搜索
运动生理学第四章血液和循环系统运动生理学血液循环：心脏和血管组成了机体的血液循环系统，血液在其中按一定方向周而复始流动，称为血液循环。血液循环的功能是完成体内的物质运输，包括营养物质和代谢废物，保证新陈代谢的不断进行；运送内分泌腺分泌的激素，实现机体的体液调节；维持内环境各项理化性质的相对稳定；帮助白细胞实现防卫机能。心脏为血液循环提供动力，其活动形式与水泵相似，故又称其为心泵。运动生理学运动生理学心脏的一般结构心脏是一个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，是实现泵血功能的肌肉器官。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。运动生理学运动生理学运动生理学运动生理学第一节心脏生理一、心肌的生理特征构成心脏的两类心肌细胞类型名称组成功能普通细胞工作细胞心房肌和心室肌兴奋性、传导性和收缩性分化细胞自律细胞心脏传导系统兴奋性、传导性和自律性运动生理学（一）兴奋性去极化过程（0期）膜内电位由-90毫伏上升到+30毫伏；构成动作电位的上升支；持续时间短，1~2毫秒；Na+内流的结果。快速复极初期（1期）膜电位由+30下降到0毫伏；持续10毫秒；Cl-内流的结果。运动生理学平台期（2期）膜电位停滞于0毫伏；历时100~150毫秒；其机制是Na+内流和K+外流；此期是心肌动作电位较长的原因，也是区别于骨骼肌动作电位的主要特征。快速复极化末期（3期）膜电位由0毫伏较快下降到-90毫伏；历时100~150毫秒；其机制是K+外流。运动生理学静息期（4期）膜电位稳定于静息水平；恢复膜内外离子正常浓度。自律细胞与工作细胞动作电位变化不同，其主要特征：在4期膜电位不是稳定在静息电位水平，在复极完毕后，即开始自动地、缓慢地去极化，使膜内电位逐渐减小，当其达到阈值时，即爆发又一次动作电位，如此周而复始，使心脏产生节律性兴奋。运动生理学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：超常期运动生理学心肌细胞在一次兴奋后会经历一次周期性变化。有效不应期：0期~复极化-60毫伏；在这段时期内，心肌细胞受到任何刺激均不能产生动作电位；持续时间长，几乎占据心脏的收缩期和舒张早期。相对不应期：复极化-60毫伏~-80毫伏；此期阈上刺激可引起扩布性兴奋；超长期：阈下刺激既可引起兴奋。运动生理学（二）自动节律性概念：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。不同部位的自律的自动节律性有差别，窦房结细胞的自动节律性最高，达100次/min，房室交界和房室束次之，浦肯野氏纤维最低。安静状态下，窦房结细胞受到迷走神经的抑制，使心率不致过高。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。运动生理学（三)传导性心肌细胞之间有低电阻的润盘，可通过缝隙连接，将局部的电流直接传给相邻细胞，导致整个心脏的兴奋，这一特征称为传导性。心脏的特殊传导系统包括窦房结、结间束、房室结、房室束(房结区、结区、结束区)和浦肯野氏纤维。正常兴奋的传导途径：窦房结→结间束→房室交界→房室束→左、右束支→浦肯野氏纤维→心室肌；窦房结→房间束→心房肌。运动生理学兴奋在心脏的不同部位传导速度不同，心房肌和心室肌传导速度较快，因此，左右心房几乎同时收缩，左右心室也几乎同时收缩。而兴奋在房室交界处的传导速度较慢，约需0.1秒。房—室延搁的生理意义：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作用，有利于心室的充盈。运动生理学（四）收缩性“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。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。运动生理学期前收缩和代偿间歇如果心室兴奋的有效不应期之后，心肌受到人工的刺激或窦房结之外的病理性刺激，心室可产生一次正常节律以外的收缩，称为期前收缩。（也称早博）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。运动生理学二、心动周期与心电图（一）心动周期和心率心脏每收缩和舒张一次称为一个心动周期。一个心动周期约为0.8秒，以心房的收缩为起点，心房收缩0.1秒，舒张0.7秒；心室收缩0.3秒，舒张0.5秒，其中最后一秒落在下一个心动周期。心动周期的特点：①舒张期时间大于收缩期时间；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。运动生理学每分钟心脏搏动的次数称为心率。心率：新生儿＞成人；女性＞男性；耐力运动员＞无训练者；人体运动时，心率的增加与运动强度成正比。最大心率(次/分)=220-年龄(岁)心率实践意义：了解循环系统机能的简单易行指标。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。运动生理学运动生理学（二）心脏的泵血过程心房的初级泵血功能心室收缩与射血过程等容收缩期和射血期（快速射血期和减慢射血期）心室舒张与血液充盈等容舒张期和充盈期（快速充盈期和减慢充盈期）在一个心动周期中，心室的收缩与舒张对心脏泵血意义重大；心房提高了心室泵血的能力。运动生理学运动生理学运动生理学（三）心音心音是由于心脏瓣膜关闭和血液撞击心室壁所产生的声音。第一心音发生在收缩期，心室开始收缩的标志，主要由房室瓣关闭和心室肌收缩造成。第一心音的音调较低、持续时间较长。第二心音发生在心室舒张早期，心室开始舒张的标志，主要由主动脉和肺动脉半月瓣关闭造成。第二心音的音调较高，持续时间较短。正常人偶尔听到第三心音和第四心音。听取心音对于诊断瓣膜功能和判断心率是否正常有重要意义。运动生理学（四）心电图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）。心电图反映了心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化，与心脏的机械收缩活动无直接关系。