人体生理学课件

肌肉的興奮與收縮《人體生理學》第一節神經肌肉的興奮性三、興奮性的評價指標一、興奮和興奮性的概念二、引起興奮的刺激條件四、興奮後恢復過程的興奮性變化《人體生理學》一、興奮和興奮性的概念興奮性又特指組織細胞具有接受刺激產生動作電位的能力。生物體具有對刺激發生反應的能力或特性，稱為興奮性。神經細胞、肌細胞和腺細胞在接受刺激後都能產生興奮稱為“可興奮細胞”。興奮則是產生動作電位本身或動作電位的同義語。《人體生理學》二、引起興奮的刺激條件

一定的刺激強度一定的持續作用時間一定的強度－時間變化率構成了被稱為引起組織興奮的三個刺激條件：這三個條件的值是可變的，並相互影響，如其中一個或二個值發生變化，其餘的值也相應改變《人體生理學》三、興奮性的評價指標（二）時值（一）閾強度《人體生理學》（一）閾強度興奮性與閾強度呈反變關係，即引起組織興奮所需要的閾強度越低，表明組織的興奮性越高；反之，閾強度越高，則組織興奮性越低。在固定刺激作用時間和強度－時間變化率的條件下，把剛剛可引起組織興奮所需的最小刺激強度，稱為閾強度，簡稱閾值。《人體生理學》（二）時值將刺激強度固定於2倍基強度，再改變刺激的作用時間，測得剛能引起組織興奮的最短時間，即為時值。在強度－時間變化率固定的條件下，當刺激強度低於某一強度時，無論刺激時間如何長，也不能引起組織興奮，人們把這一刺激強度稱為基強度。時值與組織的興奮性亦呈反變關係。《人體生理學》四、興奮後恢復過程的興奮性變化“絕對不應期”“相對不應期”“超常期”“低常期”《人體生理學》第二節細胞的生物電現象《人體生理學》一、細胞膜的轉運功能細胞膜的分子結構-----“液態鑲嵌模型”學說細胞膜的分子結構是以液態脂質雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有各種生理功能的球形蛋白質。《人體生理學》細胞膜的分子結構嵌入蛋白質糖類糖類細胞膜外表面貫穿蛋白質磷脂膽固醇《人體生理學》（一）單純擴散溶質分子由高濃度一側通過細胞膜向低濃度一側轉運的過程稱單純擴散。O2

和CO2

等脂溶性氣體分子才能通過單純擴散順濃度梯度進出細胞。《人體生理學》溶質分子由高濃度向低濃度轉運《人體生理學》（二）易化擴散易化擴散是指某些非脂溶性或親水性強的物質，借助特殊膜蛋白，順濃度梯度跨膜進行擴散的過程。易化擴散有兩種類型：----------“通道”和“載體”《人體生理學》易化擴散有兩種類型：--------“通道”和“載體”氨基酸蛋白質《人體生理學》易化擴散有兩種類型：

一种是以“通道”為仲介的易化擴散，如K+、Na+、Ca2+等在細胞膜內、外進行擴散。

一种是以“載體”為仲介的易化擴散，如右旋型葡萄糖順濃度梯度的擴散等。

《人體生理學》（三）主動轉運物質分子或離子逆化學梯度或電位梯度進行轉運的過程稱主動轉運此過程需耗能，其能量由細胞膜上的ATP分解提供。完成主動轉運過程結構基礎是膜上鑲嵌的特殊蛋白質-----K+－Na+

泵。《人體生理學》K+－Na+泵細胞內細胞外《人體生理學》鈉-鉀泵活動生理意義

*胞內低Na，維持細胞體積*胞內高K，酶活性----新陳代謝正常進行*勢能儲備鈉、鉀的易化擴散繼發性主動轉運，聯合轉運

《人體生理學》主動轉運細胞外液

[Na+]高

[K+]低細胞內液

[Na+]低

[K+]高《人體生理學》（四）出胞和入胞作用某些大分子物質或物質團塊進出細胞膜是通過入胞作用和出胞作用進行的。內分泌腺分泌的激素以及神經末梢釋放的遞質均是通過出胞作用完成的。侵入體內的細菌、病毒等則是通過入胞作用而進入細胞的。《人體生理學》入胞

胞飲胞吞溶酶體細菌噬菌細胞《人體生理學》二、細胞的生物電現象生物電現象是生物體進行功能活動時顯示出來的電現象，要深入研究細胞的興奮和興奮性，必須瞭解興奮的電學本質。《人體生理學》（一）靜息電位靜息電位又稱K+的平衡電位，是指安靜時存在於細胞膜內外兩側的電位差。它是一種內負外正的穩定的直流電位。哺乳動物神經和肌細胞的靜息電位為：－70—－90mV。《人體生理學》靜息電位的成因：細胞膜內外離子分佈不均細胞膜具有選擇通透性電位梯度的力量=濃度梯度的力量《人體生理學》靜息電位的檢測電極神經細胞《人體生理學》靜息電位存在時細胞膜兩側所保持的內負外正狀態，稱為極化。細胞受刺激時，膜內電位向負值減少的方向變化，稱為去極化；膜去極化後，又恢復到安靜時的極化狀態，則稱複極化。《人體生理學》（二）動作電位動作電位又稱峰電位或Na+平衡電位，指細胞受到刺激而興奮時，在受刺激處細胞膜兩側所發生的一次電位波動，是一種內正外負的一過性的峰形電位。動作電位並可沿著膜向周圍傳播，使整個細胞膜都經歷一次這樣的電位波動。《人體生理學》動作電位《人體生理學》去極化去極化區刺激《人體生理學》複極化複極化區《人體生理學》動作電位的成因：上升支（去極化時相）形成原因下降支（複極化時相）形成原因重建膜的靜息電位《人體生理學》（三）動作電位的傳導當膜某一點受到刺激而產生動作電位時，興奮部位與鄰近未興奮部位之間產生局部電流。局部電流構成了對鄰近未興奮部位膜的刺激，使其產生去極化並引起未興奮部位產生動作電位。這個過程在膜上連續進行，表現為動作電位不斷向前傳播，直至傳遍整個細胞。《人體生理學》《人體生理學》

第三節神經與肌肉間興奮的傳遞《人體生理學》一、神經肌肉接頭的結構支配骨骼肌的運動神經元的軸突末梢接近肌纖維時，失去髓鞘，其裸露的末梢嵌入到肌膜上的凹陷中，形成神經肌肉接頭。《人體生理學》運動神經元軸突末梢肌細胞核運動終板肌原纖維線粒體軸突囊胞接頭間隙終板皺褶運動終板《人體生理學》神經肌肉接頭的結構包括三部分：①接頭前膜②接頭後膜③接頭間隙《人體生理學》二、興奮在神經肌肉接頭傳遞的機制軸突末梢膜上Ca2+通道開放神經末梢APCa2+內流接頭前膜呈量子式釋放AChACh經間隙擴散ACh與終板膜上ACh受體結合終板膜上化學門控通道開放，對Na+,K+（尤其是Na+）的通透性增加Na+內流（主）,K+外流終板膜去極化，終板電位鄰近肌細胞膜去極化達閾電位肌細胞產生ATP總和《人體生理學》興奮在神經--肌肉接頭傳遞的機制《人體生理學》三、興奮在神經肌肉接頭傳遞的特點①化學傳遞②單向性傳遞③時間延擱④易受化學等因素影響《人體生理學》

第四节肌肉收缩的原理《人體生理學》肌原纖維骨骼肌纖維細肌絲肌小節粗肌絲細肌絲《人體生理學》一、肌肉收縮的肌絲滑行理論主要觀點：肌肉的收縮或拉長是由於肌節中粗、細肌絲的相互滑行所致，而肌絲本身的結構和長度不變。證據：肌肉縮短後，暗帶的長度不變，明帶的長度明顯縮短，H區相應變窄；當肌肉拉長時，細肌絲向暗帶外側滑行，明帶和H帶加寬。《人體生理學》肌小節《人體生理學》《人體生理學》《人體生理學》細肌絲組成原肌球蛋白肌鈣蛋白肌動蛋白《人體生理學》肌管系統肌纖維膜橫管（T管）T管肌質網線粒體肌原纖維帶帶線細胞核《人體生理學》二、肌肉的收縮過程細胞膜電變化觸發肌肉收縮的過程-----興奮—收縮耦聯橫橋的運動引起肌絲的滑行-----肌肉收縮收縮的肌肉舒張《人體生理學》細胞膜電變化觸發肌肉收縮的過程

