心輸出量
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每分鐘左心室或右心室射入主動脈或肺動脈的血量。左、右心室的輸出量基本相等。心室每次搏動輸出的血量稱為每搏輸出量，人體靜息時約為70毫升（60～80毫升），如果心率每分鐘平均為75次，則每分鐘輸出的血量約為5000毫升（4500～6000毫升），即每分心輸出量。通常所稱心輸出量，一般都是指每分心輸出量。心輸出量是評價循環(huán)系統(tǒng)效率高低的重要指標(biāo)。心輸出量在很大程度上是和全身組織細(xì)胞的新陳代謝率相適應(yīng)。
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簡介
心輸出量cardiac output是指每分鐘左心室或右心室射入主動脈或肺動脈的血量
。左、右心室的輸出量基本相等。心室每次搏動輸出的血量稱為每搏輸出量，人體靜息時約為70毫升(60～80毫升)，如果心率每分鐘平均為75次 ，則每分鐘輸出的血量約為5000毫升(4500～6000毫升），即每分心輸出量 。通常所稱心輸出量，一般都是指每分心輸出量。
作用
心輸出量是評價循環(huán)系統(tǒng)效率高低的重要指標(biāo)。為了便于在不
同個體之間進(jìn)行比較，一般多采用空腹和靜息時每一平方米體表面積的每分心輸出量即心指數(shù)為指標(biāo)：
一般成年人的體表面積約為1.6～1.7平方米。靜息時每分心輸出量為5～6升，故其心指數(shù)約為3.0～3.5升／分／平方米。
在不同生理條件下，單位體表面積的代謝率不同，故其心指數(shù)也不同 。新生嬰兒的靜息心指數(shù)較低 ，約為2.5升／分／平方米。在10歲左右時，靜息心指數(shù)最高，可達(dá)4升／分／平方米以上，以后隨年齡增長而逐漸下降。
調(diào)節(jié)心輸出量的基本因素
調(diào)節(jié)心輸出量的基本因素一是心臟本身的射血能力，外周循環(huán)因素為靜脈回流量。
此外，心輸出量還受體液和神經(jīng)因素的調(diào)節(jié)。心交感神經(jīng)興奮時，其末梢釋放去甲腎上腺素，后者和心肌細(xì)胞膜上的β腎上腺素能受體結(jié)合，可使心率加快、房室傳導(dǎo)加快、心臟收縮力加強(qiáng)，從而使心輸出量增加；心迷走神經(jīng)興奮時，其末梢釋放乙酰膽堿，與心肌細(xì)胞膜上的M膽堿能受體結(jié)合，可導(dǎo)致心率減慢、房室傳導(dǎo)減慢、心肌收縮力減弱，以致心輸出量減少。
體液因素主要是某些激素和若干血管活性物質(zhì)通過血液循環(huán)影響心血管活動，從而導(dǎo)致心輸出量變化。血管緊張素Ⅱ可使靜脈收縮，靜脈回流增多，從而增加心輸出量。此外，甲狀腺素（T4和T4）可使心率加快、心縮力增強(qiáng)，輸出量增加。在缺血缺氧、酸中毒和心力衰竭等情況時，心肌收縮力減弱，作功能力降低，因此心輸出量減少。另外，某些強(qiáng)心藥物如洋地黃，可使衰竭心臟的收縮力增強(qiáng)，心輸出量得以增加。
心輸出量在很大程度上是和全身組織細(xì)胞的新陳代謝率相適應(yīng)。機(jī)體在靜息時，代謝率低,心輸出量少；在勞動、運動時,代謝率高，心輸出量亦相應(yīng)增加，以滿足全身新陳代謝增強(qiáng)的需要。人體靜息時輸出量與體表面積具有正相關(guān)關(guān)系。為了便于在不同個體之間進(jìn)行比較，一般多采用空腹和
靜息時每一平方米體表面積的每分心輸出量即“心指數(shù)”為指標(biāo)。
