心脏大血管的应用解剖
一、心脏在纵隔内所处的位置和外形
心脏位于纵隔内偏前下部,表面覆盖有心包膜,它本身属于中纵隔部位。心脏是一个中空的、分隔为4个腔的器官,约有1/3在正中线的右侧,2/3在左侧,靠其基部有大血管附着。它的长轴是从其基底部通过心房间隔、心室间隔而到心尖,呈倾斜状,所以心尖指向左前下方,距正中线偏斜60°,而心底是向右后上方,右半心的大部分是在前面,左半心大部分是在后面及下面。从正面看,心脏的右缘为右心房,左缘为左心室。心脏的两侧和前面的大部分被肺和纵隔胸膜所覆盖,前面只有一小部分,主要是右心室,贴近胸骨和第3~6肋软骨,心脏的后面与食管、胸主动脉、奇静脉及迷走神经等相邻,心脏的下面紧贴膈肌腱。
心脏的外形如同一圆锥状,其表面有浅沟可以区分左、右心室和心房。前、后心室间沟区分左、右心室,它们的下端在心尖右侧相交成为心尖切迹;左、右心房间沟较浅而不明显,位于右心房后界与右肺静脉前壁相交接的地方,其表面有一层淡黄色的脂肪组织,在其深部常有数个小静脉跨过心房间沟。
心脏有三面:前面向前凸出称为胸肋面,大部分为右心室和右心房,小部分为左心室和一小部分左心耳。后面主要是左心房。下面平坦与膈肌相贴称为隔面。
心脏有两边缘:左缘较钝,称为钝缘,主要为左心室,斜向下至心尖;左缘上方很短的一段为左心耳。右缘较锐,称为锐缘,右缘上部为右心房,下部为右心室。
二、心脏和大血管在前胸壁上的投影
心脏的各部分及其大血管轮廓在前胸壁上的投影,可借胸骨、肋软骨及肋骨间隙等标志,表示出解剖的部位及关系。
1.心脏 所占据的部位一般在第3肋软骨上缘和胸骨与剑突交界线之间,其边界可借定点及曲线表示。心脏的右缘由一凸面向外的曲线组成,上自右侧第3肋软骨上缘与胸骨连接点外1.25cm处起,向下引至第6肋软骨与胸骨连接点外1.25cm处;由后者画一线,向左横过胸骨剑突关节,至左侧第5肋间距中线7.5~8.5cm处的心尖点,即表示心脏的下缘;由心尖点画一凸面向外的曲线,至左侧第3肋软骨的上缘离胸骨缘2.5cm处,则表示心脏左缘的投影;心脏的上界可借第一点及最末点之间的连接线表示。心包的轮廓与心脏的投影线相同,但其上缘反折处位置较高,一般可借连续于左、右第2肋软骨上缘的横线表示。由心脏上缘两侧画直线,与胸骨柄平行地向上至两侧胸锁关节以外,围成一方形区域,表达大血管所处的部位。
2.大血管 颈内静脉及锁骨下静脉在双侧胸锁关节后合成无名静脉。左无名静脉较长,由左上方斜向右下方,占据胸骨柄后面的右上方部分。两无名静脉在右侧第1肋软骨下缘合成上腔静脉,自此处沿胸骨右缘向下至右心房,长4~5cm,占据右侧第1、2肋间及第1、2肋骨的胸骨端。升主动脉在前胸壁的投影起自胸骨左缘后第3肋软骨下缘,至胸骨右缘第2肋软骨下缘。主动脉弓的上缘正对胸骨柄的中心或略上方,在胸骨左缘向左第1肋间突出,形成X线照片上心脏阴影左缘最高的弯曲。肺动脉及右心室的圆锥部处于胸骨左缘第2肋软骨后,形成心脏阴影左缘第二弯曲。下腔静脉约在右侧第6肋软骨水平进入右心房。
三、心脏和大血管手术时的切口与显露
心脏和大血管的根部都靠近前胸壁,紧贴于胸骨和肋软骨后面,因此心脏和大血管手术切口都采用前面或前外侧径路。显露心包、心脏前壁、右心室、升主动脉和肺动脉主干等部位的前面,以胸骨正中线全部劈开切口较佳。几乎绝大多数的心内直视手术都采用此种切口,但此切口对心脏侧面或偏于后方的部位如左心房和左心耳、下腔静脉穿过膈肌处以及心尖等部位的显露欠佳。有些心脏和大血管的手术可采用单侧胸腔切口,创伤较小而且显露效果也很不错。显露左心房可采用左侧第4肋间前外切口,自胸骨左缘起至腋前线止,并可切断第5肋软骨。此切口常用于手指经左心耳,采用扩张器经左心室做二尖瓣分离术。既可显露心尖,又可显露左心耳。
近年来采用微创手术做冠状动脉搭桥手术采用此切口,显露效果较好。对动脉导管结扎或切断、左锁骨下动脉和肺动脉吻合等手术可采用左侧第3肋间前外切口,对小儿和胸壁较薄的成人颇为适用;但对胸壁较厚的成人或女性乳房丰满者,往往显露不佳,安置Potts-Smith钳也不方便,应用后外侧切口,经第4肋间或沿第5肋骨床上缘进入胸腔。对于缩窄性心包炎的广泛切除,多采用胸骨正中劈开径路。
右侧第3肋间前外切口有利于上腔静脉、升主动脉和锁骨下动脉的显露,可应用于上腔静脉和右肺动脉吻合术、右锁骨下动脉和肺动脉吻合术以及升主动脉瘤切除术。右侧第4肋间切口对显露右心房、房间沟和下腔静脉效果较好。右侧径路二尖瓣分离术即采取此切口,经房间沟进入左心房。在体外循环经右心耳和右心房插入上、下腔静脉导管,切开右心房做房间隔缺损修补术者也可采用此切口。
四、心包
