人体生理学体育专业课件_05_血液循环_.doc

第五章 血液循环 内容提要 本章主要介绍心泵功能、血管生理和心血管活动的调节以及运动对循环系统的影响。 血液循环指血液在心血管中按一定方向周而复始地流动。 血液循环的基本功能是进行体内物质的运输。 运动与血液循环概述 急性运动时，血液循环功能与运动负荷相匹配。 长期体育锻炼或训练的影响下，循环功能获得明显增强。 第一节 心泵功能 一、心肌的生理特性 （一）自动节律性 （二）兴奋性 （三）传导性 （四）收缩性 （一）自动节律性 组织细胞能够在没有外来刺激的条件下，自动地发生节律性兴奋的特性，称为自动节律性，简称自律性。 窦房结是主导整个心脏兴奋和跳动的正常部位，故称为正常起搏点。窦房结细胞的自动兴奋频率最高，约为l00次?min-1。 由于在安静状态下窦房节 自律细胞处于迷走神经的抑制性作用下, 使心率维持在70次?min-1左右。 （二）兴奋性 心肌细胞 刺激 兴奋（动作电位） 能力 心肌细胞兴奋后的有效不应期特别长，因而心脏不可能产生强直收缩，始终保持收缩和舒张交替进行。 心肌细胞动作电位特点 （三）传导性 心肌具有传导性，不仅特殊传导系统能够传导兴奋，所有的心房肌和心室肌也都有传导性，只是传导的速度各部分不同。 （四）收缩性 1.“全或无”方式的收缩 2.不发生强直收缩 3.代偿间歇 心肌细胞不发生完全强直收缩 机制 心肌细胞有效不应期特别长 意义 保证心肌收缩和舒张交替进行，有利于心室的充盈 心电图 对运动的正常心电图反应 二、心动周期与心率 （一）心动周期 心脏一次收缩和一次舒张构成一个机械活动周期，称为心动周期。 心动周期历时的长短取决于心率。成年人安静时平均心率为75次?min-1，每个心动周期为0.8s。 不同心率时心动周期中心室收缩期与舒张期 （二）心率 心率是每分钟心脏搏动的次数。 成年人心率在60-100次?min-1之间，平均为75次?min-1 。 随着年龄、性别、体能水平、训练水平的不同而有所不同。 优秀耐力运动员静息时心率常在50次?min-1以下。 心率的生理变化与许多因素有关 人体体位变化、进食后、体温升高、情绪紧张、疼痛刺激、缺氧、运动或劳动等，都可使心率加快。 肌肉活动时心率的生理变化 心率的增加与运动强度成正相关 增加的幅度与运动持续时间、体能水平、训练水平有关 心率是人体生理学中最常用而又简单易测的一项指标 三、心脏的泵血过程 （一）心室收缩期 （二）心室舒张期 （一）心室收缩期 1、等容收缩期 自房室瓣关闭直到室内压高于动脉压，半月瓣开启时为止，这段时期称等容收缩期。 2. 射血期 快速射血期 减慢射血期 （二）心室舒张期 1、等容舒张期 自半月瓣关闭直到室内压下降低于房内压，房室瓣开启时为止，这段时期称为等容舒张期。 2. 充盈期 快速充盈期 减慢充盈期 心脏泵血过程的形成原因 动力-压力梯度 根本原因-心室的收缩和舒张 单方向流动-压力梯度引起的瓣 膜启闭 四、心泵功能的评定 （一）每搏输出量 （二）心输出量 （三）射血分数 （四）心指数 （一）每搏输出量 心脏搏动一次，一侧心室射出的血液量称为每搏输出量（搏出量） 正常成人在安静时搏出量约为60 80ml（平均约为70ml） 运动训练特别是耐力训练导致运动员静息搏出量增加 每搏输出量（Stroke volume，SV） SV = 收缩前心室容积 收缩后心室容积 = 舒张末期容积(EDV ) 