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第四章血液和循環(huán)系統(tǒng)
運動生理學第四章血液和循環(huán)系統(tǒng)運動生理學1
血液循環(huán):心臟和血管組成了機體的血液循環(huán)系統(tǒng),血液在其中按一定方向周而復(fù)始流動,稱為血液循環(huán)。血液循環(huán)的功能是完成體內(nèi)的物質(zhì)運輸,包括營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物,保證新陳代謝的不斷進行;運送內(nèi)分泌腺分泌的激素,實現(xiàn)機體的體液調(diào)節(jié);維持內(nèi)環(huán)境各項理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定;幫助白細胞實現(xiàn)防衛(wèi)機能。心臟為血液循環(huán)提供動力,其活動形式與水泵相似,故又稱其為心泵。運動生理學血液循環(huán):心臟和血管2運動生理學運動生理學3心臟的一般結(jié)構(gòu)心臟是一個由心肌組織構(gòu)成并具有瓣膜結(jié)構(gòu)的空腔器官,是血液循環(huán)的動力裝置,是實現(xiàn)泵血功能的肌肉器官。四個腔室:右心房和右心室;左心房和左心室。瓣膜:房室瓣、半月瓣。功能:保證血流在心臟內(nèi)朝著一個方向流動,防止血液逆流。運動生理學心臟的一般結(jié)構(gòu)心臟是一個由心肌組織構(gòu)成并具有瓣4運動生理學運動生理學5運動生理學運動生理學6運動生理學運動生理學7第一節(jié)心臟生理
一、心肌的生理特征
構(gòu)成心臟的兩類心肌細胞
運動生理學第一節(jié)心臟生理一、心肌的生理特征運動8(一)興奮性去極化過程(0期)膜內(nèi)電位由-90毫伏上升到+30毫伏;構(gòu)成動作電位的上升支;持續(xù)時間短,1~2毫秒;Na+
內(nèi)流的結(jié)果??焖購?fù)極初期(1期)膜電位由+30下降到0毫伏;持續(xù)10毫秒;Cl-
內(nèi)流的結(jié)果。運動生理學(一)興奮性去極化過程(0期)運動生理學9平臺期(2期)膜電位停滯于0毫伏;歷時100~150毫秒;其機制是Na+
內(nèi)流和K+
外流;此期是心肌動作電位較長的原因,也是區(qū)別于骨骼肌動作電位的主要特征??焖購?fù)極化末期(3期)膜電位由0毫伏較快下降到-90毫伏;歷時100~150毫秒;其機制是K+
外流。運動生理學平臺期(2期)運動生理學10靜息期(4期)膜電位穩(wěn)定于靜息水平;恢復(fù)膜內(nèi)外離子正常濃度。
自律細胞與工作細胞動作電位變化不同,其主要特征:在4期膜電位不是穩(wěn)定在靜息電位水平,在復(fù)極完畢后,即開始自動地、緩慢地去極化,使膜內(nèi)電位逐漸減小,當其達到閾值時,即爆發(fā)又一次動作電位,如此周而復(fù)始,使心臟產(chǎn)生節(jié)律性興奮。運動生理學靜息期(4期)運動生理學11A:動作電位曲線B:機械收縮曲線ERP:有效不應(yīng)期RRP:相對不應(yīng)期SNP:超常期運動生理學A:動作電位曲線B:機械收縮曲線運動生理學12心肌細胞在一次興奮后會經(jīng)歷一次周期性變化。有效不應(yīng)期:0期~復(fù)極化-60毫伏;在這段時期內(nèi),心肌細胞受到任何刺激均不能產(chǎn)生動作電位;持續(xù)時間長,幾乎占據(jù)心臟的收縮期和舒張早期。相對不應(yīng)期:復(fù)極化-60毫伏~-80毫伏;此期閾上刺激可引起擴布性興奮;超長期:閾下刺激既可引起興奮。運動生理學心肌細胞在一次興奮后會經(jīng)歷一次周期性變化。13(二)自動節(jié)律性概念:心肌在不受外來刺激的情況下,能自動地產(chǎn)生興奮和收縮的特性。不同部位的自律的自動節(jié)律性有差別,竇房結(jié)細胞的自動節(jié)律性最高,達100次/min,房室交界和房室束次之,浦肯野氏纖維最低。安靜狀態(tài)下,竇房結(jié)細胞受到迷走神經(jīng)的抑制,使心率不致過高。竇性心率:正常心臟活動的起搏點,以竇房結(jié)為起搏點的心臟活動。異位節(jié)律:以竇房結(jié)以外部位為起搏點引起的心臟活動。運動生理學(二)自動節(jié)律性概念:心肌在不受外來刺激的情況下,能14(三)傳導(dǎo)性心肌細胞之間有低電阻的潤盤,可通過縫隙連接,將局部的電流直接傳給相鄰細胞,導(dǎo)致整個心臟的興奮,這一特征稱為傳導(dǎo)性。心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)包括竇房結(jié)、結(jié)間束、房室結(jié)、房室束(房結(jié)區(qū)、結(jié)區(qū)、結(jié)束區(qū))和浦肯野氏纖維。正常興奮的傳導(dǎo)途徑:竇房結(jié)→結(jié)間束→房室交界→房室束→左、右束支→浦肯野氏纖維→心室肌;竇房結(jié)→房間束→心房肌。運動生理學(三)傳導(dǎo)性心肌細胞之間有低電阻的潤盤,15興奮在心臟的不同部位傳導(dǎo)速度不同,心房肌和心室肌傳導(dǎo)速度較快,因此,左右心房幾乎同時收縮,左右心室也幾乎同時收縮。而興奮在房室交界處的傳導(dǎo)速度較慢,約需0.1秒。房—室延擱的生理意義:它能使心房興奮收縮結(jié)束后,心室再開始興奮,保證了心房初級泵的作用,有利于心室的充盈。運動生理學興奮在心臟的不同部位傳導(dǎo)速度不同,心房肌16(四)收縮性“全或無”同步收縮心房和心室內(nèi)特殊傳導(dǎo)系的傳導(dǎo)速度快,而心肌細胞間閏盤處的電阻又低,所以興奮一傳到心房或心室,幾乎同時遍及整個心房或心室肌細胞,從而引起所有心房肌或心室肌同時收縮。不發(fā)生強直收縮有效不應(yīng)期特別長,可達200毫秒(ms),相當于整個收縮期加舒張早期,在有效不應(yīng)期內(nèi),任何刺激都不能使心肌細胞再發(fā)生擴節(jié)性興奮和收縮。運動生理學(四)收縮性“全或無”同步收縮運動生理學17期前收縮和代償間歇如果心室興奮的有效不應(yīng)期之后,心肌受到人工的刺激或竇房結(jié)之外的病理性刺激,心室可產(chǎn)生一次正常節(jié)律以外的收縮,稱為期前收縮。(也稱早博)在一次期前收縮之后,往往有一段較長的心室舒張期,稱為代償間歇。運動生理學期前收縮和代償間歇運動生理學18二、心動周期與心電圖(一)心動周期和心率心臟每收縮和舒張一次稱為一個心動周期。