第七章血液循環(huán)

第七章血液循環(huán)循環(huán)與運動心臟生理血管生理心血管活動的調(diào)節(jié)51運動時心血管功能的變化循環(huán)與運動53564[教學目的]了解心肌的生理特性掌握心臟的泵血功能掌握動脈血壓的形成及影響因素掌握心血管活動的調(diào)節(jié)以及運動訓練對心血管功能的影響[重點難點]心泵功能的評價動脈血壓的形成及影響因素運動訓練對心血管功能的影響

第一節(jié)心臟生理

心臟是由心肌組織構(gòu)成并具有瓣膜結(jié)構(gòu)的空腔器官，是血液循環(huán)的動力裝置。一、心肌的生理特性心肌細胞:工作肌細胞（心房、心室?。菏湛s射血。具有興奮性、傳導性和收縮性，不具有自律性。自律細胞（房室結(jié)、竇房結(jié)等）：自發(fā)的產(chǎn)生、傳播興奮。有興奮性、傳導性和自律性，收縮功能基本喪失。

一、心肌的生理特性(1)去極化過程(0期)：Na+內(nèi)流(2)復極化過程(1～4期)：

l期(快速復化初期)：Cl-內(nèi)流2期(平臺期)：Ca2+內(nèi)流、K+外流3期(快速復極化末期)：K+外流4期(靜息期)：離子泵要將內(nèi)流的Na+

、Ca2+排出，將外流的K+攝入1．心肌工作細胞的生物電自律細胞的動作電位不同又工作細胞，其主要特征是：4期自動去極化。(一)興奮性一、心肌的生理特性2．興奮性的周期性變化（1）有效不應期：任何刺激均不能產(chǎn)生動作電位。（2）相對不應期：閾上刺激可引起擴布性興奮。（3）超常期：閾下刺激，也能引起擴布性興奮。

一、心肌的生理特性(二)自動節(jié)律性1．自動節(jié)律性：心肌細胞在沒有外來刺激的條件下，自動產(chǎn)生節(jié)律性興奮的特性，稱為自動節(jié)律性。2．竇性心律：正常情況下竇房結(jié)是主導整個心臟興奮和跳動的部位，稱為心臟的正常起搏點。(100次/分),安靜時心率75次/分(心迷走神經(jīng)緊張性較高)

一、心肌的生理特性

(三)傳導性1．傳導性：心肌細胞之間有低電阻的閏盤，可通過縫隙連接，將局部電流直接傳給相鄰細胞，導致整個心臟的興奮，這一特性稱為傳導性。2．傳導性的特點：（1）心房、心室肌的傳播速度較快，左右心房、心室?guī)缀跬瑫r收縮。其生理意義：左右心室?guī)缀踉谕粫r間進人收縮狀態(tài)，形成同步收縮。一、心肌的生理特性（2）興奮在房室交界處的傳導速度極慢，約需0．1秒，延擱的時間較長。房一室延擱具有重要的生理意義：它能使心房興奮收縮結(jié)束后，心室再開始興奮，保證了心房初級泵的功能，有利于心室的充盈。

一、心肌的生理特性(四)收縮性1．收縮性：心肌細胞在刺激作用下能夠產(chǎn)生收縮的特性，稱為收縮性。2．特點：心肌收縮的過程、機制與骨骼肌基本相似，但也有區(qū)別，主要表現(xiàn)為：（1）“全或無”式的收縮（2）不發(fā)生強直收縮（3）期前收縮和代償間歇一、心肌的生理特性（3）期前收縮和代償間歇

①期前收縮

(也稱早搏)：若在心室興奮的有效不應期之后，心肌受到了人工的刺激或竇房結(jié)之外的病理性刺激，心室也可產(chǎn)生一次正常節(jié)律以外的收縮，稱為期前收縮。②代償間歇：在一次期前收縮之后，往往有一段較長的心室舒張期，稱為代償間歇。二、心動周期與心電圖（一）心動周期與心率

１、心動周期(1)概念：心臟每收縮和舒張一次稱一個心動周期。

二、心動周期與心電圖(3)、特點:①舒張期時間＞收縮期時間②全心舒張期0.4s→利于心肌休息和心室充盈③心率快慢主要影響舒張期：↑→心舒期↓→充盈↓＋休息↓→心衰2、時程（約0.8秒）房縮0.1s房舒0.7s室縮0.3s室舒0.5s

