉 （占射
血量 30%）
? ↓
? 心室容积继续 ↓
? ↓
? 心室舒张前期
2.心室舒张期
? (1)等容舒张期：
? 心室开始舒张
? ↓
? 室内压迅速 ↓ （室内压 =动脉压）
? ↓
? 动脉瓣关闭
? ↓
? 心室继续舒张
? ↓
? 室内压急剧迅速 ↓ (室内压仍＞房内压,房
室瓣仍处于关闭状态 ) （ 容积不变、血液不流 ）
↓
? 快速充盈期
? (2)快速充盈期：
? 等容舒张期末
? ↓
? 室内压 ↓ （室内压＜房内压）
? ↓
? 房室瓣开放
? ↓
? 心室继续舒张
? ↓
? 室内压 ↓
? ↓
? 心房和大 V内的血液快速入室 （占总充盈量 2/3）
? ↓
? 心室容积迅速 ↑
? 3)减慢充盈期：
? 随着心室内血液的充盈，心室与心房、
大 V间的压力差减小，血液流入心室的速
度减慢。
? 其前半期为大 V的血液经心房流入心室；
后半期为心房收缩期的挤血入心室。
（四）心房、心室舒缩和瓣膜在心脏泵血
活动中的作用
? 房室瓣关：等容收缩期初
? 房室瓣开：快速充盈期初
? 动脉瓣关：等容收缩期初
? 动脉瓣开：快速射血期初
(四 )心房、心室舒缩和瓣膜在心脏泵
血活动中的作用
心室 → 动脉：心室收缩形成心室 -动脉压力梯度
心房 → 心室：主要依靠心室的舒张 + 心房收缩
（后 1/5时间发挥作用）
如果心房收缩缺失，将会导致房内压增加，
不利于静脉血液回流，从而间接影响心室射血。
临床：瓣膜性心脏病（如二尖瓣狭窄）
三、心音的产生
心音的定义
第一心音：标志心室收缩开始
第二心音：标志心室舒张开始
第三心音：心室壁和瓣膜振动产生
第四心音：心房音（ atrial sound）
临床：心音听诊
四、心泵功能的评定
(一 ) 每搏输出量 （ stroke volume） 和射血
分数 (ejection fraction):
每搏输出量,一侧心室每次搏出的血量（ 70ml）。
射血分数 =每搏输出量／心舒张末期容积
＝ 60～ 80ml／ 120～ 130ml
＝ 50～ 60％
意义,①心舒张末期容积与心缩力有关（因与心
肌初长度呈正相关）。
②心缩 ↑→ 每搏输出量 ↑→ 射血分数 ↑
③ 心室扩大、心功能下降（每搏输出量可
不变） → 心舒张末期容积 ↑→ 射血分数 ↓
（一）每搏输出量及射血分数
（二）每分输出量与心指数
每分输出量,一侧心室每分钟射出的血量
＝每搏输出量 × 心率＝ 5～ 6L/min
变 异,随机体代谢和活动情况而变化 （ 运动,
情绪激动, 怀孕时 ） ；女子较相同体重男子的心输
出量约低 10％ 。
心 指 数,空腹和安静状态下,每平方米体表
面积的每分心输出量。
＝ 3.0～ 3.5L/min.m2
变 异, 10岁心指数最大（ 4L/min.m2以上）；以
后随年龄增长而渐降,到 80岁时接近 2L/min.m2。
意 义,评定不同个体心功能。
（三）心脏作功量
因心脏收缩不仅射出一定量的血液，而且使这
部分血液具有较高的压强能和较快的流速。
在动脉血压不同的个体，心脏要射出等量的血液，
动脉血压高者的心脏就必须加强收缩。
因此，用心脏作功量要比单纯用心输出量评定心
泵血功能更全面。
搏 功 =搏出量 × 1/103 × (平均动脉压 － 平均心房压 ) × 13.6
每分功 =搏 功 × 心 率 × 1/103 = 6.23(Kg.m/min)
（ cm3） (mmHg) (g/cm3)
= 83.1(g.m)
