第三章--循环机能.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 循环机能,第一节 概 述,循环系统,是由心脏和各类血管所组成，并以心脏为动力的闭锁管道系统。,血液循环,是指血液在心血管内按一定方向周而复始地流动。血液循环在体内主要行使运输和调节机能。,血液重新分配,：人体各器管的血液量由于人体处于不同状态而发生相应的变化。,第二节 心脏的机能,一、心脏的一般结构,二、心肌的生理特性,心肌,心室肌,普通心肌,心房肌,（工作肌）,特殊心肌,构成心脏,特,殊传导系统,浦肯野细胞,窦房结,自动节律性,传导性,兴奋性,收缩性,兴奋性,传导性,心脏是由心肌构成的，具有四个腔室和瓣膜结构的空腔器官.,是血液循环的动力装置。此外,还具有内分泌的功能。,（一）兴奋性 （阈值、时值）,1、心肌C的生物电现象,特征,：复极过程复杂，持续时间长，AP升支与降支不对称,（1）除极过程,0 期：兴奋膜电位变化 90mv+20mv Na+内流,（2）复极,1期：细胞快速复极初期,迅速 10ms,+20mv 0mv,C1内流,2期：平台期,100ms150ms,膜内电位维持在0mv，形成平台（等电位）,Ca2+内流,3期：快速复极末期,快 100-150ms,膜内电位从0mv-90mv,k+外流,4期：静息期（耗能过程）,离子泵跨膜转运,Na+、C1、Ca2+外流,K+内流,*Na+通道的性状：,激活：即通道开放，Na+内流，后迅速失活。,失活：即通透性很低，不能再次被激活。,备用：膜电位恢复到RP水平时，Na+通道恢复到备用状态，即恢复了再兴奋的能力。,Na+通道是否处于备用状态，是心肌C是否具有兴奋性的前提。,相对不应期,复极化到-60-80mv时，若给高于阈值的剌激，可引起兴奋Na+通道渐复活，但开放能力未完全恢复，其兴奋性低，此期产生的兴奋，称期前兴奋。,超常期,-80-90mv,低于阈值的剌激可引起兴奋,*,心肌兴奋时兴奋性变化的特点是,有效不应期特别长,，相当于整个收缩期加舒张早期，心肌的这一特点，能使心脏不会发生强直收缩，而能够保持收缩与舒张交替的节律性活动。,（三）传导性,窦房结房室结房室束及分支蒲肯野氏纤维,房室延搁,：在整个特殊传导系统中，房室交界处传递速度最慢，这种特性可保证心房心缩开始后，要经一段时间才能引起心室收缩。,（四）收缩性,1、对细胞外液的Ca2+浓度有明显的依赖性,2、同步收缩,3、不产生强直收缩,三、心泵功能,（一）心动周期和心率,1、概念及影响因素,心动周期,：心房或心室每收缩和舒张一次，称为一个心动周期。,心率,：每分钟心跳的次数。,心率75次/分心动周期0.8秒,收缩 舒张,心房 0.1 0.7,心动周期,心室 0.35 0.45,2、心脏泵血的解剖生理学特点,（1）心肌细胞间同低电阻的闰盘连接（同步收缩）,（2）心脏两侧心房和心室相似,（3）心脏瓣膜单方向开放（心房心室）,（4）心室舒缩活动是泵血的动力,（二）心室泵血过程,（1）分期依据,心室内压力和容积的变化,瓣膜的开闭和血流情况,(2)心室泵血过程,A,心室收缩期,等容收缩期,心室收缩室内压房内压房室瓣关闭,室内压主A压半月瓣开放血流入主A主A压,心室血量,射血速度主A压、室内压,心室肌收缩力量,B 心室舒张期,等容舒张期,心室舒张室内压房内压房室瓣关闭,心室容积不变,心室充盈期,心室舒张室内压房内压房室瓣开放血流入心室 快速充盈 0.11S 2/3CO,减慢充盈 0.22S 1/3CO,（三）心音 心动周期中，心肌收缩、瓣膜启闭和血流撞击心室壁、瓣膜和大A壁引起振动，可在胸壁一定部位用听诊器听出声音，称为心音。,第一心音,第二心音,音调,低,高,持续时间,长,短,标志,心缩开始,心舒开始,听诊部位,心尖搏动处,胸骨左右缘第二胁间处,产生原因,心肌收缩、房室瓣关闭,血液和心壁振荡,主A、肺A瓣快速关闭,血流冲击主A、肺A瓣,心室内壁振动,（四）,心泵功能评定指标,(1),心输出量,心输出量:(,Cardio Output）,每分钟由一侧心室射出的血液量。