运动生理学血液循环

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

第二节血管生理第一页，共61页。心脏的一般构造四个腔室: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。第一节心脏生理第二页，共61页。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按组织学、电生理、及功能分第三页，共61页。〔一〕兴奋性心肌细胞兴奋性：心肌细胞具有对刺激产生反响的才能，即兴奋性。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0Cl-停流第四页，共61页。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〔100~150ms〕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〕复极化到静息程度，在ATPase作用下，将各离子转到正常状态。第五页，共61页。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：超常期第六页，共61页。有效不应期相对不应期超常期第七页，共61页。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〕自动节律性第八页，共61页。〔三〕传导性概念：心肌细胞有传导兴奋的才能心脏的特殊传导系统窦房结结间束房室结房室束(房结区、结区、完毕区)浦肯野氏纤维第九页，共61页。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↓心室肌第十页，共61页。〔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，几乎同时普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。第十一页，共61页。3.期前收缩和代偿间期在有效不应期后，受到一次额外的刺激，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。无完全代偿间期那么心跳不是由窦房结起动。第十二页，共61页。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。☆特点：①舒张期时间＞收缩期时间②全心舒张期0.4s→利心肌休息和室充盈③心率快慢主要影响舒张期：心房0.1S0.7S心室0.3S0.5S第十三页，共61页。2、心率：每分钟心脏搏动的次数☆正常变动范围：60~100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，已接近成年人程度。☆性别差异：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发动，安静时心率较慢。☆最大心率(次/分)=220-年龄(岁)☆心率理论意义：在运动理论中常用心率来反映运动强度和生理负荷量，并用于运发动的自我监视或医务监视。第十四页，共61页。〔二〕心脏的泵血过程第十五页，共61页。〔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第十六页，共61页。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~QRS波群：左右心室去极化~0.10S，各导联电压不同T波：心室复极化过程中的电位差~0.25S电压一般不低于同导联R~0.8mv〕方向与QRS波群的主波一样第十七页，共61页。P-R间期：窦房结产生兴奋至心室开场兴奋所需时间，~0.20SP-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，与基线窦性心率:P波Ⅱ导联上在直立，在aVR导联上倒立。Q-T间期:心室从去极化开场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时期短第十八页，共61页。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%安康成年人，静息时的射血分数约为55%-65%。第十九页，共61页。(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＝5～6L/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。优秀运发动在剧烈运动时，心输出量可高达25-35L/min。第二十页，共61页。2心指数：以每一平方米体外表积计算

的心输出量2(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。第二十一页，共61页。(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才能心力贮备的大小反映心脏泵血功能对代谢需要的适应才能，也反映心脏的训练程度。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

搏出量贮备第二十二页，共61页。

1HR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55ml3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.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,那么心力贮备增加,能反映心脏训练程度。第二十三页，共61页。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心肌收缩才能〔等长自身调节〕与初长度无关，由肌肉收缩才能而定〔活化横桥数ATPase等〕第二十四页，共61页。3后负荷〔动脉血压〕动脉血压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=HR×SV在SV不变时，HRCO而心率在110~120—170~180次·min-1内HRCO第二十五页，共61页。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第二十六页，共61页。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20-30μm，对血流阻力很大第二十七页，共61页。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%包容在静脉中。第二十八页，共61页。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，因此血液在毛细血管内的流速非常缓慢第二十九页，共61页。(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第三十页，共61页。(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：l00~12OmmHg舒张压〔DP〕：心室舒张时动脉血压的最低值。正常范围：60~8OmmHg脉搏压或脉压：收缩压和舒张压之差30~4OmmHg高血压：安静时血压持续超过160/95mmHg临界高血压：血压在140/90~160/95mmHg低血压：血压持续低于90/50mmHg第三十一页，共61页。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。第三十二页，共61页。人体正常动脉血压第三十三页，共61页。(三)动脉血压的影响因素1.每搏出量每搏出量↑→心缩期射入A血量↑→管壁侧压力↑

2.心率心率↑→心舒期↓→心舒末期A血量↑→管壁侧压力↑

心舒末期A血量↑（不明显）→DP↑（不明显）SP↑(明显)↓↓血流速↑↓↓DP↑(明显)搏出量↓→SP↑（不明显）↓回心血量↓↓第三十四页，共61页。3.外周阻力外周阻力↑→心舒期血流速↓→心舒期A血量↑

心缩期血流速↑

SP↑（不明显）4.大动脉弹性大动脉弹性↓→缓冲SP↓维持DP↓

5.循环血量/血管容积的比例失调循环血量/血管容积的比例失调

如：大失血→循环血量→Bp↓（显著）过敏休克→血管容积↑→回心血量↓→Bp↓DP↑（明显）↓管壁侧压力↑↓→SP↑（明显）DP↓→脉压↑体循环平均压变→Bp变↓↓↓第三十五页，共61页。二静脉回心血量

