一文了解,人体心脏与循环系统
血液循环是维持生命的基本条件,生命不息,循环不止。我们的血液循环具体是怎么实现的呢?你了解多少呢?
作者:徐兴浩/星火锅
来源:双鸭山科研小黑屋
事实上,血液循环的实现需要心脏、血液、血管三者的共同协作。其中心脏是发动机,血液是输送载体,而血管则是输送管道。
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一、循环系统
人体血液循环分为体循环和肺循环两个闭合循环(见图1)。
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体循环
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肺循环
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二、心脏
咱们人体这个泵的设计非常巧妙,它像一个大房子(房室结构),配有门(瓣膜)、电路(传导系统)和水管(冠脉系统)。在各个系统的完美配合下,最终完成每个心动周期,从而将血液源源不断地泵到我们全身各处。
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心脏的房室结构
右心房收集上下腔静脉和冠状窦(即全身静脉)回流的血液。它通过心房间隔与左心房相连,下方通过三尖瓣与右心室相通。 右心室接受来自右心房的血液,并泵血进入肺动脉。它通过心室间隔与左心室相连。右心室肌层较薄,其内壁有肌肉组成的乳头肌与瓣膜相连。 左心房收集肺静脉回流的血液。它通过心房间隔与右心房相连,下方通过二尖瓣与左心室相通。 左心室肌肉最厚,接受来自左心房的血液,负责将血液泵入主动脉送到全身。它通过心室间隔与右心室相连,其内壁同样有肌肉组成的乳头肌与瓣膜相连。
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心脏的瓣膜结构
二尖瓣位于左心房和左心室之间,因由两片瓣叶组成而得名,打开可以使血液从左心房流入左心室,闭合可以防止血液从左心室反流回左心房。 主动脉瓣位于左心室与主动脉之间,由三片半月瓣构成,打开时血液从左心室射入主动脉,关闭时防止血液重新流入左心室。 三尖瓣位于右心房和右心室之间,因由三片瓣叶组成而得名,控制右心房血液流入右心室,防止反流。 肺动脉瓣控制右心室和肺动脉之间的血流,同样是由三片半月瓣构成,防止血液从肺动脉反流入右心室。
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心脏的传导系统
窦房结:位于右心房壁,是心脏正常起搏点,产生心脏激动的起始点。 结间束:窦房节点产生的激动信号是如何传导到房室节点,目前仍存在着争论。研究证实,心房内有些心肌细胞具不同的电生理特征,这些细胞连接窦房结与房室结,称为结间束。 房室结:位于右心房和右心室之间,是心房激动信号传到心室的唯一途径,并且房室结是次级起搏点,许多心律失常多发生于此处。 房室束、左右束支和浦肯野纤维则组成心室快速传导系统,使来自心房的激动信号可以有序地刺激左右心室的同步收缩。它们在心脏传导系统中发挥重要作用。
图3 心脏传导系统
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心脏冠状动脉系统
图4 心脏的冠状动脉
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心动周期
心动周期是指从一次心跳的起始到下一次心跳的起始。可以扼要地归纳为三个主要阶段:心房收缩期,心室收缩期和心室舒张期(图5)。
心房收缩期是心动周期的第一个阶段。它开始于心房的自发性去极化,心房肌细胞内外跨膜电位的变化导致心房肌肉收缩。心房收缩使心房内压力升高,二尖瓣和三尖瓣打开,心房血液被推入相通的左右心室,从而使心室被动充盈。
心室收缩使心室内压力显著增加,当心室压力超过心房压力时,二尖瓣和三尖瓣会被压闭,并防止血液逆流回心房(收缩第一期)。当压力超过主动脉和肺动脉压力时,半月瓣打开,心室血液被射入主动脉和肺动脉(收缩第二期)。
图5 心动周期
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三、小结
心脏传导系统产生激动,并在心房和心室传导,控制心房心室的同步收缩。
冠状动脉系统则为心肌供氧营养,维持心肌收缩功能。冠状静脉系统回收心肌代谢产物。
心房收缩将血推入心室,心室强力收缩泵血进入体循环和体循环。心脏瓣膜控制血流的方向,防止逆流。
体循环将营养和氧气输送全身,肺循环实现氧合作用。
通过心房室结构、传导系统、冠状动脉静脉的配合,最终实现心脏节律性收缩,推动血液完成体循环和肺循环。
参考文献:
1. Frederic H. Martini, et al: human anatomy seventh edition. 2012.
2. Frank H. Netter, et al: Netter’s atlas of human anatomy. 2015.
3. 王庭槐,生理学(第3版). 2015.
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徐兴浩/星火锅
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