运动生理学-07血液循环

1、目的要求：掌握心血管活动的调节； 掌握动脉血压的成因和影响； 掌握运动时心血管功能变化的调节。,第七章 血液循环,第四节 运动训对心血管功能的影响,第三节 心血管活动的调节,第一节 心脏生理,第二节 血管生理,心脏的一般结构,四个腔室:右心房和右心室；左心房和左心室。 瓣膜：房室瓣 半月瓣 功能：保证血流在心脏内朝着一个方向流动，防止血液逆流。,第一节 心脏生理,一 心肌的生理特性 血液循环血液在心血管系统中，按一定方向周而复 始的流动。 自律性 自律性细胞 兴奋性 电生理特性 工作性细胞 传导性 收缩性 机械特性,（一） 兴奋性,心肌细胞兴奋性：心肌细胞具有对刺激产生反应的能力，即兴奋性。,

2、1、心肌细胞的生物电象现象 1）去极化过程（0期） St去极化阈电位Na+通道开放Na+迅速内流膜电位倒转Na+通道关闭上升支,2）复极化过程（具有四期） 1期（快速复极化初期） Na+通道关闭Cl-通道开放Cl-内流膜电位为0 Cl-停流,2期（平台期） 在去极化-40mv时Ca2+通道开放Ca2+缓慢内流K+ 少外流电荷持平电位近0平台时长（100150ms） 是心肌动作电位时间较长的原因，也是区别于肌 肉、神经的主要特征。 3期（快速复极末期） 平台延长Ca2+通道关闭K+逐渐开放Ca2+全关闭 K+全开放K+迅速外流电位复原 4期（静息期） 复极化到静息水平，在ATPase作用下，将各

3、离子 转到正常状态。,2、兴奋性的周期性变化 心肌细胞每次兴奋后，兴奋性要经历有效不 应期、相对不应期和超常期 由于有效应期特别长（从收缩期到舒张早期 之后）所以心肌不产生强直收缩。,A：动作电位曲线 B: 机械收缩曲线 ERP：有效不应期 RRP: 相对不应期 SNP：超常期,有效不应期,相对不应期,超 常 期,概念：心肌在不受外来刺激的情况下，能自动地产生兴奋和收缩的特性。 窦性心率：正常心脏活动的起搏点，以窦房结为起搏点的心脏活动。 异位节律：以窦房结以外部位为起搏点引起的心脏活动。,（二） 自动节律性,（三） 传导性,概念：心肌细胞有传导 兴奋的能力 心脏的特殊传导系统 窦房结 结间束

4、 房室结 房室束(房结区、结 区、结束区) 浦肯野氏纤维,正常兴奋传导途径：,窦 房 结 结间束 房间束 （优势传导通路） 房室交界 心房肌 房室束 左、右束支 浦肯野纤维 心室肌,（四） 收缩性 1. “全或无”同步收缩 心房和心室内特殊传导系的传导速度快，而心肌细 胞间闰盘处的电阻又低，所以兴奋一传到心房或心 室，几乎同时遍及整个心房或心室肌细胞，从而引起 所有心房肌或心室肌同时收缩 2不发生强直收缩 有效不应期特别长，可达200毫秒(ms)，相当于整 个收缩期加舒张早期，在有效不应期内，任何刺激都 不能使心肌细胞再发生扩节性兴奋和收缩。,3. 期前收缩和代偿间期 在有效不应期后，受到一次

5、额外的刺激，心肌产生一次期前收缩，而紧接传来的窦房结兴奋，落在此次兴奋的不应期内，出现一次收缩的“脱失”，需下一次兴奋的到来，期间有一个代偿间期。无完全代偿间期则心跳不是由窦房结起动。,二 心动周期与心脏泵血功能 （一）心动周期与心率 1、心动周期：心房或心室每收缩和舒张一次。 时程：T1/f60s/750.8s 特点：舒张期时间 收缩期时间 全心舒张期0.4s 利心肌休息和室充盈 心率快慢主要影响舒张期：,2、心率：每分钟心脏搏动的次数,正常变动范围：60100次/分 年龄差异：新生儿的心率可达130次/分以上，随着 年龄增长，心率逐渐减缓，到15-16岁时，已接 近成年人水平。 性别差异：