五、心泵功能的调节
每分输出量 ＝ 每搏输出量 × 心率
（一） 每搏输出量的调节
1.前负荷, =心舒末期容量 =异长自身调节
剩余血量,心缩力 ↓→ 剩余量 ↑
前负荷 V血回流速,大 V压 ＞ 房压 → 回流速, 量 ↑
充盈时程,心率 ↓ → 舒张期 ↑ → 充盈量 ↑
前负荷 ↑→ 心肌初长度 ↑→ 肌缩力 ↑→ 搏出量 ↑
（ Starling定律 ）
等长自身调节异长自身调节
‖‖
前负荷, 后负荷,心缩力
↓
前负荷 ↑
（心舒末期容量 ↑ ）
↓
心肌初长度 ↑
↓
心肌收缩力 ↑
↓
心搏出量 ↑
异长自身调节：
心肌收缩力能随心肌
初长度的改变而改变
的现象。
特点, 调 节 范 围 小
（ ∵ 心肌初长度 ≯ 2.25～
2.30um） 。
意义,能精细调节每
搏输出量。
Starling定律,心脏不依赖神经 -体液因素自
身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现象 。
↓
心泵功能的自身调节机制，可通过 心室功能曲线
进步说明,左 中 右
左段, 较陡。心功
正常工作段：表明初
长度在未达到最适前
负荷时，搏功随初长
度 ↑ 而 ↑ 。
中段, 稍平。说明
前负荷 -初长度达上限，
但对搏出量影响不大。
右段, 平坦或略降。
说明心肌有抵抗过度
延伸的特性，保持搏
功基本不变。
2.心肌收缩能力 ＝等长自身调节
概念,指心肌在前, 后负荷不变 （ 心肌初长度不
变 ）,而改变肌缩程度, 速度和张力等方面,实现调
节每搏输出量的内在特性 。
意义,能对持续的, 剧烈的循环变化有强大的调
节作用 。
收缩能力 ↑, NE→β 受体
→ cAMP↑→Ca 2+通道开放
几率 ↑ + 开放 时 间 ↑→
[Ca2+]i ↑→ 心缩力 ↑ 。
收缩能力 ↓, ACh→M 受体
→ 抑 Ca2+通道 +激活 K+通道
→ AP的 2,3期缩短 → Ca2+
内流 ↓→ 心缩力 ↓ 。
影响心肌收缩能力的主要因素,
① 活化横桥数；
② 肌凝蛋白的 ATP酶活性
粗肌丝上的横桥，只有与细肌丝的肌纤
蛋白分子结合形成横桥联接并活化，才能导
致肌丝滑行并产生力。活化横桥数与最大横
桥数的比例，取决于兴奋后胞浆 Ca2+浓度的
升高程度和肌钙蛋白对 Ca2+的亲和力大小
3.后负荷,= ABp
临床,ABｐ持续 ↑→ 心
肌肥厚 → 泵血功能 ↓
搏出量恢复正常
异长自身调节 ↑
前负荷 ↑
剩余量 ↑ ＋回流量不变
搏出量 ↓
射血期 ↓ ＋射血速 ↓
等容收缩期 ↑ ＋心肌缩速 ↓
后负荷 ↑ （一定范围内）
搏出量的调节意义
意义,① 维持组织在不同情况下的血液供应
② 保持心输出量与回心血量之间的平衡
③ 左右心室搏出量失衡时进行调节
原理：通过改变心肌收缩的强度和速度来调
节心搏出量 。
(二 ) 心率
心率 × 每搏输出量＝每分输出量
40～ 180次 /分,↑→ 每分心输出量 ↑
＞ 180次 /分 → 心动周期缩短（尤其心舒期）
→ 充盈量 ↓→ 每搏出量 ↓→ 每分心输出量 ↓ 。
＜ 40次 /分 → 心动周期延长（尤其心舒期）
→ 充盈量达极限而心率太慢 → 每分心输出量 ↓ 。
注：
①每搏输出量在恒定的条件下,心率是调节
心输出量的主要因素。
②心率和心缩力是影响心输出量的主要因素。
③一定范围内,心率 ↑ 可使心输出量 ↑ 。
每分输出量
血 压 ↑
心 率
心肌收缩性 前负荷
每搏出量
