心臟

 

 

 

 

心臟的構造

 

 

在平均七十年的壽命中,人類的心臟跳動了二十五億次,並且只在兩次心跳之間獲得了短暫的休息。心臟大部份是心肌組織,稱為心肌層,心肌層被一層堅硬的纖維結締組織所保護,稱為心包膜。結締組織與內皮組織形成心臟的平滑內襯,稱為心內膜。

 

 

 

 

 

    心臟為具有瓣膜的四房室幫浦,可維持單一方向的血流。血液由這些房室打出去,房室出口處的瓣膜(如房室瓣、半月瓣)負責把關,可防止血液倒流。心房中隔和心室中隔將心臟分為左心和右心,右心房由上下腔靜脈接受全身的回流血液;此兩靜脈為身體中最大的靜脈。右心室接受來自右心房的血,並經由肺動脈將血液打入肺臟。左心房經由四條靜脈接受來自肺部返回的充氧血。左心室接受來自左心房的血,將之打入主動脈而進入體循環中。

 

 

心臟自己另有一套冠狀循環coronary circulation),氧氣經由兩條冠狀動脈分支成微血管床而到達心肌細胞。冠狀動脈是主動脈的第一個分支,其管徑非常小,它們可能因為心臟血管方面的疾病造成阻塞。

 

 

 

 

心臟週期(cardiac cycle

    心臟肌肉收縮與放鬆形成心跳,心臟的四個腔室完成了收縮及舒張的過程稱之為心臟週期。

   當心臟處於舒張狀態並充滿血液的同時,心室也同時舒張。當心房內的壓力上升,房室瓣就受壓力而開啟,並且當心房收縮時心室便會充滿血液。接著心室收縮,使得房室辦關閉,並且使心室內的壓力大於連接心室的血管血壓,連接於心室的血管分別是主動脈及肺動脈。隨著壓力的上升,半月瓣開啟並且血液離開心臟進入血管。當血液進入血管後,心室舒張,心臟週期又重新開始。

 

 

 

 

 

    在心臟週期中,血液與心臟的運動產生震動,聽起來像是「lub-dup」的聲音,這種聲音可以在胸腔聽到。「lub」的聲音表示心室收縮時,房室瓣關閉的聲音;而「dup」的聲音則是代表心室舒張,半月瓣關閉的聲音。

心臟傳導系統cardiac conduction system

    雖然神經系統可以控制心跳的頻度以及強度,但即使是切除支配心臟的自主神經後,心臟仍然可以繼續跳動。心臟之所以能自己跳動的原因在於它的某些肌肉細胞具有自我興奮的作用,它們能引發並傳導動作電位,這些細胞就是心臟傳導系統的基礎。

    對所有的哺乳動物而言,心臟的興奮開始於竇房結sinoateial node或稱SA node),這是一個含有傳導細胞的區域,也是上腔靜脈進入右心房的地方。在沒有外界刺激的情況下,竇房結能週而復始的發生細胞膜變化而產生電位,對人類的心臟而言,每分鐘平均產生七十到八十個興奮波。這種節律性的收縮在胚胎發育早期時即已經開始,引發所有心肌細胞的收縮。雖然所有心臟傳導系統內的細胞都具有自我興奮的特性,但是竇房結的興奮頻率最快,它控制整個心跳頻率,因此稱為心臟整律器(cardiacpacemaker),它的規律性興奮也正式心跳得正常速率。

 

 

 

 

 

   來自竇房結的興奮波傳到兩邊的心房,使它們幾乎同時收縮。興奮波同時也傳導到房室結(artrioventricular nodeAV node),房室結位於右心房的底部,也具有傳導的功能。奮波在房室內的傳導速率較慢,由於在此處的延續,使得心房在心室收縮之前有充分的時間收縮。

   一束傳導性的肌肉細胞,自房室竇離開並分成廣泛的分支,進入兩個心室的內壁。心房和心室之間以不具有傳導性的組織分隔,這一束傳導細胞是它們唯一的傳導路徑,在接收到傳導細胞束傳遞來的訊息之後,心肌大致以整齊的方式收縮。

心臟肌肉的收縮heart muscle contraction

    每一次的心跳,每一個肌肉細胞會一起收縮,就好像它們是個整體。實際上,心肌收縮的單位與骨骼肌相同,然而與骨骼肌不同的是,骨骼肌的末端附著在骨骼上,而心肌細胞會生成分支,並以分支相連,在相連處的細胞膜彼此融合,使相連的心肌細胞接觸更加緊密。我們稱肌肉細胞末端與末端間的細胞膜為心間盤(intercalated disk)。

    心間盤內具有可通訊的界面,訊號能在細胞之間快速的傳遞,興奮性的訊號能使離子在心肌纖維之間傳遞,改變細胞膜的性質,興奮性訊息的傳遞是如此快速,以至於心碩到興奮時,會有如一個單位般地收縮。