一個心動周期約為0.8秒,以心房的收縮為起點,心房收縮0.1秒,舒張0.7秒;心室收縮0.3秒,舒張0.5秒,其中最后一秒落在下一個心動周期。心動周期的特點:①舒張期時間大于收縮期時間;②全心舒張期0.4s→利心肌休息和室充盈;③心率快慢主要影響舒張期。運動生理學二、心動周期與心電圖(一)心動周期和心率運動生理學19每分鐘心臟搏動的次數(shù)稱為心率。心率:新生兒>成人;女性>男性;耐力運動員>無訓練者;人體運動時,心率的增加與運動強度成正比。最大心率(次/分)=220-年齡(歲)心率實踐意義:了解循環(huán)系統(tǒng)機能的簡單易行指標。在運動實踐中常用心率來反映運動強度和生理負荷量,并用于運動員的自我監(jiān)督或醫(yī)務(wù)監(jiān)督。運動生理學每分鐘心臟搏動的次數(shù)稱為心率。運動生理學20運動生理學運動生理學21(二)心臟的泵血過程心房的初級泵血功能心室收縮與射血過程等容收縮期和射血期(快速射血期和減慢射血期)心室舒張與血液充盈等容舒張期和充盈期(快速充盈期和減慢充盈期)在一個心動周期中,心室的收縮與舒張對心臟泵血意義重大;心房提高了心室泵血的能力。運動生理學(二)心臟的泵血過程心房的初級泵血功能運動生理學22運動生理學運動生理學23運動生理學運動生理學24(三)心音
心音是由于心臟瓣膜關(guān)閉和血液撞擊心室壁所產(chǎn)生的聲音。第一心音發(fā)生在收縮期,心室開始收縮的標志,主要由房室瓣關(guān)閉和心室肌收縮造成。第一心音的音調(diào)較低、持續(xù)時間較長。第二心音發(fā)生在心室舒張早期,心室開始舒張的標志,主要由主動脈和肺動脈半月瓣關(guān)閉造成。第二心音的音調(diào)較高,持續(xù)時間較短。正常人偶爾聽到第三心音和第四心音。聽取心音對于診斷瓣膜功能和判斷心率是否正常有重要意義。運動生理學(三)心音心音是由于心臟瓣膜關(guān)閉和血液撞擊25(四)心電圖將引導(dǎo)電極置于體表的一定部位所記錄到的心電變化的波形,稱為心電圖(ECG)。心電圖反映了心臟興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的生物電變化,與心臟的機械收縮活動無直接關(guān)系。運動生理學(四)心電圖將引導(dǎo)電極置于體表的一定部位26運動生理學運動生理學27運動生理學運動生理學28動態(tài)心電圖檢查儀器包括監(jiān)示記錄器和分析系統(tǒng)兩部分組成,監(jiān)示記錄器可記錄24小時或更長時間的持續(xù)心電信息,經(jīng)分析后,可發(fā)現(xiàn)常規(guī)心電圖難以顯示的一過性心律失常和ST-T的改變等一系列心電變化。因此在臨床醫(yī)學中,動態(tài)心電圖可提高心律失常的檢出率,在判斷某些癥狀與心率失常的關(guān)系和冠心病的診斷等方面有重要的價值。運動生理學動態(tài)心電圖檢查儀器包括監(jiān)示記錄器和分析系統(tǒng)兩部分組成,監(jiān)示記29心電圖運動負荷試驗通過運動以誘發(fā)心肌缺血,導(dǎo)致心電圖異常,借以診斷冠心病或判斷受試者心臟功能的方法,稱為心電圖運動負荷試驗。臨床常用的運動負荷試驗方法有二階梯雙倍運動試驗、跑臺運動試驗和功率自行車運動試驗。跑臺運動試驗主要用于可疑冠心病患者的診斷,亦可用于判斷受試者心臟功能。運動生理學心電圖運動負荷試驗通過運動以誘發(fā)心肌缺血,導(dǎo)致心電圖異常,借30三、心泵功能的評價(一)每博排出量和射血分數(shù)一次心跳一側(cè)心室射出的血量稱為每博排出量,簡稱博出量(SV)。每博輸出量占心室舒張末期容積的百分比,稱射血分數(shù)(EF)。肌肉活動時,射血分數(shù)提高。博出量和射血分數(shù)均與心肌的收縮力有關(guān);射血分數(shù)還和舒張末期心容積有關(guān),耐力訓練使博出量和心舒末期容積同時增加,故射血分數(shù)基本不變。運動生理學三、心泵功能的評價(一)每博排出量和射血分數(shù)運動生理學31(二)每分輸出量和心指數(shù)
每分鐘由一側(cè)心室所排出的血量,稱為每分排出量,簡稱心排出量(CO)。心排出量=博出量×心率單位體表面積計算的心排出量,稱為心指數(shù)(CI)。安靜或空腹情況下的心指數(shù)稱為靜息心指數(shù),是分析比較不同個體心臟功能的常用評定指標。年齡10歲左右的人的靜息心指數(shù)最大,隨年齡增加而逐漸下降。影響每分輸出量因素:①心率和每搏輸出量;②心肌收縮力;③靜脈回流量。運動生理學(二)每分輸出量和心指數(shù)每分鐘由一側(cè)心室32(三)心力貯備心輸出量可以隨著機體代謝需要而增加,具有一定的貯備,稱為心泵功能貯備,簡稱心力貯備。心力貯備是評價心泵功能的有效指標。心力貯備包括心率貯備、收縮期貯備和舒張期貯備。運動訓練不能提高最大心率,但能夠降低安靜心率,增加心率貯備。人的最高心率取決于年齡。運動時機體主要通過動員心率貯備和收縮期貯備,而使心輸出量大幅增加。人體運動時,心力貯備不足成為限制運動能力,特別是有氧耐力運動能力的關(guān)鍵因素。運動生理學(三)心力貯備心輸出量可以隨著機體代謝需33(四)心臟做功量心室一次收縮所做的功稱為博功。心臟一分鐘內(nèi)收縮所做的功,稱為每分功。運動時,博功和每分功均增加。運動生理學(四)心臟做功量運動生理學34四、心泵功能的調(diào)節(jié)(一)每博輸出量的調(diào)節(jié)
心臟的每博排出量取決于前負荷(心肌的初長度或心室舒張末期的容積)、心肌的收縮能力以及后負荷(動脈血壓)的影響。在一定范圍內(nèi),回心血量越多,即心臟在心臟舒張末期的充盈量越多,心肌受到的牽拉就越明顯(相當于初長度和前負荷增加),接著心肌的收縮力量就越大,博出量就越多,此現(xiàn)象為“心的定律”。博出量的這種調(diào)節(jié)與神經(jīng)、體液無關(guān),僅僅是由于初長度改變而導(dǎo)致博出量改變,所以這種調(diào)節(jié)機制稱為異常自身調(diào)節(jié),又稱Starling機制。運動生理學四、心泵功能的調(diào)節(jié)(一)每博輸出量的調(diào)節(jié)運動生理學35
