心臟是由心肌細胞、纖維組織與血管交結而成的一個器官。大體來說可分四個腔室,即左心房、右心房、左心室及右心室。左右心房的外壁較薄,主要用來收集由靜脈系統回流的血液,而以房中隔分隔開來。左右心室以室中隔分隔,其心肌壁較厚,主要藉由心肌細胞協同地以強而有力的收縮,將心房流入的血液射到動脈系統,可說是身體所有循環的原動力。若心肌有問題,則將影響其收縮力,並且造成血液循環不足,而難以應付其他器官正常運作的以應付需求(稱為心臟衰竭)。 心房與心室之間有一個瓣膜,藉以區分血液的流向,使血液不致逆流回到心房。右側的瓣膜有三瓣,稱為三尖瓣;左側則只有兩瓣,稱為二尖瓣。由於其形狀頗似教堂裡僧侶的帽子,所以也稱僧帽瓣。此外,左右心室分這些瓣膜的完整性對循環而言非常重要,若有病變(如風濕性心內膜炎)會導致開啟不暢(稱為狹窄),或關閉不完全(稱為閉鎖不全或逆流)如果持續惡化,終會引起一連串變化而造成心臟衰竭。
心臟功能運作
心臟是一個很神奇的器官,它是身體活動力的泉源。心臟每天24小時不停的以每分鐘60~100次規律地跳動著,藉由與它相連的動脈、靜脈與微血管所形成的循環系統,負擔全身各器官系統的活動,有道是牽一髮而動全身。只要心臟一停止跳動,人便會在短時間內死亡。要持續扮演這麼重要的角色,必須有絕對精密的幾種系統交替協同運作才行,這些系統就像是我們所住房子一樣,要有電力,水(血液)以及電信(神經及內分泌)等系統才能運作。
心臟電力系統
心臟就像是一個冷氣或冰箱的壓縮機一樣,是經過精密的設計,可以讓心室肌肉定時收縮,或擴張休息,以儲備能量作為下一次收縮之用。心室收縮有一種「全或無」的特點:簡單地說,心室的肌肉細胞,要麼就全部收縮,不然則就全部休息。要達到這種萬眾齊心的效果,就要有一套傳遞訊號的裝置(稱為心臟的傳導系統),將信號(微量的電流)經此系統傳至所有心室的細胞,以達到整齊劃一的收縮動作。另外,這項信號傳遞會在心房與心室交界處稍事停留,好讓心房的血液能在心室收縮的前一刻,流進心室從事最有效的收縮。
一般來說,心臟的傳導系統包括信號原始起點的竇房結、心房內傳導束、房室結及心室內的傳導束等。心室內傳導束又分為希氏束及左右束枝,在細分布到各個心肌細胞(圖23)。這個傳導系統中的任何部位發生問題,均會導致各式各樣的心律不整,包括起搏障礙與傳導障礙。
心臟血液供應
心臟除了類似壓縮機般系統的具有機械功能外,也相對的極其耗用能源。由於它本身也是一個肌肉組織,尤其是左心室強而有力的心肌系統,更有所有動力的來源,也因此它需要有自己的循環系統來大量供應氧氣與養分,並將新陳代謝所產生的廢物帶走。
心臟的血液循環包括動脈與靜脈(圖24),以及佈滿於心肌內的微血管。其中以動脈系統最重要,包括左右兩條動脈及其分支。由解剖學上來看頗像是一頂皇冠,所以便稱為冠狀動脈。左冠狀動脈從主動脈分出後不久即分為兩支,分別稱為左前降支與左迴旋支。前者沿左右心室的中間前進生長,主要供應血液給心室中隔及左心室前壁,後者則供應左心室後側壁血液。而右冠狀動脈除供應右心室外,也供應左心室的下壁及一部份心室中隔。
這些動脈若發生問題(最常見者為動脈硬化所導致的冠狀動脈病),使遠端的血液供應不足,就會引起心肌缺血,甚至壞死(稱為心肌梗塞)。這就是我們常說的冠心病了。至於心臟的靜脈系統,大抵沿著冠狀動脈分布,最後匯集到冠狀竇,再流入右心房。
心臟神經及內分泌調節
心臟的收縮功能的快慢,大都受到神經與內分泌系統的調控才能穩定地進行,以適應環境及生理循環所需。譬如,夜間睡眠時,心跳數下降,醒來時則加快。遇到緊急狀況時,能發揮身體的功能極限,以應付危險等。
一般來說,心臟沒有感覺及運動神經,只有自主神經系統分布其間,包括副交感神經(主要為迷走神經)及交感神經。前者使心跳變慢,後者則使它加快,並加強收縮力。
身體的內分泌器官,如甲狀腺與腎上腺。其所分泌的激素會直接經由血液循環送到心臟,以從事調解心臟活動的功能。有趣的是,心肌細胞本身也會分泌一些激素來作部份調解,若分泌量過多的時候,還可經由血液流到腎臟或肺臟調和全身的功能。