,A.每搏输出量与射血分数,每搏输出量：（Stroke Volume）一次心动周期中，一侧心室射出的血液量。,射血分数：每搏输出量占心室舒张末期容积的百分比，称为射血分数，即,每搏输出量/心舒末期容积,%。,正常人，安静时的射血分数为5060%。不同体位中，安静平卧时的射血分数可达7080%，是由于平卧时每搏输出量、心输出量较站立位时高的缘故。,B.每分输出量和心指数,每分输出量：（Cardio Output）每分钟由一侧心室射出的血液量。,心指数：指以单位体表面积（m2）计算的心输出量。,应用这一指标是为了更合理地比较和评价不同身体大小个体的心脏功能。,我国中等身材成年男子安静空腹情况下的心指数（静息心指数）为3.03.5L/minm2。女子的静息心指数较男子低710%。10岁左右的人，静息心指数最大。,C.影响因素：,a：S.V,b：HR,c：静脉回流量；,d：机能状态；,e：训练水平,(2)心脏作功,(3),心泵功能储备,指心输出量随人体代谢需要而增长的能力称为心泵功能贮备或心力贮备。,心力贮备表现在两方面即HR和SV可发生最大最适宜变化，又称HR储备、收缩期储备、舒张期储备。,一个人的心力贮备是指其最大心输出量与安静时心输出量之差。一般健康成人心力贮备可达25L/min左右。训练水平高的人可达35L/min以上。,5 心电图,1.在体育科学中的应用,（1）对运动员进行正规的体检；,（2）不同训练时期对运动员心脏功能临测；,（3）竟赛前后，心脏功能的检查；,（4）研究各项目对心脏功能的影响；,（5）研究不同年龄、性别运动员的特点；,2.心电图各波的意义,（1）P波：左右心房的去极。,（2）PR间期：从心房去极化开始到心室去极化开始。,（3）QRS综合波：代表左、右心室的去极化过程。,可判断分析：,a：是否有心室肥大；,b：是否有异位节律点、心律失常；,c：是否有传导障碍；,d：记录心电位，心电向量；,（4）QT间期：表示心室开始兴奋除极化到全部复极化所需的时间。,（5）ST段：心室除极结束到心室复极尚没有开始。,可标志血液、氧气供应状况。运动员的心电图可发生ST段上移或者下移。如超过0.05mv，证明缺血、缺氧。,第三节 血管生理,一、各类血管的结构与机能特点,1 动脉,（1）主动脉和大动脉：管壁厚、坚韧，含丰富的弹性f，称弹性血管。可形成贮血库，形成射血的断续性和血流的连续性，即缓冲血压的波动并在心舒期继续推动血液流向外周。,（2）小动脉及微动脉：富有平滑肌，收缩性好。通过平滑肌的舒缩活动，改变血管口径，从而改变血流阻力。由于其中血流很快，口径较小，又称阻力血管。,2 毛细血管,数量大，口径很细，流速极慢。管壁薄，只一层内皮细胞。通透性好，是交换部位，又称交换血管。,3 静脉血管,与相应的动脉相比，口径较粗而薄，易扩张，容量大，约占血量6070%，又称容量血管。静脉管壁平滑肌活动对循环血量影响很大。,二、血压,（一）动脉血压,血压,：指血液在血管内流动时对血管壁的侧压力。,动脉血压,：即动脉内血液对血管壁的侧压力。,动脉血压随心室舒缩而变化，心缩期动脉血压的最高值为,收缩压,；心舒期动脉血压的最低值为舒张压。收缩压与舒张压之差称为脉搏压或,脉压,。它反映了心动周期中动脉血压波动的幅度。在整个心动周期中动脉血压的平均值称为,平均动脉压,。,一般所说的血压或动脉血压是指主动脉血压，因大动脉中血压降落很小，通常以测得的,肱动脉,血压代表主动脉血压。,（二）动脉血压的形成,前提：,有足够量的血液充盈血管。,条件：,在心室收缩射血，外周阻力与大动脉弹性的协同作用下产生。即,心室收缩射血,和,外周阻力,是形成动脉血压的两个重要因素。,（三）,动脉血压的正常值,收缩压,：13.316.0kPa或100120mmHg；,舒张压,：8.010.6kPa或6080mmHg；,脉压,：4.05.3kPa或3040mmHg；,平均动脉压,：11.0kPa或80mmHg；,低血压,：,安静时，舒张压低于6.7kPa或50mmHg，收缩压低于12.0kPa或90mmHg。