在運動時博出量持久、成倍地增長主要是通過增加心肌細胞收縮能力來實現(xiàn)。心肌收縮能力的改變與心肌初長度無關(guān),而是通過改變心肌收縮能力來調(diào)節(jié)博出量的機制,又稱為等長自身調(diào)節(jié)。當動脈血壓出現(xiàn)一次暫時性變化時,心臟自發(fā)引起博出量的改變,隨后通過心肌初長度改變,來調(diào)節(jié)心肌收縮力量,使之與心室后負荷相匹配,保持博出量的相對穩(wěn)定。而人體劇烈運動時動脈血壓的持續(xù)升高和博出量增加,與異常自身調(diào)節(jié)無關(guān)。運動生理學在運動時博出量持久、成倍地增長主要是通過增加36(二)心率對心泵功能的影響在一定范圍內(nèi),心率與心輸出量成正比,但心率超過140~150次/min時,博出量開始下降,超過180次/min時,博出量大幅減少。當心率在110~180次/min時,心輸出量維持在較高水平,使心輸出量處于較高水平的這一心率范圍,稱為最佳心率范圍。優(yōu)秀運動員運動時,博出量在心率超過200次/min時才開始減少,心率在170~220次/min時,心輸出量仍處于最大泵血水平。運動生理學(二)心率對心泵功能的影響在一定范圍內(nèi),37第二節(jié)血管生理運動生理學第二節(jié)血管生理運動生理學38運動生理學運動生理學39運動生理學運動生理學40運動生理學運動生理學41運動生理學運動生理學42一、動脈血壓和動脈脈搏血壓是指血管內(nèi)的血液對于單位面積血管壁的側(cè)壓力,也即壓強。(一)動脈血壓形成的條件血液充盈血管是動脈血壓形成的前提條件;心臟的射血和血液流動過程中所遇到的外周阻力是形成血壓的基本條件。安靜狀態(tài)下,血管前的小動脈和微動脈處血壓降幅最大,說明外周阻力主要來自口徑較小的動脈和微動脈。運動生理學一、動脈血壓和動脈脈搏運動生理學43(二)動脈血壓的正常值
心室收縮時,主動脈壓急劇升高,在收縮中期動脈血壓達到最大,稱收縮壓。心室舒張時,主動脈壓下降,在心舒末期主動脈內(nèi)壓力最低,稱舒張壓。收縮壓和舒張壓的差值稱脈搏壓,簡稱脈壓。我國健康青年人在安靜狀態(tài)下收縮壓為100~120毫米汞柱,舒張壓為60~80毫米汞柱。如果安靜時血壓持續(xù)超過160/95毫米汞柱者為高血壓;在140/90~160/95毫米汞柱之間為臨界高血壓;血壓持續(xù)低于90/50毫米汞柱者為低血壓。運動生理學(二)動脈血壓的正常值心室收縮時,主動脈44人體正常動脈血壓運動生理學人體正常動脈血壓運動生理學45運動生理學運動生理學46(三)影響動脈血壓的因素凡是能影響心臟射血和外周阻力的因素都會影響動脈血壓。每博排出量:主要影響收縮壓。心率:主要影響舒張壓。外周阻力:主要影響舒張壓。主動脈和大動脈的彈性作用:主要減少脈壓。循環(huán)血量:同時降低收縮壓和舒張壓。動脈血壓的變化是多種因素的綜合結(jié)果。運動生理學(三)影響動脈血壓的因素凡是能影響心臟射47(四)動脈脈搏每個心動周期中,動脈內(nèi)的壓力會發(fā)生周期性的波動,這種周期性的壓力變化可引起動脈血管發(fā)生搏動,稱為動脈脈搏,簡稱脈搏。在運動實踐中,常用橈動脈或顳淺動脈脈搏來代替心率。運動生理學(四)動脈脈搏每個心動周期中,動脈內(nèi)的壓48二、微循環(huán)微循環(huán)是指微動脈和微靜脈之間的血液循環(huán)。血液循環(huán)最根本的功能是進行血液和組織之間的物質(zhì)交換,維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定,這一功能就是在微循環(huán)部分實現(xiàn)的。微循環(huán)由微動脈、后微動脈、毛細血管前括約肌、真毛細血管、通血毛細血管、動-靜脈吻合支和微靜脈等部分組成。微循環(huán)有三個通路:迂回通路(營養(yǎng)通路)、直捷通路和動-靜脈短路。運動生理學二、微循環(huán)微循環(huán)是指微動脈和微靜脈之間的49運動生理學運動生理學50三、靜脈回心血量(一)靜脈血壓通常將右心房和胸腔內(nèi)大靜脈的血壓稱為中心靜脈壓,而各器官靜脈的血壓稱為外周靜脈壓。中心靜脈壓取決于心臟射血能力和靜脈回心血量。心臟射血能力↑→中心靜脈壓↓靜脈回流速度↑→中心靜脈壓↑血量↑→中心靜脈壓↑運動生理學三、靜脈回心血量(一)靜脈血壓運動生理學51(二)靜脈回流及其影響因素心臟收縮力量:心臟收縮力量與靜脈回流量呈正比。體位改變:直立→下肢V回心量↓(約多容納500ml)
臥位→下肢V回心量>直立臥位迅速轉(zhuǎn)為立位→總V回心量↓久蹲突站→血滯留下肢→V回心量↓→心輸量↓→Bp↓→腦、視網(wǎng)膜供血不足→暫時的頭暈、昏厥,視物不清。運動生理學(二)靜脈回流及其影響因素心臟收縮力量:心臟收縮力量與靜脈回52呼吸運動:吸氣時大于呼氣時。骨骼肌的擠壓作用:“靜脈泵”或者“肌肉泵”,“重力性休克”(在較長時間劇烈運動結(jié)束時,如果驟停并站立不動,由于肌肉泵消失,加上重力作用,會使大量靜脈血沉積于下肢的骨骼肌中,回心血量減少,心輸出量隨之減少,動脈血壓迅速下降,使腦部暫時供血不足而出現(xiàn)暈厥,這種現(xiàn)象稱為重力性休克。)運動生理學呼吸運動:吸氣時大于呼氣時。運動生理學53影響靜脈回流的因素影響因素靜脈回流量體循環(huán)平均壓↑↑
心縮力(心泵)↑↑骨骼肌收縮(肌泵)↑↑呼吸運動(呼吸泵)↑↑體位:臥→立↓(頭部回流↑下肢回流↓)立→臥
↑(頭部回流↓下肢回流↑)運動生理學影響靜脈回流的因素影響因素靜脈回流量體54第三節(jié)心血管活動的調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié)局部性體液調(diào)節(jié)
全身性體液調(diào)節(jié)神經(jīng)支配心血管中樞反射性調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)運動生理學第三節(jié)心血管活動的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)局部性體液調(diào)節(jié)全身性體液調(diào)節(jié)55一、神經(jīng)調(diào)節(jié)
