冠状循环是指供应心肌的动脉和静脉中的血液循环过程。冠状动脉向心肌输送富氧血液,而心脏静脉则引流脱氧后的血液。由于身体其他部分尤其是大脑需要持续稳定的富氧血液供应且不能有丝毫中断,心脏必须持续工作。因此,冠状循环不仅对心脏自身组织至关重要,还关系到整个身体甚至大脑意识水平的维持。冠状循环中断会迅速导致心肌梗死,即心肌因缺氧而受损。此类中断通常由冠状动脉疾病引起的冠状动脉缺血导致,有时也由其他原因如血流阻塞引起的栓塞造成。
结构
冠状动脉
心脏冠状动脉分布示意图(红色标注冠状动脉,蓝色标注其他解剖标志)。冠状动脉向心肌和其他心脏结构供血。两条冠状动脉起源于心脏左侧,位于左心室起始部(根部)。主动脉壁上有三个主动脉窦(扩张部分),位于主动脉半月瓣正上方。其中左后主动脉窦和前主动脉窦分别形成左冠状动脉和右冠状动脉,而右后主动脉窦通常不形成血管。那些停留在心脏表面并沿心脏沟回走行的冠状血管分支称为心外膜冠状动脉。
左冠状动脉向心脏左侧、左心房和心室以及室间隔供血。回旋支起源于左冠状动脉,沿冠状沟向左走行,最终将与右冠状动脉的小分支融合。较大的左前降支(LAD)是左冠状动脉的第二大分支,它沿前室间沟绕过肺动脉干。沿途产生众多小分支,与后室间动脉的分支相互连接,形成吻合支。吻合支是指血管连接形成互通区域,通常允许血液流向某区域,即使另一分支有部分阻塞。心脏中的吻合支非常小,因此这种能力在心脏中受到一定限制,冠状动脉阻塞通常会导致心肌梗死,造成特定血管供血细胞的死亡。
右冠状动脉沿冠状沟走行,向右心房、双心室部分区域以及心脏传导系统供血。通常,一条或多条边缘动脉起源于右心房下方的右冠状动脉,向右心室表层供血。在心脏后表面,右冠状动脉产生后室间动脉,也称为后降支。它沿室间沟后部向心尖走行,产生供应室间隔和双心室部分区域的分支。
心脏静脉
(心脏基底部和膈面示意图,显示部分心脏静脉)引流心肌脱氧血液的血管是心脏静脉。这些静脉包括大心脏静脉、中心脏静脉、小心脏静脉、最小心脏静脉和前心脏静脉。心脏静脉携带低氧水平的血液,从心肌流向右心房。大部分冠状静脉血液通过冠状窦回流。心脏静脉的解剖结构变异很大,但通常由以下静脉组成:流入冠状窦的心脏静脉包括大心脏静脉、中心脏静脉、小心脏静脉、左心室后静脉和马歇尔斜静脉;直接流入右心房的心脏静脉包括前心脏静脉和最小心脏静脉(Thebesian静脉)。
吻合支
(冠状动脉铸型图,右侧=黄色,左侧=红色)两条冠状动脉的分支之间存在一些吻合支。然而,冠状动脉在功能上属于终末动脉,因此这些连接被称为潜在吻合支,缺乏实际功能,与手掌中的真实吻合支不同。这是因为一条冠状动脉阻塞通常会导致心肌组织死亡,因为另一分支无法提供充足的血液供应。当两条动脉或其分支连接时,心肌区域会获得双重血液供应。这些连接点称为吻合支。如果一条冠状动脉被动脉粥样硬化斑块阻塞,第二条动脉仍能向心肌供应富氧血液。但这仅在动脉粥样硬化缓慢发展、使吻合支有机会增殖的情况下才可能发生。
在最常见的冠状动脉配置中,存在三个吻合支区域。左冠状动脉的左前降支(LAD)小分支与右冠状动脉的后室间支在室间沟内连接。更靠上方的位置,在房室沟处存在回旋支(左冠状动脉的分支)与右冠状动脉的吻合支。在室间隔内也存在两条冠状动脉间隔支之间的吻合支。照片显示了右冠状动脉和左冠状动脉供血的心脏区域。
变异
左右冠状动脉偶尔会共用一个主干,或数量增加至三条;额外的分支为后冠状动脉(尺寸较小)。在极少数情况下,第三条冠状动脉会绕主动脉根部走行。
偶尔,冠状动脉会呈现双结构(即通常只有一条动脉的位置存在两条平行动脉)。
冠状动脉优势型
供应室间隔后三分之一的动脉——后降支(PDA)决定了冠状动脉优势型。