6、女性心率男性,高3-4次/分。 体质差异：弱强 训练良好的耐力运动员，安静时心率较慢。 最大心率(次/分)=220-年龄(岁) 心率实践意义： 在运动实践中常用心率来反映运动 强度和生理负荷量，并用于运动员的自我监督或医 务监督。,（二） 心脏的泵血过程,（三）心电图,1 心电图(ECG):用引导电极置于肢体或躯体的 一定部位记录出来的心脏电变化曲线,2 正常典型心电图的波形及生理意义,P波：左右心房去极化 圆、小，时间0.060.11S 电压0.25mv QRS波群：左右心室去极化 时间约0.060.10S ，各 导联电压不同 T波：心室复极化过程中的电 位差 时间0.050.25S 电压一

7、般不低于同导联R 波的1/10（约0.10.8mv） 方向与QRS波群的主波相同,P-R间期：窦房结产生兴奋至心室开始兴奋所 需时间， 时间0.120.20S P-R间期延长房室传导阻滞 S-T段：心室已全部进入去极化状态，与基线 平齐，可上下波动，一般不0.1mv 窦性心率:P波导联上在直立，在aVR导 联上倒立。 Q-T间期:心室从去极化开始到完全复极化至安 静状态所需要的时间。 其时间长短与心率有关，心率快，Q-T时期短,三 心脏泵血功能的评价,(一)每搏输出量与射血分数 1每搏输出量 每搏输出量：一侧心室每次收缩所射出的血量 正常成年人，左心室舒张末期容积约145ml(升)， 收缩末期

8、容积约75ml，每搏输出量约70ml。 2 射血分数 射血分数：每搏输出量占心室舒张末期容积百分比。 即：（每搏输出量心舒张末期容积）*100% 健康成年人，静息时的射血分数约为55%-65%。,(二)每分输出量与心指数,1 心输出量：左心室每分钟搏出的血量 每搏输出量心率 56L/min 女性比同体重男性的心输出量约低10% 青年时期的心输出量高于老年。 优秀运动员在剧烈运动时，心输出量可高达25-35L/min。,2 心指数：以每一平方米体表面积计算 的心输出量,中等身材的成年人体表面积为1.6-1.7平方米，安静和空腹情况下心输出量约为5-6升/分，故心指数约为3.0-3.5L/min.

9、m2(升/分每平方米)。 安静或空腹情况下的心指数称为静息心指数，是分析比较不同个体心脏功能的常用评定指标。,(三)心脏泵功能的贮备,心力贮备：心输出量随机体代谢需要而增长的能力 心力贮备的大小反映心脏泵血功能对代谢需要 的适应能力，也反映心脏的训练水平。 取决于HR、SV可能发生的最大适宜变化 HR贮备 分 收缩期贮备 舒张期贮备,搏出量贮备,1 HR贮备 通过HR使CO,训练使HRrestHRmax与 HRrest差 2 收缩期贮备 安静时收缩末容积75ml,而强力收缩后 为20ml,贮备有55ml 3 舒张期贮备 安静时舒张期末容积145ml,而最大可 为160ml,贮备只有15ml.

10、可见收缩期贮备舒张期贮备. 故收缩期贮备是增加搏出量的主 要来源。 长期系统训练,可使心肌增粗, 收缩力增强,同时HRrest,则心力 贮备增加,能反映心脏训练水平。,四 影呼心输出量的因素 SV=心室舒张末容积-心室收缩末容积 （一）每搏输出量 1前负荷（心泵功能的异长自身调节） 心室收缩的前负荷是舒张末容积的大小，在一定范 围内，回心血量舒张末容积前负荷SV 但当HR心动周期（以舒张期明显）回心血量 不明显舒张末容积没有，说明运动时SV与异长自 身调节关系不大 2 心肌收缩能力（等长自身调节） 与初长度无关，由肌肉收缩能力而定（活化横桥数 ATPase等）,3 后负荷（动脉血压） 动脉血压