-----興奮—收縮耦聯《人體生理學》橫橋的運動引起肌絲的滑行-----肌肉收縮《人體生理學》肌球蛋白ATP分解放能《人體生理學》橫橋擺動牽動細肌絲滑行《人體生理學》三、單收縮和強直收縮單收縮強直收縮《人體生理學》

單收縮不完全強直收縮不完全強直收縮完全強直收縮《人體生理學》（一）單收縮

整塊肌肉或單個肌細胞接受一次短促的刺激時，被刺激的細胞產生一次動作電位，緊接著進行一次收縮，稱為單收縮。《人體生理學》（二）強直收縮若連續給予骨骼肌一連串的短促刺激，如果刺激間隔長於單收縮的持續時間，即產生一連串的單收縮。若增加刺激的頻率，使每次刺激的間隔短於單收縮所持續的時間，肌肉的收縮將出現融合現象，稱為強直收縮。強直收縮有兩種一種稱為不完全強直收縮，另一種稱為完全強直收縮。《人體生理學》單收縮與強直收縮《人體生理學》第一節

肌肉收縮的形式和力學分析第二節肌纖維類型與運動能力第一節

肌肉收縮的形式

和力學分析《人體生理學》一、肌肉收縮的形式（一）縮短收縮（二）拉長收縮（三）等長收縮《人體生理學》縮短收縮和等長收縮縮短收縮等長收縮運動不運動《人體生理學》（一）縮短收縮（向心收縮）：定義：當肌肉收縮時產生的張力大於外加阻力負荷時，肌肉縮短，牽拉它附著的骨杠杆做向心運動。作用：縮短收縮是人體得以實現各種加速度的基礎。特點：縮短收縮時，因負荷移動方向和肌肉用力的方向一致，肌肉做正功。形式：縮短收縮分為等張收縮和等動收縮。《人體生理學》1.等張收縮

等張收縮時，其負荷即外加阻力在整個收縮過程中是恒定的。在肌肉收縮進程中，由於關節角度發生變化，肌肉發揮的力量大小有所不同。用等張收縮發展力量只有關節力量最弱點能得到最大鍛煉。《人體生理學》利用肌力計檢測等張收縮《人體生理學》

等張收縮時，肌肉產生的張力隨關節角度而變化《人體生理學》2.等動收縮

等動收縮通過專門的等動負荷器械來實現的。該器械使負荷隨關節運動進程得到精確調整，在關節角度張力最弱點負荷最小，在關節角度張力的最強點負荷最大。採用等動收縮形式發展力量，使肌肉在關節整個運動範圍內都得到最大鍛煉。《人體生理學》等動收縮時，在整個關節範圍都能產生同等的張力《人體生理學》等動肌力計曲線力量關節角度《人體生理學》（二）拉長收縮（離心收縮）：

定義：當肌肉收縮所產生的張力小於外加阻力時，肌肉雖積極收縮但仍被拉長。作用：在人體運動中拉長收縮起著制動、減速和克服重力等作用。特點：拉長收縮時，肌肉做負功。《人體生理學》牽張－縮短環肌肉在縮短收縮前先進行拉長收縮，使肌肉被牽拉伸長，在緊接著的縮短收縮，便可產生更大的力量或輸出功率。《人體生理學》牽張－縮短環作用《人體生理學》51015050ΔhΔ功(J)(cm)ΔhΔ功跑步學生足球排球跳遠跳高跳躍不同專案運動員反彈縱跳與蹲跳時重心升高的高度差《人體生理學》（三） 等長收縮定義：當肌肉收縮產生張力等於外力時，肌肉雖積極收縮但長度不變。作用：運動中等長收縮起著支持、固定、保持某一姿勢的作用。特點：肌肉的張力可發展到最大，但由於未發生位移，肌肉沒有做外功，消耗能量。《人體生理學》利用繩索張力計檢測等長收縮《人體生理學》

肌肉三種收縮形式的比較

工作形式肌肉狀況外力與張力對比作用做功縮短收縮縮短 小於肌張力加速正拉長收縮拉長 大於肌張力減速負等長收縮不變 等於肌張力固定未 《人體生理學》二、肌肉收縮的力學特徵《人體生理學》（一）肌肉收縮的張力－速度關係定義：

指負荷對肌肉收縮速度的影響《人體生理學》關係：當逐漸增加肌肉對抗的負荷，肌肉收縮產生的張力逐漸增大，但肌肉收縮的速度逐漸減小。當逐漸減小肌肉負荷時，肌肉收縮的速度和縮短的長度逐漸增大，但張力卻逐漸減小。《人體生理學》張力－速度關係力量速度《人體生理學》曲線：若將肌肉在不同負荷下收縮時的張力、速度變化繪成對應的座標圖，可得到一雙曲線式的曲線，它說明在一定範圍內，肌肉產生的張力和縮短速度呈反變關係。《人體生理學》

肌肉收縮的張力－速度關係《人體生理學》機制：肌肉收縮時產生張力的大小，取決於活化的橫橋數目。肌肉收縮的速度，則取決於能量釋放的速率和肌球蛋白ATP酶的活性，而與活化的橫橋數目無關。當負荷較大時，有更多的橫橋處於活化狀態，以增加肌肉的張力，但卻降低能量釋放的速率，使收縮速度變慢。《人體生理學》應用：在運動實踐中，張力－速度關係曲線可用來考慮確定最適作業的最佳負荷和發揮最大爆發力。肌肉收縮的張力－速度關係曲線可通過訓練而改變，有訓練的運動員，該曲線向右上方偏移。《人體生理學》不同訓練負荷對張力-速度曲線的影響60%Po組《人體生理學》短跑運動員和無訓練者的張力-速度曲線（選自Fox，略加修改）《人體生理學》（二） 肌肉收縮的長度－張力關係定義：

指肌肉收縮前的初長度對肌肉收縮時產生張力的影響。《人體生理學》關係：●逐漸增大肌肉收縮的初長度，肌肉收縮產生的張力也逐漸增加。●當初長度增加到某一值時，張力可達到最大。●繼續增大肌肉收縮的初長度，張力反而減小，收縮效果亦減弱。●通常把引起肌肉收縮張力最大的初長度稱為適宜初長度。《人體生理學》《人體生理學》曲線：若將不同的肌肉初長度與張力的變化繪製成座標圖，就可以得到一條曲線，稱肌肉收縮的長度－張力關係曲線該曲線類似開口向下的拋物線，其頂點顯示，適宜初長度時肌肉收縮產生的張力最大《人體生理學》肌肉初長度與主動張力的關係《人體生理學》肌肉收縮的長度－張力關係機制《人體生理學》長度－張力關係可用肌肉收縮的

肌絲滑行理論加以解釋肌肉初長度處於適宜水準時，粗、細肌絲處於最理想的重疊狀態，因而起作用的橫橋數目最多，表現收縮張力最大。如果肌肉拉得太長，粗、細肌絲趨向分離，起作用的橫橋數目減少，肌肉張力下降。如果肌肉過於縮短，細肌絲中心端在肌節中央交錯，起作用的橫橋數目亦減少，肌張力將急劇下降。《人體生理學》肌肉收縮的長度－張力關係《人體生理學》應用：