,高血压：安静时，舒张压持续超过12.7kPa或90mmHg，40岁以下的人收缩压超过21.3kPa或160mmHg。,（四）影响动脉血压的因素,年龄、性别、训练水平无多大变化。,（1）心输出量,=每搏输出量心率,心输出量越高，血压越高（收缩）。血压首先取决于S.V，心率主要影响舒张压变化。,A心脏SV,SV主A血液收缩压,舒张期舒张压不明显,B心率（HR）,HR心舒期缩短流入外周血舒张压,收缩期血流速收缩压不明显,（2）外周阻力,来源于血液内部。指质点之间的摩擦及质点与血管壁之间的摩擦力。由于外周阻力的存在，每次射出的血液，只有1/3流向外围，2/3产生滞留。如阻力增大，流速减慢，则舒张压升高。,大动脉可缓冲动脉血压的变化，维持舒张压。当它的弹性减弱时，会使收缩压升高，舒张压降低。,骨骼肌和腹腔脏器阻力血管的口径改变影响外周阻力。,外周阻力心舒期血流入外周舒张压,心缩期血流速收缩压变化不明显,动力性运动骨骼肌血管扩张，腹腔血管收缩总阻力不变舒张压不变,全身剧烈运动腹腔血管收缩阻力舒张压,静力性运动骨骼肌腹腔阻力,（3）循环血量和血管系统容量的比例,其与血管容积相适应，是保持回心血量和心输出量的重要前提。如失血过多或血液滞留，则造成血压下降。,（4）主A和大A的弹性贮器作用,（5）训练对AP 的影响,三、,动脉脉搏,每一心动周期中，由于大动脉内压力和容积的变化，所造成动脉管壁的搏动称为动脉脉搏。,在运动实践中，动脉脉搏的测定，主要用来了解训练课的运动强度、运动训练后的恢复和简易评定运动员的训练水平。,四、毛细血管生理,1 毛细血管壁的通透性,水、小分子物质及少量蛋白质分子可以通过粘合物质透出，完成物质交换。毛细血管是血管系统唯一能进行物质交换的部位。,2 毛细血管的开闭,（1）开放与关闭受毛细血管前括约肌的控制；,（2）受局部代谢率的影响；,3 微循环,微动脉与微静脉之间的血液循环称为微循环。其主要功能是实现血液与组织之间的物质交换。,微循环的组成一般包括微动脉、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。血液从微动脉流向微静脉可分为三个途径。,五、静脉生理,1 静脉血压,静脉系统血压与动脉系统和毛细血管相比，血压大大降低，右心房作为体循环的终点，血压已接近于零。通常将人体各器官或肢体的静脉血压称为外周静脉压，而将胸腔内大静脉或右心房的血压称为中心静脉压。,2 静脉回流,静脉回流主要取决于外周静脉压（各器官静脉压）与中心静脉压（右心房内压）之间的差值。,静脉机能：（1）汇集全身血液，流回心脏；,（2）容量血管；,静脉贮血库的作用：,（1）缓冲人体各部血量变化；,（2）调节和维持血库的动态平衡；,静脉瓣：防止血液逆流。,3 影响静脉回流的因素,（1）心脏收缩（心泵）：心肌收缩力量加强时，S.V增大，心室排空程度大；心舒张时，内压下降，抽取回流量大。,（2）呼吸泵：随呼吸运动，胸腔负压相应增减，可促使静脉回流。,（3）骨骼肌的挤压作用（骨骼肌泵）：骨骼肌收缩和静脉瓣是促使上、下肢血液回流的重要因素。,（4）体位和重力：不同体位影响、重力影响，尤其下肢。,（5）静脉血管壁平滑肌收缩。,第四节 心血管活动的调节,一、神经调节,（一）支配心脏和血管的神经及其作用,1、心迷走神经的心搏抑制作用,轴突经迷走神经干心脏 右侧：窦房结、心房；,左侧：房室结、房室束；,迷走神经末释放Ach心肌细胞的M受体抑制：HR下降，S.V下降。,2、心交感神经加强作用,末稍释去甲肾上腺素心肌细胞受体HR升高，S.V升高，房室间传导速度加快。,3、缩血管和舒血管神经纤维,支配血管的植物性神经纤维分为缩血管和舒血管两大类。,（1）缩血管神经纤维属于交感神经，也叫交感缩血管纤维。,节后纤维可释放去甲肾上腺素，使血管平滑肌收缩，血管口径变小。