一般成年人的體表面積約為1.6～1.7平方米。靜息時每分心輸出量為5～6升，故其心指數(shù)約為3.0～3.5升/分/平方米。
在不同生理條件下,單位體表面積的代謝率不同,故其心指數(shù)也不同。新生嬰兒的靜息心指數(shù)較低,約為2.5升/分/平方米。在10歲左右時，靜息心指數(shù)最高，可達(dá)4升/分/平方米以上,以后隨年齡增長而逐漸下降。到80歲時其靜息心指數(shù)接近于2升/分/平方米。 從性別來看，由于女性的基礎(chǔ)代謝率一般較同年齡的男性為低，所以女性的心指數(shù)一般較男性低7～10％。 運動可增加心輸出量，良好訓(xùn)練的運動員運動時心輸出量可較靜息時增加6倍，即可達(dá)30升/分以上。睡眠時心輸出量較清醒時約降低25％。婦女經(jīng)期中心輸出量稍降低，經(jīng)期前后略升高，排卵時又稍降低。懷孕時心輸出量約增加8％,與此時代謝率的增加相一致。熱水浴時心輸出量也可增加50～100％。
測定原理和方法
迄今對人體心輸出量的測定尚無精確而簡便的理想方法。目前主要采用以下兩種方法：
測定單位時間內(nèi)經(jīng)過肺循環(huán)的血流量
(即費克氏法) 弗克氏法的原理是：當(dāng)某種指示物在某一定部位（例如，肺部）進(jìn)入血循環(huán)時,其進(jìn)入速率等于該物質(zhì)在進(jìn)入兩側(cè)(例如,肺動脈和肺靜脈內(nèi)) 的濃度差(C2S－C1S)乘以
流量(F)。一定時間內(nèi)的流量 (F)等于同時間內(nèi)該物質(zhì)的進(jìn)入量除以進(jìn)入點兩側(cè)該物質(zhì)的濃度差。應(yīng)用費克氏原理以測定心輸出量時，曾發(fā)現(xiàn)經(jīng)過肺進(jìn)入血循環(huán)的氧幾乎是理想的指示物質(zhì)，因為肺部攝氧速率以及肺部兩側(cè)血氧濃度都容易測定。
例如測得被試者每分鐘吸入氧量為250毫升,如果該時間內(nèi)其每毫升動脈血含氧量為0.20毫升，每毫升靜脈血含氧量為0.15毫升，則每分鐘流過肺循環(huán)的血量即每分心輸出量為5000毫升。此法雖為心輸出量測定的標(biāo)準(zhǔn)方法，但采取混合靜脈血時需用心導(dǎo)管插入右心室或肺動脈，操作不便而且對于技術(shù)不熟練者帶有一定危險性，從而限制其廣泛采用。
指示劑稀釋法
此法系選用一定量（假定為m毫克）無害，不易透出毛細(xì)血管并易于定量的物質(zhì)，例如，某些染料或放射性同位素等，將其迅速注入大動脈中，經(jīng)不同時間后從外周動脈采取血液樣品，以測定該物質(zhì)在動脈血中濃度的變化。當(dāng)注入染料經(jīng)一定時間后，動脈血內(nèi)由于染料的再循環(huán)，動脈血內(nèi)染料濃度回升，然后逐漸降下而達(dá)零點。可用曲線下降坡度外推法或用半對數(shù)坐標(biāo)繪圖法而得到零點濃度的時間。
此法較易操作，無需插心導(dǎo)管，也無需測定氧耗量。故在人體上用指示劑稀釋法測定心輸出量，逐漸代替了費克氏法，特別對嬰兒、心臟病患者更為廣泛應(yīng)用。
心臟射血能力對心輸出量的影響
一般健康成年人靜息時每分心輸出量約5～6升，事實上機(jī)體靜息時