適當預先拉長肌肉的初長度可增大肌肉收縮的張力。《人體生理學》三、肌肉結締組織對肌肉收縮的影響骨肌腱筋膜肌肉肌外膜肌束肌束膜肌內膜運動神經元血管細胞核肌質網肌微絲肌纖維肌原纖維肌肉膜《人體生理學》（一）肌肉的收縮成分與彈性成分肌組織構成肌肉的主體，其功能是通過收縮而產生張力，它是肌肉的收縮成分。結締組織、神經組織和豐富的血管網等是肌肉收縮的彈性成分。它和肌肉收縮成分呈串聯或並聯關係。《人體生理學》肌肉收縮成分和彈性成分排列示意圖《人體生理學》（二） 肌肉彈性成分的作用當收縮成分收縮時，彈性成分被拉長，從而將一部分能量以彈性勢能的形式貯存起來；其後以彈性反作用力的形式發揮出來，促使肌肉產生更大的力量和更大的運動速度。由於彈性成分的伸展特性可吸收一部分力，從而使收縮成分產生的張力變化趨於緩和，防止肌肉發生損傷。《人體生理學》A、等長收縮時，肌肉的收縮成分和彈性成分變化示意圖B、等長收縮時，張力變化示意圖《人體生理學》（三）運動對肌肉結締組織的影響肌肉超負荷運動後，在引起肌肉肥大的同時，肌肉中結締組織也相應增加。運動訓練可提高肌腱的抗張應力，特別是肌腱與骨結合區的結合能力和力量，從而使肌腱能承受更大的拉力。第二節肌纖維類型與運動能力

《人體生理學》一、人類骨骼肌纖維的類型早在1673年Loranzini發現動物骨骼肌的顏色有的較紅、有的較白，並且肌肉的色澤與運動能力有著密切的關係。1883年，有人進一步用電刺激肌肉的方法發現紅色肌纖維收縮速度慢，不易疲勞；白色肌纖維收縮速度快，易疲勞。1962年，瑞典生理學家Bergstrom創建了肌組織針刺活檢技術，使直接進行人類肌纖維類型的研究成為可能。《人體生理學》人類肌纖維分為兩種類型：一是收縮速度較慢的，稱慢肌（ST）或I型肌；二是收縮速度快的，稱為快肌（FT）或II型肌。《人體生理學》肌纖維類型的檢測《人體生理學》快肌中包括三種亞型快A、快B和快C快B纖維是典型的快肌纖維二、兩類肌纖維的形態、機能和代謝特徵《人體生理學》（一）形態特徵1.快肌纖維

①直徑較粗、呈蒼白色。②線粒體容積密度小，肌質網發達。③接受脊髓前角大運動神經元支配。④神經元所支配的肌纖維數量多。2.慢肌纖維

①直徑較細，呈紅色②線粒體容積密度大，毛細血管網發達③支配慢肌纖維脊髓前角小運動神經元④一個運動神經元所支配的肌纖維數量少。《人體生理學》（二）代謝特徵1.快肌纖維無氧氧化能力較高

表現為快肌纖維中參與無氧氧化過程的酶活性較慢肌纖維高。糖酵解的底物肌糖原含量也較慢肌高。2.慢肌纖維有氧氧化能力較高表現為線粒體數量多，體積大，容積密度高，氧化酶活性較快肌纖維高。慢肌纖維毛細血管豐富，肌紅蛋白含量較高，都使其有氧氧化能力高於快肌纖維。《人體生理學》（三） 生理特性

1.收縮速度

快肌纖維收縮速度快於慢肌。

2.收縮力量

快肌纖維收縮時產生的力量大於慢肌纖維。

3.抗疲勞能力

慢肌纖維抗疲勞能力比快肌強。《人體生理學》人的快肌纖維的百分組成與收縮速度（A）和最大力量（B）的關係《人體生理學》

人的快肌纖維的百分組成與易疲勞性的關係《人體生理學》兩類肌纖維最大收縮速度對比《人體生理學》三、肌纖維類型與運動能力從兩類肌纖維的形態、機能和代謝特徵看，兩類肌纖維的百分組成與某些基本素質具有密切關係。對優秀運動員肌纖維百分組成的調查表明，肌纖維類型的配布和專項運動能力高度相關；並認為，這是影響乃至決定運動員專項成績的重要條件。符合專項要求的肌纖維配布只是取得良好成績的諸多因素中的一個因素，而不是唯一因素。《人體生理學》馬拉松長跑運動員短跑運動員競走運動員800米跑運動員舉重運動員越野滑雪自行車運動員無訓練者10090807060504030201000102030405060708090100慢肌纖維百分比快肌纖維百分比優秀運動員肌纖維構成《人體生理學》四、訓練對兩類肌纖維的影響《人體生理學》（一）訓練能否引起兩類肌纖維互變

---------兩種觀點早期研究者認為，肌纖維的百分比組成是由遺傳決定而不能隨訓練互變；但近年來的研究證明，肌纖維類型可隨專項訓練而產生適應性變化。《人體生理學》（二）運動時兩類肌纖維的募集許多運動中，快肌纖維和慢肌纖維兩者都可動用在強度低的耐力性運動中，優先動用慢肌在大強度運動中，優先動用快肌《人體生理學》不同用力水準肌纖維募集百分比《人體生理學》（三）訓練對肌纖維橫斷面積的影響

訓練有素者肌纖維直徑或橫斷面積大於無訓練者，肌纖維的這種肥大通常表現為選擇性肥大《人體生理學》實驗證明：力量訓練可使快肌纖維出現選擇性肥大耐力訓練可使慢肌纖維出現選擇性肥大速度訓練可使快肌纖維增加得更多《人體生理學》（四）訓練對肌纖維代謝能力的影響實驗證明，耐力訓練可使慢肌纖維中線粒體數目增多，體積增大，有氧氧化酶的活性提高，從而提高慢肌纖維的有氧氧化能力。研究認為，耐力訓練可使快肌纖維中琥珀酸脫氫酶的活性提高。

機體在新陳代謝過程中，需要不斷地從外界環境中攝取O２並排出CO２,機體與環境之間的氣體交換稱為呼吸呼吸全過程包括三個相互聯繫的環節:

①外呼吸：肺通氣(肺與外界環境的氣體交換)肺換氣(肺泡與肺毛細血管血液之間的氣體交換)②氣體運輸：一方面把肺部攝取的O２及時運送到組織細胞另一方面又把組織細胞產生的CO２運送到肺部排出體外③內呼吸：組織毛細血管血液與組織細胞間的氣體交換氧在細胞中的利用過程呼吸全過程組織換氣細胞內氧化代謝肺換氣氣體運輸肺通氣O2CO2肺通氣肺換氣第一節肺通氣第二節氣體的交換第三節呼吸運動的調節第一節肺通氣肺通氣指肺與外界環境之間的氣體交換過程。實現肺通氣的結構包括呼吸道、肺泡、胸廓和胸膜腔等。一、肺通氣的動力和阻力（一）呼吸運動（二）呼吸過程中肺內壓的變化（三）呼吸過程中胸內壓的變化（四）肺通氣的阻力（一）呼吸運動呼吸肌舒縮活動引起的呼吸運動是實現肺通氣的根本動力。呼吸肌呼氣肌吸氣肌胸鎖乳突肌斜角肌肋間外肌肋間內肌膈肌肋間內肌腹外斜肌腹內斜肌腹橫肌腹直肌1．平靜呼吸與用力呼吸

平靜呼吸肌：膈肌和肋間外肌其他呼吸肌：肋間內肌和腹壁肌2．腹式呼吸與胸式呼吸

正常成人進行的是以腹式呼吸為主的混合式呼吸。肺、膈肌和胸膜的位置肺外膜縱隔膈肌肺膜

（二）呼吸過程中肺內壓的變化吸氣肌收縮，胸廓擴大，肺隨之擴大，肺容積增大，當肺內壓低於大氣壓時，外界空氣經呼吸道入肺，這就是吸氣過程。吸氣末，吸氣肌舒張，胸廓和肺回縮，肺容積減少，當肺內壓升高超過大氣壓時，肺內氣體被呼出，這就是呼氣過程。吸氣和呼氣的機制安靜吸氣呼氣膈肌大氣壓肺內壓胸內壓（三）呼吸過程中胸內壓的變化

胸內壓是指胸膜腔內的壓力。胸膜腔是胸膜髒層和壁層之間的腔隙。呼吸過程中胸膜腔內的壓力均低於大氣壓，故通常稱為胸內負壓。胸膜腔和胸內壓測定示意圖肺的表面卻受到兩種相反力量的作用：