充盈时程
静脉血回流速
剩余量后负荷
神
经
体
液
调
节
等长自身调节 异长自身调节
（三）、心力贮备
概念, 心输出量能随机体代谢的需要而增加
的能力。
意义, 反映心脏的健康程度, 心脏泵血功能。
组成 心率贮备搏出量贮备：
收缩期贮备量,55～ 60ml(射血分数 ↑ )
∧
舒张期贮备量, 15ml(∵ 不能无限扩张 )
2倍
心脏每分钟能射出的最大血量,称最大输出量。
健康人约为静息时的 5-6倍
（ Heart as Pump）
心动周期指心脏机械活动的周期；
心肌电周期指心脏生物电变化的周期。
心脏泵血作用,由心肌电活动、机械收缩和瓣膜
活动三者相互联系配合而实现。
一、心动周期
? 心脏从一次收缩
的开始到下一次
收缩开始前，称
为一个心动周期。
? 如心率为 75次
/min，则每一个
心动周期约 0.8秒
见图示,
? 房缩 0.1s
? 房舒 0.7s
? 室缩 0.3s
? 室舒 0.5s
一个心动周期中,
? 1）两心房首先收缩 (0.1s)，继而舒张 (0.7s)
? 2）心房收缩后心室收缩 (0.3s)，随后进入舒张期 (0.5s)
? 3）心室舒张的前 0.4s期间心房也处于舒张期，这一时
期称为全心舒张期
心动周期
? 舒张期长于收缩期
? 全心舒张期 0.4s，这有利心肌休息和心
室充盈
? 心率快慢主要影响舒张期：心率减慢：
心舒期 ↑→ 充盈 ↑ 心率加快：心舒期
↓→ 充盈 ↓
? 心缩 (舒 )期习惯以心室的活动作为心脏
活动的指标。
二、心脏泵血过程
? 心动周期中压
力、容积等变
化
? ⑦心房收缩期
①等容收缩期
②快速射血期
③缓慢射血期
④等容舒张期
⑤快速充盈期
⑥减慢充盈期
主 A内压
左心室内压
左心房内压
心音
心室容积
? (一 )心房的初级泵血功能
? 心房收缩
? ↓
? 心房容积 ↓
? ↓
? 房内压 ↑ (右房 ↑ 4-6mmHg) (左房 ↑ 6-7mmHg)
? ↓
? 房室瓣开放 （动脉瓣处关闭状态）
? ↓
? 挤血入心室 （占心室充盈量 25%）
? ↓
? 心房舒张 （ 75%由 V经心房流入心室）
? （二）心室的射血和充盈过程
? 1.心室收缩期
? (1)等容收缩期：
? 心室开始收缩
? ↓
? 室内压急剧 ↑ （左室内压 ↑ 近 80mmHg）
? ↓
? 房室瓣关闭 (动脉瓣仍处于关闭状态 ) （ 容积
不变、血液不流 ）
? ↓
? 继续收缩
? ↓
? 快速射血期
? （ 2）快速射血期：
? 心室继续收缩
? ↓
? 室内压＞动脉压（左室＞ 80mmHg（右室＞
8mmHg）
? ↓
? 动脉瓣开放（房室瓣仍处于关闭状态）
? ↓
? 迅速射血入动脉 （占射血量 70%）
? ↓
? 心室容积迅速 ↓
? ↓
? 减慢射血期
? (3)减慢射血期：
? 迅速射血入动脉后
? ↓
? 心室容积继续 ↓
? ↓
? 室内压略＜动脉压
? ↓
? 射血能 =血液的动能 继续射血入动脉 （占射
血量 30%）
? ↓
? 心室容积继续 ↓
? ↓
? 心室舒张前期
2.心室舒张期
? (1)等容舒张期：
? 心室开始舒张
? ↓
? 室内压迅速 ↓ （室内压 =动脉压）
? ↓
? 动脉瓣关闭
? ↓
? 心室继续舒张
? ↓
? 室内压急剧迅速 ↓ (室内压仍＞房内压,房
室瓣仍处于关闭状态 ) （ 容积不变、血液不流 ）
↓
? 快速充盈期
? (2)快速充盈期：
? 等容舒张期末
? ↓
