第1章 冠心病的病理机制 (2)
（5）冠状动脉的吻合：正常心脏血管在出生时就存在着丰富的吻合，这些吻合的长度和直径随年龄的增长而增大，至18～20岁时达到成人的大小。冠状动脉的吻合可分3种类型，冠状动脉分支之间的吻合、冠状动脉分支与心外血管之间的吻合、冠状动脉的分支与心腔交通。
冠状动脉广泛而丰富的吻合，具有重要的临床意义。在冠状动脉发生狭窄或阻塞的情况下，这些吻合为逐步建立有效的侧支循环提供了形态学基础。大量腐蚀标本观察到，正常心脏的冠脉吻合血管是比较直的，而在冠状动脉闭塞的心脏，吻合血管多盘曲。说明血液绕过发生阻塞的血管，从其他路径继续流通循环为心脏提供养分，也就是发生了代偿性的侧支循环。
（6）冠状动脉的变异与畸形
①冠状动脉起点与分支的变异：例如有的冠状动脉开口位置偏高，即冠状动脉开口于主动脉窦嵴以上；有的心脏只有单一冠状动脉；有的旋支与前室间支各自单独起于主动脉窦；前室间支起于右冠状动脉；左、右冠状动脉起于同一主动脉窦等。这些变异都很少见，一般不影响生理功能，但会给冠状动脉造影和解释造影结果带来困难。由于一些变异动脉的行径特殊，如右冠状动脉起于主动脉左窦，经主动脉与肺动脉之间到达右侧的冠状沟，当主动脉或肺动脉扩大均可压迫变异动脉，导致心肌缺血，甚至发生猝死。
②冠状动脉的畸形：一支或两支冠状动脉起于肺动脉，心壁由静脉血供应，这种新生儿多不能长期存活。冠状动脉静脉瘘，这种畸形是指冠状动脉及其分支与右心房、右心室或肺动脉相通，或冠状动脉与静脉之间相通。冠状动脉静脉瘘有半数以上起于右冠状动脉；90%注入右侧心腔，包括注入右心室、右心房、肺动脉或冠状窦等。存在这种畸形的人多数无明显症状，但有些人由于“窃血”现象较严重，影响心肌的血液供应而发生心绞痛或产生心力衰竭，必要时可进行手术治疗。
3．心脏的静脉结构 心脏的静脉可分为3组：冠状窦及其属支、心前静脉和心最小静脉。
（1）冠状窦（coronary sinus）及其属支：冠状窦位于冠状沟后部，左心房后壁与左心室后壁之间，从左心房斜静脉注入处至冠状窦口，长3～4cm，为心脏最粗大的静脉干。心壁本身的静脉血大部分通过冠状窦回流至右心房。冠状窦口位于下腔静脉口与右心房室口之间，其开口处常有瓣膜，多为半月形。冠状窦的属支从略。
（2）心前静脉（anterior cardiac veins）：起于右心室前壁，可有1～4支，向上越过冠状沟，直接注入右心房。有些心前静脉与心小静脉吻合。
（3）心最小静脉（smallest cardiac vein）：又称Thebesius静脉，是存在于心壁内的一些小静脉，自心壁肌层的毛细血管丛起始，直接开口于各个心腔，开口直径约1mm。其数量和大小变异较大。存在于右心房壁和右心室壁的心最小静脉比较多，分别开口于右心房和右心室，而存在于左心房、左心室的则很少。
冠状窦的属支和心前静脉均属于心脏的浅表静脉。这些静脉在心外膜下存在广泛的吻合。在心尖部有心大静脉与心中静脉吻合。在心左缘附近有心大静脉的属支之间形成吻合。在左心室后壁有左心室后静脉与附近的静脉之间形成吻合。在右心室前面有心前静脉与心小静脉及心大静脉的属支形成吻合。
（二）心脏射血功能
1．概述 从心脏在循环系统中所起的机械作用看，它是个动力器官，射出的血液在动脉、毛细血管及静脉所组成的管道系统中不断地流动，然后又回到心脏，周而复始地循环。
心脏射血时，左、右心室的射血几乎同时进行，而且相似。所以我们只以左心室为例，说明一个心动周期中心脏的射血功能。相比左心室的收缩射血，右心室收缩力量较弱，心室内压只有左心室的1/6～1/4，但因肺循环途径短，血流阻力较体循环小，肺动脉压也较低。因此，两心室的射血量几乎相等。
2．射血原理 心室收缩，心室内压上升，当心室内的压力超过心房内压时，心房与心室之间的“门”（房室瓣）被推动以致关闭。但是此时心室内压远低于主动脉内压，心室内的压力还不足以推开心室与主动脉之间的那道“门”（主动脉瓣），因此心室两端的门都关闭着，心室此时处于密闭状态。心室肌继续强力收缩使室内压迅速地进一步上升，当左心室压力超过主动脉压时，主动脉瓣终于被推开，心室内的血液射入主动脉，称为射血期。
射血期包括快速射血期与缓慢射血期。从射血开始到心室内压达顶点的时期称快速射血期，射出血量占每搏输出量的60%～80%；射血期的后一阶段，心室内血量减少和收缩强度减弱，射血速度减慢，这段时间称缓慢射血期。缓慢射血期的末尾，由于心肌收缩的挤压作用而有较大的动能，心室内的血液依靠惯性作用，继续流入主动脉。但是此时的心室内压已经低于主动脉压了，主动脉瓣因此被关闭，等待下一次射血。