心臟的最大輸出量（容許輸出量）可高達(dá)13～15升/分,只要外周循環(huán)回心血量增加，心輸出量即相應(yīng)地增加，即使排除了神經(jīng)的增強(qiáng)作用，心輸出量仍可達(dá)到容許輸出水平。這說明健康心臟的射血能力遠(yuǎn)超過其靜息時實際射血水平，有很大貯備力量。可用“心臟功能曲線”或稱“心輸出量曲線”來說明這個基本現(xiàn)象:圖1中曲線表明，心輸出量取決于右心房壓力，在一定范圍內(nèi),隨著右心房壓力的增大,可見心輸出量增加。其原因是由于右心房壓力愈大，則進(jìn)入右心室的血量愈多，因而使心舒末期心室容積愈大，即心肌纖維的“初長”較長，從而使心室射血力量增強(qiáng)，輸出量增加。當(dāng)心臟射血能力已達(dá)容許水平時，右心房壓力再增加，心輸出量不再增加,此時曲線呈平臺狀。“正常心臟”曲線所示,當(dāng)右心房壓力超過大氣壓(定為零點)約4毫米汞柱時,心輸出量可達(dá)13升/分，
即達(dá)容許輸出水平；當(dāng)心房壓力為零時，心輸出量約為5升/分，此為正常機(jī)體靜息代謝所需的心輸出量實際水平。可見靜息機(jī)體正常心臟的射血量遠(yuǎn)低于其容許輸出水平。
此時，如果要提高心輸出量，其限制因素顯然不在心臟本身，而在于增加右心房壓力即增加靜脈回流量。從“輕度抑制心臟”曲線可見，當(dāng)右心房壓力約 4毫米汞柱時，此時心輸出量每分鐘可達(dá)9升,仍然超過靜息機(jī)體組織代謝所需的心輸出量水平,例如,在輕度到中等度心肌梗塞時心臟的功能情況。從“嚴(yán)重衰竭心臟”曲線可見，即使在其最高心輸出水平，仍然不能滿足靜息機(jī)體組織所需的心輸出量。換言之，心臟已衰竭到不能射出機(jī)體代謝所需的心輸出水平，此時心輸出量的容許水平已下降到低于實際所需的輸出水平當(dāng)在同一右心房壓力時，心臟功能愈健全，心肌收縮力愈強(qiáng)，則輸出量愈多。心輸出量的容許水平不是固定不變的數(shù)值，它經(jīng)常受到各種生理和病理因素的影響而變化。例如,心交感神經(jīng)興奮可使人體心輸出量的容許水平,從正常靜息時的13～15升/分提高到25升/分左右。這是由于心交感神經(jīng)興奮增加了心縮頻率和心縮強(qiáng)度的結(jié)果。強(qiáng)烈運動時心輸出量可高達(dá)25～35升/分,甚至更高。此外，長期的運動鍛煉，高血壓代償性心室肥大都可增強(qiáng)心臟射血能力，從而提高心輸出量的容許水平。凡能在相同右心房壓力下射出血量較正常為多的心臟，叫做“高效心臟”。反之，在同一右心房壓力下，心臟的輸出量較正常心臟的輸出量為低的叫做“低效心臟”。
靜脈回流量對心輸出量的影響
靜脈回流量愈多,則舒張末期心室容積愈大，即心室肌纖維“初長”增加而使心肌收縮力增強(qiáng)，使每搏輸出量相應(yīng)增加，此現(xiàn)象叫做福蘭克－斯塔林二氏定律，也叫做“異長自身調(diào)節(jié)”。在體循環(huán)中，血液之所以能從動脈經(jīng)毛細(xì)血管、靜脈而回流到右心房，是由于體循環(huán)和右心房之間存在有壓力差，右心房壓力低于體循環(huán)血管中的壓力。當(dāng)體循環(huán)中壓力不變時，如果右心房壓力愈高則壓力差愈小，此時靜脈回流愈少；相反，如果右心房壓力愈低，則壓力差愈大，在一定范圍內(nèi)靜脈回流愈多。右心房壓力
和靜脈回流量的關(guān)系可用“體循環(huán)功能曲線”或稱“靜脈回流曲線”表示之（圖2）。從圖中“正常”曲線可見,當(dāng)右心房壓力約為7毫米汞柱時，靜脈回流等于零，即血流停止。整個體循環(huán)系統(tǒng)與右心房之間的壓力差消失，此時血管內(nèi)的壓力稱“體循環(huán)平均壓”，它代表體循環(huán)血管中單純由于血液充盈所產(chǎn)生的壓力，正常時約為7毫米汞柱。