二、心動周期與心電圖2、心率（1）心率:每分鐘心臟搏動的次數(shù)。（2）正常值:60-100次/分之間，平均75次/分。（3）生理波動：①年齡：新生兒130次/分以上，隨年齡增長減緩，15-16歲接近成人。②性別：女性>男性(3-4次/分)。③體質(zhì)：體質(zhì)好心率較慢④訓練：耐力運動員安靜時心率較慢（＜50次/分）。

二、心動周期與心電圖（4）應用在運動實踐中常用心率來反映運動強度和生理負荷量，并用于運動員的自我監(jiān)督或醫(yī)務監(jiān)督。在正常情況下脈搏頻率和心跳頻率是一致的，所以運動實踐中常用測量脈率表代替心率。具體動用如下：（1）基礎(chǔ)脈率：基礎(chǔ)狀態(tài)下的脈率為基礎(chǔ)脈率。正常情況下基礎(chǔ)脈率是相當穩(wěn)定的。測定時一般測量10秒鐘的脈搏次數(shù)再乘以6?；A(chǔ)脈率既可衡量機體健康狀況，又可作為運動負荷及疲勞程度的指標。（2）衡量體育教學、訓練課生理負荷量，控制運動練習強度。（3）評定心臟功能

：運用心率變化測定心臟功能，如臺階試驗、心臟功能指數(shù)等，可了解和評價教學訓練對心臟功能增強。二、心動周期與心電圖（二）心臟泵血過程

右心：泵血入肺循環(huán)左心：泵血入體循環(huán)二、心動周期與心電圖心臟泵血過程

二、心動周期與心電圖(四)心電圖1.心電圖的概念：將引導電極置于體表的一定部位所記錄到的心電變化的波形，稱為心電圖(ECG)。二、心動周期與心電圖(1)P波：心房去極化(2)QRS綜合波：心室去極化。(3)T波：心室復極化。P—R間期：指從P波起點到QRS波起點之間的時程，房一室傳導時間。Q—T間期：從QRs綜合波的起點到T波結(jié)束，稱為Q—T間期。它代表心室從興奮去極化開始到完全復極化至安靜狀態(tài)所需要的時間。S—T段：指從QRS綜合波的終點到T波起點之間的時程，電位常與基線平齊，代表心室各部分都處于去極化狀態(tài)。2.心電圖的波形：三、心泵功能評定（一）每搏輸出量（SV）及射血分數(shù)（EF）

1.每搏輸出量：一側(cè)心室每次搏出的血量（70ml）

2.射血分數(shù)=每搏輸出量／心室舒張末期容積＝60～80ml／120～130ml

＝50～60％

意義：①每搏輸出量和射血分數(shù)均與心縮力有關(guān)。心縮力↑→每搏輸出量↑→射血分數(shù)↑②射血分數(shù)還與心室舒張末期容積有關(guān)。（二）每分輸出量（CO）與心指數(shù)（CI）1.每分輸出量：一側(cè)心室每分鐘射出的血量＝SV×HR＝5～6L/mi心輸出量是評價心泵功能的基本指標。2.心指數(shù)：空腹和安靜狀態(tài)下,每平方米體表面積的每分心輸出量。＝3.0～3.5L/min.m2

變異：10歲心指數(shù)最大（4L/minm2.以上）；以后隨年齡增長而漸降,到80歲時接近2L/minm2.。

意義：評定不同個體心功能。三、心泵功能評定（三）心力貯備1.概念：心輸出量隨機體代謝需要而增長的能力。心力貯備的大小反映心臟泵血功能對代謝需要的適應能力，也反映心臟的訓練水平。心力貯備是評價心泵功能的有效指標。

三、心泵功能評定三、心泵功能評定2．心力貯備的組成：心率貯備、收縮期貯備和舒張期貯備（1）心率貯備：是通過增加心率而使心輸出量增加的能力。(↑1.5-2.5倍)最高心率(次/分)=220-年齡(歲)（2）收縮期貯備：是通過心室收縮力增強，使心室收縮末期容積減小的幅度.75-20=55ml（3）舒張期貯備：是指心室舒張末期容積可增加的幅度。160-145=15ml通常舒張期貯備最少，運動時機體主要通過動員心率貯備和收縮期貯備而使心輸出量大幅增加，提高心臟泵血功能。三、心泵功能評定（四）心臟作功——為血液在血管中循環(huán)提供能量