心臟和血管受自主神經(jīng)支配。(一)自主神經(jīng)系統(tǒng)概述自主神經(jīng)分為交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)。內(nèi)臟器官多接受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的雙重支配,而且這兩種神經(jīng)對同一器官的作用是相反的。自主神經(jīng)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)是乙酰膽堿或去甲腎上腺素,通常當交感神經(jīng)活動加強時,會伴有腎上腺素分泌的增加,因而常常把交感神經(jīng)和腎上腺素聯(lián)系在一起,合稱為交感—腎上腺系統(tǒng)。運動生理學一、神經(jīng)調(diào)節(jié)運動生理學56(二)心血管活動的神經(jīng)支配心臟的神經(jīng)支配支配心臟的傳出神經(jīng)為心交感神經(jīng)和心迷走神經(jīng),心臟同時受到兩者的雙重支配。血管的神經(jīng)支配縮血管神經(jīng)纖維:交感神經(jīng)舒血管神經(jīng)纖維:交感和副交感神經(jīng)運動生理學(二)心血管活動的神經(jīng)支配心臟的神經(jīng)支配運動生理學57(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延髓的迷走神經(jīng)側(cè)角神經(jīng)元背核和疑核分布右:竇房結(jié)、房室肌前壁右:竇房結(jié)左:房室交界、束支、左:房室交界房室肌后壁房室肌少量遞質(zhì)去甲腎上腺素乙酰膽堿作用心率↑心縮力↑心率↓心縮力↓運動生理學(1)心交感N及其作用(2)心迷走N及其58(三)心血管中樞與心血管活動有關(guān)的神經(jīng)元集中的部位稱心血管中樞。延髓心血管中樞分為心交感中樞和心迷走中樞。心血管交感神經(jīng)和心迷走神經(jīng)在平時都有一定的緊張性活動,分別稱為心交感緊張和心迷走緊張。延髓以上心血管中樞當運動員在進入賽場感到情緒緊張時,常常出現(xiàn)的心跳加快,血壓升高,就與大腦皮質(zhì)對心血管的調(diào)節(jié)有關(guān)。運動生理學(三)心血管中樞與心血管活動有關(guān)的神經(jīng)元59部位特點脊T、L、S段①活動受上級中樞控制髓灰質(zhì)側(cè)角②能完成原始不精確的心血管反應(yīng)縮血管中樞①是最基本的心血管中樞延(頭端腹外側(cè))心交感中樞③相互間有突觸聯(lián)系(尾端腹外側(cè))髓心迷走中樞(迷走背核、疑核)(吸氣迷走緊張↓交感緊張↑呼氣:相反)延下丘腦、髓大腦邊緣系統(tǒng)以大腦新皮層運動區(qū)上小腦頂核......運動生理學部位特60(四)心血管反射頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射在頸動脈竇和主動脈弓的血管外膜下,分布有對血管壁的機械牽張非常敏感的感覺神經(jīng)末梢,即壓力感受器。減壓反射的生理意義在于緩沖動脈血壓的急劇變化,對持續(xù)性血壓變化無調(diào)節(jié)作用。頸動脈體和主動脈體化學感受性反射:在頸總動脈分叉處和主動脈弓區(qū)域,有對血液中化學成分(如缺氧、二氧化碳和氫離子濃度等)非常敏感的感受器,稱頸動脈體和主動脈化學感受器。運動生理學(四)心血管反射頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射運動生理學61運動生理學運動生理學62頸動脈體和主動脈體化學感受性反射PO2↓[H+]↑PCO2↑等↓頸動脈體和主動脈體外周化學感受器(+)↓竇、弓N孤束核心血管中樞興奮性改變呼吸中樞(+)心率↓、冠脈舒心輸出量↓皮膚、內(nèi)臟骨骼肌血管縮
心率、心輸出量、外周阻力↑外周阻力↑>心輸出量↓血壓↑↓↓↓↓↓↓↓呼吸加深加快↓↓間接運動生理學頸動脈體和主動脈體化學感受性反射PO2↓[H+]↑PCO63本體感受性反射骨骼肌的肌纖維、肌腱和關(guān)節(jié)囊中有本體感受器。肌肉收縮時,這些感受器受到刺激,反射性地引起心率加快,血壓升高。人在運動時的心率加快,本體感受性反射也發(fā)揮了一定的作用。其他心血管反射運動生理學本體感受性反射運動生理學64二、體液調(diào)節(jié)
體液調(diào)節(jié)是指血液和組織液中的化學物質(zhì)對心肌和血管平滑肌的調(diào)節(jié)作用。(一)腎上腺素和去甲腎上腺素腎上腺素:心率↑,心肌收縮力量↑,心輸出量↑,血壓↑;對外周血管的作用可使皮膚、腎臟、腸胃等內(nèi)臟的血管收縮,而使骨骼肌和肝臟中的血管及冠狀血管舒張。去甲腎上腺素:心臟活動↑,其作用比腎上腺素小。去甲腎上腺素對血管的作用是對體內(nèi)大多數(shù)血管(冠狀血管除外)都有明顯的縮血管作用,導(dǎo)致外用阻力增大,動脈血壓升高。運動生理學二、體液調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)是指血液和組織液中的化學65(二)腎素—血管緊張素腎素是由腎近球細胞合成和分泌的,它能使血漿中的血管緊張素原水解為血管緊張素。血管緊張素有強烈的縮血管作用,還有加強心肌收縮力,并增強交感神經(jīng)對血管的作用。(三)其他體液因素內(nèi)皮細胞生成和釋放內(nèi)皮舒張因子和內(nèi)皮縮血管因子。組胺具有強烈的舒血管作用,并能增強毛細血管的通透性,可形成局部水腫。運動生理學(二)腎素—血管緊張素運動生理學66(四)心臟的自分泌功能心鈉素是由心房肌細胞合成和釋放的一類多肽,可使血管舒張,外圍阻力降低;也可使每搏輸出量減少,心率減慢,心輸出量減少。運動時,由于回心血量增多,心房肌受到牽拉,可引起心鈉素分泌增加,這對調(diào)節(jié)運動中血壓變化,增加運動時心臟血液供應(yīng)具有重要作用。心鈉素可以使腎排水和排鈉增多,具有調(diào)節(jié)水鹽平衡,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的作用,故又稱為心房利鈉肽。運動生理學(四)心臟的自分泌功能運動生理學67三、局部血流的自身調(diào)節(jié)(一)代謝性自身調(diào)節(jié)機制運動時骨骼肌血管舒張,血流量增加,除神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)機制外,還與此調(diào)節(jié)機制有關(guān)。(二)肌源性自身調(diào)節(jié)機制許多血管的平滑肌本身能經(jīng)常保持一定的緊張性收縮,稱為肌源性活動。當某一器官的血管灌流量增多時,血管平滑肌因受到牽張刺激,其緊張性收縮活動加強,結(jié)果該段血管血流阻力增大,使器官的血流量不致因灌流壓的升高而增多,器官的血流量因此而保持相對恒定。運動生理學三、局部血流的自身調(diào)節(jié)(一)代謝性自身調(diào)節(jié)機制運動生理學68第四節(jié)運動時心血管功能的變化在長期系統(tǒng)的運動訓練影響下,心臟的形態(tài)、微細結(jié)構(gòu)及功能還會發(fā)生一系列適應(yīng)性變化,從而進一步增強了心臟泵血功能,保證了人體從事大負荷運動時氧的供應(yīng)。一、心血管系統(tǒng)對運動的反應(yīng)(一)心排出量的反應(yīng)運動中動用心率貯備是心排出量調(diào)節(jié)的主要途徑,長期從事耐力訓練的運動員,心率和博出量的貯備比一般人多。運動生理學第四節(jié)運動時心血管功能的變化在長期系統(tǒng)的運69(二)血液的重新分配