(一)静脉血压中心静脉压：通常将右心房和胸腔内大静脉的血压。心脏射血才能↑→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。第三十六页，共61页。(二)静脉回流及其影响因素心缩力↑→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↓(约多包容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、视网膜供血缺乏→暂时的头晕、昏厥，视物不清。抽吸↑→静脉回流量↑第三十七页，共61页。3.骨骼肌的挤压作用第三十八页，共61页。4.呼吸运动右室心输出量↑↓V回心量↑↓心房与V压差↑↓心房+大V扩张↓Bp↓↓左室心输出量↓↓肺V回流左室↓↓肺血管扩张↓胸内负压↑↓胸廓↑↓吸气第三十九页，共61页。影响静脉回流的因素〔小结〕影响因素静脉回流量心缩力（心泵）↑↑骨骼肌收缩（肌泵）↑↑呼吸运动（呼吸泵）↑↑体位：卧→立↓（头部回流↑下肢回流↓）立→卧↑（头部回流↓下肢回流↑）第四十页，共61页。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肌2.组成真毛细血管通血毛细血管动-静脉吻合支微静脉迂回通路〔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动脉静脉微动脉微静脉毛细血管前括约肌后微动脉真毛细血管微循环组成第四十一页，共61页。第三节心血管活动的调节

局部性体液调节全身性体液调节神经支配心血管中枢反射性调节神经调节体液调节调节第四十二页，共61页。一、神经调节(一〕自主神经系统概述①来源：脊髓灰质侧角及Ⅲ〔动眼神经〕Ⅶ〔面神经〕Ⅸ〔舌咽神经〕Ⅹ〔迷走神经〕②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〕③神经递质：节前纤维释放Ach，节后纤维释放Ach或NE④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⑤具有持久的紧张性作用⑥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相对立矛盾，而又互相配合与协调。①脊髓交感、副交感纤维的初级中枢②低位脑干尤其是延髓，是根本生命中枢③下丘脑是皮层下最高级的内脏活动调整中④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：第四十三页，共61页。一、神经调节(二〕心血管的神经支配第四十四页，共61页。(1)心交感N及其作用(2)心迷走N及其作用起源脊髓胸段T1～T5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↓第四十五页，共61页。①缩血管神经纤维递质:释放NE受体:血管α受体作用:血管收缩分布:皮肤血管最密集骨骼肌、内脏血管其次冠状动脉及脑血管最少特点:大多数是单一支配血管平时有一定的紧张性，维持血管一定的收缩状态

②舒血管神经纤维释放Ach血管M受体血管舒张

骨骼肌血管在静息状态，不参与血管的调节，只有在激动、恐怖、准备剧烈运动时起作用。〔交感神经〕第四十六页，共61页。部位特点

脊颈T、胸L、腰S段①活动受上级中枢控制髓灰质侧角②能完成原始不准确的心血管反响缩血管中枢①是最根本的心血管中枢延〔头端腹外侧〕②始终有紧张性，且＞交感紧张性心交感中枢③互相间有突触联络〔尾端腹外侧〕④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)心血管中枢第四十七页，共61页。(四)心血管反射

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第四十八页，共61页。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第四十九页，共61页。反射效应第五十页，共61页。↓↓血压↑颈动脉体和主动脉体外周化学感受器（+）PO2↓[H+]↑PCO2↑等↓↓窦、弓N孤束核心血管中枢兴奋性改变呼吸中枢（+）心率↓、冠脉舒张心输出量↓皮肤、内脏骨骼肌血管收缩

心率、心输出量、外周阻力↑外周阻力↑＞心输出量↓↓↓↓↓↓呼吸加深加快↓间接第五十一页，共61页。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。去甲肾上腺素第五十二页，共61页。(二)肾素-血管紧张素动脉血压↑水重吸收↑动脉血压↓血管紧张素原Ⅰ血管紧张素原血管紧张素原Ⅱ血管紧张素转化酶肾素血管紧张素原Ⅲ血管紧张素酶第五十三页，共61页。(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。第五十四页，共61页。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响(一)心输出量的反响运动开场：心输出量就急剧增加，通常一分钟到达顶峰，并维持在该程度。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。第五十五页，共61页。(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展重新分配。其结果是使心脏和进展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。

在运动开场时，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：①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②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→皮肤、肾及未参与运动的肌肉血管收缩→血量舒血管神经（+）→运动肌肉血管扩张→血流量

运动时缩血管神经（+）E、NE交感神经（+）第五十六页，共61页。(三)肌肉运动时动脉血压的变化运动时的动脉血压程度取决于心输出量和外周阻力两者之间的关系。假如心输出量的增加和外周阻力的降低两者的比例恰当，那么动脉血压变化不大。否那么，动脉血压就会升高或降低。