? 室内压 ↓ （室内压＜房内压）
? ↓
? 房室瓣开放
? ↓
? 心室继续舒张
? ↓
? 室内压 ↓
? ↓
? 心房和大 V内的血液快速入室 （占总充盈量 2/3）
? ↓
? 心室容积迅速 ↑
? 3)减慢充盈期：
? 随着心室内血液的充盈，心室与心房、
大 V间的压力差减小，血液流入心室的速
度减慢。
? 其前半期为大 V的血液经心房流入心室；
后半期为心房收缩期的挤血入心室。
（四）心房、心室舒缩和瓣膜在心脏泵血
活动中的作用
? 房室瓣关：等容收缩期初
? 房室瓣开：快速充盈期初
? 动脉瓣关：等容收缩期初
? 动脉瓣开：快速射血期初
(四 )心房、心室舒缩和瓣膜在心脏泵
血活动中的作用
心室 → 动脉：心室收缩形成心室 -动脉压力梯度
心房 → 心室：主要依靠心室的舒张 + 心房收缩
（后 1/5时间发挥作用）
如果心房收缩缺失，将会导致房内压增加，
不利于静脉血液回流，从而间接影响心室射血。
临床：瓣膜性心脏病（如二尖瓣狭窄）
三、心音的产生
心音的定义
第一心音：标志心室收缩开始
第二心音：标志心室舒张开始
第三心音：心室壁和瓣膜振动产生
第四心音：心房音（ atrial sound）
临床：心音听诊
四、心泵功能的评定
(一 ) 每搏输出量 （ stroke volume） 和射血
分数 (ejection fraction):
每搏输出量,一侧心室每次搏出的血量（ 70ml）。
射血分数 =每搏输出量／心舒张末期容积
＝ 60～ 80ml／ 120～ 130ml
＝ 50～ 60％
意义,①心舒张末期容积与心缩力有关（因与心
肌初长度呈正相关）。
②心缩 ↑→ 每搏输出量 ↑→ 射血分数 ↑
③ 心室扩大、心功能下降（每搏输出量可
不变） → 心舒张末期容积 ↑→ 射血分数 ↓
（一）每搏输出量及射血分数
（二）每分输出量与心指数
每分输出量,一侧心室每分钟射出的血量
＝每搏输出量 × 心率＝ 5～ 6L/min
变 异,随机体代谢和活动情况而变化 （ 运动,
情绪激动, 怀孕时 ） ；女子较相同体重男子的心输
出量约低 10％ 。
心 指 数,空腹和安静状态下,每平方米体表
面积的每分心输出量。
＝ 3.0～ 3.5L/min.m2
变 异, 10岁心指数最大（ 4L/min.m2以上）；以
后随年龄增长而渐降,到 80岁时接近 2L/min.m2。
意 义,评定不同个体心功能。
（三）心脏作功量
因心脏收缩不仅射出一定量的血液，而且使这
部分血液具有较高的压强能和较快的流速。
在动脉血压不同的个体，心脏要射出等量的血液，
动脉血压高者的心脏就必须加强收缩。
因此，用心脏作功量要比单纯用心输出量评定心
泵血功能更全面。
搏 功 =搏出量 × 1/103 × (平均动脉压 － 平均心房压 ) × 13.6
每分功 =搏 功 × 心 率 × 1/103 = 6.23(Kg.m/min)
（ cm3） (mmHg) (g/cm3)
= 83.1(g.m)
五、心泵功能的调节
每分输出量 ＝ 每搏输出量 × 心率
（一） 每搏输出量的调节
1.前负荷, =心舒末期容量 =异长自身调节
剩余血量,心缩力 ↓→ 剩余量 ↑
前负荷 V血回流速,大 V压 ＞ 房压 → 回流速, 量 ↑
充盈时程,心率 ↓ → 舒张期 ↑ → 充盈量 ↑
前负荷 ↑→ 心肌初长度 ↑→ 肌缩力 ↑→ 搏出量 ↑
（ Starling定律 ）
等长自身调节异长自身调节
‖‖
前负荷, 后负荷,心缩力