心包是一个纤维浆膜囊,包裹于心脏和大血管的根部,呈圆锥形,基底部附着于膈肌的中央,具有保护和润滑心脏的作用。心包前面上方覆盖两侧胸膜、肺和胸腺,使与胸骨隔离;前面下方在左侧第5肋软骨的胸骨端后面是心包无胸膜覆盖部分,为心包裸区;上面与主动脉外表的纤维层和颈深筋膜的气管前层连续。心包的结构分为壁、脏两层。壁层的外表为纤维层,包被在外面,内层为浆膜层;脏层为浆膜层,紧贴在心肌和大血管近侧部分的表面,又称心外膜。壁、脏层之间为心包腔,正常状态下为一个潜在的间隙,内有少量浆液。
1.心包大隐窝 处于心脏下面与隔面心包之间一个大的间隙,称为心包大隐窝,略偏左方。当人体直立时,心包液大都积聚于此大隐窝内。心包感染时,因脓液积聚于此,所以在剑突后作切口入心包大隐窝,排脓效果最好。
2.心包斜窦 位于左心房的后面,略偏左侧。脏层心包从心脏的前面和下面向上及向后伸展,盖于左心房的表面,在肺上静脉水平向下转折,覆于食管及主动脉前面,从而形成这个窦腔,其边界成“┎”形。心包斜窦的右方有右肺静脉及下腔静脉,左上方有左肺静脉。
3.横窦 位于升主动脉和肺动脉主干的后面。横窦的背面有上腔静脉、左心房和右肺动脉。此处心包的脏层完全覆盖于此两大动脉的表面,向后反折覆盖于右肺动脉前面形成横窦。横窦贯通于左、右心包腔之间。进行心内直视手术时,如需阻断主动脉和(或)肺动脉的血流,可以通过横窦放置阻断带或阻断钳,将主动脉、肺动脉近端抬起,即可完全阻断主动脉和(或)肺动脉。阻断上腔静脉血流时,一般只需沿右肺动脉的表面在横窦内切开肺功脉表面的心包壁层,后在上腔静脉近心房处内外两侧分别解剖,便能将套带环绕上腔静脉而控制血流。另外,从主动脉和上腔静脉之间进入横窦,切开贴于右肺动脉表面的心包壁层,可将右肺动脉游离。
4.心包小隐窝 在右侧心包腔内,由于心包在大血管表面高低不平地翻转,便形成几个心包小隐窝。最高的一个处于升主动脉后面、上腔静脉和右肺动脉的前面,直接与心包横窦相通,亦即横窦的入口;其次是位于上腔静脉外侧的后面,在右肺动脉与右肺静脉之间的隐窝;其余的两个小隐窝,一个处于右肺上、下静脉之间,另一个处于右肺下静脉和下腔静脉之间。在左侧心包腔内也有一个小隐窝,位于左肺动脉和左肺上静脉之间,其内侧界为Marshall折。在心包内游离大血管时,必须在大血管的一侧或双侧于隐窝处将心包壁层切开,而后钝性分离血管后壁。在体外循环下施行心脏直视手术时,需用大弯钳通过心包斜窦,由右肺下静脉和下腔静脉之间的小隐窝穿出,安置控制下腔静脉血流的套带,但注意勿穿破右肺下静脉、下腔静脉或扩大的左心房。通过上腔静脉后小隐窝,可安放控制上腔静脉血流的套带。
5.房间沟 右心房和右肺静脉之间形成一沟,表面覆盖有一薄层脂肪组织,于此处切开心包脏层,解剖脂肪组织,便能显露与右肺静脉相连续的左心房壁,此时可见左、右心房的肌壁,中间为房间沟。此解剖常应用于二尖瓣手术的右侧途径,或用于切开左心房施行二尖瓣替换术。房间沟不宜解剖过深,因其接近卵圆窝处房间隔,该处易于破入左心房或右心房。
6.心包浆膜的反折 附着于主动脉上的心包浆膜,最高达6cm,由此向双侧斜行向下覆于上腔静脉和肺动脉上。由主动脉跨往肺动脉主干时,心包浆膜左缘边界抵达动脉导管韧带或未闭的动脉导管表面近肺动脉的一端,施行胸导管切断及缝合术时,应先分离此心包层,并向肺动脉一侧翻转,如此有利于缝合和结扎。
7.心包切口 隔神经在双侧肺门的前面紧贴心包,纵行向下,通过心包下部的脂肪组织而抵达膈肌,是心包切口的一个明显标志。从右侧切进心包腔时,往往在脑神经前1cm处,与神经并行纵行切开,采用L形切口,其下端必须切至隔面,以利显露。在缝合切口时,应在切口下端留一长2.5~3cm间隙,以引流心包腔。上端的横切口,横跨大血管的根部;如在纵行切口的下端,与膈肌平行地再作另一横行切口,形成一U形切口,更可扩大显露。从左侧切开心包时,一般亦采用隔神经前切口;如欲扩大显露,可在纵行切口的一端或两端作横切口。经左心耳和左心室途径行二尖瓣分离术时,一般均应用隔神经前切口。但有时因右心扩大,将心脏向左旋转,左心耳缩在后面,此时应改用隔神经后切口。左侧隔神经后的心包面比右侧宽广得多。
切开心包时最好先将心包表面的脂肪组织与心包分离,可以避免术后渗血和血肿。在切口上方,注意勿伤及胸腺下斜行的左无名静脉。
五、心肌层
心房壁肌层很薄,分深、浅两层。浅层心肌纤维包绕左、右心房壁,并进入房间隔,呈8字形走行于两个房室环上;深层肌主要连接在一个房室环上。
心室肌极厚,左室厚于右室2~3倍。心肌纤维环形包绕心室,分层分组,交叉搭配,形成浅层和深层的环螺旋肌和窦螺旋肌。左心室肌壁虽极厚但心尖部却很薄,心尖处插管应注意避免撕裂。术终时应仔细检查以免术后发生出血现象。做心脏按摩时主要挤捏左右心室,避免挤捏右心房或固定在一处挤捏,以免磨损心肌,造成心肌破裂。
心房肌与心室肌被心脏支架完全隔开,没有连续性,只有心脏传导束将心房和心室沟通。
