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1、第7章 循环 与运动,学习目标：,1.心肌细胞动作电位的特点和产生机制。 2.掌握动脉血压的概念、形成过程及影响因素。 3.掌握心血管功能的调节机制。 4.掌握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.心脏的一般结构,右心房和右心室 左心房和左心室。 瓣膜：房室瓣、半月瓣 功能：防止血液逆流。,二.心肌的生理特性,1.兴奋性:心肌细胞具有对刺激产生兴奋的能力, 即受到一个有效刺激作用后会产生动作电位的能力。 2.自动节律性:心脏特殊传导系统内的自律细胞能自动地发生节律性兴奋。 3.传导性:所有心肌细胞均具有传导性。
2、其中特殊传导组织的自律性较一般心肌细胞高。 2.收缩性:心肌兴奋后也能产生缩短反应。,（一）兴奋性1.心肌细胞的生物电现象（1）去极化过程（0期）； （2）复极化过程（1期、2期、3期、4期）,图7-1 心肌工作细胞动作电位和离子活动示意图,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：a.有效不应期b.相对不应期c.超常期 见右图： 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,(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。 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。,(三)传导性,
3、1.心脏特殊传导系统： 窦房结房室结房室束浦肯野氏纤维,2.传导的速度：,闰盘的存在使传导的速度较快 传导的速度的不相同性：SAN：窦房结AM:心房肌AVN:结区BH：房室束PF:浦肯野氏纤维VM:心室肌 传导速度单位:m/s,心脏各部心肌细胞动作电位与传导速度,(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
4、性兴奋和收缩。 3.期前收缩（早播）和代偿性间歇,三、心脏的泵血功能,(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：舒张期时间 收缩期时间（心房：0.10.7；心室：0.30.4）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：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，已接近成年人水平。性别差异：女性心率男性,高3-4次/分。体质差异：训练良好的耐力运动员，安静时心率较慢。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
5、督。,（三）心脏的泵血过程,（四）心音,第一心音：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：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。,（五）心电图：是指将测量电极置于人体表面一定部位记录到的心脏电变化曲线。 （1）P波：反映左右两心房的去极化过程。 （2）QRS波群：反映左右两心室去极化过程的电位变化。 （3）T波：反映心室复极过程中的电位变化。,图7-4正常人心电图,(四)心脏泵功能评定,1.心输出量：每分钟左心室射入主动脉的血量 2.每搏输出量：一侧心室每次收缩所射出的血量。正常成年人
6、，左心室舒张末期容积约145ml，收缩末期容积约75ml，每搏输出量约70ml。 3.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%。 正常成年人，静息时的射血分数约为55%-65%。,4.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。,5.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
7、.m2 6.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。 7.心脏做功量：每次收缩所做的功，称为博功，近似平均动脉压搏出量,(五)心泵功能的调节,1.每搏输出量的调节心泵功能的异长自身调节：Starling机制心肌收缩能力对搏出量的调节：等长自身调节动脉血压（后负荷）对搏出量的调节 2.心率对心泵血功能的调节在一定范围内，心率与心输出量呈正比。故把110180次/min称为最佳心率范围。超过180或低于40时，心输出量下降。,第二节 血管生理,一、各类血管的功能特点,动静脉血管的比较,各类血管的功能特点：,大动脉：管壁
8、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。 毛细血管：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十分缓慢。 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。,二、动脉血压和动脉脉搏,血压：指血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力 (一)动脉血压的形成条件：心脏射血外周阻力 (二)动脉血压的正常值 收缩压：心室收缩时，主动脉血压升高，动脉压达最高值。正常范围：l00-12OmmHg舒张压：心室舒张时，主动脉血压下降，动脉压达最低值。 正常范围：60