運動時血液的重新分配具有十分重要的生理意義:一方面通過減少不參與運動的器官的血流量,保證有較多的血液流向運動的肌肉。另一方面在骨骼肌血管舒張的同時,骨骼肌以外的器官血管收縮,使總的外周阻力不至于明顯下降,從而使平均動脈壓不會下降,這就促進了肌肉血流量的增加。(三)血壓的反應(yīng)動力性運動動脈血壓的升高主要是收縮壓的升高;而從事靜力性運動是動脈血壓升高主要以舒張壓的升高更為顯著。運動生理學(二)血液的重新分配運動時血液的重新分配具70二、心血管系統(tǒng)對運動的適應(yīng)(一)運動性心臟肥大
耐力性運動員的心臟肥大表現(xiàn)為全心擴大,稱離心性肥大;力量項目的運動員的心臟肥大主要以心室,特別是左心室心壁增厚為主,又稱向心肥大。(二)運動心臟微細結(jié)構(gòu)的重塑
運動員心臟內(nèi)部的微細結(jié)構(gòu)也發(fā)生了重塑,這些重塑對提高運動員的最大攝氧量和有氧耐力具有十分重要的作用,也是運動心臟與病理心臟的主要區(qū)別所在。運動生理學二、心血管系統(tǒng)對運動的適應(yīng)(一)運動性心臟肥大運動生理學71(三)運動心臟功能改善安靜時心跳徐緩使其心動周期延長,心臟在一次工作后有充足的時間休息,心臟的工作更加高效省力。亞極量強度運動時心泵功能的節(jié)省化這是由于有訓練者肌肉工作的機械效率高,完成同樣的運動輕松省力,能耗量小,變現(xiàn)為心泵功能節(jié)省化。極量強度運動時心泵功能儲備大運動生理學(三)運動心臟功能改善安靜時心跳徐緩運動生理學72運動生理學運動生理學73運動生理學運動生理學74傳導(dǎo)的速度
SAN:竇房結(jié)AM:心房肌AVN:結(jié)區(qū)BH:房室束PF:浦肯野氏纖維TPF:末梢浦肯野氏纖維VM:心室肌傳導(dǎo)速度單位:
m/s心臟各部心肌細胞動作電位與傳導(dǎo)速度運動生理學傳導(dǎo)的速度SAN:竇房結(jié)心臟各部心肌細胞動作電位與傳導(dǎo)速度75興奮性變化的特點:
有效不應(yīng)期特別長期前收縮和代償間歇
運動生理學興奮性變化的特點:有效不應(yīng)期特別長期前收縮和代償間歇運動76運動生理學運動生理學77(一)心血管的神經(jīng)支配一、神經(jīng)調(diào)節(jié)運動生理學(一)心血管的神經(jīng)支配一、神經(jīng)調(diào)節(jié)運動生理學78Thankyouverymuch!運動生理學Thankyouverymuch!運動生理學79第四章血液和循環(huán)系統(tǒng)
運動生理學第四章血液和循環(huán)系統(tǒng)運動生理學80
血液循環(huán):心臟和血管組成了機體的血液循環(huán)系統(tǒng),血液在其中按一定方向周而復(fù)始流動,稱為血液循環(huán)。血液循環(huán)的功能是完成體內(nèi)的物質(zhì)運輸,包括營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物,保證新陳代謝的不斷進行;運送內(nèi)分泌腺分泌的激素,實現(xiàn)機體的體液調(diào)節(jié);維持內(nèi)環(huán)境各項理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定;幫助白細胞實現(xiàn)防衛(wèi)機能。心臟為血液循環(huán)提供動力,其活動形式與水泵相似,故又稱其為心泵。運動生理學血液循環(huán):心臟和血管81運動生理學運動生理學82心臟的一般結(jié)構(gòu)心臟是一個由心肌組織構(gòu)成并具有瓣膜結(jié)構(gòu)的空腔器官,是血液循環(huán)的動力裝置,是實現(xiàn)泵血功能的肌肉器官。四個腔室:右心房和右心室;左心房和左心室。瓣膜:房室瓣、半月瓣。功能:保證血流在心臟內(nèi)朝著一個方向流動,防止血液逆流。運動生理學心臟的一般結(jié)構(gòu)心臟是一個由心肌組織構(gòu)成并具有瓣83運動生理學運動生理學84運動生理學運動生理學85運動生理學運動生理學86第一節(jié)心臟生理
一、心肌的生理特征
構(gòu)成心臟的兩類心肌細胞
運動生理學第一節(jié)心臟生理一、心肌的生理特征運動87(一)興奮性去極化過程(0期)膜內(nèi)電位由-90毫伏上升到+30毫伏;構(gòu)成動作電位的上升支;持續(xù)時間短,1~2毫秒;Na+
內(nèi)流的結(jié)果??焖購?fù)極初期(1期)膜電位由+30下降到0毫伏;持續(xù)10毫秒;Cl-
內(nèi)流的結(jié)果。運動生理學(一)興奮性去極化過程(0期)運動生理學88平臺期(2期)膜電位停滯于0毫伏;歷時100~150毫秒;其機制是Na+
內(nèi)流和K+
外流;此期是心肌動作電位較長的原因,也是區(qū)別于骨骼肌動作電位的主要特征??焖購?fù)極化末期(3期)膜電位由0毫伏較快下降到-90毫伏;歷時100~150毫秒;其機制是K+
外流。運動生理學平臺期(2期)運動生理學89靜息期(4期)膜電位穩(wěn)定于靜息水平;恢復(fù)膜內(nèi)外離子正常濃度。
