(1)心泵机制:20世纪50年代末,美国Johns Hopkins大学的William Kouvenhouven教授提出了心泵学说:心脏位于胸骨、肋骨和较硬的胸椎之间,按压胸廓会导致心脏受到挤压。当心脏受到挤压时,心脏内压力增高,加上各瓣膜的生理功能,使血液沿正常的血流方向前进。当按压放松时,心脏和胸廓回弹,心内和胸腔内出现负压,大静脉的血液被抽吸到心腔内。这种反复按压时射血和放松时心腔充盈就是心泵的基本原理。
(2)胸泵机制:由Rudikof于1980年提出。该机制认为:上腔静脉入口处有静脉瓣,当胸外心脏按压时,即使左心室内径没有改变,胸腔内的大动脉压力增高,血液顺压力梯度由胸腔内流向外周。而静脉系统由于肺动脉瓣和上腔静脉内的静脉瓣关闭,阻止了肺动脉和上腔静脉内的血液反流。在按压放松期,由于胸廓反弹使胸腔内压力下降,静脉血由外周回流到胸腔静脉系统使心脏充盈。
(3)左房泵机制:由Ma等人在1995年提出。该机制认为:胸外心脏按压时,除了二尖瓣及主动脉瓣开放和前向血流,还伴随有肺静脉的反流。即按压时左心房具有把血液从肺循环泵入左心室的功能,同时又有血液反流回肺静脉。也就是说,胸外心脏按压时左房内压力最高、左房内径变化明显,由于按压时左房压力高于左心室和主动脉,产生了前向血流。
(4)肺泵机制:由Shaw等人在1997年提出。该机制认为:胸外心脏按压时,胸腔内压力增加,肺内脉管系统压力普遍增高,肺内脉管系统、左心房和左心室构成联通的管道,压力普遍高于外周,产生前向血流,同时伴有肺动脉反流肺动脉瓣关闭。按压放松后,肺内脉管系统压力低于右心,三尖瓣和肺动脉瓣开放,右心的血液流向肺内脉管系统中。
(5)心泵机制与胸泵机制的影响因素:胸外心脏按压的作用机制仍然存在争议,在这些机制中,心泵机制和胸泵机制是目前公认的胸外心脏按压主要血流作用机制。然而,心泵和胸泵谁占主导作用也有很大争议。一般说来,需要考虑多方面的影响因素:
1)CPR时相因素:CPR早期以心泵机制为主,后期心脏瓣膜功能受损严重,则以胸泵机制为主。
2)按压的压力因素:就同一种复苏方法而言,按压的压力较大时以心泵机制为主,按压压力较小时以胸泵机制为主。
3)按压频率因素:就同一种复苏方法而言,按压的频率较快时以心泵机制为主,按压频率较慢时以胸泵机制为主。
4)患者体型因素:就同一种复苏方法而言,体型瘦小的患者以心泵机制为主,体型较胖的患者以胸泵机制为主。
5)血容量的因素:血容量正常或过多时按压以心泵机制为主,血容量不足时以胸泵机制为主。
6)患者胸部条件因素:患者胸廓弹性较好(如年轻人或女性患者)时以心泵机制为主,胸廓弹性较差(如老年人或骨质疏松患者)和伴有肺气肿或心包压塞时按压以胸泵机制为主。
综上所述,胸外心脏按压的主要作用机制为心泵机制和胸泵机制,两种作用机制是密不可分的。就两个机制而言,胸外心脏按压如果能直接挤压心脏泵血时以心泵机制为主,如若不能则以胸泵机制为主。因此,胸外心脏按压需尽量深,直接挤压心脏同时发挥心泵和胸泵作用才能达到最大泵血效果。