9、-8OmmHg高血压：（160/95）低血压：（90/50）脉搏压或脉压：收缩压和舒张压之差。,(三)动脉血压的影响因素1.每搏出量心缩期射入动脉血量管壁侧压力收缩压2.心率心舒期心舒末期动脉血量舒张压3.外周阻力心舒期血流速心舒期动脉血量舒张压 4.大动脉弹性收缩压不致太高、舒张压不致太低脉压5.循环血量 动脉血压（四）动脉脉搏：动脉压的周期性波动，与心率一致。,三、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 四、静脉血压和静脉回心血量1.静脉血压 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。 外周静脉压：各器官静脉的血压。
10、2.静脉回心血量及其影响因素心缩力射血时心室完全排空心室抽吸 心房和大动脉血液静脉回血量,体位改变：a.卧位迅速转为立位下肢静脉容血量增加回心血心量(久蹲突站血滞留下肢回心血量心输量脑、视网膜供血不足)。b.站立位迅速转为卧位回心血量 .骨骼肌的挤压作用骨骼肌的节律运动相当于肌肉泵，运动时突然停止重力性休克。 .呼吸运动吸气时胸内压降低，即负压增大静脉回血量增多。,第三节 心血管活动的调节,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,一、神经调节1. 支配内脏（心脏）的神经是自主神经，自主神经不受意识支配。包括：.交感神经.副交感神经（在心脏称为心迷走神经）,心交感
11、神经：可使心率加快，心肌收缩力增强。,心迷走神经：引起心率减慢、心肌收缩力减弱，以心率减慢为显著,心交感N 心迷走N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（M） 作用 心率心缩力 心率心缩力,2.支配血管的神经纤维 缩血管神经纤维：节后纤维释放的是去甲肾上腺素，引起血管平滑肌收缩，血管口径减小，血压增高舒血管神经纤维：节后纤维释放的是乙酰胆碱，引起血管平滑肌舒张。,3.心血管中枢 延髓心血管中枢（心交感中枢和心迷走中枢交替兴奋）运动时：心交感
12、中枢兴奋；休息时：心迷走中枢兴奋 延髓以上心血管中枢大脑、小脑、脑干有关神经元对心血管活动的调节更精细，如：场地环境对运动员的影响。,4.心血管反射当机体处于不同的生理状态时，会引起心血管反射 .颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射； .颈动脉体和主动脉体化学感受性反射； .本体感受性反射（有影响）； .其它心血管反射。,.颈动脉窦和主动脉弓对血管壁扩张程度敏感二者结构与神经传递图如下：,颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射,血压升高,压力感受器 受到刺激,心迷走中枢 紧张（+）,心交感中枢 紧张（）,心率减慢，心 肌收缩力量减 弱，外周血管 扩张，血压下降,.颈动脉体和主动脉体化学感受性反射,PO2
13、 H+ PCO2,颈动脉体和主动脉体外周化学感受器（+）,延髓,心血管中枢（+）,呼吸中枢（+）,心率、心输出量,氧的摄入量,呼吸加深加快,心率加快，心 输出量增加，外 周血管阻力加大 血压升高,呼吸加强,延髓,CO2、H+ 增多,化学感受器,.本体感受性反射：骨骼肌的肌纤维、肌腱和关节囊中有本体感受器。肌肉收缩时，这些感受器受到刺激，反射性地引起心率加快，血压升高。,肌肉收缩,本体感受器 （+）,心率加快 血压升高,.其它心血管反射 ：,挤压眼球,撞击下腹,皮肤疼痛,内脏疼痛,血压下降,心率减慢,血压升高,二、心血管活动的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
14、用。1.肾上腺素和去甲肾上腺素；2.肾素-血管紧张素；3.其它体液因素：血管内皮细胞释放舒张和缩血因子；4.心脏的自身分泌功能：心钠素、内皮素血管紧张素、降钙素等）。,1.肾上腺素和去甲肾上腺素,肾 上 腺 素,去 甲 肾 上 腺 素,可使心率加快、心肌收缩力增强，心输出量增大和血压升高。使皮肤、肾脏、胃肠等内脏血管收缩，使骨骼肌和肝脏血管及冠状血管舒张。,作用与肾上腺素相似，但较弱，对体内大多数（除冠状血管）都有明显的缩血管作用，可使外周阻力增大，血压升高。,去甲肾上腺素,2.肾素-血管紧张素,3.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
15、少，心率减慢，心输出量减少。 三、局部血流的自身调节1.代谢性自身调节机制代谢物增多，局部毛细血管舒张。2.肌源性自身调节机制血管的平滑肌本身经常保持一定的紧张 行收缩。,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) 心输出量的反应运动时：由于肌肉的节律性舒缩和呼吸运动加强，回心血量大大增加，这是增加心输出量的保证。另外，运动时交感缩血管中枢兴奋，使容量血管收缩，体循环平均充盈压升高，也有利于增加静脉回流。心输出量就急剧增加。,(二) 血液重新分配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
16、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。,(三) 血压的改变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。如果从事动力性运动，由于心输出量增加肌肉血管舒张，腹腔血管收缩，总的外周阻力不变，故主要表现为收缩压升高如果从事静力性运动，由于心输出量增加幅度小，肌肉收缩压迫血管，腹腔血管收缩，总的外周阻力增大，故血压升高，以舒张压增高更明显。,二、心血管系统对运动的适应,(一)运动性心脏肥大从事不同类型训练的运动员心脏的机能特点各异，一般来说：耐力性项目运动员：心脏全心扩大（离心性肥大）力量性项目运动员：心脏以左心室心壁增厚为主（向心性肥大）。窦性心动徐缓：经过长期训练后，心脏的迷走神经作用加强，而交感神经的作用减弱的现象。超负荷运动后，可引起心肌的微细损伤，表现为心肌细胞中线粒体肿胀，嵴断裂等现象。,
