（三）运动中氧气的供求矛盾
1．氧亏
人在进行持续时间短、强度大的运动中，即使氧的运输功能达到极限，运动中的吸氧量 也达不到需氧量。我们把这种需氧量与吸氧量之间的差异称为氧亏。同时，人在进行低强度 运动时，由于氧运输系统的生理情性，氧运输系统的功能也不能立即提高到与运动相适应的 状态，在运动开始时就出现氧亏，而在恢复期内逐渐偿还。
2．过量氧耗
运动后，恢复期内为偿还运动中的氧亏，以及运动后使处于高水平代谢的机体恢复到安 静时消耗的氧量称为运动后的过量氧耗。运动后肌肉活动虽然停止，但机体的吸氧量并不能 立即恢复到安静时的水平。运动后恢复期的吸氧量不但要偿还氧亏，还要偿还在运动后期恢 复到安静水平所消耗的氧。大量研究证明，过量氧耗还受体温、儿茶酚酸、激素等因素影响 。
（四）根据运动中氧气的供求平衡对运动进行分类1．有氧运动：指在运动中需氧量与吸氧量相等，但小于最大吸氧量的这类强度的运动 称为有氧运动。根据运动中的吸氧水平可分为五种强度的有氧练习。
A．极量强度的有氧运动，这类练习中吸氧量为本人Vo（2下标）max的95％～100％。如 1500m，3000m跑等。
B．近极量强度的氧练习，这类练习中吸氧量占本人Vo（2下标）max的85％～95％，如 5000m，15000m等。
C．亚极量强度的有氧练习，这类练习中吸氧量占本人Vo（2下标）max的70％～80％， 如马拉松、20km竞走等。
D．中等强度的有氧练习，在这类练习中，吸氧量占本人Vo（2下标）max的55％～65％ ，如50km竞走等。
E．小强度的有氧练习，这类练习中吸氧量占本人Vo（2下标）max的50％左右。
2．无氧运动：指以无氧供能为主的练习，其需氧量大于最大吸氧量，根据练习中无氧 供能的能量输出功率可分三种强度的无氧练习。
A．极量强度的无氧练习，在这类练习中，无氧供能占总供能需量的90％～100％，如 10Om，50m游泳等。
B．近极量强度的无氧练习，这类练习中，无氧供能占总供能需量的75％～80％，如 200m，400m。
C．亚极量强度的无氧练习，练习中，无氧供能占总供能需量的60％～70％，如800m， 200m游泳。
3．个体乳酸阈
人体在进行运动时，有氧运动和无氧运动并不是单独分割的，而是相互渗透，共同参与 的结果，只不过某种供能形式所占的比例存在差异而已。而人体在渐增负荷运动中，血乳酸 的浓度随运动负荷的增加而增加，当运动强度达到某一负荷时，血乳酸浓度开始急剧上升， 这个起点称为乳酸阈。它反映了人体供能方式开始由有氧代谢向无氧代谢过渡的临界点。但 是，由于个体差异比较大，血乳酸浓度上升的起点也不相同，因此，这个特点也称个体乳酸 阈，它反映了血乳酸浓度没有激烈堆积时的最大吸氧量的实际利用百分比，值越高，有氧工 作能力越强，反之相反。个体乳酸阈受训练水平、项目、年龄、性别、环境等因素的影响， 研究它可以预测和评定运动员的工作能力，以及训练后耐力的提高，也为制定科学有效地训 练强度提供依据。
第三课 运动对心血管功能的影响
血液在心脏和血管内循环往复的流动称为血液循环。心脏有节律地收缩是推动血液流动 的动力，血管则是运输血液的管道。体循环和肺循环是人体血液循环的两大途径，二者相互 连通，构成了一个完整的血液循环体系。其功能主要是运输各种代谢原料和代谢产物，保证 机体新陈代谢的正常进行。
一、血液的构成
（一）血液的概念