胸內壓＝肺內壓-肺回縮力事實上，胸內負壓是肺的回縮力造成。胸內負壓具有重要的生理意義：①保持肺的擴張狀態，維持正常呼吸。②胸內負壓可使胸腔內壁薄且擴張性大的靜脈和胸導管擴張，促進血液和淋巴回流。吸氣肌收縮（呼氣肌）舒張胸廓擴大縮小肺內壓降低<大氣壓吸氣升高>大氣壓呼氣肺擴大縮小漿液內聚力胸內負壓呼吸運動原動力肺內壓與大氣壓的壓力差直接動力肺通氣動力（四）肺通氣的阻力彈性阻力非彈性阻力二、肺的容積和肺容量（一）肺容積（二）肺容量（一）肺容積1.潮氣量2.補吸氣量3.補呼氣量4.餘氣量

肺容積（二）肺容量1.深吸氣量：潮氣量與補吸氣量之和為深吸氣量2.功能餘氣量：餘氣量與補呼氣量之和3.肺活量：潮氣量、補吸氣量和補呼氣量三者之和4.時間肺活量：時間肺活量既反映了肺的容量又反映了肺的通氣速度，反映肺通氣功能的靈敏度較之於肺活量要高5.肺總量：即肺活量與餘氣量之和時間肺活量

時間肺活量的測量方法是受試者先作一次最大可能的深吸氣，而後以最快的速度呼出，分別記錄呼氣開始後的第1、2、3s末時呼出的氣量，並分別計算出其占肺活量的百分率。正常成人在第1、2、3s末分別呼出肺活量的83%、96%和99%，其中以第1s的時間肺活量意義最大，其百分率越大，反映通氣功能越好。三、肺通氣量

肺通氣量反映連續呼吸的動態情況下的肺通氣功能水準。（一）每分通氣量每分鐘吸入或呼出的氣體總量為每分通氣量

每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率正常成人平靜呼吸時，呼吸頻率約為12--18次·min-1，潮氣量約為500ml，每分通氣量為6--8L·min-1（二）最大通氣量人體以盡可能快的速度和盡可能深的幅度進行呼吸時，所能達到的每分通氣量稱為最大通氣量。最大通氣量是指單位時間內肺的全部通氣能力得到充分發揮時的通氣量，是檢查肺通氣功能的一個重要指標。（三）肺泡通氣量每次吸入的空氣留在鼻、咽、氣管及支氣管內的氣體不能實現氣體交換，故稱為“解剖無效腔”，容積約150ml。從氣體交換角度來考慮，只有進入肺泡與血液進行交換的氣體量才是有效通氣量。即：肺泡通氣量＝(潮氣量－解剖無效腔氣量)×呼吸頻率

若一個人以深慢或淺快的呼吸分別獲得相等的每分通氣量，深慢呼吸的肺泡通氣量則比淺快呼吸的要多。從提高肺泡氣更新率的角度考慮，在一定範圍內深而慢的呼吸比淺而快的呼吸有利。第二節氣體的交換

氣體的交換是指肺泡和血液之間，血液和組織之間O２和CO２的交換；前者稱為肺換氣，後者稱為組織換氣。一、氣體交換的動力和過程（一）氣體交換的動力（二）氣體交換的過程（一）氣體交換的動力氣體交換時，氣體所通過的生物膜兩側的氣體分壓差，是氣體交換的動力。膜兩側的分壓差越大，在單位時間內，該氣體分子淨移動的數量也越多。（二）氣體交換的過程1.肺換氣的基本過程2.組織換氣的基本過程

二、影響氣體交換的因素（一）氣體擴散速度（二）呼吸膜的通透性和麵積（三）通氣／血流比值（一）氣體擴散速度氣體分子擴散速度與生物膜兩側的氣體分壓差成正比。劇烈運動，組織PO２迅速下降，PCO２迅速升高，使組織和血液間的O２和CO２分壓差加大，組織換氣速度加快。（二）呼吸膜的通透性和麵積呼吸膜肺泡----肺毛細血管膜正常呼吸膜很薄，通透性極大呼吸膜面積大約60--100m２

安靜狀態下，呼吸膜擴散面積約為40m２運動時，肺毛細血管開放的數量增多呼吸膜示意圖（三）通氣／血流比值肺泡通氣量和肺血流量(心輸出量)的比值，稱通氣／血流比值。正常人安靜時通氣/血流比值為0.84(4.2/5)。此時通氣量與血流量匹配最合適，氣體交換效率最高。第三節呼吸運動的調節一、呼吸中樞二、呼吸肌本體感受性反射三、化學因素對呼吸的調節四、運動時呼吸的變化和調節一、呼吸中樞

在中樞神經系統中，產生和調節呼吸運動的神經元群稱為呼吸中樞。延髓的呼吸中樞是最基本的呼吸中樞延髓呼吸中樞神經元軸突下行到脊髓，與脊髓支配呼吸肌的傳出神經元形成突觸，以調節呼吸運動，從而調節肺通氣過程。保留延髓呼吸中樞的動物，雖然能產生基本的呼吸節律，但呼吸的形式遠不如完好動物那樣勻齊、和緩，呈喘式呼吸。腦橋---呼吸調節中樞

保持腦橋與延髓的聯繫，則呼吸的形式與正常動物無異，說明腦橋中有調節呼吸的中樞。

呼吸運動還受大腦皮層等中樞的調節大腦皮層可以隨意控制呼吸倒立時，人可以在一定限度內屏住呼吸跑步時，人可以根據步頻調整呼吸節律二、呼吸肌本體感受性反射呼吸肌本體感受性反射指呼吸肌本體感受器傳入衝動所引起的反射性呼吸變化。呼吸肌同其他骨骼肌一樣，本體感受器是肌梭，其適宜刺激是牽拉。實驗證明：當呼吸道阻力增加時，呼吸運動立即加強。三、化學因素對呼吸的調節化學感受器指接受血液和腦脊液中化學物質刺激的感受器化學感受器分為兩類：

一類是外周化學感受器，是指頸動脈體和主動脈體一類是中樞化學感受器，位於延髓腹外側淺表部位，直接與腦脊液接觸.（一）CO２對呼吸的影響1、CO２對呼吸有很強的刺激作用。2、CO２維持正常呼吸的重要生理刺激。3、如吸入氣中CO２濃度適當增加，則可使呼吸加強。呼吸調節中最重要的體液因素肺泡氣PCO2CO2肺泡毛細血管毛細血管（動脈血）PCO2CO2CO２對呼吸的影響CO２對呼吸的刺激作用是通過兩條途徑而實現的：一條是刺激外周化學感受器一條是通過刺激中樞化學感受器而影響呼吸（二）H＋濃度對呼吸的影響血液中H＋濃度升高，呼吸加強；H＋濃度降低，則呼吸減弱。其機制是通過刺激外周及中樞化學感受器而實現的，由於H＋不易進入腦脊液，因而對中樞化學感受器的刺激作用較小。（三）低O２對呼吸的影響低O２(動脈血O２分壓過低)對呼吸的影響是完全依靠外周化學感受器所發動的反射造成的。當流過外周感受器的血液的PO２降低時，感受器興奮所發放的衝動能反射性地加強呼吸。四、運動時呼吸的變化和調節運動時，機體代謝增強，呼吸加深加快，肺通氣量增加。以有氧代謝為主的運動中，肺通氣量從安靜時6-8L·min-1增加到100L·min-1以上。運動中通氣量的變化運動中通氣量的上升有一個過程運動開始前，通氣量已稍有上升運動開始後，通氣量先迅速升高進而再緩慢升高隨後達到一個平穩水準運動停止時，通氣量先驟降，繼之緩慢下降達運動前水準運動時呼吸的調節目前認為呼吸的這些適應性變化主要是通過神經和體液因素而實現的。其中神經調節機制起主要作用，體液和其他因素則起輔助和調整作用。由於這些因素共同協調作用，使肺通氣量能隨運動的類型、運動強度、持續時間等因素的改變而改變。第一節血液的組成和特性第二節血液的功能第一節血液的組成和特性一、血液的組成二、血液的理化特性一、血液的組成血液由血細胞和血漿兩部分組成。血細胞占全血量的45-50%，血漿占全血量的50-55%。正常成人血液總量約占體重的7-８%男性高於女性，幼兒高於成人，新生兒可達100ml·kg-1。血液由血細胞和血漿兩部分組成中性粒細胞紅細胞血小板淋巴細胞全血離心後血漿白細胞和血小板紅細胞（一）血漿1.水和電解質2.血漿蛋白3.非蛋白含氮化合物4.不含氮有機物5.氣體和一些微量物質血漿水電解質有機物微量元素和維生素氣體O2CO2氮脂質葡萄糖蛋白質氨基酸纖維蛋白原球蛋白白蛋白例如例如1.水和電解質：水：血漿是一種含有多種溶質的水溶液，其中水約占92%。電解質：血漿中所含的無機物，大部分是以離子狀態存在的電解質。其中正離子主要是Na＋，負離子主要是Cl－。血漿水的功能：①水是血漿中各種物質的溶劑②水的比熱大，可以吸熱、散熱，有助於正常溫的維持③水與運輸營養物質及代謝產物有關④維持體液平衡⑤參與維持滲透壓等理化特性⑥實現血液與其它體液間的物質交換血漿電解質離子的主要功能：①維持血漿滲透壓②酸鹼度和組織細胞的興奮性2.血漿蛋白