自律細胞與工作細胞動作電位變化不同,其主要特征:在4期膜電位不是穩(wěn)定在靜息電位水平,在復(fù)極完畢后,即開始自動地、緩慢地去極化,使膜內(nèi)電位逐漸減小,當其達到閾值時,即爆發(fā)又一次動作電位,如此周而復(fù)始,使心臟產(chǎn)生節(jié)律性興奮。運動生理學靜息期(4期)運動生理學90A:動作電位曲線B:機械收縮曲線ERP:有效不應(yīng)期RRP:相對不應(yīng)期SNP:超常期運動生理學A:動作電位曲線B:機械收縮曲線運動生理學91心肌細胞在一次興奮后會經(jīng)歷一次周期性變化。有效不應(yīng)期:0期~復(fù)極化-60毫伏;在這段時期內(nèi),心肌細胞受到任何刺激均不能產(chǎn)生動作電位;持續(xù)時間長,幾乎占據(jù)心臟的收縮期和舒張早期。相對不應(yīng)期:復(fù)極化-60毫伏~-80毫伏;此期閾上刺激可引起擴布性興奮;超長期:閾下刺激既可引起興奮。運動生理學心肌細胞在一次興奮后會經(jīng)歷一次周期性變化。92(二)自動節(jié)律性概念:心肌在不受外來刺激的情況下,能自動地產(chǎn)生興奮和收縮的特性。不同部位的自律的自動節(jié)律性有差別,竇房結(jié)細胞的自動節(jié)律性最高,達100次/min,房室交界和房室束次之,浦肯野氏纖維最低。安靜狀態(tài)下,竇房結(jié)細胞受到迷走神經(jīng)的抑制,使心率不致過高。竇性心率:正常心臟活動的起搏點,以竇房結(jié)為起搏點的心臟活動。異位節(jié)律:以竇房結(jié)以外部位為起搏點引起的心臟活動。運動生理學(二)自動節(jié)律性概念:心肌在不受外來刺激的情況下,能93(三)傳導(dǎo)性心肌細胞之間有低電阻的潤盤,可通過縫隙連接,將局部的電流直接傳給相鄰細胞,導(dǎo)致整個心臟的興奮,這一特征稱為傳導(dǎo)性。心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)包括竇房結(jié)、結(jié)間束、房室結(jié)、房室束(房結(jié)區(qū)、結(jié)區(qū)、結(jié)束區(qū))和浦肯野氏纖維。正常興奮的傳導(dǎo)途徑:竇房結(jié)→結(jié)間束→房室交界→房室束→左、右束支→浦肯野氏纖維→心室??;竇房結(jié)→房間束→心房肌。運動生理學(三)傳導(dǎo)性心肌細胞之間有低電阻的潤盤,94興奮在心臟的不同部位傳導(dǎo)速度不同,心房肌和心室肌傳導(dǎo)速度較快,因此,左右心房幾乎同時收縮,左右心室也幾乎同時收縮。而興奮在房室交界處的傳導(dǎo)速度較慢,約需0.1秒。房—室延擱的生理意義:它能使心房興奮收縮結(jié)束后,心室再開始興奮,保證了心房初級泵的作用,有利于心室的充盈。運動生理學興奮在心臟的不同部位傳導(dǎo)速度不同,心房肌95(四)收縮性“全或無”同步收縮心房和心室內(nèi)特殊傳導(dǎo)系的傳導(dǎo)速度快,而心肌細胞間閏盤處的電阻又低,所以興奮一傳到心房或心室,幾乎同時遍及整個心房或心室肌細胞,從而引起所有心房肌或心室肌同時收縮。不發(fā)生強直收縮有效不應(yīng)期特別長,可達200毫秒(ms),相當于整個收縮期加舒張早期,在有效不應(yīng)期內(nèi),任何刺激都不能使心肌細胞再發(fā)生擴節(jié)性興奮和收縮。運動生理學(四)收縮性“全或無”同步收縮運動生理學96期前收縮和代償間歇如果心室興奮的有效不應(yīng)期之后,心肌受到人工的刺激或竇房結(jié)之外的病理性刺激,心室可產(chǎn)生一次正常節(jié)律以外的收縮,稱為期前收縮。(也稱早博)在一次期前收縮之后,往往有一段較長的心室舒張期,稱為代償間歇。運動生理學期前收縮和代償間歇運動生理學97二、心動周期與心電圖(一)心動周期和心率心臟每收縮和舒張一次稱為一個心動周期。一個心動周期約為0.8秒,以心房的收縮為起點,心房收縮0.1秒,舒張0.7秒;心室收縮0.3秒,舒張0.5秒,其中最后一秒落在下一個心動周期。心動周期的特點:①舒張期時間大于收縮期時間;②全心舒張期0.4s→利心肌休息和室充盈;③心率快慢主要影響舒張期。運動生理學二、心動周期與心電圖(一)心動周期和心率運動生理學98每分鐘心臟搏動的次數(shù)稱為心率。心率:新生兒>成人;女性>男性;耐力運動員>無訓練者;人體運動時,心率的增加與運動強度成正比。最大心率(次/分)=220-年齡(歲)心率實踐意義:了解循環(huán)系統(tǒng)機能的簡單易行指標。在運動實踐中常用心率來反映運動強度和生理負荷量,并用于運動員的自我監(jiān)督或醫(yī)務(wù)監(jiān)督。運動生理學每分鐘心臟搏動的次數(shù)稱為心率。運動生理學99運動生理學運動生理學100(二)心臟的泵血過程心房的初級泵血功能心室收縮與射血過程等容收縮期和射血期(快速射血期和減慢射血期)心室舒張與血液充盈等容舒張期和充盈期(快速充盈期和減慢充盈期)在一個心動周期中,心室的收縮與舒張對心臟泵血意義重大;心房提高了心室泵血的能力。運動生理學(二)心臟的泵血過程心房的初級泵血功能運動生理學101運動生理學運動生理學102運動生理學運動生理學103(三)心音
心音是由于心臟瓣膜關(guān)閉和血液撞擊心室壁所產(chǎn)生的聲音。第一心音發(fā)生在收縮期,心室開始收縮的標志,主要由房室瓣關(guān)閉和心室肌收縮造成。第一心音的音調(diào)較低、持續(xù)時間較長。第二心音發(fā)生在心室舒張早期,心室開始舒張的標志,主要由主動脈和肺動脈半月瓣關(guān)閉造成。第二心音的音調(diào)較高,持續(xù)時間較短。正常人偶爾聽到第三心音和第四心音。聽取心音對于診斷瓣膜功能和判斷心率是否正常有重要意義。運動生理學(三)心音心音是由于心臟瓣膜關(guān)閉和血液撞擊104(四)心電圖將引導(dǎo)電極置于體表的一定部位所記錄到的心電變化的波形,稱為心電圖(ECG)。心電圖反映了心臟興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的生物電變化,與心臟的機械收縮活動無直接關(guān)系。運動生理學(四)心電圖將引導(dǎo)電極置于體表的一定部位105運動生理學運動生理學106運動生理學運動生理學107動態(tài)心電圖檢查儀器包括監(jiān)示記錄器和分析系統(tǒng)兩部分組成,監(jiān)示記錄器可記錄24小時或更長時間的持續(xù)心電信息,經(jīng)分析后,可發(fā)現(xiàn)常規(guī)心電圖難以顯示的一過性心律失常和ST-T的改變等一系列心電變化。因此在臨床醫(yī)學中,動態(tài)心電圖可提高心律失常的檢出率,在判斷某些癥狀與心率失常的關(guān)系和冠心病的診斷等方面有重要的價值。運動生理學動態(tài)心電圖檢查儀器包括監(jiān)示記錄器和分析系統(tǒng)兩部分組成,監(jiān)示記108心電圖運動負荷試驗通過運動以誘發(fā)心肌缺血,導(dǎo)致心電圖異常,借以診斷冠心病或判斷受試者心臟功能的方法,稱為心電圖運動負荷試驗。臨床常用的運動負荷試驗方法有二階梯雙倍運動試驗、跑臺運動試驗和功率自行車運動試驗。跑臺運動試驗主要用于可疑冠心病患者的診斷,亦可用于判斷受試者心臟功能。運動生理學心電圖運動負荷試驗通過運動以誘發(fā)心肌缺血,導(dǎo)致心電圖異常,借109三、心泵功能的評價(一)每博排出量和射血分數(shù)一次心跳一側(cè)心室射出的血量稱為每博排出量,簡稱博出量(SV)。每博輸出量占心室舒張末期容積的百分比,稱射血分數(shù)(EF)。肌肉活動時,射血分數(shù)提高。博出量和射血分數(shù)均與心肌的收縮力有關(guān);射血分數(shù)還和舒張末期心容積有關(guān),耐力訓練使博出量和心舒末期容積同時增加,故射血分數(shù)基本不變。運動生理學三、心泵功能的評價(一)每博排出量和射血分數(shù)運動生理學110(二)每分輸出量和心指數(shù)