1.搏功：心室一次收縮所做的功稱為搏功，近似于平均動脈壓和搏出量的乘積。2.每分功：心臟一分鐘內(nèi)收縮所做的功，稱為每分功，其數(shù)值等于搏功乘于心率。故心臟做功量是評價心泵功能的重要指標。心臟做功能力越強，其心泵功能亦越強。四、心泵功能的調(diào)節(jié)每分輸出量＝每搏輸出量

×心率

前負荷、心縮力、后負荷四、心泵功能的調(diào)節(jié)

心輸出量的大小取決于心率和每搏輸出量，心臟就是通過調(diào)節(jié)搏出量和心率來改變心輸出量的。ＣＯ＝ＳＶ×ＨＲ（一）每搏輸出量的調(diào)節(jié)

1．心泵功能的異長自身調(diào)節(jié)一Starling機制（1）異長自身調(diào)節(jié)：由于初長度改變而導致搏出量改變，所以這種調(diào)節(jié)機制稱為異長自身調(diào)節(jié)，又稱Starling機制。

四、心泵功能的調(diào)節(jié)（2）機制：在一定范圍內(nèi)，回心血量越多，即心臟在舒張末期的充盈量越多，心肌受到的牽拉就越明顯(相當于初長度和前負荷增加)，接著心肌的收縮力量就越大，搏出量就越多。他稱此現(xiàn)象為“心的定律”。（3）意義:能精細調(diào)節(jié)每搏輸出量。（4）影響因素:①剩余血量

②V血回流量③充盈時程前負荷↑（心舒末期容量↑）↓心肌初長度↑↓心肌收縮力↑↓心搏出量↑

異長自身調(diào)節(jié)：心肌收縮力能隨心肌初長度的改變而改變的現(xiàn)象。

特點：調(diào)節(jié)范圍?。ā咝募〕蹰L度≯2.25～2.30um）。

意義:能精細調(diào)節(jié)每搏輸出量。

Starling機制：心臟不依賴神經(jīng)-體液因素自身調(diào)節(jié)并平衡心搏出量與回心血量之間關(guān)系的現(xiàn)象。

↓四、心泵功能的調(diào)節(jié)2．心肌收縮能力對搏出量的調(diào)節(jié)（1）等長自身調(diào)節(jié)：這種與心肌初長度無關(guān)，而是通過改變心肌收縮能力來調(diào)節(jié)搏出量的機制，又稱為等長自身調(diào)節(jié)。（2）機制：通過增加心肌細胞收縮能力使搏出量持久、成倍地增長。（3）意義：能對持續(xù)的、劇烈的循環(huán)變化有強大的調(diào)節(jié)作用。（4）影響因素①如活化的橫橋數(shù)目；②肌球蛋白ATP酶的活性等。③兒茶酚胺濃度增加，不屬于自身調(diào)節(jié)機制。四、心泵功能的調(diào)節(jié)3．動脈血壓(后負荷)對搏出量的影響(1).后負荷:

即動脈血壓是心臟在開始收縮時所遇到的負荷，故相當于心室肌的后負荷。(2).調(diào)節(jié):當動脈血壓升高時，搏出量減少。后負荷↑（一定范圍內(nèi)）等容收縮期↑射血期↓搏出量↓四、心泵功能的調(diào)節(jié)(二)心率1．心率超過180次／min，搏出量大幅減少，心輸出量下降。（＞140～150次/分:每搏輸出量開始↓）。2．如果心率過慢，低于40次／min，每分輸出量也不多3．當心率在110～180次／min時，心輸出量才能維持在較高水平。使心輸出量處于較高水平的這一心率范圍，稱為最佳心率范圍。

最佳心率范圍：110～180次/分優(yōu)秀運動員：上限可達220次/分2第二節(jié)血管生理血管是輸送血液的管道，也是保證全身各器管獲得所需血流量的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。具有參與形成和維持動脈血壓，以及實現(xiàn)血液與組織細胞間的物質(zhì)交換的功能。各類血管的功能特點