（三）冠状循环
1．冠状循环的解剖特点 心脏为一个工作量很大而又经常处于活动状态的器官。因而心脏所需要的能量和氧供给量很大，而且不能发生中断。心脏的营养物质及氧的供应，几乎全靠冠状循环（coronary circulation）提供，只有心内膜是靠房室腔内的血液供应。由此可见冠状循环的重要意义。
心脏的血液供给来自左、右冠状动脉。在心外膜下，冠状动脉的小分支，与主支成直角方向从心外膜横穿入心肌深层直到心内膜附近，并在心内膜下分支成网。这种分支方式使冠脉血管在心肌收缩时容易受到压迫。冠状动脉之间有分支互相吻合，这种吻合支在中等分支的血管很少，在心内膜较多，但这些吻合支相对的较细，因此，当冠状动脉突然阻塞时，不易很快建立侧支循环，常常导致心肌梗死。但如果冠脉阻塞是缓慢地形成，则侧支可逐渐扩张，代偿地建立新的侧支循环。
左冠状动脉的血液流经毛细血管和静脉后，主要由冠状窦回流入右心房，而右冠状动脉的血液主要经较细的心前静脉直接回流入右心房。另外还有一小部分冠脉血液可通过心最小静脉直接流入左、右心房和心室腔内。
2．冠状循环的生理特点
（1）途径短、流速快：血液从主动脉根部起，经过全部冠状血管到右心房只需6～8s。
（2）血流量大：心脏重300g左右（占体重的0.5%），在安静状态下，总的冠脉血流量为250ml/min，占心排出量的5%，当运动时，冠脉血流量还可大大地增加。
（3）动静脉血氧差大（氧提取率大）：冠状动脉血氧含量为20ml/100ml，冠状窦静脉血氧含量为6ml/100ml，氧提取率已达70%～80%（动静脉血氧差为14ml/min。其他器官的动静脉血氧差为5～6ml/100ml（动脉血氧含量为20ml/100ml，静脉血氧含量为14～15ml/100ml）。这说明心脏从血液中提取的氧远多于其他器官。当运动引起耗氧量增加时，更多地提高氧提取率即增加氧摄取量的潜力很小，心脏必须通过提高冠脉血流量来弥补其需氧量的增加，也就是说，靠扩张冠脉以增加血流量是运动时增加氧供的主要途径。以上特点决定了心肌对低氧与缺血非常敏感的特性。
（4）灌注压较高：冠状动脉直接开口于主动脉根部，再加上冠状血管的途径短，因而在冠状血管较细的分支内，其血压仍能维持在较高水平。
（5）血流量有明显的时相性：由于心脏有节律地收缩与舒张，对心肌血流量的影响也呈现此种节律性，因此，冠脉血流量（CBF）在心缩期和心舒期中有明显的时相性。心缩时，心肌壁的张力突然升高，可将各肌纤维之间小血管压闭，使血流减慢或暂停。心舒时，心壁受到的挤压力减小，冠状血管开放，血流量增多。因此，冠脉血流有明显的断续性。静脉血的回流也与心肌的缩舒有关，收缩时由于肌性心壁的压缩，挤压心肌间的静脉，促进其回流；舒张时静脉血的流出基本停止，所以，静脉血的回流要靠心肌收缩的挤压作用。
（6）代谢调节作用大于神经调节。
3．影响冠脉血流量的因素
（1）主动脉血压：因冠脉血流量与压差（主动脉压与右心房压之差）成正比，又因右心房压低（接近于零）而变化小，所以推动冠脉内血流的动力主要决定于主动脉内的血压。在心脏射血开始时，主动脉内血压较高，冠脉血流量随之增多。到缓慢射血期，主动脉压力下降，冠脉血流量又下降。
（2）冠脉阻力：冠脉血流量和阻力成反比，冠脉阻力不仅决定于冠状血管本身的紧张度，而且还受心肌收缩对冠脉挤压力的影响。
①冠脉血管本身的舒缩状态：小冠脉的舒缩对冠脉阻力有很大影响，冠脉舒张，冠脉血流量可显著增加。表明冠状小血管的舒缩状态是决定冠脉血流量的重要因素。
②心肌收缩的挤压力：由于冠脉的大部分分支深埋于心肌内，所以心肌收缩的挤压作用是构成冠脉阻力的重要因素。在一个心动周期中，心肌的挤压力随心脏的节律性缩舒而变化，由此引起冠脉血流量的周期性（时相性）变化。心舒期是冠脉血流量最多的阶段，占心肌供血的80%左右。在等容舒张期，冠脉血流量突然增加，在舒张早期达到最高峰，然后随主动脉压的降低而回降。心舒张期最低的冠脉血流量与心缩期最高的血流量接近或略高。由此可见，动脉舒张压的高低和心舒期的长短是影响冠脉血流量的重要因素。主动脉粥样硬化患者，因血管壁弹性差，舒张压降低，可导致冠脉血流量减少。又如，心动过速患者，由于心动周期的缩短主要是心舒期缩短，因而冠脉的血流量也减少。
心肌收缩不但造成对冠脉的直接挤压作用，还引起室内压的升高，升高的室内压主要压迫心内膜处心肌，近心外膜处心肌受压较小，心外膜下心肌血流量大于心内膜，因此，冠脉血流量减少时，心内膜比心外膜更易受损。挤压力的大小和心肌发达程度有关，右心室心肌较薄，收缩挤压的力量较小，故右冠脉血流量在整个心动周期中的周期性变化较左冠脉小。