第七章血液循环

第七章血液循环循环与运动心脏生理血管生理心血管活动的调节51运动时心血管功能的变化循环与运动53564[教学目的]了解心肌的生理特性掌握心脏的泵血功能掌握动脉血压的形成及影响因素掌握心血管活动的调节以及运动训练对心血管功能的影响[重点难点]心泵功能的评价动脉血压的形成及影响因素运动训练对心血管功能的影响

第一节心脏生理

心脏是由心肌组织构成并具有瓣膜结构的空腔器官，是血液循环的动力装置。一、心肌的生理特性心肌细胞:工作肌细胞（心房、心室肌）：收缩射血。具有兴奋性、传导性和收缩性，不具有自律性。自律细胞（房室结、窦房结等）：自发的产生、传播兴奋。有兴奋性、传导性和自律性，收缩功能基本丧失。

一、心肌的生理特性(1)去极化过程(0期)：Na+内流(2)复极化过程(1～4期)：

l期(快速复化初期)：Cl-内流2期(平台期)：Ca2+内流、K+外流3期(快速复极化末期)：K+外流4期(静息期)：离子泵要将内流的Na+

、Ca2+排出，将外流的K+摄入1．心肌工作细胞的生物电自律细胞的动作电位不同又工作细胞，其主要特征是：4期自动去极化。(一)兴奋性一、心肌的生理特性2．兴奋性的周期性变化（1）有效不应期：任何刺激均不能产生动作电位。（2）相对不应期：阈上刺激可引起扩布性兴奋。（3）超常期：阈下刺激，也能引起扩布性兴奋。

一、心肌的生理特性(二)自动节律性1．自动节律性：心肌细胞在没有外来刺激的条件下，自动产生节律性兴奋的特性，称为自动节律性。2．窦性心律：正常情况下窦房结是主导整个心脏兴奋和跳动的部位，称为心脏的正常起搏点。(100次/分),安静时心率75次/分(心迷走神经紧张性较高)

一、心肌的生理特性

(三)传导性1．传导性：心肌细胞之间有低电阻的闰盘，可通过缝隙连接，将局部电流直接传给相邻细胞，导致整个心脏的兴奋，这一特性称为传导性。2．传导性的特点：（1）心房、心室肌的传播速度较快，左右心房、心室几乎同时收缩。其生理意义：左右心室几乎在同一时间进人收缩状态，形成同步收缩。一、心肌的生理特性（2）兴奋在房室交界处的传导速度极慢，约需0．1秒，延搁的时间较长。房一室延搁具有重要的生理意义：它能使心房兴奋收缩结束后，心室再开始兴奋，保证了心房初级泵的功能，有利于心室的充盈。

一、心肌的生理特性(四)收缩性1．收缩性：心肌细胞在刺激作用下能够产生收缩的特性，称为收缩性。2．特点：心肌收缩的过程、机制与骨骼肌基本相似，但也有区别，主要表现为：（1）“全或无”式的收缩（2）不发生强直收缩（3）期前收缩和代偿间歇一、心肌的生理特性（3）期前收缩和代偿间歇

①期前收缩

(也称早搏)：若在心室兴奋的有效不应期之后，心肌受到了人工的刺激或窦房结之外的病理性刺激，心室也可产生一次正常节律以外的收缩，称为期前收缩。②代偿间歇：在一次期前收缩之后，往往有一段较长的心室舒张期，称为代偿间歇。二、心动周期与心电图（一）心动周期与心率

１、心动周期(1)概念：心脏每收缩和舒张一次称一个心动周期。

二、心动周期与心电图(3)、特点:①舒张期时间＞收缩期时间②全心舒张期0.4s→利于心肌休息和心室充盈③心率快慢主要影响舒张期：↑→心舒期↓→充盈↓＋休息↓→心衰2、时程（约0.8秒）房缩0.1s房舒0.7s室缩0.3s室舒0.5s

二、心动周期与心电图2、心率（1）心率:每分钟心脏搏动的次数。（2）正常值:60-100次/分之间，平均75次/分。（3）生理波动：①年龄：新生儿130次/分以上，随年龄增长减缓，15-16岁接近成人。②性别：女性>男性(3-4次/分)。③体质：体质好心率较慢④训练：耐力运动员安静时心率较慢（＜50次/分）。