人体细胞内外含有大量的液体，总称体液，约占体重的60％，其存在于细胞内的称细胞 内流，占体重的40％。存在于细胞外的液体，称细胞外液，它占体重的20％，是细胞生活的 内环境，它包括存在于细胞间隙中的组织液和血液中流动的血浆等。
血液是在心血管系统中循环流动的液体，它不仅对内环境的波动有一定的缓冲作用，也 可反映内环境的变化，为维护内环境的稳态调节提供反馈信息。
（二）血液的组成
血液由血浆和血细胞组成，合称全血。正常人血液总量约占体重的7％～8％，一般情况 男性高于女性，幼儿高于成人。血液包括血浆（50％～60％）、血小板（1％）、血细胞 （40％～50％）1．血浆
血浆是一种含有多种溶质的水溶液，其中水占93％，溶质中绝大多数为血浆蛋白，其余 为小分子有机盐和无机盐。
2．血细胞
A．红细胞：红细胞是血细胞中最多的一种，约占血细胞总数的99％，红细胞在全血中 所占的容积百分比称红细胞比容；红细胞中含有血红蛋白，它是运输O（2下标）和CO（2下 标）的载体，还含有多种抗原物质，根据红细胞膜上特异性抗原物质类型划分为若干类型称 为血型。我国成年男性的血红蛋白含量120～160g／L，女性110～150g／L。
B．白细胞
健康成人安静时，白细胞总数在4×10（9上标）～10×10（9上标）／L范围内，它的主 要功能是参与机体的保护及防御反应。
C．血小板
血小板很小，健康成人血液中血小板数约100×10（9上标）～300×10（9上标）／L， 其重要功能是促进止血、加强凝血，保护血管内皮细胞的完整性。
（三）血液的理化特性
A．比重，正常人全血的相对密度为1．050～1．060，血浆相对密度为1．025～1．034 ，红细胞相对密度为1．090。血浆的相对密度主要取决于血浆蛋白的含量，红细胞的相对密 度与其所含的血红蛋白量成正比。
B．黏度
血液在血管内运行，由于液体内部各种物质分子或颗粒的摩擦，产生阻力，使血液具有 较大的黏度，全血的黏度为水的4～5倍，血浆的黏度为水的1．6～2．4倍。大量出汗，血液 浓缩，红细胞电容增大，黏度增大，外周阻力增大。
C．血浆渗透压
如果半透膜两侧为不同浓度的溶液，水分将从溶质少的稀溶液向溶质多的溶液渗入，这 种现象称为渗透。在渗透现象中，高浓度溶液具有吸引和保留水分子的能力称为渗透压，它 的大小与溶液中所含颗粒的数目成正比。
血浆渗透压包括两个部分：一部分为胶体渗透压，另一部分为晶体渗透压。血浆晶体渗 透压相对稳定，对于维持细胞内外的水平衡具有重要意义；而胶体渗透压，在血浆与组织液 中各不相同，对维持血管内外的水平衡极为重要。运动时，大量排汗，渗透压升高，运动后 可适量饮水，调节渗透压。
（四）血的机能
1．运输机能
血液能把机体所需的氧、营养物质包括消化所吸收的葡萄糖、氨基酸、脂肪、水和盐等 运送到全身各个部分的组织细胞，供其利用；同时，又将细胞产生的CO（2下标）以及其他 代谢产物运至相应的排泄器官，排至体外。
A．O（2下标）与CO（2下标）的运输