心肌内血循环通路:动、静脉间有丰富的交通结构,这些微血管通路在心内膜下层形成极为重要的交通网。心内膜下缺血主要对心肌有危害,术中从冠状动脉灌注心停搏液,可降低心肌温度和代谢率,储存能量,防止这些微小血管壁水肿,保证它们通畅,这对于保护心肌至关重要。
六、右心房
右心房壁薄,表面光滑。右心耳短小,呈三角形,基底部宽大,其上缘与上腔静脉交界处有窦房结,为心脏起搏点所在处。右心房内面光滑的右心房窦部与有梳状肌的固有心房的交界线隆起,称为界嵴,自上腔静脉入口的前面伸至下腔静脉入口的前面。在界嵴后面的部分心房光滑,称为静脉窦部分,而在界嵴前面的部分心房有高低不平的梳状肌分布。梳状肌间心房壁呈透明状。在施行心导管时,导管可能穿透心房壁。右心房后壁为房间隔,与左心房相隔。近房间隔的中央有一卵圆形的浅凹陷,除下缘外,周围有增厚的嵴缘,称为卵圆窝。卵圆窝的前上缘可能有未闭的小裂口与左心房相通,称为卵圆孔未闭。
三尖瓣孔位于右心房内面的前下部,正常瓣孔可容纳3指尖。上腔静脉开口处无瓣膜。下腔静脉入口指向卵圆窝。在胚胎时期,下腔静脉入口的前面有极大的右静脉窦,其基底大部分沿界嵴附着,有引导胎儿血流由下腔静脉通向卵圆孔的功能。胎儿出生后,瓣膜退化,遗留在下腔静脉入口前面,称为下腔静脉瓣(eustaichian valve)。有时此瓣仍遗留。因此,修补缺损时,找到缺损下缘方可缝合,以免造成下腔静脉血流完全回入左心房的严重后果。冠状窦口在下腔静脉入口的内上方与三尖瓣环之间,可容1指尖插入。其边缘往往有一薄膜,来自胚胎时期的右静脉瓣,称为冠状窦瓣(thebesian valve),心脏收缩时可防止部分血液倒流。冠状窦口是房间隔上的一个重要解剖标志,它处于房室结的后方约0.5cm距离。冠状静脉窦口、Todaro韧带(纤维键)和三尖瓣环之间的三角称Koch三角,为重要外科解剖区,自房室结起,有房室传导束(或His束)沿纤维环上方横行于房间隔右面,并于三尖瓣隔瓣下进入室间隔。如房间隔缺损属于原发孔型,其下界为房室环平面,在二尖瓣和三尖瓣环之上房间隔组织缺如,缝合或修补缺损时应避免损伤传导束。
七、右心室
右心室外貌略呈三角形锥体状。肌壁远较心房壁厚。与右心房交界处有房室环,其上附有三尖瓣。三尖瓣分为前、内、后三个瓣,内瓣又称为隔瓣。右心室主要由两个部分构成,一个流入道,为右心室的体或窦部;另一个是流出道,为右心室的漏斗部。
右心室体的内面有许多纵横交织的肉柱小梁,围成许多小间隙。少数肉柱特别发达,形成乳头肌,有腱索起自其顶端,附着于三尖瓣的游离缘。前乳头肌起源于右心室的前外侧壁,其腱索和锥体乳头肌的腱索附着于三尖瓣的前瓣。圆锥乳头肌又称为内侧乳头肌,其腱索之一部分附着于三尖瓣的隔瓣上。圆锥乳头肌在婴儿期发育得很好,但在成人中往往不存在或减缩成为一个臆性斑。在锥体乳头肌的下部,有几个小乳头肌自室间隔面至右心室底面排成行列,其腱索附着于三尖瓣的隔瓣上。后乳头肌一般甚小,可以有几个,其腱索附着于三尖瓣的后瓣和隔瓣。
有一个肉柱小梁特别发达,由室间隔近心室底面处通往右心室前乳头肌的基底部,称为调节束,房室传导束右支终末段由此通过,故有其重要意义。切除右心室漏斗部下方狭窄环时应注意避开此调节束。
室间隔由肌部和膜部组成。膜部所处位置甚高,在圆锥乳头肌的后上方,为跨越其上的室上嵴所遮盖,其上方为紧邻的主动脉瓣膜环基底部。高位室间隔缺损的上缘可能即为主动脉瓣环,缝合或修补缺损时应注意勿损及主动脉瓣膜。当室间隔缺损的部分边缘为室上嵴时,应记住主动脉右冠状瓣与室上嵴的关系密切,做深度缝合修补缺损时避免伤及此瓣膜。
室上嵴为一增厚的肌肉嵴,是右心室流入道和流出道的分界。室上嵴有两组肌肉延续带,一为壁束,另一为隔束。前者沿右心室前壁和房室环的外侧向外侧伸展至心脏的右缘,后者沿室间隔延伸至心肌壁内,调节束为肌肉的一部分。
室上嵴及其肌肉带如有肥大,能造成漏斗部狭窄。如将室上嵴向前上方提吊,能使室间隔膜部有良好的显露,有利于修补缺损。
右心室漏斗部的上界为肺动脉瓣,下界为室上嵴,其内壁光滑。漏斗部的后壁较薄,紧贴于主动脉根部的前壁。手术治疗法洛四联症,切除漏斗部后壁肥厚的肌肉和纤维组织时,防止剪穿此处而伤及主动脉。在右心室作切口时,可先自漏斗部或右心室流出道开始切进,再向下延伸5~6cm。切口下端应偏向内侧,以免切断附着于前方的前乳头肌。
肺动脉瓣由三个半月瓣组成。前瓣略偏左侧,如沿肺动脉前壁作纵行正中切口,其下端必达前瓣和右瓣的交界。肺动脉瓣环是处于肺动脉主干和右心室流出道肌壁之间一个境界不清楚的构造,主要由肺动脉根部和肺动脉瓣附着处的纤维组织和心室壁的肌肉组织参与构成。
八、左心房
在左心房的前面有左心耳突出。一般比右心耳长,基底部较窄。在左心耳基底部,心房壁往往较薄。如心耳基底过分狭窄,像施行二尖瓣闭式扩张分离术时,手指勉强伸入,加之分离二尖瓣时所用力量向左心室方向推进,往往使左心耳内侧基底部裂开,裂口向冠状动脉沟方向伸展,引起严重出血,甚至损伤左冠状动脉。因此,如遇左心耳基底狭窄,探查在手指应采取旋转式动作,逐渐扩大而进入。如果过窄不能进入,应考虑经左心房壁或肺静脉进入。