從圖2曲線還可見，當(dāng)右心房壓力降低到零時起，出現(xiàn)靜脈回流量的平臺期，即此后右心房壓力再降低，靜脈回流量不再增加，其原因是由于此時右心房壓力低于大氣壓。腔靜脈因負(fù)壓而管壁陷縮,血液回流阻力增大,故靜脈回流量不再增加。圖2中曲線a代表輸液后靜脈回流量增加，此時體循環(huán)平均壓約為11毫米汞柱,高于正常時的平均壓,表明在相同右心房壓力下，靜脈回流量比正常時為多。相反，曲線c代表失血后體循環(huán)平均壓降低（圖中約為3.5毫米汞柱），在相同右心房壓力下靜脈回流量比正常時少。體循環(huán)平均壓取決于循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的血量與血管容量之間的關(guān)系。如果血量不變而血管容量減小(血管收縮)，可使體循環(huán)平均壓升高，靜脈回流增加；相反，如果血管容量擴(kuò)大（血管舒張）則體循環(huán)平均壓降低，靜脈回流量減少。
靜脈回流量與心輸出量的動態(tài)平衡
靜脈回流量與心輸出量在正常機(jī)體基本上處于平衡狀態(tài)，但兩者經(jīng)常在變動之中，有時心輸出量大于靜脈回流量，有時則靜脈回流量大于心輸出量。當(dāng)發(fā)生此種不平衡狀態(tài)時，心臟將發(fā)揮其調(diào)整作用，經(jīng)過若干次心搏以后又達(dá)到新的平衡。平衡點不是固定不變的，而是隨著
機(jī)體各種功能狀態(tài)而變化。例如，當(dāng)交感神經(jīng)興奮時，心肌收縮力增強(qiáng)，在相同的右心房壓力下心輸出量增加；交感神經(jīng)興奮還使血管收縮，使體循環(huán)平均壓升高，在相同右心房壓力下靜脈回流量增加。故交感神經(jīng)興奮時，心輸出量和靜脈回流量均增加，但右心房壓力變化不大，此時心血管系統(tǒng)功能提高；當(dāng)交感緊張性活動降低時，則與上述情況相反。
以上分析,說明如果心肌收縮性良好，收縮有力,則每搏輸出量增加,心房內(nèi)壓力降低,靜脈回流加速；相反，如果心肌不健全，收縮力減弱，則每搏輸出量減少，心房內(nèi)壓力升高，靜脈回流減慢。所謂心肌收縮性或心肌收縮力,是由心肌細(xì)胞興奮-收縮耦聯(lián)各個環(huán)節(jié)以及收縮過程中能量釋放和能量轉(zhuǎn)換的強(qiáng)度與速度所決定的，而與心肌纖維的“初長”、心肌橫橋聯(lián)結(jié)的數(shù)目即肌絲重疊的程度無關(guān)。當(dāng)心肌收縮性良好時，它激活所產(chǎn)生的收縮反應(yīng)加強(qiáng)，速度加快，因而輸出量增加；反之，則輸出量減少。這種心肌收縮性與心輸出量之間的正變關(guān)系而不依賴于心肌“初長”所進(jìn)行的調(diào)節(jié)作用，稱為等長自身調(diào)節(jié)。
左心房壓力和動脈壓對左心室輸出量的影響
左心房壓力和動脈壓可分別代表前負(fù)荷和后負(fù)荷對左心室輸出量的影響。一般來說，左心房壓力(前負(fù)荷)愈高，則左心室輸出量愈多；相反，動脈壓（后負(fù)荷）愈高，則左心
室輸出量愈少。當(dāng)左心房平均壓較低時，平均動脈壓的變化對左心室輸出量的影響不大；當(dāng)左心房平均壓較高時，則平均動脈壓的變化對左心室輸出量的影響較大。即當(dāng)平均動脈壓低時，左心室輸出量大；動脈壓高時，左心室輸出量小。當(dāng)平均動脈壓較高時，左心房平均壓的變化對左心室輸出量的影響不大；當(dāng)平均動脈壓較低時，左心房平均壓的變化對左心室輸出量的影響較大。總之，左心房平均壓越高，平均動脈壓越低，則左心室輸出量越多；相反，左心房平均壓越低，平均動脈壓越高，則左心室輸出量越少，當(dāng)平均動脈壓極度高時，左心室輸出量等于零，即左心收縮力不能克服后負(fù)荷的表現(xiàn)，是嚴(yán)重心力衰竭的癥狀。
