心臟活動中的力現(xiàn)象

心臟和血管的力現(xiàn)象血液在人的體內循環(huán)流動，把營養(yǎng)物質輸送到全身各處，并將人體內的代謝廢物收集起來，排出體外。血液循環(huán)系統(tǒng)中血液周流不息、循環(huán)不止，推動血液運動的動力源是心臟，心臟有節(jié)律的收縮和舒張運動，以及心臟瓣膜的單向導流作用，保證了心臟能起到推動血液循環(huán)的動力泵作用。人的心臟分為四個腔室：左心房、右心房、左心室、右心室，心房壁薄、心室壁厚，且左心室比右心室厚，這主要是它們在血液循環(huán)中起的作用及提供和承受的壓力的大小不同所致，右心室的壓力僅為左心室的1/6左右。體循環(huán)動力源于左心室，血泵入主動脈，經(jīng)過動脈、毛細血管、靜脈系統(tǒng)流回右心房，經(jīng)三尖瓣進入右心室。肺循環(huán)的動力由此發(fā)出，右心室收縮將血泵入肺動脈，經(jīng)肺微血管進行氧合后進入肺靜脈，流回左心房，左心房中的經(jīng)二尖瓣再壓入左心室，從而完成了整個血液循環(huán)。心臟的不斷跳動是血液循環(huán)的源動力，生命不止心臟便跳動不休，心臟為什么會有節(jié)律的跳動呢？心臟中的心肌細胞有兩種類型。大多數(shù)為普通心肌細胞，在受到刺激以后，它們將發(fā)生收縮；刺激消失以后則又舒張開來。這樣的一次收縮和一次舒張合起來，便組合成了心臟的一次跳動。另一些細胞為特殊心肌細胞，它們能夠按自身固有的規(guī)律，即自律性,不斷地產(chǎn)生興奮并傳導給普通心肌細胞，對其進行刺激，使之收舒。在心臟的右心房接近上腔靜脈的入口附近，存在著一個由特殊心肌細胞匯集而成的竇房結。它的強有力的自律性興奮，通過傳導系統(tǒng)的傳播，決定著整個心臟的跳動頻率，即心率。因此竇房結是心臟的起搏點。除竇房結之外還有房室結、浦肯野纖維也有自律性，但是這兩處的節(jié)律都比竇房結要低，當竇房結發(fā)生病變時只能靠房室結和浦傾野纖維維持心跳，每分鐘只能跳50次以下，滿足不了身體的需要，于是即發(fā)生多種心律紊亂，甚者可引起心搏停止。這時就需要安裝心臟起搏器，以維持、控制心臟的跳動，保證人體的正常需要。心肌細胞具有對刺激發(fā)生反應的能力，稱為興奮性，興奮性在心肌細胞的一次興奮過程中，發(fā)生周期性變化，該周期性變化包括有效不應期、相對不應期、超常期。心肌能夠在肌膜電位觸發(fā)下產(chǎn)生收縮反應，稱收縮性。心肌收縮性有如下特點：1.心肌細胞收縮性明顯依賴于細胞外Ca2+。因為心肌細胞肌質網(wǎng)不發(fā)達，Ca2+儲存少，故血Ca2+濃度降低，影響心肌收縮。2?心肌收縮有“全或無”的特點。原因是心肌細胞間的閏盤區(qū)電阻小，興奮易通過。3?由于心肌有效不應期長，所以心肌不會發(fā)生強直收縮。心臟的活動是由心肌的收縮性與自律性、興奮性、傳導性共同決定。心臟的活動還應同血管的活動聯(lián)系在一起，因為他們共同組成了血液循環(huán)系統(tǒng)，心臟是動力泵，血管是流體運行的管道，而血液是其中運行的流體，血液是粘性流體，但它和一般均勻的粘性液體又不同，血液中懸浮著很多的血細胞，如：紅細胞、白細胞、血小板等，屬于牛頓流體，而血管既具有彈性又具有剛性，血管的管徑還會受到神經(jīng)調控，使得其流動過程極其復雜。心臟收縮推動血液沿血管按一定方向不斷地環(huán)流全身，心臟通過收縮和舒張交替的周期活動來維持泵血功能。當心臟收縮時，向主動脈射血；心臟舒張時，不射血，假如血管沒有彈性的話，血流將是時斷時續(xù)的。而實際情況并不是這樣的，實際中由于血管的彈性當心臟收縮射血時，血管擴張將暫時沒有流走的血液貯存，心臟舒張時瓣膜關閉，血液無法流回心臟，便在血管收縮的壓力下繼續(xù)向前流動，維持了血液的連續(xù)性。所以，由于血管具有彈性，特別是含有許多彈性纖維的動脈壁，其應力和應變在一定范圍內成線性關系，再加上血液本身的慣性以及內外摩擦等原因，血液在血管中的流動是連續(xù)的。因此，富有彈性的血管對血液的流動既起緩沖作用，又起著推動作用。