收缩末期容积(ESV） （二）心输出量（Cardiac output，CO） 每分钟一侧心室射出的血液量称为每分心输出量（心输出量） 心输出量=搏出量心率 CO=SVHR =75（次?min-1）70（ml）=5L?min-1 影响心输出量的因素 女子的心输出量比男子约低10% 老年时期心输出量低于青年时期 情绪激动或体力活动时，心输出量增加 良好训练的耐力运动员，静息时心输出量与常人相仿 运动时最大心输出量可达25-35L?min-1，甚至40L?min-1 （三）射血分数（EF=SV/EDV 100%） 搏出量占心室舒张末期容积的百分比称射血分数 搏出量(ml) 射血分数= 100% 心室舒张末期容积(ml) 安静状况下，成人射血分数正常值为55-65%。 （四）心指数Cardiac index（CI）：CO/m2 心指数指以单位体表面积（m2）计算的心输出量。 我国中等身材的成年男子体表面积约为1.6-1.7 m2，静息心指数为3.0-3.5L?min-1?m-2。 女子的静息心指数比男子低7-10%。 心指数随年龄的变化而有所不同。 10岁左右时, 静息心指数最大, 可达4L?min-1?m-2。 五、心泵功能的调节与心力贮备 （一）搏出量的调节 （二）心率对心输出量的影响 （三）心力贮备 （一）搏出量的调节 影响每搏输出量的因素有以下三种： 心室舒张末期的充盈量 心肌收缩能力 大动脉血压 （二）心率对心输出量的影响 在一定范围内，增加心率，可以提高心输出量。 当心率过高时，反而使心输出量下降。 如果心率过慢，心输出量减少。 只有心率在适宜范围内心输出量才能保持较高水平。 （三）心力贮备 心输出量随机体代谢需要而增加的能力称为心力贮备。 心力贮备 =最大心输出量安静时心输出量 运动与心力贮备 健康成人安静状态下心输出量约为5L?min-1。 进行剧烈的体力活动时，最大心输出量可达30L?min-1。 一个人的心力贮备一般健康成人心力贮备可达25L?min-1。 训练水平高的运动员的心力贮备可达35L?min-1以上。 心力贮备分为心率贮备、收缩期贮备和舒张期贮备 心率贮备是指通过心率增加而使心输出量增加的贮备。 收缩期贮备是指通过心室收缩力增强，使心室收缩末期容积减小的幅度。 舒张期贮备是指心室舒张末期容积增加的幅度。 心泵功能储备 一般认为，舒张期贮备最少，运动时主要通过增加心率和动用心收缩期贮备而使心输出量增加。 坚持体育锻炼可增加心率贮备和收缩期贮备。 第二节 血管生理 血管功能： 血液流经的通路 还参与维持血流和血压 分配血流量 实现血液与周围组织间的物质交换 一、动脉血压和动脉脉搏 动脉血压是指动脉内血液对血管壁的侧压力，单位为帕（Pa） mmHg （一） 动脉血压形成的基本条件 血压形成的前提： 血管内有足量的血液充盈 形成动脉血压的基本因素： 心室射血的力量 动脉内血液所遇到的阻力 大动脉管壁的可扩张性和弹性 （二）动脉血压的定义和正常值 收缩压: 心室收缩时血压升高达到的最高值 舒张压: 心室舒张期血压的最低值 脉搏压或脉压: 收缩压与舒张压之差 平均动脉压: 每一瞬间动脉血压的平均值 即：平均动脉压=舒张压+1/3脉压 我国健康青年人动脉血压的正常值 收缩压：13.3-16.0kPa(100-120mmHg) 舒张压：8.0-10.6kPa(60-80mmHg) 脉压： 4.0-5.3kPa（30-40mmHg） 平均动脉压：13.3kpa(l00mmHg) “低血压”、 “临界高血压”、 “低血压” “高血压” 血压超过21.312.6kPa（16095mmHg） “临界高血压” 18.612.6kPa （140/90-160/95mmHg）之间 “低血压” 血压持续在12.06.6kpa（9050mmHg）以下 动脉血压随年龄、性别、及其它生理条件不同而有差异 进食、吸烟或饮酒后，血压可稍升高 情绪激动、精神紧张、恐怖等可使血压显着上升 体位改变对舒张压影响较明显，这是重力引起的代偿反应 运动时动脉血压的变化有赖于 运动强度和运动方式 剧烈运动时收缩压显著升高，可达24.0-26.7kPa（180-200mmHg）。 动力性运动中，舒张压略增或无明显变化。 静力性运动中，舒张压显著上升。 （三）影响动脉血压的因素 1.每搏输出量 2.心率 3.外周阻力 4.主动脉和大动脉的弹性作用 5.循环血量与血管容积 1.每搏输出量 每搏输出量主要反映心室收缩力的大小 每搏输出量增多主要使收缩压增高，但舒张压增多较少，脉压增大 搏出量减少时，收缩压降低幅度比舒张压降压降低幅度大，脉压减小 2.心率 心率增快使舒张压增高幅度大于收缩压的增高幅度，脉压减小。 心率减慢，情况相反，舒张压降低的幅度比收缩压降低的幅度大。 3.外周阻力 外周阻力对收缩压和舒张压都有影响，但对舒张压的影响大。 外周阻力增高时，舒张压增高幅度大于收缩压的增高，脉压减小。 小动脉和微动脉的口径是决定外周阻力大小的主要因素。 4.主动脉和大动脉的弹性作用 主动脉和大动脉具有缓冲动脉血压变化的作用。 老年人的动脉管壁硬化，弹性减弱，因而收缩压明显升高，舒张压升高。 儿童、少年时期动脉管壁弹性大，收缩压较低而使脉压较小。 5.循环血量与血管容积 循环血量与血管容积相适应，才能使血管系统有足够的充盈，产生一定的体循环平均充盈压。 在失血过多或严重脱水及因某种原因使血管容积增大而血液容积相对减少时，血压下降。 （四）动脉脉搏 在心脏的节律舒缩时，随着动脉内压力和容积发生周期性变化所形成的动脉节律性起伏波动，称为动脉脉搏。 二、微循环 微循环是指微动脉与微静脉之间的血液循环。 微循环功能是进行血液与组织之间的物质交换，维持内环境的相对稳定。 微循环有三种不同形式的通路： 迂回通路 直捷通路 动静脉短路 三、静脉血流的特征 （一）静脉血压 通常将右心房和胸腔内大静脉的血压称为中心静脉压。 各器官或肢体的静脉血压称为外周静脉压。 中心静脉压的高低取决于心脏射血能力和静脉回心血量的多少。 （二）静脉回流量及其影响因素 单位时间内由静脉回流入心脏的血量，称为静脉回流量。 静脉回流的直接动力是外周静脉压与中心静脉压之差以及静脉对血流的阻力。 凡是影响中心静脉压、外周静脉压和静脉阻力的因素，都能影响静脉回流。 1.心收缩力 心收缩力是静脉回流的原动力。 心收缩力强，射血时心室排空较完全，对心房和大静脉内血液的抽吸力量也就大，故静脉回流量增大。 运动员心肌肥厚有力，不仅射血力量大，而且抽吸静脉血回流的作用强于一般人。 2.呼吸运动 吸气能时静脉回流加速，呼气时静脉回流减慢。 由于颈部和四肢静脉具有瓣膜，可防止静脉血逆流，故呼吸运动对静脉回流的影响主要表现为吸气动作产生的促进作用。 肌肉运动时呼吸加强，增加了呼吸对静脉回流的促进作用。 体位改变对静脉回流的作用，主要是重力使静脉扩张程度发生改变而影响静脉回流量，进而对静脉血压产生影响。 人站立时，身体低垂部位的静脉压因重力作用而增高，