在左心耳附近的心室表面有一血管三角区域,其表面有一层脂肪组织与左心耳内侧面相隔。三角之上缘为冠状动脉的旋支,内下缘为左冠状动脉的前降支,此两支动脉与心脏大静脉相交叉形成一个三角,心脏大静脉为三角的外下缘。遇有左心耳内侧壁撕裂时,以钳夹心耳转折压向心室面,可用缝线将左心耳缝于左心室肌壁上,但必须注意此血管三角区,应避免将冠状血管缝合在内。
左心房壁较右心房壁厚得多。左心房内壁平滑,其后壁有左、右肺静脉的入口。房间隔面上有一处较不平整的地方是胎儿期卵圆孔瓣所在处,有时遗留一未闭的狭小口。二尖瓣孔位于左心房的下部,可容纳两指。二尖瓣由大瓣和小瓣组成。大瓣位于前内侧靠主动脉的一边,而小瓣位于后外侧。前外交界对准左腋前线方向,而后内交界对准脊柱右缘。行二尖瓣分离术时,手指应向这些方向施加压力。
九、左心室
略呈圆锥形,肌壁为整个心脏肌壁的最厚部分,约为右心室肌壁厚度的3倍。二尖瓣在开放时下垂入左心室内,其大瓣基部与无冠状主动脉瓣和左冠状瓣之间的纤维组织连接,形成一个分隔,将左心室划分成为后半部即流入道和前半部即流出道。二尖瓣环由纤维组织组成,在小瓣基部较软,故对二尖瓣关闭不全患者做瓣环成形术时,主要环缩小瓣环,因大瓣基部瓣环部分缺如,缝合后既不牢固,又易伤及主动脉瓣。
左心室肌壁上有肌肉向心室腔内突出如柱状,称为乳头肌,为坚强有力的结构。有前乳头肌和后乳头肌,分别由心尖区的前壁和后壁突出。前乳头肌呈单个,后乳头肌有2~3个乳头。在这些乳头肌的顶端有许多腱索连系于二尖瓣边缘和其下面。左心室壁内有许多排列的很稠密的肉柱小梁,特别是在心尖部和左心室后壁较多、较稠密。室间隔面上靠心脏基部1/3的部分光滑而无肉柱小梁。
左心室壁分为三部:室间隔壁、后壁(即隔面)和侧壁。室间隔大部分由极厚的肌肉组成,向右心室突出。凹面在左心室。从心脏外面看,其边界相当于前室间沟和后室间沟之间。室间隔的上部为膜部室间隔,此隔将主动脉前庭或主动脉瓣下窦与右心房下部和右心室上部隔开。主动脉前庭或主动脉瓣下窦形似管状,为左心室流出道的主要部分。其前外侧壁为肌肉组织,由邻近的室间隔和心室壁组成;后内侧壁为纤维组织,由二尖瓣大瓣附着部分和有关的室间隔膜部组成。此处可有先天性主动脉瓣下狭窄,形成膈膜状,或呈广泛的肌肉肥大。切除这些狭窄组织时,应以手指将后内侧壁的二尖瓣大瓣推开,以免伤及。
心尖肌壁一般较薄,易于撕裂,引起大量出血。在左心室表面作切口引入器械,如做二尖瓣或主动脉瓣分离术时,不宜正对心尖处切开。切口应做在心尖的略上方,离心尖约2cm、离左冠状动脉前降支左方约2cm。此区域血管比较稀少,肌壁比较坚厚,不易撕裂。
主动脉起自左心室的主动脉前庭部,有纤维组织散发成环状嵌入周围组织。主动脉根部有三个膨出处,相当于三个主动脉瓣部位,称为主动脉窦。主动脉瓣呈半月状,故称为半月瓣。当左心室处于舒张期时,三个瓣膜关闭紧密;处于收缩期时,三个瓣膜完全开放,瓣孔呈三角形。在胚胎发育时,主动脉和肺动脉分隔后,主动脉的前面两个瓣正对肺动脉的后面两个瓣,由于动脉干的旋转,主动脉右冠瓣几乎转至正前方。为了避免混淆,根据有无冠状动脉开口,而称为左、右冠状动脉瓣和无冠状动脉瓣。
冠状动脉开口略低于主动脉瓣的游离缘,且瓣孔开放时呈三角形,瓣膜并不紧贴于主动脉壁上。经主动脉切口施行主动脉瓣手术时,为避免撕裂右冠状动脉开口,切口下端需弯向右方,正对无冠状动脉瓣。
十、大血管
1.上腔静脉 成人的上腔静脉约有7cm长。靠头侧一半位于心包外,下半段位于心包腔内。大部分圆周为心包所覆盖;其右侧有心包上的隔神经;左侧为升主动脉,二者之间为主动脉—上腔静脉隐窝。因为上腔静脉与升主动脉紧贴,如果有升主动脉瘤存在,可能在早期压迫上腔静脉。奇静脉在上腔静脉的后面注入。上腔静脉入口处无瓣膜。上腔静脉后面有右肺动脉通过,游离上腔静脉时应避免伤及右肺动脉。上腔静脉与右房连接的右前外侧有窦房结,游离上腔静脉时应尽可能靠上安置阻断带。
2.下腔静脉 开口于右心房后壁的下方,在胸腔内的长度很短,仅有2cm。下端穿过膈肌,上端穿透心包,后方为奇静脉。进入心房处有一半月形瓣膜,易误认为房间隔缺损的下缘。下腔静脉前侧为脑肌,后侧有奇静脉和内脏大神经,外侧有胸膜和隔神经。
3.肺动脉 位于心包腔内,与升主动脉同为心包所包裹,其根部为左、右心耳所环抱,位于主动脉左前方。在主动脉弓下分叉成为左、右两肺动脉,即在此分叉处有动脉导管韧带引往主动脉弓下面,左喉返神经由韧带的左侧绕过。右肺动脉比左肺动脉长,但心包外的部分,左肺动脉较右肺动脉为长,位置也较高。在左肺门内左肺动脉位置最高,而在右肺门内支气管位置高,右肺动脉较低,分叉较早。解剖未闭的动脉导管时,可在左隔神经和迷走神经间切开胸膜,显露主动脉和肺动脉,左喉返神经可清楚显露。