血漿中含有多種分子大小和結構功能不同的蛋白質白蛋白最多球蛋白次之纖維蛋白原最少血漿蛋白的功能:參與形成血漿膠體滲透壓維持酸堿平衡運載某些物質參與免疫反應促進血液凝固3.非蛋白含氮化合物

血液中除蛋白質以外的含氮化合物統稱非蛋白含氮化合物，包括尿素、尿酸、肌酐、氨基酸、多肽等。這些化合物所含的氮叫非蛋白氮（NPN）4.不含氮有機物

血脂：血糖：乳酸：隨著運動強度和持續時間的變化，血糖和血乳酸的含量會產生不同程度的變化。運動能降低血脂，對預防心血管疾病有著重要作用。運動與不含氮有機物

（二）血細胞

1.紅細胞2.白細胞3.血小板

1.紅細胞

正常人體成熟的紅細胞無核，大多呈雙凹圓盤狀，周邊稍厚。其直徑約為6-9μm，平均為7.5μm。紅細胞是血細胞中最多的一種，紅細胞約占血細胞總數的99%。紅細胞形狀紅細胞比容紅細胞在全血中所占的容積百分比，稱為紅細胞比容。正常成年男子的紅細胞比容為40-50%，女子為37-48%。血漿量紅細胞量我國成年男性紅細胞平均數約為5.0×1012L-1

女性平均約為4.2×1012L-1新生兒的紅細胞數較多，可超過6.0×1012L-1紅細胞的主要功能是運輸O２和CO２對機體產生的酸堿物質起緩衝作用紅細胞的主要功能我國成年男性血紅蛋白濃度為120-160g·L-1，平均140g·L-1；我國成年女性血紅蛋白濃度為110-150g·L-1，平均為130g·L-1；長期居住高原，紅細胞數及Hb增多；運動訓練也會對紅細胞數和Hb含量有一定的影響。血紅蛋白血紅蛋白的構成白細胞是一類有核的細胞根據細胞內有無嗜色顆粒分為大類：2.白細胞

嗜中性粒細胞嗜酸性粒細胞嗜鹼性粒細胞顆粒細胞淋巴細胞單核細胞無顆粒細胞白細胞是人體血液的重要組成部分，保護人體免受感染和疾病。噬中性白細胞是人體最覺的白細胞，它抵抗侵入人體有害的微生物，其中包括細菌和病毒。淋巴細胞是一類在人體免疫系統中起著關鍵作用的白細胞，主要有兩種類型的淋巴細胞：T淋巴細胞和B淋巴細胞。單核細胞是人體中最大的一種白細胞，一旦機體受到感染，它們會穿過血管壁進入組織並變成巨噬細胞，消滅入侵者。正常成人安靜時血液中所含白細胞數為平均7.0×10９L-1白細胞總數在同一個體不同生理情況下經常波動運動時、飯後、月經期、分娩期及季節變化可見白細胞數量增加。病理狀態下，白細胞總數和分類也發生明顯變化3.血小板

血小板無完整的細胞結構，無核，形態不規則，直徑約2-3μm。我國健康成人血液中血小板的數量平均為156×10９L-１。飯後、運動時、組織損傷、外科手術、各種原因引起的大出血後，血小板數量增加，月經期間減少。血小板是人體血液中的一部分，由骨骼中軟骨髓的特殊血細胞生成。當身體受傷時，血小板被啟動，幫助修復破損的血管，並促使血液凝固。血小板的功能促進止血加速凝血維持血管壁的完整性二、血液的理化特性

（一）比重、粘度（二）血漿pH值（三）血漿滲透壓（一）比重、粘度

血液的比重正常人血液的比重為1.050-1.060其值主要決定於紅細胞的數量和血漿蛋白的濃度由於液體內部各種物質的分子或顆粒間的摩擦使血液有較大的粘度全血的粘度約為水的4-5倍，主要取決於紅細胞數量血漿的粘度為水的1.6-2.4倍長時間劇烈運動，由於大量出汗，引起血液濃縮，紅細胞比容相對增大，血液比重及粘度增大，外周阻力增加血液的粘度

（二）血漿pH值

血漿的酸鹼度可用pH表示正常pH值：7.35-7.45血漿pH值相對恒定--血液中緩衝對--緩衝作用運動中動脈血和骨骼肌酸鹼度的變化運動中血LA、HCO3-和pH的變化（三）血漿滲透壓

半透膜----紅細胞----毛細血管水分將從溶質少的稀溶液向溶質多的濃溶液滲入，這種現象稱為滲透滲透現象中高濃度溶液所具有的吸引和保留水分子的能力稱為滲透壓血漿滲透壓主要來自於血漿中各種離子和小分子化合物，稱為晶體滲透壓。自於血漿蛋白的滲透壓，稱為膠體滲透壓。第二節血液的功能1、氧的運輸2、緩衝pH值功能3、防禦和保護功能

一、氧的運輸

O2在血液中有兩種存在形式：物理溶解化學結合（一）氧合與氧離

當血液流經肺部時，O２從肺泡擴散入血，Hb迅速與O２結合形成氧合血紅蛋白(HbO２)，這一過程稱氧合。當血液流經組織時，因組織PO２低，則HbO２又解離為O２和去氧血紅蛋白,這一過程稱氧離。

氧分壓高的肺部

Hb+O2HbO2

氧分壓低的組織

這一過程可以下式表示：（二）血紅蛋白氧飽和度、氧容量和氧含量

血紅蛋白氧飽和度是指血液中Hb與O２結合的程度血氧飽和度由氧分壓所決定在高氧條件下，所有Hb都與O２結合，這時血氧飽和度達100%當氧分壓下降時，血氧飽和度下降血紅蛋白氧容量：血氧飽和度達100%時，每升血液中血紅蛋白所能結合氧量的最大量,該值受血紅蛋白濃度的影響。血紅蛋白氧含量：正常人血液的血氧飽和度並不能達到100%，故把每升血液中血紅蛋白實際結合的氧量，其值受氧分壓的影響。

（三）氧解離曲線

反映血氧飽和度與血氧分壓之間關係的曲線稱為血紅蛋白氧解離曲線或氧解離曲線，呈S形。氧解離曲線曲線上段（PO２60-100mmHg）比較平坦

表明PO２在這個範圍內變化對血氧飽和度影響不大,即使吸入氣或肺泡氣PO２有所下降(如高原)，血液仍可攜帶足夠的O２。曲線中段（PO２60-40mmHg）較陡表明此範圍內PO２下降，引起血氧飽和度降低，HbO２釋放出O２。該段曲線的生理意義在於保證正常狀態下組織細胞O２的供應。曲線下段PO２（40-15mmHg）坡度更陡表明PO２稍有降底，血氧飽和度就顯著下降，大量的HbO２解離出O２。當組織活動加強時，氧需求增加，組織中PO２可降至15mmHg，這時HbO2解離出更多的氧供組織利用。（四）影響氧解離曲線的因素