运动生理学运动生理学运动生理学动态心电图检查仪器包括监示记录器和分析系统两部分组成，监示记录器可记录24小时或更长时间的持续心电信息，经分析后，可发现常规心电图难以显示的一过性心律失常和ST-T的改变等一系列心电变化。因此在临床医学中，动态心电图可提高心律失常的检出率，在判断某些症状与心率失常的关系和冠心病的诊断等方面有重要的价值。运动生理学心电图运动负荷试验通过运动以诱发心肌缺血，导致心电图异常，借以诊断冠心病或判断受试者心脏功能的方法，称为心电图运动负荷试验。临床常用的运动负荷试验方法有二阶梯双倍运动试验、跑台运动试验和功率自行车运动试验。跑台运动试验主要用于可疑冠心病患者的诊断，亦可用于判断受试者心脏功能。运动生理学三、心泵功能的评价（一）每博排出量和射血分数一次心跳一侧心室射出的血量称为每博排出量，简称博出量(SV)。每博输出量占心室舒张末期容积的百分比，称射血分数(EF)。肌肉活动时，射血分数提高。博出量和射血分数均与心肌的收缩力有关；射血分数还和舒张末期心容积有关，耐力训练使博出量和心舒末期容积同时增加，故射血分数基本不变。运动生理学（二）每分输出量和心指数每分钟由一侧心室所排出的血量，称为每分排出量，简称心排出量(CO)。心排出量＝博出量×心率单位体表面积计算的心排出量，称为心指数(CI)。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。年龄10岁左右的人的静息心指数最大，随年龄增加而逐渐下降。影响每分输出量因素：①心率和每搏输出量；②心肌收缩力；③静脉回流量。运动生理学（三）心力贮备心输出量可以随着机体代谢需要而增加，具有一定的贮备，称为心泵功能贮备，简称心力贮备。心力贮备是评价心泵功能的有效指标。心力贮备包括心率贮备、收缩期贮备和舒张期贮备。运动训练不能提高最大心率，但能够降低安静心率，增加心率贮备。人的最高心率取决于年龄。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。人体运动时，心力贮备不足成为限制运动能力，特别是有氧耐力运动能力的关键因素。运动生理学（四）心脏做功量心室一次收缩所做的功称为博功。心脏一分钟内收缩所做的功，称为每分功。运动时，博功和每分功均增加。运动生理学四、心泵功能的调节（一）每博输出量的调节心脏的每博排出量取决于前负荷（心肌的初长度或心室舒张末期的容积）、心肌的收缩能力以及后负荷（动脉血压）的影响。在一定范围内，回心血量越多，即心脏在心脏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，博出量就越多，此现象为“心的定律”。博出量的这种调节与神经、体液无关，仅仅是由于初长度改变而导致博出量改变，所以这种调节机制称为异常自身调节，又称Starling机制。运动生理学在运动时博出量持久、成倍地增长主要是通过增加心肌细胞收缩能力来实现。心肌收缩能力的改变与心肌初长度无关，而是通过改变心肌收缩能力来调节博出量的机制，又称为等长自身调节。当动脉血压出现一次暂时性变化时，心脏自发引起博出量的改变，随后通过心肌初长度改变，来调节心肌收缩力量，使之与心室后负荷相匹配，保持博出量的相对稳定。而人体剧烈运动时动脉血压的持续升高和博出量增加，与异常自身调节无关。运动生理学（二）心率对心泵功能的影响在一定范围内，心率与心输出量成正比，但心率超过140~150次/min时，博出量开始下降，超过180次/min时，博出量大幅减少。当心率在110~180次/min时，心输出量维持在较高水平，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。优秀运动员运动时，博出量在心率超过200次/min时才开始减少，心率在170~220次/min时，心输出量仍处于最大泵血水平。运动生理学第二节血管生理运动生理学运动生理学运动生理学运动生理学运动生理学一、动脉血压和动脉脉搏血压是指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力，也即压强。（一）动脉血压形成的条件血液充盈血管是动脉血压形成的前提条件；心脏的射血和血液流动过程中所遇到的外周阻力是形成血压的基本条件。安静状态下，血管前的小动脉和微动脉处血压降幅最大，说明外周阻力主要来自口径较小的动脉和微动脉。运动生理学（二）动脉血压的正常值心室收缩时，主动脉压急剧升高，在收缩中期动脉血压达到最大，称收缩压。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。收缩压和舒张压的差值称脉搏压，简称脉压。我国健康青年人在安静状态下收缩压为100~120毫米汞柱，舒张压为60~80毫米汞柱。如果安静时血压持续超过160/95毫米汞柱者为高血压；在140/90~160/95毫米汞柱之间为临界高血压；血压持续低于90/50毫米汞柱者为低血压。运动生理学人体正常动脉血压运动生理学运动生理学（三）影响动脉血压的因素凡是能影响心脏射血和外周阻力的因素都会影响动脉血压。每博排出量：主要影响收缩压。心率：主要影响舒张压。外周阻力：主要影响舒张压。主动脉和大动脉的弹性作用：主要减少脉压。循环血量：同时降低收缩压和舒张压。动脉血压的变化是多种因素的综合结果。运动生理学（四）动脉脉搏每个心动周期中，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。在运动实践中，常用桡动脉或颞浅动脉脉搏来代替心率。运动生理学二、微循环微循环是指微动脉和微静脉之间的血液循环。血液循环最根本的功能是进行血液和组织之间的物质交换，维持内环境的相对稳定，这一功能就是在微循环部分实现的。微循环由微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、真毛细血管、通血毛细血管、动－静脉吻合支和微静脉等部分组成。微循环有三个通路：迂回通路（营养通路）、直捷通路和动－静脉短路。运动生理学运动生理学三、静脉回心血量（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，而