開心,是我們生活的基本需求吧!任何事情,只要在「開心」這個前提下,通常沒有完成不了的~
有些事情現在很開心,可是之後會不開心!所以,我們會需要一點點遠見,為了得到比較多的開心,學會不要用「短短」的一下子,去造成日後「常常」的煩惱!
不容易啊~ 這種遠見!也是得從很多的不開心學得啊!
『隆-咚』究竟發生了什麼事?
心臟瓣膜包括房室瓣及半月瓣。所有瓣膜尖端開口方向與血流方向相同。所以,房室瓣開口朝向心室、半月瓣開口則朝向動脈。並有腱索及肌腱將瓣膜緊抓防止逆流。而瓣膜關閉時所產生的聲音就是心音。若瓣膜狹窄或無法完全開啟,就會造成阻力,不要小看這個阻力,常常,會讓心室產生更高的壓力,讓心臟過度勞累。
心臟位於胸腔內、富含肌肉的器官,外面由一層稱為心包膜(pericardium)的保護性纖維囊包圍;心包膜的內面還有一層心內膜(epicardium),與心臟緊密相連。每年有1%的心肌細胞得以再生,同時,又有1%的心肌不收縮,只負責產生動作電位。一個心臟週期,就是血液從靜脈回到心房流到心室,然後心室再把血送到動脈,微血管,靜脈的過程。不管是體循環還是肺循環,他的終點站或起始站,都是心臟。
心動週期
1. 等容心室收縮期:肌肉做等長收縮(橫橋與肌動蛋白結合,但還沒拖動)。但橫橋循環已啟動,所以心室壓力不斷上升,推動房室瓣,使之關閉(第一心音)。不過,因為橫橋還拖不動肌動蛋白,所以,心室壓力還無法超過動脈,因此半月瓣尚未打開。當兩個瓣膜都是關閉時,心室的容積不變。這就是「等容」的原因。此時心室體積最大,容積稱為EDV舒張末期容積。這時的心電圖為QRS波,因為心室肌肉去極化,才能產生心室肌肉的收縮。
2. 心室射血期:肌肉進入等張收縮(產生力擊,橫橋拖動),心室壓力大過動脈,所以半月瓣開。心室收縮血液送去動脈,所以心室體積下降。因為心室壓力遠大於心房,所以房室瓣仍然關閉。
3. 等容心室舒張期:肌肉的橫橋與肌動蛋白開始分離,但彈力還沒啟動,所以肌肉還維持在收縮時的大小。但心室壓力持續下降,而動脈因為充血,壓力大於心室,於是將半月瓣回推而關閉(第二心音)。不過心室壓力仍大於心房,所以房室瓣未打開。兩個瓣膜都關閉,因此容積將無法改變。此時心室體積最小,此時的容積稱為ESV收縮末期容積。這時心電圖為T波。因為心室處於再極化,心室肌肉才會放鬆。
4. 心室充血早期:肌肉開始回彈而拉長,心室體積變大,但壓力因此變小,甚至低於心房,使心房將房室瓣推開,心室開始充血,可達最大容積時的80%。
5. 心室充血晚期:這時發生心房收縮,將剩餘的20%血液排射至心室中 → 心室準備又要再一次收縮了。這時發生心電圖的P波,心房動作電位去極化,因此產生心房肌肉收縮。
※SV(心搏量)=一次心跳心室所射出的血液量=EDV-ESV。
在靜止休息的情況下,若EDV為110~130ml,心搏量為70~80ml,則射出比例是60%,心搏量除以EDV就是射出比例,60%的射出比例代表當心室內的舒張末期容積有100ml的血液時,在心收縮期能射出60ml到動脈;若是在運動時,身體能自動調整,射出比例甚至能高達90%,因此心室的射出比例愈大,就代表身體正在運動中,心搏量會上升。
在靜止休息的情況下,若EDV為110~130ml,心搏量為70~80ml,則射出比例是60%,心搏量除以EDV就是射出比例,60%的射出比例代表當心室內的舒張末期容積有100ml的血液時,在心收縮期能射出60ml到動脈;若是在運動時,身體能自動調整,射出比例甚至能高達90%,因此心室的射出比例愈大,就代表身體正在運動中,心搏量會上升。
心臟跳動的速度誰來控制?
心肌細胞有99%是橫紋肌,只有1%是沒有橫紋的節律細胞,負責動作電位的啟動及傳導。所以要回答這個問題,要先明白,這些電是如何傳遞的?