1.動脈（主A、大A）：具有彈性和可擴性

（小A、微A）：半徑小、阻力大

2.毛細血管：薄、透性好

3.靜脈（V）：數(shù)量較多、口徑較大而管壁較薄，故容量大,容納循環(huán)血量60-70%彈性血管交換血管阻力血管容量血管

一、動脈血壓和動脈脈搏

(一)動脈血壓

血壓：指血管內(nèi)的血液對單位面積血管壁的側(cè)壓力。單位：毫米汞柱（mmHg）國際單位：千帕（kPa）

一、動脈血壓和動脈脈搏1.動脈血壓的概念和正常值1.收縮壓（SP）：心室收縮時，主動脈壓急劇升高，在收縮中期血壓達到最大，稱收縮壓。正常范圍：l00-12OmmHg2.舒張壓（DP）：心室舒張時，主動脈壓下降，在心舒末期，主動脈內(nèi)壓力最低，稱舒張壓。正常范圍：60-8OmmHg3.脈搏壓或脈壓(PP)：收縮壓和舒張壓之差

30-4OmmHg一、動脈血壓和動脈脈搏2.動脈血壓的形成機理

（1）.一個前提條件：血液充盈血管

（2）.兩個基本條件

：

①心臟射血

②外周阻力

一、動脈血壓和動脈脈搏3.動脈血壓的生理變動與年齡呈正變性別：男〉女情緒：激動、緊張等長期耐力訓練會降低血壓疲勞時血壓會升高（可做為機能評定的指標）高血壓診斷標準高血壓：160/95mmHg低血壓：90/50mmHg動脈血壓的測量動脈血壓的測定步驟

一、動脈血壓和動脈脈搏4.影響動脈血壓的因素

（1）．每搏輸出量:每搏出量↑→心縮期射入A血量↑→SP明顯↑,DP↑不多，PP↑在一般情況下，收縮壓的高低主要反映心臟每搏輸出量的大小。

（2）．心率:心率↑→心舒期↓→心舒末期A血量↑→DP↑,SP↑不明顯，PP↓一、動脈血壓和動脈脈搏（3）外周阻力:外周阻力↑→心舒期血流速↓→心舒末期A血量↑→DP↑,SP↑不明顯，PP↓在一般情況下，舒張壓的高低主要反映外周阻力的大小。（4）主動脈和大動脈的彈性作用:大動脈彈性→使SP不至于過高，使DP不至于過低

（5）循環(huán)血量/血管容積的比例失調(diào)

如：大失血→循環(huán)血量↓→血壓↓

過敏性休克→血管容積↑→血壓↓一、動脈血壓和動脈脈搏動脈血壓影響因素小結(jié)SPDPPP搏出量心率外周阻力大A彈性有效血量（四）動脈脈搏1.概念：在每個心動周期中，動脈內(nèi)的壓力會發(fā)生周期性的波動，這種周期性的壓力變化可引起動脈血管發(fā)生搏動，稱為動脈脈搏，簡稱脈搏。2.測定:在身體的淺表部位可用手指捫到。每分鐘脈搏的次數(shù)與心率一致。3.應用:運動實踐中，常用橈動脈或顳淺動脈脈搏來代替心率。一、動脈血壓和動脈脈搏迂回通路直截通路A-V短路二微循環(huán)1.迂回通路：物質(zhì)交換

2.直捷通路：血液快速回流

3.動－靜脈短路：體溫調(diào)節(jié)三、靜脈回心血量(一)靜脈血壓

1.中心靜脈壓：通常將右心房（幾乎為0）和胸腔內(nèi)大靜脈的血壓稱為中心靜脈壓。2.外周靜脈壓：各器官靜脈的血壓稱為外周靜脈壓。三、靜脈回心血量(二)靜脈回心血量及其影響因素1.心臟收縮力量:心臟收縮力量↑→射血時心室排空完全→心室抽吸心房和大動脈血液↑→靜脈回血量↑2.體位改變：

直立→下肢V回心量↓(約多容納500ml)

