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心动周期

心脏每收缩和舒张一次所经历的时间。在这期间心脏发生生物电、容积、压力、瓣膜等周期性变化。在一个心动周期中,先是两心房收缩,接着心房舒张,当心房开始舒张时,两心室也几乎同时进行收缩,然后心室舒张。经过一短暂休息后,心房又开始收缩,如此周而复始不断进行。一个心动周期持续时间的长短随每分钟心搏次数而定。如成年猪每分钟心搏频率为75次,一个心动周期需时0.8秒,其中心房收缩占0.1秒,舒张占0.

心脏每收缩和舒张一次所经历的时间。在这期间心脏发生生物电、容积、压力、瓣膜等周期性变化。在一个心动周期中,先是两心房收缩,接着心房舒张,当心房开始舒张时,两心室也几乎同时进行收缩,然后心室舒张。经过一短暂休息后,心房又开始收缩,如此周而复始不断进行。一个心动周期持续时间的长短随每分钟心搏次数而定。如成年猪每分钟心搏频率为75次,一个心动周期需时0.8秒,其中心房收缩占0.1秒,舒张占0.7秒,心室收缩占0.3秒,舒张占0.5秒(图1)。无论是心房或心室,收缩期均短于舒张期,这就保证心脏有充分时间充盈血液和休息。心室的舒缩活动是推动血液流动的主要力量,因而心缩与心舒通常是指心室而言。

图1 猪的心动周期

正常动物每分钟心动周期的次数称心率。心率可因动物种类、年龄、性别和其他生理情况而不同。幼年动物心率较快,活动时比安静或睡眠时心率快;肌肉运动、体温升高、进食、环境温度升高等都使心率加快;动物个体大,心率慢;个体小,心率快。各种动物心率的正常变动范围见表。

健康动物的心率

在一个心动周期中,心房和心室肌有次序地收缩和舒张,使心脏内的压力、容积和瓣膜活动发生有规律的变化。压力变化是推动血液流动的动力。心内瓣膜的启闭,使血液沿着一定方向流动。心室的舒缩活动可产生以下各期的变化:①等容收缩期。心室开始收缩,心室内压略高于心房内压时,心室内血液向心房返流,推动房室瓣使之关闭。这时心室内压尚低于动脉压,动脉瓣仍未打开,心室处于密闭状态。虽然此时心室肌的强烈收缩致使心室内压急剧升高,但心室腔内的血液量不变,心室的容积没有变化。②射血期。心室肌继续强烈收缩,当心室内压超过动脉压时,动脉瓣被推开,血液射入动脉,心室容积明显缩小。射血开始时,心室内压上升达顶峰,血液射出速度很快,称快速射血期;随着心室中血液逐渐减少和内压降低,血液射出的速度也逐渐减慢,称减慢射血期。③等容舒张期。心室开始舒张,心室内压低于动脉压,动脉内血液向心室方向返流,推动动脉瓣关闭。这时心室内压明显高于心房压,房室瓣尚未开放,心室又处于密闭状态。心室肌继续舒张,心室内压急剧下降,但心室容积没有变化。④充盈期。随着心室继续舒张,心室容积迅速扩大,室内压明显低于房内压,房室瓣开放,积聚在心房和大静脉的血液迅速流向心室。开始时因心室内压低,静脉内血液快速经心房流入心室,称为快速充盈期;随后血流渐慢,称为减慢充盈期。从心动周期中心室、主动脉和心房内压力变化可看出,其中变化最显著的是心室压力。在左心室舒张末期压力很低,等容收缩期心室内压力急剧上升,至快速射血期达最高峰。心脏收缩产生强大的心室内压,是心脏向动脉射血的动力。心室舒张后,心室内压急剧下降,在心舒早期室内压低于房内压,血液被吸引由心房流入心室。由此可见,心脏射血或充盈血液均取决于心室的收缩和舒张。

在心动周期中,伴随着心脏的舒缩而产生的声音,称心音。在一个心动周期中,可以听到两个心音,即第一心音和第二心音。在心室舒张期,有时还能发生第三心音和第四心音。第一心音又称缩期心音(或收缩音),发生在心室收缩的开始。它是由于心室收缩时,心室内压迅速升高,致使房室瓣突然关闭引起的瓣膜振动,心室射出的血流冲击动脉管壁引起的振动以及心室肌收缩振动等声音混合而成。第一心音的特点是音调较低,持续时间较长;其强度取决于心室肌收缩的力量,心室收缩力愈强,房室瓣关闭愈有力,第一心音也愈强。若用心音记录器,可以从胸部记录出心音图(图2)。在心音图上,第一心音包括四种成分:第一种成分是低频率、低振幅的振动,来源于心室开始收缩,血液冲向房室瓣;第二、三种成分是高频率、高振幅的振动,来源于房室瓣关闭和心室肌收缩时的振动;第四种成分是低频率、低振幅的振动,来源于动脉瓣的开放和心室射出的血液冲击动脉管壁的振动。第二心音又称舒期心音(或舒张音),发生在心室舒张的开始。它是由心室舒张时动脉瓣迅速关闭,血液冲击动脉壁根部以及心室内壁振动而形成的。第二心音的音调较高,持续时间较短,其强弱可反映主动脉和肺动脉压的高低。第三心音,发生在第二心音开始后0.12~0.14秒,是一种频率和振幅都很低的微弱声音,是由于血液从心房快速充盈心室时,形成涡流而振动心室壁所造成。大多数动物的第三心音不能听诊到,但可以用心音记录器清晰地描记出来。第四心音多见于正常马,在狗、猫、牛和羊等动物可在心音图中描记到,它发生在第一心音之前,是一种低频率和低振幅的振动。

图2 正常马的心音图和心电图

从第一心音可检查房室瓣的机能状况,从第二心音可检查动脉瓣的机能状况。心瓣膜因病变而缺损、捲缩或瓣口狭窄时,血液通过病变部位产生涡流,可出现缩期杂音或舒期杂音。因此,听取心音在诊断心脏瓣膜功能方面有重要意义。