人体的血液循环

前面我们了解了人体如何通过消化系统获取食物中的营养物质，以及通过呼吸系统吸入新鲜的氧气。这些营养物质和氧气为我们的生命活动提供了能量和原料，但它们并不是被直接输送到每一个细胞的。那么，这些重要的物质究竟是如何从消化道和肺部，被及时、均匀地运送到全身各处的细胞呢？反过来，细胞在“工作”过程中产生的二氧化碳和其他代谢废物又靠什么方式被带离出体外呢？答案就是依靠人体庞大而精密的血液循环系统。

血液循环系统主要由心脏、血管（包括动脉、静脉和毛细血管）和血液三大部分组成，它们共同承担着物质运输的重任。可以把血液循环系统想象成一座城市的公交/道路交通网，心脏就像是交通枢纽的“发动机”，血管则是纵横交错的“公路”，血液则是运载乘客（氧气、营养物质、二氧化碳、废物等）的“车辆”。心脏有节律地跳动，将血液泵出，通过血管循环流动，把氧气和营养物质输送到人体的各个组织和细胞，同时又把二氧化碳和代谢废物运送到相应的排出器官，如肺、肾脏，最终排出体外。

有了血液循环系统，人体就可以实现高效、精准的物质运输，以及体温调节、免疫防御等多种功能。如果没有血液循环，身体各部位的细胞将无法获得充足的氧气和营养，也无法及时将代谢废物排出，生命活动就无法正常进行。因此，血液循环系统是维持生命活动不可或缺的重要系统，它时刻默默为我们的健康保驾护航。

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血液的组成和功能

血液是流动的组织

血液是一种特殊的结缔组织，在血管中不停地流动。一个成年人体内约有4-5升血液，约占体重的7%-8%。血液虽然是液态的，但它确实是一种组织，由血浆和血细胞组成。

将新鲜的血液放入试管中，加入抗凝剂防止凝固，静置一段时间或离心，可以看到血液分为两层：上层是淡黄色半透明的液体，叫做血浆；下层是红色的，主要是血细胞。血浆约占血液总量的55%，血细胞约占45%。

血浆的主要成分是水，占血浆的90%以上。血浆中还含有多种物质：蛋白质（如白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原）、葡萄糖、氨基酸、脂质、无机盐、维生素、激素、抗体、代谢废物（如尿素、尿酸）等。血浆的主要功能是运载血细胞，运输营养物质、代谢废物、激素等物质。

血细胞包括红细胞、白细胞和血小板三类。这三类细胞在数量、形态、结构和功能上都有很大差异。

红细胞

红细胞是血液中数量最多的细胞，成年男性每立方毫米血液中有450-550万个红细胞，成年女性有400-500万个。红细胞呈双凹圆盘形，直径约7-8微米，这种形状增大了表面积，有利于气体交换。

红细胞的最大特点是成熟的红细胞没有细胞核，细胞内充满了血红蛋白。血红蛋白是一种含铁的蛋白质，呈红色，这就是血液呈红色的原因。血红蛋白最重要的特性是能与氧气结合或分离。在氧气浓度高的地方（如肺泡），血红蛋白与氧气结合，形成氧合血红蛋白，颜色鲜红；在氧气浓度低的地方（如组织细胞周围），氧合血红蛋白释放氧气，又变成血红蛋白，颜色暗红。

血红蛋白的这种特性使红细胞成为运输氧气的专业细胞。红细胞在肺部与氧气结合，将氧气运送到全身各处，在组织细胞处释放氧气，供细胞利用。红细胞的寿命约为120天，衰老的红细胞在肝脏和脾脏被破坏，骨髓不断产生新的红细胞补充。

贫血是一种常见的疾病，主要表现为红细胞数量减少或血红蛋白含量降低。贫血患者常感到疲乏无力、头晕、心慌，这是因为血液携氧能力下降，组织细胞缺氧。贫血的原因很多，最常见的是缺铁性贫血，这是由于铁元素摄入不足或丢失过多导致血红蛋白合成减少。儿童、青少年和孕妇是缺铁性贫血的高发人群，应注意补充含铁丰富的食物，如瘦肉、动物肝脏、蛋黄、豆类等。