血管同心臟偶聯(lián)，共同擔負著血液循環(huán)的復雜過程，血液的流動狀態(tài)由心臟的活動狀況和血管的力學性質和狀態(tài)共同決定。心臟的活動狀態(tài)與機體活動相關，當機體處于劇烈運動時，需氧量增加，就需要更多的血液運送氧氣及營養(yǎng)物質，心臟的搏動就會加快。血管的力學性質與血管壁的成份和結構密切相關。血管壁具有多層復合結構，如同一個中空的管道，它承受血管壓力和管外組織的約束。構成血管壁的主要成份是內皮、彈性纖維、膠原纖維和平滑肌。血管的力學性質主要取決于彈性纖維、膠原纖維和平滑肌的性質、含量及空間構型。彈性纖維、膠原纖維和平滑肌在力學性質上有明顯差異。在低應力下承載的主要是彈性纖維和平滑肌，膠原纖維有明顯的滯后環(huán)和應力松馳，不易發(fā)生變形，很高的應力才能引起很小的應變。因此，在高應力時，膠原纖維是主要的承載體。由于心臟的舒縮搏動，使得動脈內壓有升有降，而這種內壓的升降又由于動脈管壁的彈性轉化為脈搏波的形式從主動脈開始，沿著管壁而迅速傳播到各分支動脈，直到微動脈末梢。脈搏波的傳播速度與血流速度是兩種性質完全不同的生理現(xiàn)象，一個是流體的流動，一個是波沿管壁的傳播。當心室收縮射血到主動脈時，長長的血柱以每秒0.2?0.5米的速度沿著動脈系統(tǒng)各分枝流動，流動速度以主動脈最快，到微動脈毛細血管網(wǎng)流速最慢，可以減速到停滯狀態(tài)，而脈搏波的傳播速度則因各段動脈的管壁彈性不同而異。主動脈管壁的彈性纖維最豐富，因而其擴張性和彈性最大，脈搏波的傳播速度最慢，一般為3?5米每秒。中等大的動脈如橈動脈和股動脈，其管壁的彈性纖維較少，擴張性和彈性較小，脈搏波傳播速度較快，約為7?10米每秒。小動脈彈性更小，傳播速度顯著加快，約為15?35米每秒。動脈硬化時，脈搏波的傳播就更快?？梢哉J為血液流速隨著管徑縮小而變慢，而脈搏波的傳播速度隨著管徑減小而變快。由于脈搏是動脈血管隨心臟收縮和舒張而出現(xiàn)的周期性的搏動而形成的，所以脈搏次數(shù)與心率一致。當人體的某器官發(fā)生病變時，通常會使心跳發(fā)生快慢及強弱變化，并在脈搏上表現(xiàn)出來，所以古代的中醫(yī)們通過長期的經(jīng)驗積累可以通過脈相的變化判斷出病癥，而脈相用現(xiàn)在的醫(yī)學術語解釋應該是脈搏波的波形，動脈脈搏波的波形可以用脈搏掃描儀器記錄。動脈脈搏的波形可因描記方法和部位的不同而有差別，但一般都包括以下幾個組成部分：(1)上升支：在心室快速射血期，動脈血壓迅速上升，管壁被擴張，形成脈搏波形中的上升支。上升支的斜率和幅度受射血速度、心輸出量以及射血所遇的外周阻力的影響，射血遇到的阻力大，心輸出量小，射血速度慢，則脈搏波形中上升支的斜率小，幅度也低；反之，射血所遇的阻力小，心輸出量大，射血速度快，則上升支較陡，幅度也較大。大動脈的可擴張性減小時，彈性貯器作用減弱，動脈血壓的波動幅度增大，脈搏波上升支的斜率和幅度也加大。主動脈瓣狹窄時，射血阻力高，脈搏波上升支的斜率和幅度都較小。(2)下降支：心室射血的后期，射血速度減慢，進入主動脈的血量少于由主動脈流向外周的血量，故被擴張的大動脈開始回縮，動脈血壓逐漸降低，形成脈搏波形中下降支的前段。隨后，心室舒張，動脈血壓繼續(xù)下降，形成下降支的其余部分。在主動脈記錄脈搏圖時，其下降支上有一個切跡，稱為降中峽。降中峽發(fā)生在主動脈瓣關閉的瞬間。因為心室舒張時室內壓下降，主動脈內的血液向心室方向返流。這一返流使主動脈瓣很快關閉。返流的血液使主動脈根部的容積增大，并且受到閉合的主動脈瓣阻擋，發(fā)生一個返折波，因此在降中峽的后面形成一個短暫的向上的小波，稱為降中波。動脈脈搏波形中下降支的形狀可大致反映外周阻力的高低。外周阻力高時，脈搏波降支的下降速率較慢，切跡的位置較高。如果外周阻力較低，則下降支的下降速率較快，切跡位置較低，切跡以后下降支的坡度小，較為平坦。主動脈瓣關閉不全時，心舒期有部分血液倒流入心室。故下降支很陡，降中波不明顯或者消失。中國古代的先賢們通過大量地實踐經(jīng)驗及不斷發(fā)展總結形成了體系完善的中醫(yī)體系，中醫(yī)講究望聞問切，其中的切就是切脈，一般用食指中指按病人橈動脈的脈搏，通過觸感反映出脈動頻率，幅度以及