- 如果后降支由右冠状动脉(RCA)供血,则冠状循环可归类为"右优势型"。
- 如果后降支由回旋支(CX,左冠状动脉的分支)供血,则冠状循环可归类为"左优势型"。
- 如果后降支同时由右冠状动脉和回旋支供血,则冠状循环可归类为"均衡优势型"。
大约70%的普通人群为右优势型,20%为均衡优势型,10%为左优势型。优势型的精确定义是为房室结供血的动脉,即房室结动脉。大多数情况下,这属于右冠状动脉。
功能
乳头肌供血
乳头肌将二尖瓣(左心房和左心室之间的瓣膜)和三尖瓣(右心房和右心室之间的瓣膜)连接到心脏壁。如果乳头肌功能不正常,左心室收缩时二尖瓣可能会漏血。这导致部分血液"反向"流动,从左心室流向左心房,而不是向前流向主动脉和身体其他部分。这种流向左心房的血液泄漏称为二尖瓣反流。同样,血液也可能从右心室通过三尖瓣泄漏到右心房,这被称为三尖瓣关闭不全或三尖瓣反流。
前外侧乳头肌通常接受两种血液供应:左前降支(LAD)动脉和左回旋支(LCX)动脉。因此,它对冠状动脉缺血(富氧血液不足)通常具有更强的抵抗力。另一方面,后内侧乳头肌通常仅由后降支(PDA)供血。这使得后内侧乳头肌对缺血更为敏感。其临床意义在于,涉及后降支的心肌梗死更可能导致二尖瓣反流。
舒张期变化
心室心肌收缩期(心室收缩)时,心内膜下冠状血管(进入心肌的血管)因心室压力高而受压。这种压缩导致短暂的逆向血流(即血液向主动脉方向回流),进一步抑制收缩期心肌灌注。然而,心外膜冠状血管(沿心脏外表面走行的血管)保持开放。因此,心内膜下血流在心室收缩期间停止。结果,大部分心肌灌注发生在心脏舒张(舒张期)时,此时心内膜下冠状血管开放且压力较低。右冠状动脉的血流永远不会降至零,因为右心室压力低于舒张压。
氧需求变化
心脏根据自身氧需求调节冠状动脉的舒张或收缩程度。这导致冠状动脉充盈困难,而压缩情况保持不变。当血流减少而心脏氧需求增加时,氧输送失败会导致组织缺血(缺氧状态)。短暂缺血与剧烈胸痛相关,称为心绞痛。严重缺血可导致心肌因缺氧而死亡,如心肌梗死期间。慢性中度缺血会导致心脏收缩减弱,称为心肌冬眠。
除代谢因素外,冠状循环还具有独特的药理学特性。其中最突出的是其对肾上腺素能刺激的反应性。
分支
以下是右优势型心脏冠状循环的命名分支:
- 主动脉
- 左冠状动脉/左主冠状动脉(LMCA)
- 左回旋支(LCX)
- 钝缘支#1(OM1)
- 钝缘支#2(OM2)
- 左前降支(LAD)
- 对角支#1
- 对角支#2
- 右冠状动脉(RCA)
- 房室结支
- 右边缘支
- 后降支(PDA)
- 后侧支#1(PL#1)
- 后侧支#2(PL#2)
临床意义
将富氧血液输送至心肌的血管是冠状动脉。当动脉健康时,它们能够自我调节,将冠状血流维持在适合心肌需求的水平。
相对较窄的冠状动脉通常受动脉粥样硬化影响,可能被阻塞,导致心绞痛或心脏病发作。冠状动脉被归类为"终末循环",因为它们是心肌唯一的血液供应源;几乎没有冗余血液供应,这就是为什么这些血管阻塞可能如此关键。
附加图像
- 冠状循环前视图
- 冠状循环后视图
- 冠状动脉示意图
参见
- 冠状动脉异常主动脉起源
- 心脏骨架
- 冠状窦
- 冠状窃血
- 心脏病学
- 左冠状动脉
- 右冠状动脉
参考文献
本文内容摘自CC BY许可的书籍:OpenStax College,《解剖学与生理学》,OpenStax CNX,2014年7月30日。
维基共享资源中有关于冠状循环的多媒体资源。
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