二、心动周期与心电图（4）应用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。在正常情况下脉搏频率和心跳频率是一致的，所以运动实践中常用测量脉率表代替心率。具体动用如下：（1）基础脉率：基础状态下的脉率为基础脉率。正常情况下基础脉率是相当稳定的。测定时一般测量10秒钟的脉搏次数再乘以6。基础脉率既可衡量机体健康状况，又可作为运动负荷及疲劳程度的指标。（2）衡量体育教学、训练课生理负荷量，控制运动练习强度。（3）评定心脏功能

：运用心率变化测定心脏功能，如台阶试验、心脏功能指数等，可了解和评价教学训练对心脏功能增强。二、心动周期与心电图（二）心脏泵血过程

右心：泵血入肺循环左心：泵血入体循环二、心动周期与心电图心脏泵血过程

二、心动周期与心电图(四)心电图1.心电图的概念：将引导电极置于体表的一定部位所记录到的心电变化的波形，称为心电图(ECG)。二、心动周期与心电图(1)P波：心房去极化(2)QRS综合波：心室去极化。(3)T波：心室复极化。P—R间期：指从P波起点到QRS波起点之间的时程，房一室传导时间。Q—T间期：从QRs综合波的起点到T波结束，称为Q—T间期。它代表心室从兴奋去极化开始到完全复极化至安静状态所需要的时间。S—T段：指从QRS综合波的终点到T波起点之间的时程，电位常与基线平齐，代表心室各部分都处于去极化状态。2.心电图的波形：三、心泵功能评定（一）每搏输出量（SV）及射血分数（EF）

1.每搏输出量：一侧心室每次搏出的血量（70ml）

2.射血分数=每搏输出量／心室舒张末期容积＝60～80ml／120～130ml

＝50～60％

意义：①每搏输出量和射血分数均与心缩力有关。心缩力↑→每搏输出量↑→射血分数↑②射血分数还与心室舒张末期容积有关。（二）每分输出量（CO）与心指数（CI）1.每分输出量：一侧心室每分钟射出的血量＝SV×HR＝5～6L/mi心输出量是评价心泵功能的基本指标。2.心指数：空腹和安静状态下,每平方米体表面积的每分心输出量。＝3.0～3.5L/min.m2

变异：10岁心指数最大（4L/minm2.以上）；以后随年龄增长而渐降,到80岁时接近2L/minm2.。

意义：评定不同个体心功能。三、心泵功能评定（三）心力贮备1.概念：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。心力贮备是评价心泵功能的有效指标。

三、心泵功能评定三、心泵功能评定2．心力贮备的组成：心率贮备、收缩期贮备和舒张期贮备（1）心率贮备：是通过增加心率而使心输出量增加的能力。(↑1.5-2.5倍)最高心率(次/分)=220-年龄(岁)（2）收缩期贮备：是通过心室收缩力增强，使心室收缩末期容积减小的幅度.75-20=55ml（3）舒张期贮备：是指心室舒张末期容积可增加的幅度。160-145=15ml通常舒张期贮备最少，运动时机体主要通过动员心率贮备和收缩期贮备而使心输出量大幅增加，提高心脏泵血功能。三、心泵功能评定（四）心脏作功——为血液在血管中循环提供能量

1.搏功：心室一次收缩所做的功称为搏功，近似于平均动脉压和搏出量的乘积。2.每分功：心脏一分钟内收缩所做的功，称为每分功，其数值等于搏功乘于心率。故心脏做功量是评价心泵功能的重要指标。心脏做功能力越强，其心泵功能亦越强。四、心泵功能的调节每分输出量＝每搏输出量