每分鐘由一側(cè)心室所排出的血量,稱為每分排出量,簡稱心排出量(CO)。心排出量=博出量×心率單位體表面積計算的心排出量,稱為心指數(shù)(CI)。安靜或空腹情況下的心指數(shù)稱為靜息心指數(shù),是分析比較不同個體心臟功能的常用評定指標。年齡10歲左右的人的靜息心指數(shù)最大,隨年齡增加而逐漸下降。影響每分輸出量因素:①心率和每搏輸出量;②心肌收縮力;③靜脈回流量。運動生理學(二)每分輸出量和心指數(shù)每分鐘由一側(cè)心室111(三)心力貯備心輸出量可以隨著機體代謝需要而增加,具有一定的貯備,稱為心泵功能貯備,簡稱心力貯備。心力貯備是評價心泵功能的有效指標。心力貯備包括心率貯備、收縮期貯備和舒張期貯備。運動訓練不能提高最大心率,但能夠降低安靜心率,增加心率貯備。人的最高心率取決于年齡。運動時機體主要通過動員心率貯備和收縮期貯備,而使心輸出量大幅增加。人體運動時,心力貯備不足成為限制運動能力,特別是有氧耐力運動能力的關(guān)鍵因素。運動生理學(三)心力貯備心輸出量可以隨著機體代謝需112(四)心臟做功量心室一次收縮所做的功稱為博功。心臟一分鐘內(nèi)收縮所做的功,稱為每分功。運動時,博功和每分功均增加。運動生理學(四)心臟做功量運動生理學113四、心泵功能的調(diào)節(jié)(一)每博輸出量的調(diào)節(jié)
心臟的每博排出量取決于前負荷(心肌的初長度或心室舒張末期的容積)、心肌的收縮能力以及后負荷(動脈血壓)的影響。在一定范圍內(nèi),回心血量越多,即心臟在心臟舒張末期的充盈量越多,心肌受到的牽拉就越明顯(相當于初長度和前負荷增加),接著心肌的收縮力量就越大,博出量就越多,此現(xiàn)象為“心的定律”。博出量的這種調(diào)節(jié)與神經(jīng)、體液無關(guān),僅僅是由于初長度改變而導(dǎo)致博出量改變,所以這種調(diào)節(jié)機制稱為異常自身調(diào)節(jié),又稱Starling機制。運動生理學四、心泵功能的調(diào)節(jié)(一)每博輸出量的調(diào)節(jié)運動生理學114
在運動時博出量持久、成倍地增長主要是通過增加心肌細胞收縮能力來實現(xiàn)。心肌收縮能力的改變與心肌初長度無關(guān),而是通過改變心肌收縮能力來調(diào)節(jié)博出量的機制,又稱為等長自身調(diào)節(jié)。當動脈血壓出現(xiàn)一次暫時性變化時,心臟自發(fā)引起博出量的改變,隨后通過心肌初長度改變,來調(diào)節(jié)心肌收縮力量,使之與心室后負荷相匹配,保持博出量的相對穩(wěn)定。而人體劇烈運動時動脈血壓的持續(xù)升高和博出量增加,與異常自身調(diào)節(jié)無關(guān)。運動生理學在運動時博出量持久、成倍地增長主要是通過增加115(二)心率對心泵功能的影響在一定范圍內(nèi),心率與心輸出量成正比,但心率超過140~150次/min時,博出量開始下降,超過180次/min時,博出量大幅減少。當心率在110~180次/min時,心輸出量維持在較高水平,使心輸出量處于較高水平的這一心率范圍,稱為最佳心率范圍。優(yōu)秀運動員運動時,博出量在心率超過200次/min時才開始減少,心率在170~220次/min時,心輸出量仍處于最大泵血水平。運動生理學(二)心率對心泵功能的影響在一定范圍內(nèi),116第二節(jié)血管生理運動生理學第二節(jié)血管生理運動生理學117運動生理學運動生理學118運動生理學運動生理學119運動生理學運動生理學120運動生理學運動生理學121一、動脈血壓和動脈脈搏血壓是指血管內(nèi)的血液對于單位面積血管壁的側(cè)壓力,也即壓強。(一)動脈血壓形成的條件血液充盈血管是動脈血壓形成的前提條件;心臟的射血和血液流動過程中所遇到的外周阻力是形成血壓的基本條件。安靜狀態(tài)下,血管前的小動脈和微動脈處血壓降幅最大,說明外周阻力主要來自口徑較小的動脈和微動脈。運動生理學一、動脈血壓和動脈脈搏運動生理學122(二)動脈血壓的正常值
心室收縮時,主動脈壓急劇升高,在收縮中期動脈血壓達到最大,稱收縮壓。心室舒張時,主動脈壓下降,在心舒末期主動脈內(nèi)壓力最低,稱舒張壓。收縮壓和舒張壓的差值稱脈搏壓,簡稱脈壓。我國健康青年人在安靜狀態(tài)下收縮壓為100~120毫米汞柱,舒張壓為60~80毫米汞柱。如果安靜時血壓持續(xù)超過160/95毫米汞柱者為高血壓;在140/90~160/95毫米汞柱之間為臨界高血壓;血壓持續(xù)低于90/50毫米汞柱者為低血壓。運動生理學(二)動脈血壓的正常值心室收縮時,主動脈123人體正常動脈血壓運動生理學人體正常動脈血壓運動生理學124運動生理學運動生理學125(三)影響動脈血壓的因素凡是能影響心臟射血和外周阻力的因素都會影響動脈血壓。每博排出量:主要影響收縮壓。心率:主要影響舒張壓。外周阻力:主要影響舒張壓。主動脈和大動脈的彈性作用:主要減少脈壓。循環(huán)血量:同時降低收縮壓和舒張壓。動脈血壓的變化是多種因素的綜合結(jié)果。運動生理學(三)影響動脈血壓的因素凡是能影響心臟射126(四)動脈脈搏每個心動周期中,動脈內(nèi)的壓力會發(fā)生周期性的波動,這種周期性的壓力變化可引起動脈血管發(fā)生搏動,稱為動脈脈搏,簡稱脈搏。在運動實踐中,常用橈動脈或顳淺動脈脈搏來代替心率。運動生理學(四)動脈脈搏每個心動周期中,動脈內(nèi)的壓127二、微循環(huán)微循環(huán)是指微動脈和微靜脈之間的血液循環(huán)。血液循環(huán)最根本的功能是進行血液和組織之間的物質(zhì)交換,維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定,這一功能就是在微循環(huán)部分實現(xiàn)的。微循環(huán)由微動脈、后微動脈、毛細血管前括約肌、真毛細血管、通血毛細血管、動-靜脈吻合支和微靜脈等部分組成。微循環(huán)有三個通路:迂回通路(營養(yǎng)通路)、直捷通路和動-靜脈短路。運動生理學二、微循環(huán)微循環(huán)是指微動脈和微靜脈之間的128運動生理學運動生理學129三、靜脈回心血量(一)靜脈血壓通常將右心房和胸腔內(nèi)大靜脈的血壓稱為中心靜脈壓,而各器官靜脈的血壓稱為外周靜脈壓。中心靜脈壓取決于心臟射血能力和靜脈回心血量。心臟射血能力↑→中心靜脈壓↓靜脈回流速度↑→中心靜脈壓↑血量↑→中心靜脈壓↑運動生理學三、靜脈回心血量(一)靜脈血壓運動生理學130(二)靜脈回流及其影響因素心臟收縮力量:心臟收縮力量與靜脈回流量呈正比。體位改變:直立→下肢V回心量↓(約多容納500ml)