白细胞

白细胞比红细胞大，但数量少得多，每立方毫米血液中只有4000-10000个白细胞。白细胞有细胞核，形态多样，可分为多种类型，如中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞等。

白细胞的主要功能是防御和保护。当病菌侵入人体时，白细胞能够穿过毛细血管壁，聚集到病菌入侵的部位，将病菌包围、吞噬、消化。有些白细胞还能产生抗体，帮助身体消灭病原体。因此，白细胞被称为身体的“卫士”。

当身体某处发生炎症或受到细菌感染时，白细胞数量会明显增多，这是身体的防御反应。医生通过检查血液中白细胞的数量和类型，可以判断是否有感染及感染的程度。白细胞数量持续异常增高，可能是白血病的征兆。

2020年新冠疫情期间，许多新冠肺炎患者的血常规检查显示白细胞数量正常或偏低，但淋巴细胞比例下降，这成为诊断的参考指标之一。医生通过监测白细胞变化，评估患者的免疫状态和病情进展。

血小板

血小板是血液中最小的细胞，实际上是从骨髓中的巨核细胞脱落下来的细胞碎片，没有细胞核。每立方毫米血液中有10-30万个血小板。

血小板的主要功能是止血和凝血。当血管破裂出血时，血小板会迅速聚集到伤口处，释放与凝血有关的物质，促使血液凝固，形成血凝块，堵住伤口，止住出血。血小板数量过少或功能异常，会导致出血不止。

下方信息总结了血细胞的特点和功能：

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心脏

心脏的位置和结构

心脏是血液循环系统的动力器官，位于胸腔中部偏左，两肺之间，大小约与本人的拳头相当。心脏主要由心肌构成，心肌是一种特殊的肌肉组织，能够持续有节律地收缩和舒张，不会疲劳。

心脏内部有四个腔：左心房、左心室、右心房、右心室。左右两侧完全隔开，互不相通。同侧的心房和心室之间有孔相通，孔上有瓣膜，叫做房室瓣。房室瓣只能向心室方向开放，防止血液从心室倒流回心房。

心室与动脉之间也有瓣膜，叫做动脉瓣。左心室与主动脉之间是主动脉瓣，右心室与肺动脉之间是肺动脉瓣。动脉瓣只能向动脉方向开放，防止血液从动脉倒流回心室。

这些瓣膜的存在保证了血液在心脏中按一定方向流动：静脉→心房→心室→动脉。血液不能倒流。

心脏的四个腔在结构上有差异。心房壁较薄，主要起接纳血液的作用。心室壁较厚，特别是左心室壁最厚，这是因为左心室要把血液泵到全身各处，需要产生很大的压力。右心室壁较薄，因为它只需要把血液泵到肺部，距离较近，所需压力较小。

心脏有自己的血管系统——冠状动脉，为心肌供应营养和氧气。冠状动脉起自主动脉根部，分布在心脏表面，像帽子戴在心脏上，故名“冠状”。冠状动脉非常重要，一旦堵塞，心肌缺血缺氧，就会发生心肌梗死，危及生命。

心脏的工作过程

心脏的工作过程是心房和心室有节律地收缩和舒张。这个过程可以分为三个时期。

一个心动周期包括一次收缩和一次舒张，成年人安静时心脏每分钟跳动约70-80次，每次心动周期约0.8秒。在这0.8秒中，心房收缩约0.1秒，心室收缩约0.3秒，全心舒张约0.4秒。可见，心脏的舒张时间长于收缩时间，心脏有足够的休息时间，所以能够长年累月不停地工作。