1. 首先由右心房接近上腔靜脈的竇房結(SA-node),自動去極化產生動作電位,並將電位傳給旁邊的心肌細胞,藉由電性突觸傳遍整個心房,使所有心房細胞同步去極化收縮。
2. 之後電會到達右心房房中隔下方的房室結(AV-node),之後AV-node再往下傳到希氏束,希氏束再往下傳到浦金森纖維,浦金森纖維往下走到心尖處後,再往上走到左右心室,因此心室收縮是由心尖開始往上收縮,才能有效的將心室的血液像捲毛巾般的射入動脈中。
而當SA-node無法發揮功能時,AV-node也能替代它的功能自動去極化,但AV-node將電往心室傳,會使心室充血晚期,心房無法收縮將剩餘的20%血液排空至心室中;而當AV-node也損壞時,雖然希氏束也能自動去極化發動作電位,但功能不佳、無法維持正常的節律。所以異位性節律點是指心臟搏動的起始點,不是由竇房結發出的,而是由房室結或希氏束所發出。
竇房結及所有的節律細胞在未到達閾值之前的去極化(HCN節律點電位)是由三種離子構成。包括打開細胞膜上短暫的鈣離子通道(T型鈣通道),透過F通道的鈉離子,以及關閉鉀離子通道造成造成去極化。當超過閾值去極化後,才打開細胞膜上電位控制的長效的鈣離子通道(L型鈣通道),而達動作電位的高峰後,再極化是透過打開電位控制的鉀離子通道,讓電位回到原先的膜電位。之後又立即自動去極化,重複上述的步驟。因此節律細胞並沒有靜止膜電位。而閾值前去極化的斜率,是可以被交感及副交感神經所調控的。
交感可以使斜率變大、更快到達閾值然後去極化,這是因為交感神經透過β1接受器,影響了F通道的鈉離子,因此交感可以使心搏速率加快;副交感則會使斜率變小,因為乙醯膽鹼透過蕈毒鹼接受器,打開一群鉀離子通道,時膜電位下降,因此增長了到達閾值所需的時間。所以副交感會使心搏速率減慢。
所以正常情況下,竇房結的放電速率決定了心跳的速率。
一般心肌細胞的動作電位
一般心肌細胞是直接接收傳導系統的動作電位,打開電位控制的鈉通道直接去極化,所以一般的心肌細胞沒有閾值。當鈉通道打開達到動作電位高峰後,鈉離子通道就會去活化,接著會打開長效型的鈣離子通道,此通道打開的時間維持的相當久,因此造成了動作電位的高原期(平原期),這拉長的去極化,會讓電位控制的鈉離子通道,無法由去活化進入關閉,因此就會處在動作電位的絕對不反應期,無法再次去極化收縮。要維持這麼久的時間,就是為了讓心肌細胞的動作電位,與肌肉收縮的時間重疊,這樣可避免心肌產生強直收縮。最後,電位控制的鉀離子通道打開造成再極化,因此回到靜止膜電位,心肌細胞休息,回到靜止膜電位時就是心舒張期。然後等待下一個,由竇房結傳出的動作電位而去極化收縮。
心臟的節律細胞及心肌細胞的動作電位皆有使用到鈣離子,因此臨床上鈣離子通道的拮抗劑或致效劑,會被用來當作調整心律不整及增強心肌收縮力的用藥。
心電圖
當心臟傳出動作電位,這些電流變化會影響細胞外液,而流竄全身,因此能夠在手腕、腳測得來自心臟的電流變化,即為心電圖。
一次的心跳會產生3個波形,P波、QRS複合波及T波。P波是心房去極化所產生的波,發生於心室充血晚期;QRS波是心房再極化合併心室去極化所產生的複合波,發生於等容心室收縮期;T波是心室再極化所產生的波,發生於等容心室舒張期。
心律不整是心臟的節律異常,心搏過速是心跳>100次/分,心搏過緩是<60次/分,但在某些情況,即使心搏速率超出60~100次/分的範圍也是正常的生理狀態,例如:一個運動員在運動適應現象下,高度活化副交感,在休息時心搏速率可維持在40~50次/分,或是一個人在運動時,刺激交感所導致的心搏過速都是屬於正常的。
異位性節律點是指心臟搏動的起始點,不是由竇房結發出的,而是由房室結或希氏束所發出,將會造成心房或心室細胞節律不協調、每個細胞各自跳自己的,導致纖維顫動;另一種心搏過速是心臟呈現撲動狀態,撲動與纖維顫動不同的是,撲動即使心臟收縮非常快速,但仍然是具協調性的。