臥位→下肢V回心量＞直立立位迅速轉(zhuǎn)為臥位→總V回心量↑臥位迅速轉(zhuǎn)為立位→總V回心量↓

久蹲突站→血滯留下肢→V回心量↓→心輸出量↓→腦、視網(wǎng)膜供血不足→暫時的頭暈、昏厥，視物不清。三、靜脈回心血量3.骨骼肌的擠壓作用:靜脈泵（肌肉泵）

肌肉收縮→擠壓肌肉內(nèi)的靜脈血管→靜脈回流加速→靜脈回心血量↑肌肉舒張→靜脈內(nèi)壓力↓→有利于微靜脈和毛細血管中的血液流入靜脈，使靜脈充盈→靜脈回心血量↑

靜脈內(nèi)有瓣膜，骨骼肌收縮時瓣膜開啟，靜脈血液流向心臟，而在舒張時，瓣膜關(guān)閉，防血倒流。

注意:長時間劇烈運動后，不要驟然停止，要繼續(xù)慢跑或走一段時間，以利于肌肉泵的作用，促進靜脈血回流。4.呼吸運動吸氣時→胸內(nèi)壓↓即負壓↑→靜脈回心血量流↑呼氣時→相反。(胸內(nèi)壓↑即負壓↓→靜脈回心血量流↓

)

注意:憋氣時，胸內(nèi)壓顯著升高，使靜脈回流受阻，長時間憋氣，會導致心輸出量大幅減少，腦部供血不足，出現(xiàn)暈厥。

2三、靜脈回心血量影響靜脈回流的因素影響因素靜脈回流量體循環(huán)平均壓↑↑心縮力（心泵）↑↑骨骼肌收縮（肌泵）↑↑呼吸運動（呼吸泵）↑↑體位：臥→立↓（頭部回流↑下肢回流↓）立→臥↑（頭部回流↓下肢回流↑）第三節(jié)心血管活動的調(diào)節(jié)機體在正常情況下血液循環(huán)功能能保持相對穩(wěn)定，這種相對穩(wěn)定是通過神經(jīng)和體液因素調(diào)節(jié)而實現(xiàn)的。具體的調(diào)節(jié)方式主要是通過改變心縮力和心率以調(diào)整心輸出量，通過影響血管緊張性和血管口徑以改變外周阻力。包括神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)。

神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)局部性體液調(diào)節(jié)

全身性體液調(diào)節(jié)神經(jīng)支配心血管中樞反射性調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)第三節(jié)心血管活動的調(diào)節(jié)一、神經(jīng)調(diào)節(jié)（一）自主神經(jīng)系統(tǒng)概述神經(jīng)系統(tǒng)：中樞神經(jīng)系統(tǒng)：腦和脊髓

周圍神經(jīng)系統(tǒng)：軀體神經(jīng)內(nèi)臟神經(jīng)（自主神經(jīng)或植物性神經(jīng)）交感神經(jīng)副交感神經(jīng)（迷走神經(jīng)）自主神經(jīng)釋放的遞質(zhì)是：乙酰膽堿或去甲腎上腺素。交感神經(jīng)活動加強會伴有腎上腺素分泌的增加，因而常把交感神經(jīng)和腎上腺聯(lián)系在一起，合稱交感-腎上腺系統(tǒng)。

一、神經(jīng)調(diào)節(jié)（二）心血管活動的神經(jīng)支配1、心臟的神經(jīng)支配(1)心交感神經(jīng)神經(jīng)遞質(zhì)：去甲腎上腺素作用：興奮心肌：心率↑、心肌收縮力↑(2)心迷走神經(jīng)神經(jīng)遞質(zhì)：乙酰膽堿作用：抑制心肌：心率↓、心肌收縮力↓2、血管的神經(jīng)支配縮血管神經(jīng)舒血管神經(jīng)交感神經(jīng)神經(jīng)支配交感神經(jīng)副交感神經(jīng)釋放遞質(zhì)去甲腎上腺素乙酰膽堿受體α受體M型膽堿能受體作用血管平滑肌收縮，外周阻力增加，血壓升高。骨骼肌內(nèi)血管舒張，血流量增多。

一、神經(jīng)調(diào)節(jié)