让我们通过数据来理解心脏的工作量：

从数据中可以看出，心率随运动强度增加而加快。心率加快意味着单位时间内心脏输出的血量增加，能够向肌肉输送更多的氧气和营养物质，满足运动需要。这是身体的适应性调节。

经常参加体育锻炼的人，心脏功能强，安静时心率较慢，但每次心跳输出的血量多，工作效率高。运动时心率虽然也会加快，但增加幅度小，恢复也快。这说明良好的心脏功能是健康的重要保障。

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血管

三种血管的特点

血管是血液流动的管道，遍布全身。人体内的血管按功能和结构特点分为三种：动脉、静脉和毛细血管。

动脉是将血液从心脏输送到身体各部分的血管。从心室发出的动脉逐级分支，越分越细，最后形成毛细血管。动脉管壁厚、弹性大，能够承受心脏收缩时产生的高压。当心脏收缩时，动脉管壁扩张，容纳更多血液；心脏舒张时，动脉管壁回缩，保持血流连续向前。因此，虽然心脏是一跳一跳地搏动，但动脉血流是连续的。

我们可以在手腕桡动脉、颈部颈动脉等浅表位置触摸到动脉的搏动，这就是脉搏。脉搏的频率与心跳频率一致。医生通过摸脉搏可以了解心脏的工作情况。

静脉是将血液从身体各部分输送回心脏的血管。毛细血管汇合成小静脉，小静脉汇合成大静脉，最后流回心脏。静脉管壁薄、弹性小，管腔大。四肢的静脉内有静脉瓣，防止血液倒流。

为什么需要静脉瓣？因为静脉血流速度慢，压力低，特别是下肢的静脉血需要克服重力向上流回心脏，容易倒流。静脉瓣只能向心脏方向开放，像单向阀门，保证血液只能向心脏流动。长期站立或久坐不动，静脉血回流受阻，容易导致下肢静脉曲张。

毛细血管是连接动脉和静脉的最细小血管，分布在全身各组织器官中。毛细血管非常细，直径只有8-10微米，仅能允许一个红细胞通过。毛细血管数量极多，分布极广，全身毛细血管的总长度约10万公里，可以绕地球两圈半。

毛细血管壁极薄，只由一层扁平上皮细胞构成。毛细血管内血流速度慢。这些特点使毛细血管成为物质交换的场所。血液中的氧气、营养物质通过毛细血管壁进入组织细胞，组织细胞产生的二氧化碳和代谢废物通过毛细血管壁进入血液。

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血液循环的途径

体循环和肺循环

人体的血液循环系统由心脏和血管共同组成，是保障物质运输和气体交换的重要生命通道。血液循环按照路线可分为体循环和肺循环两大部分，这两条循环途径同时进行，协同完成氧气和营养物质的输送以及代谢废物的排出。

体循环（大循环） 指的是血液从左心室出发，经主动脉及其分支流向全身各组织的毛细血管，实现物质交换后，经各级静脉流回右心房。其主要功能是为全身组织提供氧气和营养物质，并带走代谢产物。

肺循环（小循环） 则是血液从右心室出发，经肺动脉进入肺部毛细血管，与肺泡进行气体交换，把二氧化碳排出体外、吸收氧气，最终通过肺静脉流回左心房。肺循环的主要任务是完成血液的净化和氧合。

下表对比了体循环和肺循环的主要特点：

在学习中，常会混淆“动脉血”和“静脉血”与“动脉”“静脉”的区别。实际上，动脉是指血液离开心脏流向外周的血管，静脉是指血液从外周流回心脏的血管。比如，肺动脉虽然名称里有“动脉”，但输送的是含氧量较低的静脉血；肺静脉则恰好相反，输送的是含氧量较高的动脉血。这种划分依据是血液流向及血管结构，而不是含氧量。