由于大多数血管只受这一种纤维支配，因此血液循环的总外周阻力基本受它调控。,（2）舒血管神经纤维有两种。,一种是交感舒血管纤维。由神经末梢释放乙酰胆碱，使血管舒张；另一种是副交感舒血管纤维。主要支配人体的一些腺体和外生殖器，对所支配器官的血流阻力进行调节，对总外周阻力影响很小。,（二）心血管中枢,心血管中枢是由中枢神经系统内与调控心血管活动有关的神经元构成的。这些神经元分布在从脊髓到大脑皮层的各级水平上。它们形成一个纵向连贯的中枢结构：下丘脑、中脑、脑桥、延髓。,1.延髓心血管中枢：是基本心血管中枢。,可分为心迷走中枢、心交感中枢和缩血管中枢，它们对心血管的调节分别由心迷走神经、心交感神经和交感缩血管神经完成。延髓心血管中枢平时存在紧张性活动，当机体活动和其环境改变时，这种紧张性活动相应变化，使心血管活动发生适应性变化。,延髓：a：加压区：心交感、缩血管中枢；,b：减压区：心迷走，舒血管中枢；,2.延髓以上的心血管中枢,a：下丘脑：扣带回和边缘System；,b：大脑皮层对心血管活动的调节；,（三）心血管反射,1.颈A窦，主A弓的感受性反射（减压反射）,（1）生理意义：,调节人体血压，维持在一个相对恒定水平。,对迅速出现的动脉血压的变化有调节作用。,（2）过程 窦N 舌咽N,内外环境变化,颈A窦 发放,压力R 心血管中枢（延髓）,主A弓内壁 N冲动,运动等,迷走N,延髓加压区 （-）脊髓心血管运动系统N元,心加速中枢,延髓减压区 （）迷走N 缩血管中枢,HR,SV BP,小A紧张性,2.颈A体和主A体的化学感受性反射,血流,血O2分压 颈动 颈A传入N,脉体化学R 延髓,CO2分压 主动 主A传入N,H+,呼吸中枢呼吸,心交感中枢血压 ,心迷走中枢-血循环 ,3.运动加压反射,身体运动时，骨骼肌、关节等处的感受器发放神经冲动，通过整合，使血压升高，这种反射称为运动加压反射。,在肌肉静力性工作中，这种反射的效应比较明显。持续肌肉活动引起心管反射，HR升高，BP升高。,4.高尔茨反射,躯体感受器引起心血管反射，出现心率减慢、血管舒张，导致血压降低。,5.脑缺血反射,交感缩心中枢兴奋HR升高,迷走舒心中枢抑制BP下降,二、体液调节,1.全身性体液调节,（1）肾上腺素及去甲肾上腺素,作用：（1）提高心脏新陈代谢；,（2）每博输出量增加，每分输出量升高；,2.Ach,作用：心脏、血管舒张；,迷走神经兴奋 其末梢释放AchS.V下降,胆硷性舒血管神经兴奋 血管舒张,3.代谢产物等局部体液因素,缺O2 作用于血管平滑肌（抑制）血管舒张,CO2升高,第五节 运动训练对心血管系统的影响,一、肌肉运动时血液循环功能的变化,（一）肌肉运动时心输出量的变化；心输出量,（二）肌肉运动时个器官血流量的变化；血液重新分配。,（三）运动时动脉血压的变化：收缩压，舒张压不变或,二、运动对心血管系统的影响,1.窦性心动徐缓,迷走神经活动加强，交感神经活动下降，心肌上肾上腺素受体下降。,2.运动性心脏肥大,对不同性质的运动具有专一性反应，如力量为主的项目，心肌肥厚；耐力运动员则主要为心腔容积增大。,原因：（1）是对超负荷刺激的一种生物学适应。超负荷可使心肌中蛋白合成增加，降解减慢，使肌纤增粗，收缩力上升；,（2）静力及力量性运动时，由于要对抗肌肉形成的,阻力，久而久之就形成代偿性肥大，以适应项目要求；,（3）耐力项目，使血液几乎排空，回流增多，心充,盈度增大，肌纤维被拉长，久而久之就形成耐力性肥大；,3.心血管机能改善,心肌纤维内ATP酶活性升高，ATP合成速度升高，线粒体与细胞膜功能提高；心肌细胞对钙离子的贮存、释放、摄取能力提高，冠状供血良好。,三、测定心率和血压在运动实践中的意义,1基础心率和安静心率,（,1,）基础心率；清晨起床前静卧时的心率；应较平稳。,（,2,）安静心率：空腹不运动状态下的心率；运动前后比较。,2,评定心脏机能和身体机能状况,3,控制运动强度：耐力训练及健身锻炼时运动强度的控制。,