血液与O2和CO（2下标）的结合包含两种形式：一种为物理溶解，另一种为化学结合， 物理溶解是化学结合的前提，二者缺一不可。O（2下标）能与红细胞中的血红蛋白（Hb）疏 松地结合在一起，又能可逆地解离，当氧分压高时，血红蛋白与O（2下标）结合，称氧合； 当氧分压（％）低时，氧合血红蛋白（HbO（2下标））分离出O（2下标）和还原血红蛋白， 这个过程称氧离，这个过程可逆的。血红蛋白不断地在肺部结合02，随血液运输至组织分离 O（2下标），供组织利用，实现其运载O（2下标）的功能。Hb不仅能结合O（2下标），也能 与CO结合，生成碳氧血红蛋白，而且CO与Hb的耠力是O（2下标）的210倍。CO与Hb结合后， 就剥夺了Hb的携O（2下标）能力。故空气中一旦CO浓度升高，O（2下标）与CO会竞争结合Hb ，故常见的煤气中毒就是CO中毒。Hb不断地在肺部结合O（2下标），将O（2下标）运至组织 ，释放O（2下标）然后结合CO，运至肺部分离，周而复始，实现了其运输功能。
B．影响氧合与氧离的因素
血红蛋白与氧的结合与解离，除受氧分压的影响外，还受到Pco（2下标）和PH值、温度 等有机化合物的影响。
2．保持酸碱相对恒定。
血浆和红细胞中都有几对强有力的液冲物质，具有抗酸和抗碱作用。当酸性或碱性物质 进人血液后，缓冲物质即与之作用，使血液中的PH不至于有大的波动，从而保持血液PH的稳 定。
3．调节体温
血液在体温调节中过程中，有两种作用，一是缓冲作用，即血液可大量吸收体内产生的 热。使体温不致因产热而有大的变化；另一是运输作用，血液运输热的效率高，体内防御器 官所产生的热量全靠血液运送到体表予以散发。
4．防御和保护机能
血液中的白细胞能吞噬、分解侵入体内的微生物和体内的坏死组织。血液中含有多种免 疫物质，如抗毒素等，能够对抗或消灭外来的病毒和毒素。使肌体免予发生传染性疾病，这 叫免疫作用。此外，血液中的淋巴细胞具有免疫机能。血小板和血浆凝血因子，可以达到凝 血和止血作用。
二、心脏的基本知识
（一）心肌的生理特性
心脏能不间断地进行有序而协调的收缩与舒张，以实现心脏的泵血机制，是由构成心脏 的心肌细胞的生理特性决定的。根据心肌的组织学特点、电生理特性及功能上的区别，将其 分两大类：一类是具有收缩与舒张的心房肌与心室肌细胞，它们是工作细胞，具有兴奋性、 传导性和收缩性；另一类是一些特殊分化的心肌细胞，组成心脏的特殊传导系统。具有自动 节律性与传导性。总体来看，心肌细胞的生理特性表现在以下几个方面：
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后会产生动作电位，但是心 肌细胞产生的动作电位与骨骼肌及神经纤维产生的动作电位有一定的区别。
2．自动节律性
组织细胞能在没有外来刺激的条件下，自动地发出节律性兴奋的特性，称为自动节律性 。心肌具有自动节律性，但并不是所有的心肌细胞都具有节律性，只有心脏特殊传导系统内 的自动节律细胞具有自动节律性。
3．传导性
心肌具有传导性，不仅特殊传导系统能够传导兴奋，而且所有的心房肌和心室肌也具有 传导性，只是传导的速度有所不同。
4．收缩性
心肌的收缩机制与骨骼肌的收缩机制基本相似，但同时也具备以下特点：
八是“全或无”的方式的收缩
B．不发生强直收缩
C．可发生期前收缩和代偿性间歇收缩
（二）心脏的泵血功能
心脏是血液循环的动力器官。心肌有节律地收缩与舒张，心内瓣膜有规律地开启与关闭 ，推动血液沿单一方面循环流动。心脏的这种活动与水泵相似，因而可把心脏看成一个实现 泵血功能的器官。
1．心动周期与心率
心脏的收缩与舒张活动，称心搏。心脏收缩时，血液注入动脉，舒张时血液经静脉回心 ，可见，心脏每舒缩一次，就泵血一次。心脏每次收缩和舒张一次，就构成一个活动周期称 心动周期。心脏每分钟搏动的次数称心率。
2．心脏的泵血过程：为了便于分析了解，将整个过程分为几个时期。
A．心房收缩期