心電圖從產生P波到R波之間相隔了0.12~0.20秒稱為房室結延遲,會造成房室結延遲的原因是,當竇房結發出電位,讓整個心房及房室結去極化時,房室結收到電位訊號後,沒有馬上往希氏束傳遞,而延遲了0.12~0.20秒,目的是為了要讓心房先收縮完,才能換心室收縮,是正常的生理現象,但若延遲超過0.2秒以上就稱為房室結傳導阻斷,為病理現象。
血液的內容物
血液離心後,較重的血球會沉在下面,較輕的血漿會在上面。血球占整個血液體積的比例就稱做血比容(正常值:男生45%、女生42%),而因為這些血球有99%都是紅血球,所以,血比容也就是紅血球佔血液體積的比例。一個人的血色素或血比容,若低於正常值就是貧血。
血漿裡面有固定存在於血漿中的血漿蛋白(白蛋白、球蛋白、纖維蛋白原),這些血漿蛋白是由肝臟所製造,是血液中最大量的溶質成分,血液的膠體滲透壓,主要也是由血漿蛋白所提供,而當肝臟無法製造足夠的血漿蛋白,使血液的滲透壓下降時,將會使水分往組織移動,造成全身性水腫。而纖維蛋白原是負責凝血功能,而當凝血過程,使纖維蛋白原變成纖維素時,血漿中就沒有纖維蛋白原了,剩下的部分就稱為血清。
※血比容=血容比=hematocrit, Hct/Ht
紅血球
紅血球呈雙凹圓盤狀,一方面可以增加表面積,以利攜帶更多的氧氣,另一方面則是能讓紅血球順利通過細小的微血管。當紅血球無法維持雙凹圓盤狀時,就有可能會塞住微血管,例如鐮刀型貧血,其紅血球呈鐮刀型容易互相纏在一起而堵塞血管,造成末梢缺氧疼痛。
一個紅血球內含有一億個血紅素,一個血紅素有四個血基質(每個血基質中央都有一個鐵原子,可與一個氧分子結合),成熟後會失去細胞核及所有胞器,但造血功能不良時,則會在血液中看到網狀球(是不成熟的紅血球,內含有胞器,看起來像網狀,無法發揮功能)。而紅血球平均壽命約120天,由肝臟和脾臟負責分解老舊的紅血球,裡面的鐵質會回收再利用,意味著每天會消滅並重新製造2500億顆紅血球。
紅血球細胞分裂需要葉酸、維生素B12(需靠胃分泌的內在因子才能被人體吸收)的參與。葉酸可刺激細胞分裂,對神經細胞分裂更為重要。而葉酸要產生作用則必須有維生素B12的幫助,如果胃切除或其他原因導致內在因子無法分泌、無法吸收維生素B12時,就稱為惡性貧血,須額外補充維生素B12以維持正常細胞分裂功能。骨髓負責製造紅血球,腎臟則會透過氧的偵測器,來控制體內紅血球的數量,腎臟可藉由釋放紅血球生成素,來通知骨髓需製造紅血球的量。
※紅血球的製造與血紅素的合成需要:Fe2+、維生素B12、葉酸。
★變性血紅素血症:某些物質會使Fe2+便成Fe3+,Fe2+可攜帶氧氣,Fe3+則無法 攜帶氧氣。因此,當二價鐵離子變成三價鐵離子時,就會失去攜帶氧氣的功能, 而形成變性血紅素血症。如酚類(Phenol)、重鉻酸銨(Cr2O7)、氰化物、清潔劑 (Chlorhexidine)、芳香族碳氫化合物、銅離子等,皆會產生變性血紅素,當血 液中變性血紅素的濃度>1.5g/dL(7-10%)時,皮膚會發紺,抽血或靜脈注射 時,血液會呈現巧克力色。
造血
骨髓中有多功能造血幹細胞,能製造出白血球、紅血球及血小板,非顆粒性白血球,其功能大約可維持100~300天,而顆粒性白血球的生命週期很短,大約只有12小時至3天。血小板是骨髓中的巨核細胞的碎片、沒有細胞核,但可像白血球一樣做變形蟲運動,大約可存活5~9天,老舊血小板將會在脾臟及肝臟中被破壞。造血的幹細胞,源自人類胚胎的卵黃囊,之後在胎兒早期就轉移到肝臟負責,出生前幹細胞又會轉移到骨髓,因此,胎兒出生時的造血任務由骨髓來完成,而肝臟在出生不久後就會停止造血功能。
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