臥位→下肢V回心量>直立臥位迅速轉(zhuǎn)為立位→總V回心量↓久蹲突站→血滯留下肢→V回心量↓→心輸量↓→Bp↓→腦、視網(wǎng)膜供血不足→暫時的頭暈、昏厥,視物不清。運動生理學(二)靜脈回流及其影響因素心臟收縮力量:心臟收縮力量與靜脈回131呼吸運動:吸氣時大于呼氣時。骨骼肌的擠壓作用:“靜脈泵”或者“肌肉泵”,“重力性休克”(在較長時間劇烈運動結(jié)束時,如果驟停并站立不動,由于肌肉泵消失,加上重力作用,會使大量靜脈血沉積于下肢的骨骼肌中,回心血量減少,心輸出量隨之減少,動脈血壓迅速下降,使腦部暫時供血不足而出現(xiàn)暈厥,這種現(xiàn)象稱為重力性休克。)運動生理學呼吸運動:吸氣時大于呼氣時。運動生理學132影響靜脈回流的因素影響因素靜脈回流量體循環(huán)平均壓↑↑
心縮力(心泵)↑↑骨骼肌收縮(肌泵)↑↑呼吸運動(呼吸泵)↑↑體位:臥→立↓(頭部回流↑下肢回流↓)立→臥
↑(頭部回流↓下肢回流↑)運動生理學影響靜脈回流的因素影響因素靜脈回流量體133第三節(jié)心血管活動的調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié)局部性體液調(diào)節(jié)
全身性體液調(diào)節(jié)神經(jīng)支配心血管中樞反射性調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)運動生理學第三節(jié)心血管活動的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)局部性體液調(diào)節(jié)全身性體液調(diào)節(jié)134一、神經(jīng)調(diào)節(jié)
心臟和血管受自主神經(jīng)支配。(一)自主神經(jīng)系統(tǒng)概述自主神經(jīng)分為交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)。內(nèi)臟器官多接受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的雙重支配,而且這兩種神經(jīng)對同一器官的作用是相反的。自主神經(jīng)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)是乙酰膽堿或去甲腎上腺素,通常當交感神經(jīng)活動加強時,會伴有腎上腺素分泌的增加,因而常常把交感神經(jīng)和腎上腺素聯(lián)系在一起,合稱為交感—腎上腺系統(tǒng)。運動生理學一、神經(jīng)調(diào)節(jié)運動生理學135(二)心血管活動的神經(jīng)支配心臟的神經(jīng)支配支配心臟的傳出神經(jīng)為心交感神經(jīng)和心迷走神經(jīng),心臟同時受到兩者的雙重支配。血管的神經(jīng)支配縮血管神經(jīng)纖維:交感神經(jīng)舒血管神經(jīng)纖維:交感和副交感神經(jīng)運動生理學(二)心血管活動的神經(jīng)支配心臟的神經(jīng)支配運動生理學136(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延髓的迷走神經(jīng)側(cè)角神經(jīng)元背核和疑核分布右:竇房結(jié)、房室肌前壁右:竇房結(jié)左:房室交界、束支、左:房室交界房室肌后壁房室肌少量遞質(zhì)去甲腎上腺素乙酰膽堿作用心率↑心縮力↑心率↓心縮力↓運動生理學(1)心交感N及其作用(2)心迷走N及其137(三)心血管中樞與心血管活動有關(guān)的神經(jīng)元集中的部位稱心血管中樞。延髓心血管中樞分為心交感中樞和心迷走中樞。心血管交感神經(jīng)和心迷走神經(jīng)在平時都有一定的緊張性活動,分別稱為心交感緊張和心迷走緊張。延髓以上心血管中樞當運動員在進入賽場感到情緒緊張時,常常出現(xiàn)的心跳加快,血壓升高,就與大腦皮質(zhì)對心血管的調(diào)節(jié)有關(guān)。運動生理學(三)心血管中樞與心血管活動有關(guān)的神經(jīng)元138部位特點脊T、L、S段①活動受上級中樞控制髓灰質(zhì)側(cè)角②能完成原始不精確的心血管反應(yīng)縮血管中樞①是最基本的心血管中樞延(頭端腹外側(cè))心交感中樞③相互間有突觸聯(lián)系(尾端腹外側(cè))髓心迷走中樞(迷走背核、疑核)(吸氣迷走緊張↓交感緊張↑呼氣:相反)延下丘腦、髓大腦邊緣系統(tǒng)以大腦新皮層運動區(qū)上小腦頂核......運動生理學部位特139(四)心血管反射頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射在頸動脈竇和主動脈弓的血管外膜下,分布有對血管壁的機械牽張非常敏感的感覺神經(jīng)末梢,即壓力感受器。減壓反射的生理意義在于緩沖動脈血壓的急劇變化,對持續(xù)性血壓變化無調(diào)節(jié)作用。頸動脈體和主動脈體化學感受性反射:在頸總動脈分叉處和主動脈弓區(qū)域,有對血液中化學成分(如缺氧、二氧化碳和氫離子濃度等)非常敏感的感受器,稱頸動脈體和主動脈化學感受器。運動生理學(四)心血管反射頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射運動生理學140運動生理學運動生理學141頸動脈體和主動脈體化學感受性反射PO2↓[H+]↑PCO2↑等↓頸動脈體和主動脈體外周化學感受器(+)↓竇、弓N孤束核心血管中樞興奮性改變呼吸中樞(+)心率↓、冠脈舒心輸出量↓皮膚、內(nèi)臟骨骼肌血管縮
心率、心輸出量、外周阻力↑外周阻力↑>心輸出量↓血壓↑↓↓↓↓↓↓↓呼吸加深加快↓↓間接運動生理學頸動脈體和主動脈體
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