血紅蛋白與氧的結合與解離除受到氧分壓的影響外，還受多種因素的影響，從而使氧解離曲線偏移，改變Hb與O２的親和力。1.PCO２和pH值的影響PCO２和血液中H＋濃度增加，均可使氧解離曲線右移，Hb與O２的親和力減小；反之，則曲線左移。PCO２和pH值對Hb氧親和力的這種影響，稱為波爾效應。PH值對氧解離曲線的影響當血液流經組織時，高PCO２和低pH值促使HbO２解離，有利於向組織供氧。當血液流經肺時，低PCO２和高pH值，促使Hb與O２結合，有利於血液的載氧。2.溫度的影響溫度升高，氧解離曲線右移，Hb與O２的親和力減小。反之，曲線左移。溫度PH值對氧解離曲線的影響3.2,3-二磷酸甘油酸的影響

紅細胞中含有多種有機磷化物,特別是2,3-二磷酸甘油酸，能降低Hb與O２的親和力，使氧解離曲線右移。劇烈運動時，由於體內代謝活動的加強，氧離曲線右移，加速了氧的離解，有利於組織細胞從血液中攝取更多的氧。

CO2

在血液中的運輸溶解於血漿(10%)結合於Hb(20%)形成碳酸氫鹽(70%)CO2+H2OH2CO3H++HCO3-二、緩衝pH值功能

血漿和紅細胞都有強有力的緩衝物質，具有抗酸和抗堿的作用。血液中的緩衝對由一種弱酸與這種弱酸的鹽所組成。血漿中的緩衝對有：

NaHCO３／H２CO３Na—蛋白質／H—蛋白質

Na２HPO４／NaH２PO４

紅細胞中的緩衝對有：

KHb/HHbKHbO２／HHbO２KHCO３／H２CO３

K２HPO４／KH２PO４堿貯備或堿貯血漿中以NaHCO３／H２CO３的緩衝效率最高，血漿pH值主要取決於NaHCO３／H２CO３的濃度比。當二者比值維持20∶1時，血漿pH值即可維持在7.4，如果該比值改變，血漿pH值就會發生變化。由於血漿中的NaHCO３是緩衝固定酸的主要物質，習慣上稱其為堿貯備或堿貯。劇烈運動時，肌肉產生的乳酸（HL）進入血液，與血漿中的NaHCO３起中和反應。這一過程的化學反應式如下：

HL+NaHCO３NaL+H２CO３

H２O＋CO２

當鹼性物質如NaOH進入血漿後，弱酸與之起反應：

NaOH+H２CO３NaHCO３＋H２O

三、防禦和保護功能白細胞免疫功能血漿中免疫物質血小板功能免疫功能

白細胞對侵入機體的微生物和體內的壞死組織具有吞噬作用。血漿中含有多種免疫物質，如免疫球蛋白、抗菌素、溶菌素等，能對抗和消滅外來的細菌和毒素。血小板功能

當機體因損傷而出血時，血小板可促使血液在傷口凝固，防止繼續出血，對人體具有保護作用。《人體生理學》

①血液迴圈指血液在心血管中按一定方向周而復始地流動。②血液迴圈的基本功能是進行體內物質的運輸。《人體生理學》運動與血液迴圈概述

①急性運動時，血液迴圈功能與運動負荷相匹配。②長期體育鍛煉或訓練的影響下，迴圈功能獲得明顯增強。

《人體生理學》第一節心泵功能第二節血管生理第三節心血管活動的調節《人體生理學》第一節心泵功能《人體生理學》一、心肌的生理特性

（一）自動節律性（二）興奮性（三）傳導性（四）收縮性《人體生理學》（一）自動節律性①組織細胞能夠在沒有外來刺激的條件下，自動地發生節律性興奮的特性，稱為自動節律性，簡稱自律性。②竇房結是主導整個心臟興奮和跳動的正常部位，故稱為正常起搏點。竇房結細胞的自動興奮頻率最高，約為l00次·min-1。③由於在安靜狀態下竇房節自律細胞處於迷走神經的抑制性作用下,使心率維持在70次·min-1左右。《人體生理學》（二）興奮性心肌細胞→刺激→興奮（動作電位）→能力心肌細胞興奮後的有效不應期特別長，因而心臟不可能產生強直收縮，始終保持收縮和舒張交替進行。《人體生理學》心肌細胞動作電位特點《人體生理學》興奮性的週期性變化（1）有效不應期（effectiverefractory

period,ERP）（2）相對不應期（relativerefractoryperiod）（3）超常期（supernormalperiod）

《人體生理學》（三）傳導性心肌具有傳導性，不僅特殊傳導系統能夠傳導興奮，所有的心房肌和心室肌也都有傳導性，只是傳導的速度各部分不同。《人體生理學》《人體生理學》（四）收縮性1.“全或無”方式的收縮2.不發生強直收縮3.代償間歇《人體生理學》心肌細胞不發生完全強直收縮機制心肌細胞有效不應期特別長意義保證心肌收縮和舒張交替進行，有利於心室的充盈《人體生理學》期前收縮和代償間歇《人體生理學》心電圖《人體生理學》對運動的正常心電圖反應《人體生理學》二、心動週期與心率《人體生理學》（一）心動週期

心臟一次收縮和一次舒張構成一個機械活動週期，稱為心動週期。心動週期歷時的長短取決於心率。成年人安靜時平均心率為75次·min-1，每個心動週期為0.8s。《人體生理學》《人體生理學》不同心率時心動週期中心室收縮期與舒張期

心率/次-1收縮期/s舒張期/s75901201502000.350.320.280.230.160.450.340.220.170.14《人體生理學》（二）心率①心率是每分鐘心臟搏動的次數。②成年人心率在60-100次·min-1之間，平均為75次·min-1。③隨著年齡、性別、體能水準、訓練水準的不同而有所不同。④優秀耐力運動員靜息時心率常在50次·min-1以下。《人體生理學》心率的生理變化與許多因素有關

人體體位變化、進食後、體溫升高、情緒緊張、疼痛刺激、缺氧、運動或勞動等，都可使心率加快。《人體生理學》肌肉活動時心率的生理變化心率的增加與運動強度成正相關增加的幅度與運動持續時間、體能水準、訓練水準有關心率是人體生理學中最常用而又簡單易測的一項指標《人體生理學》三、心臟的泵血過程（一）心室收縮期

（二）心室舒張期《人體生理學》（一）心室收縮期

1、等容收縮期

自房室瓣關閉直到室內壓高於動脈壓，半月瓣開啟時為止，這段時期稱等容收縮期。2.射血期

①快速射血期②減慢射血期《人體生理學》（二）心室舒張期1、等容舒張期

自半月瓣關閉直到室內壓下降低於房內壓，房室瓣開啟時為止，這段時期稱為等容舒張期。2.充盈期

①快速充盈期②減慢充盈期《人體生理學》心臟泵血過程的形成原因動力---------------壓力梯度

根本原因--------心室的收縮和舒張單方向流動----壓力梯度引起的瓣膜啟閉《人體生理學》《人體生理學》四、心泵功能的評定（一）每搏輸出量（二）心輸出量（三）射血分數（四）心指數《人體生理學》（一）每搏輸出量①心臟搏動一次，一側心室射出的血液量稱為每搏輸出量（搏出量）②正常成人在安靜時搏出量約為6080ml（平均約為70ml）③運動訓練特別是耐力訓練導致運動員靜息搏出量增加

《人體生理學》每搏輸出量（Strokevolume，SV）SV=收縮前心室容積

—收縮後心室容積

=舒張末期容積(EDV)

—

收縮末期容積(ESV）《人體生理學》（二）心輸出量（Cardiacoutput，CO）

每分鐘一側心室射出的血液量稱為每分心輸出量（心輸出量）心輸出量=搏出量×心率CO=SV×HR=75（次·min-1）×70（ml）=5L·min-1《人體生理學》影響心輸出量的因素①女子的心輸出量比男子約低10%②老年時期心輸出量低於青年時期③情緒激動或體力活動時，心輸出量增加④良好訓練的耐力運動員，靜息時心輸出量與常人相仿⑤運動時最大心輸出量可達25-35L·min-1，甚至40L·min-1《人體生理學》