心輸出量取決于每搏輸出量和心率，除心臟本身功能狀態(tài)可影響心輸出量外（即前述異長自身調(diào)節(jié)和等長自身調(diào)節(jié)），它還受體液和神經(jīng)因素的調(diào)節(jié)。心交感神經(jīng)興奮時，其末梢釋放去甲腎上腺素，后者和心肌細(xì)胞膜上的β腎上腺素能受體結(jié)合，可使心率加快、房室傳導(dǎo)加快、心臟收縮力加強(qiáng)，從而使心輸出量增加；心迷走神經(jīng)興奮時，其末梢釋放乙酰膽堿,與心肌細(xì)胞膜上的M膽堿能受體結(jié)合，可導(dǎo)致心率減慢、房室傳導(dǎo)減慢、心肌收縮力減弱，以致心輸出量減少。
體液因素影響心血管活動
體液因素主要是某些激素和若干血管活性物質(zhì)通過血液循環(huán)影響心血管活動，從而導(dǎo)致心輸出量變化。血管緊張素Ⅱ可使靜脈收縮，便靜脈回流增多，從而增加心輸出量。此外，甲狀腺素(T4和T3)可使心率加快、心縮力增強(qiáng)，輸出量增加。在缺血缺氧、酸中毒和心力衰竭等情況時，心肌收縮力減弱，作功能力降低，因此心輸出量減少。另外，某些強(qiáng)心藥物；如洋地黃，可使衰竭心臟的收縮力增強(qiáng)，心輸出量得以增加。
影響心輸出量的因素
影響因素;心輸出量取決于搏出量和心率。
搏出量的調(diào)節(jié)
a.異長自身調(diào)節(jié)：是指心肌細(xì)胞本身初長度的變化而引起心肌收縮強(qiáng)度的變化。在心室和其他條件不變的情況下，凡是影響心室充盈量的因素，都能引起心肌細(xì)胞本身初長度的變化，從而通過異長自身調(diào)節(jié)使搏出量發(fā)生變化。心室充盈量是靜脈回心血量和心室射血后余血量的總和，因此凡是影響兩者的因素都能影響心室充盈量。異長自身調(diào)節(jié)也稱starling機(jī)制，其主要作用是對搏出量進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。 b.等長自身調(diào)節(jié)：是指心肌收縮能力的改變而影響心肌收縮的強(qiáng)度和速度，使心臟搏出量和搏功發(fā)生改變而言。橫橋連接數(shù)和肌凝蛋白的ATP酶活性是控制收縮能力的主要因素。 c.后負(fù)荷對搏出量的影響：心室肌后負(fù)荷是指動脈血壓而言。在心率，心肌初長度和收縮力不變的情況下，如動脈血壓增高，則等容收縮相延長而射血相縮短，同時心室肌縮短的程度和速度均減少，射血速度減慢，搏出量減少。另一方面，搏出量減少造成心室內(nèi)余血量增加，通過異長自身調(diào)節(jié)，使搏出量恢復(fù)正常。隨著搏出量的恢復(fù)，并通過神經(jīng)體液調(diào)節(jié)，加強(qiáng)心肌收縮能力，使心室舒張末期容積也恢復(fù)到原有水平。
心率對心輸出量的影響
心率在60~170次/分范圍內(nèi)，心率增快，心輸出量增多。心率超過180次/分時，心室充盈時間明顯縮短，充盈量減少，心輸出量亦開始下降。心率低于40次/分時，心舒期過長，心室充盈接近最大限度，再延長心舒時間，也不會增加心室充盈量，盡管每搏輸出量增加，但由于心率過慢而心輸出量減少。可見，心率最適宜時，心輸出量最大，而過快或過慢時，心輸出量都會減少。
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