×心率

前负荷、心缩力、后负荷四、心泵功能的调节

心输出量的大小取决于心率和每搏输出量，心脏就是通过调节搏出量和心率来改变心输出量的。ＣＯ＝ＳＶ×ＨＲ（一）每搏输出量的调节

1．心泵功能的异长自身调节一Starling机制（1）异长自身调节：由于初长度改变而导致搏出量改变，所以这种调节机制称为异长自身调节，又称Starling机制。

四、心泵功能的调节（2）机制：在一定范围内，回心血量越多，即心脏在舒张末期的充盈量越多，心肌受到的牵拉就越明显(相当于初长度和前负荷增加)，接着心肌的收缩力量就越大，搏出量就越多。他称此现象为“心的定律”。（3）意义:能精细调节每搏输出量。（4）影响因素:①剩余血量

②V血回流量③充盈时程前负荷↑（心舒末期容量↑）↓心肌初长度↑↓心肌收缩力↑↓心搏出量↑

异长自身调节：心肌收缩力能随心肌初长度的改变而改变的现象。

特点：调节范围小（∵心肌初长度≯2.25～2.30um）。

意义:能精细调节每搏输出量。

Starling机制：心脏不依赖神经-体液因素自身调节并平衡心搏出量与回心血量之间关系的现象。

↓四、心泵功能的调节2．心肌收缩能力对搏出量的调节（1）等长自身调节：这种与心肌初长度无关，而是通过改变心肌收缩能力来调节搏出量的机制，又称为等长自身调节。（2）机制：通过增加心肌细胞收缩能力使搏出量持久、成倍地增长。（3）意义：能对持续的、剧烈的循环变化有强大的调节作用。（4）影响因素①如活化的横桥数目；②肌球蛋白ATP酶的活性等。③儿茶酚胺浓度增加，不属于自身调节机制。四、心泵功能的调节3．动脉血压(后负荷)对搏出量的影响(1).后负荷:

即动脉血压是心脏在开始收缩时所遇到的负荷，故相当于心室肌的后负荷。(2).调节:当动脉血压升高时，搏出量减少。后负荷↑（一定范围内）等容收缩期↑射血期↓搏出量↓四、心泵功能的调节(二)心率1．心率超过180次／min，搏出量大幅减少，心输出量下降。（＞140～150次/分:每搏输出量开始↓）。2．如果心率过慢，低于40次／min，每分输出量也不多3．当心率在110～180次／min时，心输出量才能维持在较高水平。使心输出量处于较高水平的这一心率范围，称为最佳心率范围。

最佳心率范围：110～180次/分优秀运动员：上限可达220次/分2第二节血管生理血管是输送血液的管道，也是保证全身各器管获得所需血流量的结构基础。具有参与形成和维持动脉血压，以及实现血液与组织细胞间的物质交换的功能。各类血管的功能特点

1.动脉（主A、大A）：具有弹性和可扩性

（小A、微A）：半径小、阻力大

2.毛细血管：薄、透性好

3.静脉（V）：数量较多、口径较大而管壁较薄，故容量大,容纳循环血量60-70%弹性血管交换血管阻力血管容量血管

一、动脉血压和动脉脉搏

(一)动脉血压

血压：指血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力。单位：毫米汞柱（mmHg）国际单位：千帕（kPa）

一、动脉血压和动脉脉搏1.动脉血压的概念和正常值1.收缩压（SP）：心室收缩时，主动脉压急剧升高，在收缩中期血压达到最大，称收缩压。正常范围：l00-12OmmHg2.舒张压（DP）：心室舒张时，主动脉压下降，在心舒末期，主动脉内压力最低，称舒张压。正常范围：60-8OmmHg3.脉搏压或脉压(PP)：收缩压和舒张压之差

30-4OmmHg一、动脉血压和动脉脉搏2.动脉血压的形成机理

（1）.一个前提条件：血液充盈血管

（2）.两个基本条件

：

①心脏射血

②外周阻力

一、动脉血压和动脉脉搏3.动脉血压的生理变动与年龄呈正变性别：男〉女情绪：激动、紧张等长期耐力训练会降低血压疲劳时血压会升高（可做为机能评定的指标）高血压诊断标准高血压：160/95mmHg低血压：90/50mmHg动脉血压的测量动脉血压的测定步骤