一、神經(jīng)調(diào)節(jié)(三)心血管中樞1.延髓心血管中樞:最基本的心血管中樞

(1)心血管交感中樞：心率加快，血管平滑肌收縮，動脈血壓升高。

(2)心迷走中樞：心率減慢，血管平滑肌舒張，動脈血壓下降。2.延髓以上心血管中樞特別表現(xiàn)為對心血管活動和機體其他功能之間高度復雜的整合作用。一、神經(jīng)調(diào)節(jié)(四)心血管反射1.頸A竇和主A弓壓力感受性反射(1)壓力感受器部位：頸A竇和主A弓血管外膜下的神經(jīng)末梢感受刺激：血壓的改變(2)傳入神經(jīng)頸A竇：竇N（加入舌咽N）主A弓：迷走N血壓↑竇弓壓力感受器+心迷走中樞+心交感中樞-縮血管中樞-心率↓、心輸出量↓血管舒張外周阻力↓血壓↓減壓反射心迷走N心交感N一、神經(jīng)調(diào)節(jié)2、頸動脈體和主動脈體化學感受性反射血液中化學成分（PO2↓、PCO2↑和H+↑濃度）化學感受器+延髓竇N迷走N呼吸中樞和心血管中樞活動改變呼吸加深加快，心率↑心輸出量↑外周阻力↑動脈血壓↑一、神經(jīng)調(diào)節(jié)一、神經(jīng)調(diào)節(jié)3、本體感受性反射4、其他心血管反射擠壓眼球引起心率減慢；下腹部受撞擊引起心率下降，血管擴張，血壓降低；皮膚疼痛引起血壓升高；內(nèi)臟疼痛引起血壓下降等。二、體液調(diào)節(jié)（一）腎上腺素（E）和去甲腎上腺素（NE）腎上腺素（E）去甲腎上腺素（NE）心臟↑↑↑↑縮血管↑↑↑↑

（二）腎素-血管緊張素

1.來源：腎素是由腎近球細胞合成和分泌的。2.作用：能使血漿中的血管緊張素原水解為血管緊張素。血管緊張素中最重要的是血管緊張素Ⅱ，它有強烈的縮血管作用。（三）其他體液因素1.內(nèi)皮舒張因子：組胺、前列腺素、激肽、阿片肽2.內(nèi)皮縮血管因子。（四）心臟的自分泌功能心臟除了具有攝血功能，還可以分泌激素：心鈉素等心血管調(diào)節(jié)肽。二、體液調(diào)節(jié)

三、局部血流的自身調(diào)節(jié)（一）代謝性自身調(diào)節(jié)機制當組織代謝增強時，局部組織的氧分壓降低，代謝產(chǎn)物（如CO2、H+、腺苷、K+等）濃度升高，從而使局部微動脈和毛細血管前括約肌舒張，局部血流量增多，為組織提供更多的氧氣，并運走代謝產(chǎn)物。（二）肌源性自身調(diào)節(jié)機制許多血管的平滑肌本身能經(jīng)常保持一定的緊張性收縮，稱為肌源性活動。2第四節(jié)運動時心血管功能的變化一、心血管系統(tǒng)對運動的反應(一)心輸出量的反應1.運動時變化：運動→CO↑（1）心交感神經(jīng)活動加強，搏出量增加。（2）骨骼肌收縮的靜脈泵和呼吸運動的加強，心輸出量大幅度增加。2.調(diào)節(jié)：（1）心率貯備：CO增加1.5～2.0倍。（2）搏出量貯備：CO增加1倍左右。（二）血液的重新分配1.運動時血液重新分配：運動的肌肉和心臟的血流量顯著增加，不參與運動的肌肉以及內(nèi)臟器官的血流量減少。2.運動時血液重新分配的機制：（1）運動剛開始時的肌肉血管舒張，是交感舒血管神經(jīng)興奮引起的；（2）運動過程中肌肉血管的舒張，主要是由于局部代謝產(chǎn)物堆積引起的。（3）冠脈血管舒張，可能是由于局部代謝產(chǎn)物聚集。3.運動時血液重新分配的生理意義（1）一方面通過減少不參與運動的器官的血流量，保證有較多的血液流向運動的肌肉。（2）另一方面，在骨骼肌血管舒張的同時，骨骼肌以外的器官血管收縮，使