4.主动脉 主动脉长约5cm,右侧有上腔静脉,左侧有肺动脉主干。在右侧第2肋间处仅有一薄层肺组织覆盖,故该处听主动脉瓣音最清楚。升主动脉根部由左、右冠状动脉分出。主动脉弓自胸骨右缘第2肋软骨处弯转向后,抵于第4胸椎体的左侧。右后方有气管、食管、左喉返神经、胸导管和脊柱;左前方有肺、胸膜、左隔神经、左迷走神经、心脏神经支和上肋间静脉;下方有左支气管、右肺动脉、动脉导管韧带、左喉返神经和心神经丛;上方有无名动脉、左颈总动脉、左锁骨下动脉、胸腺和左无名静脉。由于纵隔上部区域窄小,各组织排列紧密。如有膨大的主动脉瘤,临床上能很早出现压迫症状。因而,当纵行切开心包时,上端应小心避免伤及左无名静脉和膨大的主动脉瘤。
5.冠状动脉 心脏本身的血液供应来自左、右冠状动脉,其血液循环像其他器官一样,有动脉和静脉两个系统。它的主支环绕房室沟行走,形如环状或冠状,因而得名。
冠状动脉是心脏的营养动脉,为升主动脉第一对分支,起源于主动脉窦,开口穿过主动脉根部而不是窦壁。冠状动脉开口可呈圆形、卵圆形或一狭窄的裂隙。左冠状动脉开口为0.5~0.7cm,右冠状动脉开口为0.15~0.3cm。冠状动脉开口可有变异。左冠状动脉开口可能有两个,一是左冠状动脉前降支的开口;另一个为旋支的开口。右冠状动脉开口可能缺如,或开口于左冠状主动脉窦处。
(1)左冠状动脉:左冠状动脉主干自升主动脉根部左后侧壁分出后在左房室沟内行走,长0.5~2cm,斜行于肺动脉和左心耳之间。此处被肺动脉主干所遮蔽。左冠状动脉主干有3个分支,即前降支、旋支和两者分出的对角支。
1)前降支:为左冠状动脉的直接延续,经前室间沟下行至心尖部,常绕心尖至隔面而止于后室间沟下1/3处,与隔面下降支的分支吻合成为左、右心室的脑面血管的一部分。前降支的上1/3远段部分和中1/3全部有时埋在浅层心肌内。
左前降支的血液,供应左心室前壁、室间隔的前2/3及下1/3区域、前室间沟附近的右心室前壁、左心室前乳头肌的大部分、左右束支和心尖的全部。
前降支有三支,即左心室前支、右心室前支和室间隔前支。
①左心室前支:分布于左心室前壁,有2~3个大的对角支从前降支动脉的近端1/3和中间1/3分出,互相平行走行,直至与旋支的外侧支相吻合。
②右心室前支:分布于右心室前壁,靠近前室间沟区域。这些分支较小,第一支分布于肺动脉圆锥部,与右冠状动脉的圆锥支互相吻合,与肺动脉瓣很靠近,形成Vieussen环,是常见的侧支循环。
③室间隔前支:分布于室间隔的前2/3区域,同来自隔面下支短的穿透支相吻合。室间隔下1/3的血液完全是由前降支的分支供应,仅10%~15%室间隔区域由冠状动脉的后降支供应。约有90%的正常人后降支来自右冠状动脉。因此,当前降支受阻塞时,后降支就成为室间隔血液的一个重要侧支循环。
2)旋支:沿左房室沟左行,近心脏边缘处转向后面。大多数旋支终于左室缘,但有的可达到房室交叉或心脏十字处(左冠状动脉占优势)。旋支的血液,供应左心室外侧壁的大部分、左心室后乳头肌的大部分、前乳头肌的一部分、左心房和约半数人的窦房结。另外,有10%以下的后降支来自旋支,房室结血液也由旋支供应。
旋支有三支,即左心室前支、左心室后支和左心房支。
①左心室前支:分支呈锐角分布于左心室的外侧壁,称为左缘支,与来自前降支的分支相遇。
②左心室后支:分布于左心室的后壁或隔面,与来自右冠状动脉远端的分支相遇。
③左心房支:又分出左心房前支、中间支和后支。
(2)右冠状动脉:起自右冠状动脉窦,表面被心外膜下极丰富的脂肪覆盖,向右前方走行于肺动脉干根部和右心耳之间,斜向右下进入右房室间沟,继续行至心脏右缘,急转入隔面的房室沟,向后中线行至房室交叉或心脏十字处,于后室间沟内下降成为后(隔面)降支。约90%的右冠状动脉在室间沟区越过心脏十字交叉而分布于近50%的左室隔面心肌,也供应左心室后乳头肌的血液。其远端分支与左冠状动脉前降支的远端分支相遇,有时也与旋支的终末支相遇。这类动脉分布类型见于90%正常人。
右冠状动脉的血液,供应右心室、右心房的大部分、左室隔面或后壁的一部分、左心室后乳头肌的部分、窦房结(约55%人),约有90%正常心脏中它供应房室结分出的后降支。
右冠状动脉有4个分支,即右心室支、右心房支、左心室后支和后降支。
①右心室支:右心室支又分为前支、右缘支及后支,分布于右心室前壁。一般有2~6支,第一支为右圆锥支,分布于肺动脉圆锥。右缘支自右冠状动脉呈直角分出,沿心脏右缘行向心尖,分布于右心室的前面和脑面的一部分。右心室后支自右冠状动脉的脑段分出几个小支,分布于右心室后壁。
②右心房支:又分为前支、中间支和后支,分布于右心房各相应部位,有时可达左心房。
③左心室后支:有几个分支,供应膈面上部的血液。