一、动脉血压和动脉脉搏4.影响动脉血压的因素

（1）．每搏输出量:每搏出量↑→心缩期射入A血量↑→SP明显↑,DP↑不多，PP↑在一般情况下，收缩压的高低主要反映心脏每搏输出量的大小。

（2）．心率:心率↑→心舒期↓→心舒末期A血量↑→DP↑,SP↑不明显，PP↓一、动脉血压和动脉脉搏（3）外周阻力:外周阻力↑→心舒期血流速↓→心舒末期A血量↑→DP↑,SP↑不明显，PP↓在一般情况下，舒张压的高低主要反映外周阻力的大小。（4）主动脉和大动脉的弹性作用:大动脉弹性→使SP不至于过高，使DP不至于过低

（5）循环血量/血管容积的比例失调

如：大失血→循环血量↓→血压↓

过敏性休克→血管容积↑→血压↓一、动脉血压和动脉脉搏动脉血压影响因素小结SPDPPP搏出量心率外周阻力大A弹性有效血量（四）动脉脉搏1.概念：在每个心动周期中，动脉内的压力会发生周期性的波动，这种周期性的压力变化可引起动脉血管发生搏动，称为动脉脉搏，简称脉搏。2.测定:在身体的浅表部位可用手指扪到。每分钟脉搏的次数与心率一致。3.应用:运动实践中，常用桡动脉或颞浅动脉脉搏来代替心率。一、动脉血压和动脉脉搏迂回通路直截通路A-V短路二微循环1.迂回通路：物质交换

2.直捷通路：血液快速回流

3.动－静脉短路：体温调节三、静脉回心血量(一)静脉血压

1.中心静脉压：通常将右心房（几乎为0）和胸腔内大静脉的血压称为中心静脉压。2.外周静脉压：各器官静脉的血压称为外周静脉压。三、静脉回心血量(二)静脉回心血量及其影响因素1.心脏收缩力量:心脏收缩力量↑→射血时心室排空完全→心室抽吸心房和大动脉血液↑→静脉回血量↑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＞直立立位迅速转为卧位→总V回心量↑卧位迅速转为立位→总V回心量↓

久蹲突站→血滞留下肢→V回心量↓→心输出量↓→脑、视网膜供血不足→暂时的头晕、昏厥，视物不清。三、静脉回心血量3.骨骼肌的挤压作用:静脉泵（肌肉泵）

肌肉收缩→挤压肌肉内的静脉血管→静脉回流加速→静脉回心血量↑肌肉舒张→静脉内压力↓→有利于微静脉和毛细血管中的血液流入静脉，使静脉充盈→静脉回心血量↑

静脉内有瓣膜，骨骼肌收缩时瓣膜开启，静脉血液流向心脏，而在舒张时，瓣膜关闭，防血倒流。

注意:长时间剧烈运动后，不要骤然停止，要继续慢跑或走一段时间，以利于肌肉泵的作用，促进静脉血回流。4.呼吸运动吸气时→胸内压↓即负压↑→静脉回心血量流↑呼气时→相反。(胸内压↑即负压↓→静脉回心血量流↓

)

注意:憋气时，胸内压显著升高，使静脉回流受阻，长时间憋气，会导致心输出量大幅减少，脑部供血不足，出现晕厥。

2三、静脉回心血量影响静脉回流的因素影响因素静脉回流量体循环平均压↑↑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↑）第三节心血管活动的调节机体在正常情况下血液循环功能能保持相对稳定，这种相对稳定是通过神经和体液因素调节而实现的。具体的调节方式主要是通过改变心缩力和心率以调整心输出量，通过影响血管紧张性和血管口径以改变外周阻力。包括神经调节和体液调节。

神经调节体液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调节第三节心血管活动的调节一、神经调节（一）自主神经系统概述神经系统：中枢神经系统：脑和脊髓

周围神经系统：躯体神经内脏神经（自主神经或植物性神经）交感神经副交感神经（迷走神经）自主神经释放的递质是：乙酰胆碱或去甲肾上腺素。交感神经活动加强会伴有肾上腺素分泌的增加，因而常把交感神经和肾上腺联系在一起，合称交感-肾上腺系统。