体循环和肺循环的完整路径可以总结为：

血压

血压是指血液在血管内流动时对血管壁产生的侧压力，通常我们所说的血压就是指体循环中大动脉的压力。血压的生成受到心脏收缩（如“泵”作用）和血管弹性阻力的共同影响。

血压通常用毫米汞柱（mmHg） 作为单位。日常最常见的血压测量包括两个指标：

• 收缩压（高压）：心脏收缩时动脉内的最高压力。
• 舒张压（低压）：心脏舒张时动脉内的最低压力。

血压不是一成不变的，它会随着年龄、运动、情绪等诸多因素发生波动。例如，运动时血压会暂时升高；情绪激动、焦虑时血压也容易升高，而休息、睡眠时血压则相对降低。

高血压是指成人收缩压≥140mmHg和/或舒张压≥90mmHg，是常见的心血管危险因素。它会长期增加心脏和血管的负担，诱发多种严重疾病。据2019年《中国心血管健康与疾病报告》，我国高血压患者已突破2.45亿，但仅少部分患者能够得到有效管理。

低血压 则指血压低于正常范围，可能导致头晕、乏力，严重时甚至引发晕厥。

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心血管疾病的预防

常见的心血管疾病

心血管疾病是威胁人类健康的主要疾病之一，包括高血压、冠心病、心肌梗死、脑卒中等。

冠心病是指冠状动脉发生粥样硬化，管腔狭窄或堵塞，导致心肌供血不足的疾病。患者常感到胸闷、胸痛，特别是在活动或情绪激动时症状加重。严重时会发生心肌梗死，危及生命。冠心病的危险因素包括高血压、高血脂、糖尿病、吸烟、肥胖、缺乏运动、精神压力大等。

脑卒中俗称中风，是指脑部血管突然破裂出血或血管堵塞，导致脑组织缺血缺氧而损伤。脑卒中的主要表现是突然出现一侧肢体无力或麻木、口角歪斜、言语不清、头晕、视物模糊等。脑卒中发病急、致残率高、死亡率高，是我国成年人致死和致残的首位原因。

下方表格是了解我国心血管疾病的现状：

从表格可以看出，心血管疾病在我国患病人数多、死亡占比高，已成为重大的公共卫生问题。但好消息是，大多数心血管疾病是可以预防的。

健康的生活方式

预防心血管疾病，最重要的是养成健康的生活方式。

2019年，国家卫生健康委员会启动“健康中国行动”，将心脑血管疾病防治作为重点专项行动之一。行动目标是到2030年，心脑血管疾病死亡率下降到190/10万以下。这需要全社会共同努力，特别是每个人要从自身做起，养成健康的生活方式。

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本节练习

第一题：下表是某健康成年人血液的各项指标检测结果，请根据表格回答问题。

（1）从检测结果看，这个人的血液指标是否正常？

（2）如果红细胞计数为300万/mm³，血红蛋白为90g/L，可能患什么病？会出现什么症状？

（3）如果白细胞计数为18000/mm³，可能说明什么问题？

（4）血小板的主要功能是什么？如果血小板数量过少会怎样？

第二题：下图是心脏结构示意图（假设A是左心房，B是左心室，C是右心房，D是右心室，E是主动脉，F是肺动脉，G是肺静脉，H是上下腔静脉）。请根据图示回答问题。

（1）心脏四个腔中，哪个腔的壁最厚？为什么？

（2）血液在心脏中的流动方向是怎样的？瓣膜起什么作用？

（3）肺动脉中流的是动脉血还是静脉血？为什么？

（4）如果B腔（左心室）发生病变，心肌收缩力减弱，会对血液循环产生什么影响？

第三题：下表是某人在不同状态下的心率和血压数据：

（1）分析运动对心率和血压的影响。

（2）为什么运动时心率和血压会升高？这种变化有什么意义？

（3）这个人平静时的血压是否正常？如何判断？

（4）如果一个人平静时收缩压为160mmHg，舒张压为100mmHg，应该怎么办？

第四题：某研究小组调查了100名中学生的运动习惯与心肺功能的关系，结果如下：

（1）分析运动习惯与静息心率、肺活量的关系。

（2）为什么经常运动的人静息心率较低？这说明什么问题？

（3）运动对心血管系统有哪些益处？

（4）作为中学生，我们应该如何科学锻炼？