④后降支:沿后室间沟下降至心尖附近,有许多小分支,分布于室间沟附近的左、右心室壁。室间隔后动脉分布于室间隔后1/3区域。
(3)归纳上述冠状动脉分布类型有三种:①右冠状动脉优势型:右冠状动脉越过心脏十字交叉,发出后降支分布于左、右心室的膈面,约有90%正常心脏属此类型。在这种类型情况下,右冠状动脉阻塞将造成左心室脑面或后面严重缺血。②左冠状动脉优势型:旋支越过心脏十字交叉,成为后降支,分布于左、右心室膈面和室间隔。约有10%的正常心脏属此类型。③左、右冠状动脉呈均势的平衡型:左、右冠状动脉各有一个后降支,分布于本侧的脑面心肌,动脉的大小相等。属此类型的正常心脏极少。
上述分型容易使人误解。因为90%的心脏右冠状动脉占优势,人们常会误解为右冠状动脉是整个心脏的主要冠状动脉。但是大部分心肌属于左心室,而左心室的血液供应有70%~90%来自左冠状动脉,此外,左冠状动脉还供应右心室的一部分和室间隔的大部分血液。所以,从整个心脏来看,左冠状动脉仍是心脏的主要动脉。
(4)冠状动脉硬化阻塞:往往发生在三支主要动脉的近端部分,远侧动脉往往通过侧支循环而代偿,阻塞远侧动脉粗者才适宜做冠状动脉旁路手术。所以,在动脉上做吻合的部位往往是在较远端的部分。做吻合的确切部位有选择性,如右冠状动脉占优势,理想的吻合应是后降支分出前的主干。左冠状动脉旋支上做吻合口时,最常选择的部位是边缘支,距其起端1~2cm处。如必要在旋支本身做吻合口时,可在房室沟内进行,也可在旋支离开房室沟于心脏后面下降的部位做吻合口。在左冠状动脉前降支上做吻合口,选择的部位应在此动脉起端至心尖的2/3距离处。其他较少采用的是左冠状动脉前降支的对角支、从左冠状动脉主干或从旋支开口分出的中间支、边缘支等。
6.冠状静脉 大部分的冠状静脉或心脏静脉的血液回流入冠状静脉窦。心脏静脉三个大支是:心脏大静脉、心脏中静脉和左心室后静脉。这些静脉开口处可具有单瓣或双瓣,以防止血液回流。左心室斜静脉在心脏大静脉开口处进入冠状静脉窦,其开口处无瓣膜,心脏小静脉的血液可以单独回流入右心房。心脏前静脉的血液直接流入右心房。
冠状静脉窦位于心包斜窦下缘的房室沟内,收集心脏浅静脉血液经冠状静脉窦流入右心房。异常的左上腔静脉血液往往注入冠状静脉窦,使其开口非常巨大。由心肌壁、房间隔和室间隔来的静脉形成心肌深静脉血液,直接注入房室内,大都回流入右心房中。结扎冠状静脉窦后,静脉血液可由心肌深静脉回流入房室,不至于造成淤滞。在心肌深层中有许多不规则而壁薄的窦状隙,与细血管相通,并与动静脉小支相连,甚至直接通入房室。这种网状分布说明不仅冠状静脉窦可以结扎,而且不影响血液回流,静脉血液逆行倒灌入心肌各动脉中去。现今对心肌保护有人采用经冠状静脉窦口逆行灌注心脏停搏液。
十一、心脏纤维性支架
心脏纤维性支架,其中心部位在主动脉根部。二尖瓣口、三尖瓣口、主动脉瓣口和肺动脉瓣口均被稠密的纤维性组织环绕形成瓣环。主动脉环在中心将三个瓣环和它们的纤维组织连接在一起成为心脏支架。主要由左、右两个纤维三角区和其发出的胶原纤维环所组成。这些结构不仅将左、右心室的出入口牢固地连接在一起,而且心脏纤维支架还是各心脏瓣膜的附着处。
1.右纤维三角 它是纤维性支架的主要部分,也可称为心脏的中心体,呈三角形,约长1.0cm,宽0.5cm。用食指和拇指分别在离体心的房间隔两面扪查可以感觉到它像软骨样的增厚构造,非常坚韧,位于主动脉环与左、右房室环之间。室间隔膜部的纤维组织也是右纤维三角区的一部分。
2.左纤维三角 比右纤维三角小得多,但也很坚韧,位于主动脉环与左房室环之间。
这两个三角在主动脉瓣基部近下方相互连接在一起,形成一个间隔,使左心室总孔道被分隔成为流入道和流出道。从右纤维三角的前、后两个角分出两个细长的条索样纤维组织,沿右房室孔边缘环行,逐渐变细,形成三尖瓣环,在三尖瓣后瓣处成为Henle丝状索。从左纤维三角和右纤维三角的后端同样分出条索状结构,合抱环行,逐渐变细,也称为Henle丝状索,形成二尖瓣环。这些丝状索环使左、右房室孔道与两个纤维三角拉拢在一起。
右纤维三角的前端与无冠状动脉瓣基部最低部分密切连接,左纤维三角的前端与左冠状动脉瓣基部最低部分密切连接。
右冠状动脉瓣基部的下部位于前面,与室间隔的左心室一边相连接,其前面被肺动脉圆锥部的薄肌层所覆盖。所以,主动脉根部三个冠状动脉瓣呈扇形的基部最低部位融合于心脏支架的胶原纤维组织内。实际上,主动脉根部是由三个冠状动脉瓣的基部和嵌于其间的三个大致呈三角形的所谓瓣膜间隔围成。它在心腔内所处的平面较肺动脉根部为低,并位于右后方。室间隔膜部与右纤维三角前上方相连,处于无冠状动脉瓣和右冠状动脉瓣之间间隔的相当大的一部分。后瓣膜间隔位于左冠状动脉瓣和无冠状动脉瓣之间,使左心流出道和二尖瓣孔隔开,好似两者之间的分水岭。一个由纤维组织形成的较厚的幕状构造(称为主动脉下垂幕)与此间隔连接,其两边与左、右纤维三角相连接,其下缘与二尖瓣大瓣的基部连接。这些结构的活动能力,对二尖瓣的开放和闭合起着非常重要的作用。