一、神经调节（二）心血管活动的神经支配1、心脏的神经支配(1)心交感神经神经递质：去甲肾上腺素作用：兴奋心肌：心率↑、心肌收缩力↑(2)心迷走神经神经递质：乙酰胆碱作用：抑制心肌：心率↓、心肌收缩力↓2、血管的神经支配缩血管神经舒血管神经交感神经神经支配交感神经副交感神经释放递质去甲肾上腺素乙酰胆碱受体α受体M型胆碱能受体作用血管平滑肌收缩，外周阻力增加，血压升高。骨骼肌内血管舒张，血流量增多。

一、神经调节

一、神经调节(三)心血管中枢1.延髓心血管中枢:最基本的心血管中枢

(1)心血管交感中枢：心率加快，血管平滑肌收缩，动脉血压升高。

(2)心迷走中枢：心率减慢，血管平滑肌舒张，动脉血压下降。2.延髓以上心血管中枢特别表现为对心血管活动和机体其他功能之间高度复杂的整合作用。一、神经调节(四)心血管反射1.颈A窦和主A弓压力感受性反射(1)压力感受器部位：颈A窦和主A弓血管外膜下的神经末梢感受刺激：血压的改变(2)传入神经颈A窦：窦N（加入舌咽N）主A弓：迷走N血压↑窦弓压力感受器+心迷走中枢+心交感中枢-缩血管中枢-心率↓、心输出量↓血管舒张外周阻力↓血压↓减压反射心迷走N心交感N一、神经调节2、颈动脉体和主动脉体化学感受性反射血液中化学成分（PO2↓、PCO2↑和H+↑浓度）化学感受器+延髓窦N迷走N呼吸中枢和心血管中枢活动改变呼吸加深加快，心率↑心输出量↑外周阻力↑动脉血压↑一、神经调节一、神经调节3、本体感受性反射4、其他心血管反射挤压眼球引起心率减慢；下腹部受撞击引起心率下降，血管扩张，血压降低；皮肤疼痛引起血压升高；内脏疼痛引起血压下降等。二、体液调节（一）肾上腺素（E）和去甲肾上腺素（NE）肾上腺素（E）去甲肾上腺素（NE）心脏↑↑↑↑缩血管↑↑↑↑

（二）肾素-血管紧张素

1.来源：肾素是由肾近球细胞合成和分泌的。2.作用：能使血浆中的血管紧张素原水解为血管紧张素。血管紧张素中最重要的是血管紧张素Ⅱ，它有强烈的缩血管作用。（三）其他体液因素1.内皮舒张因子：组胺、前列腺素、激肽、阿片肽2.内皮缩血管因子。（四）心脏的自分泌功能心脏除了具有摄血功能，还可以分泌激素：心钠素等心血管调节肽。二、体液调节

三、局部血流的自身调节（一）代谢性自身调节机制当组织代谢增强时，局部组织的氧分压降低，代谢产物（如CO2、H+、腺苷、K+等）浓度升高，从而使局部微动脉和毛细血管前括约肌舒张，局部血流量增多，为组织提供更多的氧气，并运走代谢产物。（二）肌源性自身调节机制许多血管的平滑肌本身能经常保持一定的紧张性收缩，称为肌源性活动。2第四节运动时心血管功能的变化一、心血管系统对运动的反应(一)心输出量的反应1.运动时变化：运动→CO↑（1）心交感神经活动加强，搏出量增加。（2）骨骼肌收缩的静脉泵和呼吸运动的加强，心输出量大幅度增加。2.调节：（1）心率贮备：CO增加1.5～2.0倍。（2）搏出量贮备：CO增加1倍左右。（二）血液的重新分配1.运动时血液重新分配：运动的肌肉和心脏的血流量显著增加，不参与运动的肌肉以及内脏器官的血流量减少。2.运动时血液重新分配的机制：（1）运动刚开始时的肌肉血管舒张，是交感舒血管神经兴奋引起的；（2）运动过程中肌肉血管的舒张，主要是由于局部代谢产物堆积引起的。（3）冠脉血管舒张，可能是由于局部代谢产物聚集。3.运动时血液重新分配的生理意义（1）一方面通过减少不参与运动的器官的血流量，保证有较多的血液流向运动的肌肉。（2）另一方面，在骨骼肌血管舒张的同时，骨骼肌以外的器官血管收缩，使