心房收缩前，心脏正处于全心舒张过程。静脉血回流人心房，此时，半月瓣处于关闭状 态。当心房开始收缩时，房内压升高，使房内血液挤入处于舒张状态的心室中，使心室内血 液量更多。
B．心室收缩期
心室收缩，室内压升高，当室内压高于房内压时，房室瓣关闭。此时，室内内压仍低于 动脉压，半月瓣仍关闭，此时，心室容积没有改变，构成等容收缩期，当室内压继续升高， 超过动脉压时，半月瓣冲开，进入射血期。
C．心室舒张期
当心室舒张，室内压下降，主动脉压高于室内压，血液回流，推动半月瓣关闭，此时室 内压仍高于房内压，房室瓣未打开。因此，把半月板关闭至房室瓣开启这段时期称等容舒张 期；当心室压低于房内压时，房室瓣开启，心室充盈开始，血液沿房——室压力梯度流人心 室，称充盈期。
推动血液在心血管中流动的动力是压力梯度的原因，压力梯度又引起瓣膜启闭，保证血 液单向流动。
（三）反映心脏功能的生理指标
1．心输出量：心脏最主要的功能是不断输出血液，供机体新陈代谢的需要。机体新陈 代谢是否正常进行，首先取决于单位时间内心脏输出的血量是否足够，故心输出量是衡量心 脏功能的重要指标。它是指左心室射入主动脉的血量，分每搏输出量与每分输出量。
A．每搏输出量：心室每次收缩所射入主动脉的血量称每搏输出量。正常成人在安静时 约为60～80ml。
B．每分输出量：心室每分钟输出的血量，称每分输出量。它等于每搏输出量与心率的 乘积。每分输出量一每搏输出量×心率，每分输出量受每搏输出量与心率的影响。
2．心率：心脏每分钟搏动的次数为心率，正常人安静时每分钟约为60～100次，平均75 次左右，它具有明显的个体差异。
3．心力贮备
健康人作剧烈运动时，心输出量可达25～30升／分钟，是安静时的5～6倍。可见，心输 出量随机体代谢的需要而增加，具有一定的贮备能力称心力贮备。它可分为心率贮备、收缩 期贮备和舒张期贮备。
（四）血管与血流
1．动脉血压形成的条件及机理
心血管系统是一个密闭的管道，必须充满血液，才能形成血压，因此，足够的血液充盈 血管是形成血压的前提。而血压是指血管内流动的血液对血管壁的侧压力。当心室收缩时产 生的能量，一部分推动血液滚动，另一部分则对血管壁产生侧压；当心室肌舒张时，血管壁 回缩，又产生推动血液流动的能量。因此，血压包含两个概念，一为心室肌收缩时血管的压 力，称收缩压；另一则为心室的舒张时的压力，为舒张压。
2．血压的正常性
心室收缩时血压升高达到的最高值为收缩压，心室肌舒张末期血压的最低值为舒张压。 我国正常成人在安静时的收缩压力为13．3～16．0kPa（100～120mmHg），舒强压为8．0～ 10．6kPa（60～80mmHg），如安静时，血压持续高于21．3～12．6kPa（160～90mmHg）时， 为高血压，低于12．0～6．6kPa（90～50mmHg）时为低血压。动脉血压有明显的个体差异， 因年龄、性别、体位及生理状况差异而有所不同。
3．影响血压的因素
A．每搏输出量：每搏输出量增加，收缩压升高；反之，每搏输出量减少，收缩压降低 。
15．心率：心率加快，舒张期缩短，大动脉内留存的血液增多，故舒张压升高；反之， 心率减慢，舒张期延长，大动脉内留存的血液减少，舒张压降低。
C．外周阻力：外周阻力加大，血流减慢，舒张压升高；反之，外周阻力减小，血流加 快，舒张压降低。
D．血管弹性：血管弹性具有缓冲血压变化的作用，使收缩压不致过高，舒张压不致过 低。老年人血管硬化，弹性减弱，故血压升高。