11、是心脏收缩的后负荷。 在其他条件不变时，Bp等容收缩期射 血时SV 而在机体内，又可通过异长自身调节恢复 到原SV （二）心率 CO=HRSV 在SV不变时，HRCO 而心率在110120 170180次min-1内HRCO,第二节 血管生理,各类血管的功能特点,一 动脉血压和动脉脉搏,主动脉和大动脉：管壁较厚，含有丰富的弹力纤维。 主动脉和大动脉可称为弹性贮器血管。 小动脉(阻力血管)：内径只有20-30m，对血流阻力 很大,静脉（容量血管）：数量较多、口径较大而管壁较 薄，故容量大。循环血量的60%-70%容纳在静脉中。,毛细血管（交换血管）：口径很细，但因数量多， 故总的截面积非常大，因

12、此血液在毛细血管内 的流速十分缓慢,(一)动脉血压,概念：指血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力,(二)动脉血压的正常值,收缩压（SP）：心室收缩时，动脉血压的最高值 正常范围：l0012OmmHg 舒张压（DP）：心室舒张时动脉血压的最低值。 正常范围：608OmmHg 脉搏压或脉压：收缩压和舒张压之差304OmmHg 高血压：安静时血压持续超过160/95mmHg 临界高血压：血压在140/90160/95mmHg 低血压：血压持续低于90/50mmHg,血压随性别、年龄及其他生理情况而变化。男性一般比女性略高。,人体正常动脉血压,(三)动脉血压的影响因素,二 静脉回心血量,(一)静脉血压

13、 中心静脉压：通常将右心房和胸腔内大静脉的血压。 心脏射血能力中心静脉压 静脉回流速度中心静脉压 血量中心静脉压 外周静脉压：各器官静脉的血压。,(二)静脉回流及其影响因素,1.心脏收缩力量 心缩力射血分数心室舒张期室内压 2.体位改变： 直立下肢V回心量(约多容纳500ml) 卧位下肢V回心量直立 卧位迅速转为立位总V回心量 立位迅速转为卧位总V回心量 久蹲突站血滞留下肢V回心量心输量 Bp脑、视网膜供血不足暂时的头晕、昏厥，视物不清。,3.骨骼肌的挤压作用,4.呼吸运动,影响静脉回流的因素（小结）,三 微循环,1.微循环：由微动脉和微静 脉之间的血液循环。 微动脉 后微动脉 毛细血管前括约

14、肌 2.组成 真毛细血管 通血毛细血管 动-静脉吻合支 微静脉 3.通路 迂回通路（营养通路）交换物质 直捷通路 利于血液回流 动-静脉短路 能调节体温,第三节 心血管活动的调节,一、神经调节,(一）自主神经系统概述, 来源：脊髓灰质侧角及（动眼神经）（面神经）（舌咽神经） （迷走神经） 换元后支配：中枢发出后在神经结换元再支配器官（包括节前和节后纤 维） 神经递质：节前纤维释放Ach，节后纤维释放Ach或NE 自主活动：节后纤维主要支配心脏、平滑肌和腺体，活动不受意识控制 具有持久的紧张性作用 作用特点：有时与效应器本身的功能状态有关。,2 自主神经系统的主要功能 交感和副交感神经的功能是互

15、相对立矛盾，而又相互配合与协调。, 脊髓 交感、副交感纤维的初级中枢 低位脑干尤其是延髓，是基本生命中枢 下丘脑是皮层下最高级的内脏活动调整中 大脑皮层（边缘系统）是最高级的调节和整合中枢,3 自主神经的中枢部,1 与支配躯体功能的神经相比，其主要特点有：,一、神经调节,(二）心血管的神经支配,(1)心交感N及其作用 (2)心迷走N及其作用 起源 脊髓胸段T1T5 延髓的迷走神经 侧角神经元 背核和疑核 分布 右：窦房结、房室肌前壁 右：窦房结 左：房室交界、束支、 左：房室交界 房室肌后壁 房室肌少量 递质 去甲肾上腺素 乙酰胆碱 作用 心率心缩力 心率心缩力,1.心脏的神经支配,2.血管的