搏出量占心室舒張末期容積的百分比稱射血分數

搏出量(ml)射血分数=×100%

心室舒張末期容積(ml)

安靜狀況下，成人射血分數正常值為55-65%。（三）射血分數（EF=SV/EDV×100%）《人體生理學》（四）心指數Cardiacindex（CI）：CO/m2心指數指以單位體表面積（m2）計算的心輸出量。我國中等身材的成年男子體表面積約為1.6-1.7m2，靜息心指數為3.0-3.5L·min-1·m-2。女子的靜息心指數比男子低7-10%。心指數隨年齡的變化而有所不同。10歲左右時,靜息心指數最大,可達4L·min-1·m-2。《人體生理學》五、心泵功能的調節與心力貯備（一）搏出量的調節（二）心率對心輸出量的影響（三）心力貯備《人體生理學》（一）搏出量的調節

影響每搏輸出量的因素有以下三種：①心室舒張末期的充盈量②心肌收縮能力③大動脈血壓《人體生理學》《人體生理學》（二）心率對心輸出量的影響在一定範圍內，增加心率，可以提高心輸出量。當心率過高時，反而使心輸出量下降。如果心率過慢，心輸出量減少。只有心率在適宜範圍內心輸出量才能保持較高水準。《人體生理學》（三）心力貯備

心輸出量隨機體代謝需要而增加的能力稱為心力貯備。心力貯備=最大心輸出量－安靜時心輸出量《人體生理學》運動與心力貯備

健康成人安靜狀態下心輸出量約為5L·min-1。進行劇烈的體力活動時，最大心輸出量可達30L·min-1。一個人的心力貯備一般健康成人心力貯備可達25L·min-1。訓練水準高的運動員的心力貯備可達35L·min-1以上。《人體生理學》心力貯備分為心率貯備、收縮期貯備和舒張期貯備心率貯備是指通過心率增加而使心輸出量增加的貯備。收縮期貯備是指通過心室收縮力增強，使心室收縮末期容積減小的幅度。舒張期貯備是指心室舒張末期容積增加的幅度。《人體生理學》心泵功能儲備

MVHREDVESVSVRest5L75/min145ml75ml70mlExercise30L180/min160ml<20ml>140ml25L105/min15ml55ml>70ml《人體生理學》一般認為，舒張期貯備最少，運動時主要通過增加心率和動用心收縮期貯備而使心輸出量增加。堅持體育鍛煉可增加心率貯備和收縮期貯備。《人體生理學》第二節血管生理《人體生理學》血管功能：血液流經的通路還參與維持血流和血壓分配血流量實現血液與周圍組織間的物質交換《人體生理學》不同血管的結構功能特點血管結構功能特點功能主動脈、富含彈性彈性大彈性貯備大中動脈纖維小動脈富含平滑肌舒縮性大產生阻力的微動脈主要部位（調節阻力，阻力血管）毛細血管僅一層內皮通透性大物質交換細胞（交換血管）小靜脈、壁薄、擴張性大容量貯存大靜脈管腔大容量大（容量血管60-70%貯存）《人體生理學》一、動脈血壓和動脈脈搏動脈血壓是指動脈內血液對血管壁的側壓力，單位為帕（Pa）mmHg《人體生理學》（一）動脈血壓形成的基本條件血壓形成的前提：血管內有足量的血液充盈形成動脈血壓的基本因素：心室射血的力量動脈內血液所遇到的阻力大動脈管壁的可擴張性和彈性《人體生理學》（二）動脈血壓的定義和正常值收縮壓:

心室收縮時血壓升高達到的最高值舒張壓:

心室舒張期血壓的最低值脈搏壓或脈壓:

收縮壓與舒張壓之差平均動脈壓:每一瞬間動脈血壓的平均值即：平均動脈壓=舒張壓+1/3脈壓《人體生理學》我國健康青年人動脈血壓的正常值

收縮壓：13.3-16.0kPa(100-120mmHg)

舒張壓：8.0-10.6kPa(60-80mmHg)

脈壓：4.0-5.3kPa（30-40mmHg）

平均動脈壓：13.3kpa(l00mmHg)《人體生理學》“低血壓”、“臨界高血壓”、“低血壓”①“高血壓”血壓超過21.3／12.6kPa（160／95mmHg）

②“臨界高血壓”

18.6／12.0與21.3／12.6kPa（140/90-160/95mmHg）之間③“低血壓”血壓持續在12.0／6.6kpa（90／50mmHg）以下《人體生理學》動脈血壓的檢測《人體生理學》動脈血壓隨年齡、性別、及其它生理條件不同而有差異

進食、吸煙或飲酒後，血壓可稍升高情緒激動、精神緊張、恐怖等可使血壓顯著上升體位改變對舒張壓影響較明顯，這是重力引起的代償反應《人體生理學》

運動時動脈血壓的變化有賴於運動強度和運動方式劇烈運動時收縮壓顯著升高，可達24.0-26.7kPa（180-200mmHg）。動力性運動中，舒張壓略增或無明顯變化。靜力性運動中，舒張壓顯著上升。《人體生理學》（三）影響動脈血壓的因素1.每搏輸出量2.心率3.外周阻力4.主動脈和大動脈的彈性作用5.迴圈血量與血管容積《人體生理學》1.每搏輸出量

每搏輸出量主要反映心室收縮力的大小每搏輸出量增多主要使收縮壓增高，但舒張壓增多較少，脈壓增大搏出量減少時，收縮壓降低幅度比舒張壓降壓降低幅度大，脈壓減小《人體生理學》2.心率

心率增快使舒張壓增高幅度大於收縮壓的增高幅度，脈壓減小。心率減慢，情況相反，舒張壓降低的幅度比收縮壓降低的幅度大。《人體生理學》3.外周阻力

外周阻力對收縮壓和舒張壓都有影響，但對舒張壓的影響大。外周阻力增高時，舒張壓增高幅度大於收縮壓的增高，脈壓減小。小動脈和微動脈的口徑是決定外周阻力大小的主要因素。《人體生理學》4.主動脈和大動脈的彈性作用

主動脈和大動脈具有緩衝動脈血壓變化的作用。老年人的動脈管壁硬化，彈性減弱，因而收縮壓明顯升高，舒張壓升高。兒童、少年時期動脈管壁彈性大，收縮壓較低而使脈壓較小。《人體生理學》動脈管壁的彈性對血流和血壓的影響《人體生理學》5.迴圈血量與血管容積

迴圈血量與血管容積相適應，才能使血管系統有足夠的充盈，產生一定的體循環平均充盈壓。在失血過多或嚴重脫水及因某種原因使血管容積增大而血液容積相對減少時，血壓下降。《人體生理學》《人體生理學》（四）動脈脈搏

在心髒的節律舒縮時，隨著動脈內壓力和容積發生週期性變化所形成的動脈節律性起伏波動，稱為動脈脈搏。《人體生理學》二、微循環微循環是指微動脈與微靜脈之間的血液迴圈。微循環功能是進行血液與組織之間的物質交換，維持內環境的相對穩定。《人體生理學》微循環有三種不同形式的通路：

①迂回通路②直捷通路③動－靜脈短路《人體生理學》《人體生理學》三、靜脈血流的特徵（一）靜脈血壓通常將右心房和胸腔內大靜脈的血壓稱為中心靜脈壓。各器官或肢體的靜脈血壓稱為外周靜脈壓。中心靜脈壓的高低取決於心臟射血能力和靜脈回心血量的多少。《人體生理學》（二）靜脈回流量及其影響因素單位時間內由靜脈回流入心臟的血量，稱為靜脈回流量。靜脈回流的直接動力是外周靜脈壓與中心靜脈壓之差以及靜脈對血流的阻力。凡是影響中心靜脈壓、外周靜脈壓和靜脈阻力的因素，都能影響靜脈回流。《人體生理學》1.心收縮力心收縮力是靜脈回流的原動力。心收縮力強，射血時心室排空較完全，對心房和大靜脈內血液的抽吸力量也就大，故靜脈回流量增大。運動員心肌肥厚有力，不僅射血力量大，而且抽吸靜脈血回流的作用強於一般人。《人體生理學》