所以,致密坚韧的纤维胶原组织所组成的心脏支架与主动脉根部、三尖瓣环和二尖瓣环及其瓣膜等结构是紧密连接的一个不可分开的整体。而肺动脉根部的纤维组织较薄,按照它的解剖分布似乎不直接参与这个整体,它与支架的连接是处于右冠状动脉瓣基部和肺动脉基部之间的纤维组织,称为圆锥腱或球腱索。
心脏纤维性支架在外科应用上的重要性,除了与心脏纤维支架的组成部分特别是两个纤维三角区有非常重要的关系外,与心脏其他有关构造的联属关系也很重要。由于右纤维三角与二尖瓣环、三尖瓣环和主动脉瓣环密切连接,对这些部位在施行心内操作时很可能影响重要结构。房室传导束在右纤维三角上面偏右侧穿过而沿室间隔肌部和膜部交界处走行。施行二尖瓣替换术时,在大瓣基部近后内交界缝针不宜太深,以免累及传导束。同样在做主动脉瓣替换术时无冠状动脉瓣基部最低处缝针亦不宜太深。主动脉下垂幕与二尖瓣大瓣基部交接处分界不清,可用大瓣与两个纤维三角交接处所产生的两个浅凹陷作为大致划界的标志。垂幕基部中央即为无冠状动脉瓣和左冠状动脉瓣的间隔,缝针穿过时切勿过深以免缝及主动脉瓣,在二尖瓣大瓣基部左侧至前外交界处,缝太深有累及左冠状动脉旋支的危险,应注意避免。
三尖瓣环在三尖瓣后瓣基部的丝状索较细,甚至不太完整,二尖瓣小瓣基部的丝状环索也是如此。这些解剖结构都比较柔软,可以折叠缝合,有利于做瓣环成形术。在室间隔膜部后方靠近肌隔的大室间隔缺损,其后缘和下缘与传导束的行程紧邻,修补室间隔缺损时应注意避免损伤。室间隔缺损常见的部位是在右冠状动脉窦的后1/3和无冠状动脉窦的前1/3及中1/3部位,这是相当于室间隔膜部或肌部,也就是在室上嵴的后下方。高位室间隔缺损位于室上嵴的前上方,此处相当于左冠状动脉窦和右冠状动脉窦的前1/3部位。右冠状动脉窦瘤常伴有室间隔缺损,而无冠状动脉窦瘤则不与室间隔缺损同时存在。右心室漏斗部后壁与左、右冠状动脉窦的前1/3部位紧邻,切除右心室流出道狭窄时,过多切除此组织,有穿破主动脉窦的危险。右冠状动脉窦后1/3部位为主动脉窦瘤破入右心房最常见的部位,其次是从无冠状动脉窦瘤穿破入右心房或经房间隔在三尖瓣隔瓣基部近上方破入右心房,与传导系统相近。穿入左心房和左心室的主动脉窦瘤极为少见。
十二、传导系统
心脏的传导系统是由特殊的心肌细胞组成,其功能是产生自动节律兴奋和传后结间束导兴奋以维持心脏节律性搏动。心脏传导系统的结构包括窦房结、结间束、房室结、房室束(希氏束)、左右束支及浦肯野(Purkinje)纤维。
1.窦房结 位于上腔静脉与右心房交界处的外侧壁内,即在界沟处心外膜下约1mm深处。长约1.5cm,宽0.5~0.7cm,厚0.15~0.2cm,呈梭状形态。窦房结是形成正常心律的起搏点,主要由两种细胞组成:一种为成堆的P细胞,负责发出窦性冲动;另一种为少数的过渡细胞称Tr细胞,负责传导。
窦房结的血液供应来自右冠状动脉的近端2~3cm处分出的窦房结动脉(约占55%),有时来自左冠状动脉旋支近端部分(约占45%)。极少数人的心脏有两支窦房结动脉,分别来自左、右冠状动脉。窦房结动脉纵行贯穿窦房结深部。对上腔静脉和右心房施行手术操作时应注意避免伤及窦房结区,以免发生心律失常。
2.结间束 为联系于窦房结和房室结之间的特殊结间传导束,束内有特殊的传导细胞如浦肯野细胞,也有一般的心肌细胞,均位于房间隔右侧的心内膜下,起始于窦房结而终止于房室结。在心房内的行程不同,可分为前、中、后结间束。
(1)前结间束:是三者中最主要的一条。自窦房结的前缘发出,围绕上腔静脉,在房间隔前侧分成两支。一支向左行入左房壁,另一支经房间隔向下入房室结上缘,1916年由Bachmann首先描述,故称为Bachmann束。正常的窦性冲动主要通过这条途径从右心房传到左心房。
(2)中结间束:自窦房结后侧分出,沿上腔静脉口后缘达房间隔后,经房间隔右侧达卵圆窝,然后进入房室结上缘,相当于Wenckebach束。
(3)后结间束:自窦房结后缘分出,绕下腔静脉前方入房室结后下缘,相当于Thorel束。后结间束分支到右心房的背部。因此,前、后两结间传导束可将窦性冲动带到左、右两心房。
James等认为在窦房结和房室结之间,三条通路都有连接,并指出后结间束的大部分纤维及前、中结间束的小部分纤维,共同绕过房室结而止于房室结下部或房室束(旁路纤维),能使兴奋传导在房室结处少延搁而很快将冲动传至心室,使心室发生期前兴奋。这与预激综合征有关。
此外,尚有肯氏(Kent)束(房室副束)和马氏纤维(Mahaim,结室副束和束室副束)的存在。前者是房室束以外经左、右房室环而连接心房和心室的肌束,多位于左、右心室的侧壁,少数在间隔,能将兴奋提早传至心室而发生预激。后者是由房室结、房室束、左右束支主干上发出,直接进入室间隔的纤维。这些束和纤维都与预激综合征的产生有关。