↓
前负荷 ↑
（心舒末期容量 ↑ ）
↓
心肌初长度 ↑
↓
心肌收缩力 ↑
↓
心搏出量 ↑
异长自身调节：
心肌收缩力能随心肌
初长度的改变而改变
的现象。
特点, 调 节 范 围 小
（ ∵ 心肌初长度 ≯ 2.25～
2.30um） 。
意义,能精细调节每
搏输出量。
Starling定律,心脏不依赖神经 -体液因素自
身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现象 。
↓
心泵功能的自身调节机制，可通过 心室功能曲线
进步说明,左 中 右
左段, 较陡。心功
正常工作段：表明初
长度在未达到最适前
负荷时，搏功随初长
度 ↑ 而 ↑ 。
中段, 稍平。说明
前负荷 -初长度达上限，
但对搏出量影响不大。
右段, 平坦或略降。
说明心肌有抵抗过度
延伸的特性，保持搏
功基本不变。
2.心肌收缩能力 ＝等长自身调节
概念,指心肌在前, 后负荷不变 （ 心肌初长度不
变 ）,而改变肌缩程度, 速度和张力等方面,实现调
节每搏输出量的内在特性 。
意义,能对持续的, 剧烈的循环变化有强大的调
节作用 。
收缩能力 ↑, NE→β 受体
→ cAMP↑→Ca 2+通道开放
几率 ↑ + 开放 时 间 ↑→
[Ca2+]i ↑→ 心缩力 ↑ 。
收缩能力 ↓, ACh→M 受体
→ 抑 Ca2+通道 +激活 K+通道
→ AP的 2,3期缩短 → Ca2+
内流 ↓→ 心缩力 ↓ 。
影响心肌收缩能力的主要因素,
① 活化横桥数；
② 肌凝蛋白的 ATP酶活性
粗肌丝上的横桥，只有与细肌丝的肌纤
蛋白分子结合形成横桥联接并活化，才能导
致肌丝滑行并产生力。活化横桥数与最大横
桥数的比例，取决于兴奋后胞浆 Ca2+浓度的
升高程度和肌钙蛋白对 Ca2+的亲和力大小
3.后负荷,= ABp
临床,ABｐ持续 ↑→ 心
肌肥厚 → 泵血功能 ↓
搏出量恢复正常
异长自身调节 ↑
前负荷 ↑
剩余量 ↑ ＋回流量不变
搏出量 ↓
射血期 ↓ ＋射血速 ↓
等容收缩期 ↑ ＋心肌缩速 ↓
后负荷 ↑ （一定范围内）
搏出量的调节意义
意义,① 维持组织在不同情况下的血液供应
② 保持心输出量与回心血量之间的平衡
③ 左右心室搏出量失衡时进行调节
原理：通过改变心肌收缩的强度和速度来调
节心搏出量 。
(二 ) 心率
心率 × 每搏输出量＝每分输出量
40～ 180次 /分,↑→ 每分心输出量 ↑
＞ 180次 /分 → 心动周期缩短（尤其心舒期）
→ 充盈量 ↓→ 每搏出量 ↓→ 每分心输出量 ↓ 。
＜ 40次 /分 → 心动周期延长（尤其心舒期）
→ 充盈量达极限而心率太慢 → 每分心输出量 ↓ 。
注：
①每搏输出量在恒定的条件下,心率是调节
心输出量的主要因素。
②心率和心缩力是影响心输出量的主要因素。
③一定范围内,心率 ↑ 可使心输出量 ↑ 。
每分输出量
血 压 ↑
心 率
心肌收缩性 前负荷
每搏出量
充盈时程
静脉血回流速
剩余量后负荷
神
经
体
液
调
节
等长自身调节 异长自身调节
（三）、心力贮备
概念, 心输出量能随机体代谢的需要而增加
的能力。
意义, 反映心脏的健康程度, 心脏泵血功能。
组成 心率贮备搏出量贮备：
收缩期贮备量,55～ 60ml(射血分数 ↑ )
∧
舒张期贮备量, 15ml(∵ 不能无限扩张 )
2倍
心脏每分钟能射出的最大血量,称最大输出量。
健康人约为静息时的 5-6倍