2.呼吸運動

吸氣能時靜脈回流加速，呼氣時靜脈回流減慢。由於頸部和四肢靜脈具有瓣膜，可防止靜脈血逆流，故呼吸運動對靜脈回流的影響主要表現為吸氣動作產生的促進作用。肌肉運動時呼吸加強，增加了呼吸對靜脈回流的促進作用。《人體生理學》體位改變對靜脈回流的作用，主要是重力使靜脈擴張程度發生改變而影響靜脈回流量，進而對靜脈血壓產生影響。人站立時，身體低垂部位的靜脈壓因重力作用而增高，靜脈擴張，容納的血液增多，故回心血量減少，平臥時靜脈血較易回心。3.體位改變的作用《人體生理學》直立體位對肢體動脈和靜脈血壓的影響（1mmHg=0.13kPa）《人體生理學》4.骨骼肌的擠壓作用肌肉收縮擠壓其間的血管，使靜脈血回流加快。肌肉舒張時，靜脈內壓力降低，靜脈瓣則阻止血流從近心端倒流，又利於微靜脈和毛細血管的血液流入靜脈。在跑步等動力性運動時，下肢肌肉的節律性擠壓作用在很大程度上加速了全身血液迴圈，對心臟的泵血起著輔助作用。如果肌肉做靜力性工作，靜脈持久受壓，則不利於靜脈回流。《人體生理學》骨骼肌的擠壓作用《人體生理學》較長時間劇烈運動後，若驟然停止並站立不動，由於肌肉泵消失，再加上重力作用，使大量靜脈血液積在下肢擴張的靜脈管中，回心血量明顯減少，心輸出量隨之減少，動脈血壓迅速下，致使腦部暫時貧血而出現昏厥現象，稱為重力性休克。《人體生理學》第三節心血管活動的調節一、心血管活動的神經調節二、心血管活動的體液調節三、運動時血液迴圈功能的變化《人體生理學》一、心血管活動的神經調節（一）心臟的神經支配（二）血管的神經支配（三）心血管中樞《人體生理學》

（一）心臟的神經支配心臟受心交感神經和心迷走神經的雙重支配。心交感神經節後纖維末梢釋放去甲腎上腺素，作用於心肌，使心跳加快、加強，心輸出量增加。心迷走神經屬副交感神經，其節後纖維末梢能釋放乙醯膽鹼，該遞質能減慢心率及減弱心肌收縮力，使心輸出量減少。《人體生理學》《人體生理學》長期進行體育鍛煉，尤其是經常進行有氧運動，使機體安靜時心率減慢原因：一方面是由於心迷走神經的緊張性提高另一方面是心交感神經的緊張性降低《人體生理學》（二）血管的神經支配縮血管神經纖維舒血管神經纖維《人體生理學》效應器（心、血管）心血管中樞（延髓）感受器（頸動脈竇、主動脈弓）交感縮血管神經心交感神經心迷走神經迷走神經竇神經BP搏動性變化心血管活動的神經調節《人體生理學》1.縮血管神經纖維縮血管神經纖維屬交感神經，故又稱為交感縮血管纖維節後纖維支配幾乎所有血管平滑肌，其末梢釋放去甲腎上腺素與血管平滑肌膜上的α受體結合，使血管平滑肌收縮，血管口徑縮小，外周阻力增加《人體生理學》2.舒血管神經纖維

這類神經纖維既有交感性，又有副交感性，節後纖維末梢釋放的遞質均為乙醯膽鹼與血管平滑肌膜上的M型膽鹼能受體結合，使血管平滑肌舒張《人體生理學》（三）心血管中樞心血管中樞是由中樞神經系統內與調控心血管活動有關的神經元構成的。這些神經元分佈在從脊髓到大腦皮層不同水準的各個部位上。《人體生理學》心臟的神經支配《人體生理學》1.延髓心血管中樞

基本心血管中樞位於延髓，分為中樞心迷走中樞和縮血管中樞。心血管交感中樞興奮，可引起心率加快、血管收縮、動脈血壓升高。心迷走中樞興奮，可引起心率減慢、血管舒張、動脈血壓下降。《人體生理學》2.延髓以上的心血管中樞

在延髓以上的腦幹部位以及大腦和小腦中，都存在與心血管活動有關的神經元，它們主要是使心血管活動與機體其他功能相適應。各級水準心血管中樞的活動是互相聯繫的，它們對心血管活動的傳出效應最終都通過支配心血管的植物神經來實現。《人體生理學》（四）心血管反射1.頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射2.頸動脈體和主動脈體化學感受性反射3.運動加壓反射4.高爾茨反射《人體生理學》1.頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射

頸動脈竇和主動脈弓血管壁外膜下有對壓力變化非常敏感的神經末梢------壓力感受器《人體生理學》

頸動脈竇區與主動脈弓區的壓力感受器與化學感受器《人體生理學》當動脈血壓突然升高頸動脈竇和主動脈弓血管壁擴張程度加大壓力感受器所受的牽張刺激增強產生的衝動增多經竇神經和主動脈神經傳入延髓通過中樞機制使心迷走緊張性增高，心交感緊張和交感縮血管緊張減低導致血壓回降《人體生理學》《人體生理學》2.頸動脈體和主動脈體化學感受性反射

在頸總動脈分叉處和主動脈弓區域，分別存在頸動脈體和主動脈體化學感受器《人體生理學》化學感受器作用當血液中某些化學成分改變時，如缺O2、CO2分壓過高和H+濃度過高等刺激這些感受器，使傳入衝動發放增多，呼吸中樞和心血管中樞的活動增強在低氧、窒息、失血、動脈血壓過低和酸中毒等情況下才發揮出升血壓作用《人體生理學》《人體生理學》3.運動加壓反射

運動時，骨骼肌、關節等處的感受器發放傳入衝動增加，通過中樞整合過程，使動脈血壓升高，這種反射稱為運動加壓反射。靜力性工作時，這種反射效應較明顯。《人體生理學》4.高爾茨反射

強力打擊腹部時，傳入衝動影響心血管中樞的活動，可引起心率減慢、血管舒張，導致血壓降低。《人體生理學》二、心血管活動的體液調節（一）腎上腺素和去甲腎上腺素（二）腎素－血管緊張素－醛固酮系統（三）其他體液因素《人體生理學》（一）腎上腺素和去甲腎上腺素①腎上腺素能使心肌收縮力加強，心率變快，故心輸出量增大，血壓升高②腎上腺素使內臟和皮膚血管收縮，使心臟和骨骼肌血管擴張，對器官間血流量分配產生一定的作用③去甲腎上腺素對心臟作用較弱，能使血管廣泛收縮，外周阻力顯著增大，血壓升高《人體生理學》（二）腎素－血管緊張素－醛固酮系統血管緊張素對心血管的作用：具有強烈的縮血管作用（尤其是對內髒和皮膚的血管），使外周血管阻力增大，故血壓升高能直接加強心肌收縮力，並增加交感神經對心血管的作用《人體生理學》（三）其他體液因素①激肽、前列腺素、心鈉素、組織胺、血管內皮生成的血管活性物質對心血管活動具有調節作用②組織代謝產物積聚增加（如CO2、H+、K+等），能引起局部微動脈和毛細血管前括約肌舒張③肌肉運動時，活動的肌肉代謝加強，血流量增多，為骨骼肌組織提供更多的氧，並帶走代謝產物《人體生理學》《人體生理學》三、運動時血液迴圈功能的變化（一）運動時心輸出量的變化（二）動脈血壓的變化（三）血流量的重新分配和肌肉微循環的變化《人體生理學》運動時血液迴圈功能的變化《人體生理學》（一）運動時心輸出量的變化:運動時，肌肉組織的代謝率增高，需要增加血流量，以獲取足夠的代謝原料（尤其是O2等），並及時運走代謝產物。心輸出量增加能滿足這一需要的適應性變化《人體生理學》運動時及恢復期心率、搏出