3.房室结区(或房室交界区) 房室结区位于房间隔下部偏右方,右心房心内膜房结区下面约0.1cm深处,室间隔膜部的右上方,三尖瓣隔瓣基部中央的后上方,其左前下部与右纤维三角相接,房室束在右纤维三角的前部靠右侧穿过。是心脏传导系统在心房和心室之间的三尖瓣环重要连接区域,对各种心律失常起着很重要的作用。它包括房结区、结区和结束区三个部分。
房室结本身呈扁平的椭圆形,长0.5~0.6cm,宽0.3~0.4cm,厚0.05~0.1cm,位于冠状静脉窦开口的前下方(约0.5cm处)。房室结内有许多过渡细胞,只有少数的P细胞散在期间,胶原纤维支架比窦房结为少。房室结中有房室结动脉及许多小分支,90%来自右冠状动脉,10%来自左冠状动脉旋支。房室结本身为结区,其上端略呈扩展形态,为结间束进入房室结的部分,称为房结区,其前下端与房室束交换,包括房室束未分叉部分,称为结束区。房室结司传导和起搏作用。当窦房结呈窦性静止不能产生冲动时或发出冲动频率过缓(窦性心动过缓),或窦性冲动不能达到房室结时(窦房或房室结区传导阻滞),它就能发挥起搏作用,代替窦房结的起搏。很多复杂的心律失常是与房室结区传导功能有关,例如超常期房室传导、隐匿传导、单向性传导阻滞及反复心律等均直接与房室连接组织的传导功能异常有关。房室结区是心脏外科中的一个重要解剖区,与房间隔缺损或房室共同通道的修补手术、三尖瓣膜替换术或瓣环成形术等都有密切的关系。由于肉眼无法看到它的确切部位,只有在心内操作时根据冠状静脉窦开口和三尖瓣隔瓣基部中心偏前两个解剖标志来掌握,对二者之间的区域应视为手术的禁区,避免任何手术创伤,甚至心内吸引管口也应避免接近此区,因为强有力的负压吸引,吸管口可将此区心房面吸牢,有伤及传导系统的危险。施行房间隔原发孔缺损或房室共同通道修补术时,对此区组织的缝合应在左心房面置缝针,因为传导系统是位于右心房心内膜下面的。任何钳夹或缝合操作接近冠状静脉窦开口前下方或三尖瓣隔瓣基部中心偏前的部位都应避免。
4.房室束(His束) 房室束为一略呈扁平的束体,长1~2cm,宽0.1~0.3cm,内有浦肯野细胞,被胶原纤维分隔,使每个房室束细胞周围都有胶原纤维间隔包围。这说明在正常房室束内有纵行的分隔的传导,纤维之间也有少数交叉联系。胶原纤维是不良导体,而浦肯野细胞传导很快。所以,这种形态结构在生理功能上很重要。房室束在右纤维三角中心纤维体的前方偏右侧穿过,经室间隔膜部的后缘达后下缘,即分为左、右两束支。房室束由房室结动脉和室间隔后动脉供应血液。
施行室间隔缺损修补术时,特别是室上嵴后下方的大缺损,例如法洛四联症中常遇见的,其后缘和下缘与房室束及其分支的行程甚接近,如缝针在缺损的后下缘缝扎组织过多或过深,很容易伤及房室束及其分支,造成传导阻滞。
(1)右束支:呈0.1~0.3cm的圆束,深埋于室间隔肌部的右侧,经过调节束达右心室前乳头肌基部,为右束支的前支。前支分成许多细支,吻合成内膜下浦肯野纤维网,有一小支沿主束支途径返回室间隔上部的肺动脉圆锥部。右束支分出的后支,在前乳头肌的基部沿右心室后壁下部达后乳头肌,也分成许多细支形成心内膜下浦肯野纤维网。右束支主要由左冠状动脉前降支发出的室间隔前分支供给血液。
(2)左束支:呈扁平形,宽0.2~0.3cm,厚0.05~0.1cm。自房室束分出后在右冠状主动脉瓣和无冠状主动脉瓣之间穿过室间隔膜部。在室间隔左侧心内膜深面下行一段距离后分成前支和后支。前支达心尖部,分成许多细支,吻合成心内膜下浦肯野纤维网,它从心尖达左心室乳头肌;后支达后乳头肌。左束支前支的血液供应是室间隔前分支动脉,后支由室间隔后动脉和房室结动脉供应血液。
熟悉心脏传导系统及各个部分的血液供应非常重要,在心脏手术时,如果局部损伤传导系统本身或其血液供应,均可引起传导异常。
十三、心脏的神经支配
来自纵隔的交感神经和副交感神经纤维分布于心脏各部,可影响心率的快慢,但不能代替传导系统。交感神经由颈胸交感神经节发出心上、心中和心下神经。副交感神经为迷走神经。两组神经在心基部及升主动脉周围分出许多神经纤维互相连结形成广泛的神经丛,一部分延续到心室和心尖。这些神经丛可分为:
1.心后神经丛 在升主动脉后方,包括心房,特别是窦房结区。
2.心前神经丛 在升主动脉及肺动脉间,其中常有一小神经节称为Wrisberg神经节。
3.肺门神经丛
4.右冠状神经丛 右冠状动脉及其边缘支附近。
5.左冠状神经丛 左冠状动脉及前降支附近。
迷走神经的另一分支为喉返神经,右侧绕过右锁骨下动脉,左侧绕过主动脉弓经动脉导管韧带或未闭的动脉导管下缘绕至动脉弓后方上升至喉部,施行动脉导管手术时应注意避免损伤,以免引起声带麻痹。术后用某些药物或体内酸碱度和电解质变化、患者情绪紧张等均可影响这些神经丛的兴奋或抑制,引起或加重心律紊乱,处理时应予注意和考虑。