16、神经支配,（交感神经）,部 位 特 点 脊 颈T、胸L、腰S段 活动受上级中枢控制 髓 灰质侧角 能完成原始不精确的心血管反应 缩血管中枢 是最基本的心血管中枢 延 （头端腹外侧） 始终有紧张性，且交感紧张性 心交感中枢 相互间有突触联系 （尾端腹外侧） 呼吸可改变其紧张性：（吸气迷 髓 心迷走中枢 紧张交感紧张呼气：相反） （迷走背核、疑核） 延 下丘脑、 髓 大脑边缘系统 以 大脑新皮层运动区 上 小脑顶核.,(三)心 血 管 中 枢,(四)心血管反射 1.颈动脉窦和主动脉弓压力 感受性反射(简称减压反射): 血压突然升高或降低时， 颈动脉窦、主动脉弓压力感 受器受刺激，使心迷走中枢 紧张

17、加强，心血管交感中枢 紧张减弱，引起Bp或。 人和许多哺乳动物的颈 脉窦和主动脉弓的血管外膜 下有丰富的对压力变化非常 敏感的感觉神经末梢，分别 称为颈动脉窦和主动脉弓压 力感受器,减压窦弓,减压反射的意义： 缓冲血压急剧变化，维持血压相 恒定。 只对突然血压变化有调节作用，而对持续缓慢血压 变化无效,反射效应,2.颈动脉体和主动脉体化学感受性反射,二 体液调节,体液调节是指血液和组织液中的化 学物质对心肌和血管平滑肌的调节作用。 (一)肾上腺素和去甲肾上腺素 肾上腺素：心率，心肌收缩力量 ，心输出量，血压；对外 周血管的作用可使皮肤、肾脏、 肠胃等内脏的血管收缩，而使骨 骼肌和肝脏中的血管及

18、冠状血管 舒张。 去甲肾上腺素：心脏活动，其作 用比肾上腺素小。去甲肾上腺素 对血管的作用是对体内大多数血 管(冠状血管除外)都有明显的缩 血管作用，导致外用阻力增大， 动脉血压升高。,(二)肾素-血管紧张素,(三)血管升压素 血管升压素是在下丘脑视上核和室旁核一部分神经元内合成的。 血管升压素在肾集合管可促进水的重吸收，故又称为抗利尿激素。 (四)心钠素 心钠素是由心房肌细胞合成和释放的一类多肽，可使血管舒张，外围阻力降低；也可使每搏输出量减少，心率减慢，心输出量减少。,第四节 运动训练对心血管功能的影响 一、心血管系统对运动训练的反应 (一) 心输出量的反应 运动开始：心输出量就急剧增加，

19、通常一分钟达到高峰，并维持在该水平。运动时心输出量的增加与运动量或耗氧量成正比。 运动时：运动时由于交感心血管中枢兴奋，心肌收缩力增加，容量血管收缩，回心血量大大增加，使体循环平均充盈压升高，同时，肌肉的节律性舒缩和呼吸运动加强，也有利于增加静脉回流。保证了心输出量的增加。,(二)肌肉运动时各器官血液量的变化,运动时各器官的血流量将进行重新分配。其结果是使心 脏和进行运动的肌肉的血流量明显增加，不参与运动的骨骼肌 及内脏的血流量减少。 在运动开始时，皮肤血流也减少，但以后由于肌肉产热增 加，体温升高，通过体温调节机制，使皮肤血管舒张，血流增 加，以增加皮肤散热。,血液重新分配的意义： 减少不参与运动器官血量，保证有较多血分配到运动肌肉和重 要器官 使肌肉外器官血管收缩，总外周阻力下降，促进肌肉血量增加,(三)肌肉运动时动脉血压的变化,运动时的动脉血压水平取决于心输出量和外周阻 力两者之间的关系。如果心输出量的增加和外周阻力 的降低两者的比例恰当，则动脉血压变化不大。否 则，动脉血压就会升高或降低。,静力及力量性项目：投掷、摔跤和举重运动员心 脏的运动性增大是以心肌增厚为主。 耐力性项目：游泳和长跑等运动员的心