
在前面的学习中,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。
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。
一氧化碳是一种有毒气体,它能与血红蛋白牢固结合,且结合能力比氧气强200倍以上。一氧化碳与血红蛋白结合后,血红蛋白就失去了运输氧气的能力,导致组织细胞缺氧。因此,一氧化碳中毒非常危险,要注意预防。
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。
让我们用表格总结血细胞的特点和功能。
无偿献血是一项崇高的公益行为。健康成年人一次献血200-400毫升不会影响健康,因为人体有强大的造血功能,能够很快补充失去的血液。献血不仅能帮助他人,还能促进自身血液新陈代谢。

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。
心房收缩时期:心房收缩,将血液压入心室,此时心室舒张,房室瓣打开,动脉瓣关闭。
心室收缩时期:心室收缩,将血液压入动脉,此时心房舒张,房室瓣关闭,动脉瓣打开。心室收缩产生的压力很大,将血液压入动脉,推动血液在全身循环。
全心舒张时期:心房和心室都舒张,静脉血流入心房,这是心脏的休息时期。
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。

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。
动脉、静脉、毛细血管的结构特点与它们的功能高度适应。动脉管壁厚而有弹性,能承受高压;静脉管腔大、有瓣膜,便于血液回流;毛细血管壁薄、分布广,利于物质交换。这再次体现了生物体结构与功能相适应的特点。
血液在心脏和血管组成的管道系统中循环流动。人体的血液循环包括体循环和肺循环两条途径。
体循环也叫大循环,是指血液从左心室出发,经主动脉及其各级分支,到达全身各部分的毛细血管,在毛细血管处进行物质交换,将氧气和营养物质运送给组织细胞,将二氧化碳和代谢废物运走,然后血液经各级静脉,最后经上、下腔静脉流回右心房。
在体循环中,血液流经全身各器官的毛细血管时,将氧气和营养物质供给组织细胞,同时将细胞产生的二氧化碳和代谢废物带走。因此,流经体循环后,血液由含氧丰富的动脉血变成含氧较少的静脉血。
肺循环也叫小循环,是指血液从右心室出发,经肺动脉到达肺部的毛细血管,在肺泡处进行气体交换,血液吸收氧气、排出二氧化碳,然后经肺静脉流回左心房。
在肺循环中,血液流经肺泡周围的毛细血管时,与肺泡进行气体交换,吸收氧气、排出二氧化碳。因此,流经肺循环后,血液由静脉血变成动脉血。
需要注意的是:肺动脉里流的是静脉血(从右心室流出),肺静脉里流的是动脉血(流回左心房)。这与我们通常认为动脉里流动脉血、静脉里流静脉血的概念不同。动脉和静脉的划分标准是血管的结构特点和血流方向,而不是血液的含氧量。
体循环和肺循环同时进行,在心脏处汇合,组成一个完整的血液循环系统。血液循环的路径可以这样概括:左心室→主动脉→各级动脉→全身毛细血管→各级静脉→上下腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房→左心室。
血液在血管中流动时对血管壁产生的压力叫做血压。通常所说的血压是指动脉血压。血压的产生与心脏的射血和血管的阻力有关。
血压通常用毫米汞柱(mmHg)表示。测量血压时,我们关注两个数值:收缩压和舒张压。收缩压是心脏收缩时动脉内的最高压力,舒张压是心脏舒张时动脉内的最低压力。正常成年人的收缩压为90-140mmHg,舒张压为60-90mmHg。
血压不是固定不变的,会随着年龄、性别、情绪、运动等因素变化。一般来说,血压随年龄增长而升高,男性略高于女性,运动和情绪激动时血压升高。
高血压是常见的心血管疾病。成年人收缩压≥140mmHg或舒张压≥90mmHg即为高血压。高血压会增加心脏负担,损伤血管,增加心脏病、脑卒中、肾病等疾病的风险。2019年中国心血管病报告显示,我国高血压患者约2.45亿,但知晓率、治疗率和控制率都不高。预防和控制高血压是重要的公共卫生任务。
低血压也会影响健康。血压过低会导致组织器官供血不足,出现头晕、乏力、晕厥等症状。
高血压被称为"沉默的杀手",因为很多高血压患者没有明显症状,但血压长期升高会对心、脑、肾等器官造成损害。因此,定期测量血压非常重要,特别是有高血压家族史、肥胖、吸烟、高盐饮食的人群。
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。
2019年,著名艺术家赵本山因突发心肌梗死住院治疗,经过及时抢救转危为安。这个事件提醒我们,心血管疾病可能突然发作,必须高度重视预防。
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。
让我们通过数据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。

预防心血管疾病,最重要的是养成健康的生活方式。
合理膳食。饮食要清淡,减少盐的摄入,每天食盐量不超过6克。多吃新鲜蔬菜、水果、全谷类、豆类、鱼类,少吃高脂肪、高胆固醇食物。控制总能量摄入,保持健康体重。
戒烟限酒。吸烟是心血管疾病的重要危险因素,能使冠心病风险增加2-4倍。戒烟可以显著降低心血管疾病风险。饮酒要适量,过量饮酒会升高血压、损害心肌。
适量运动。每周至少进行150分钟中等强度的有氧运动,如快走、慢跑、游泳、骑自行车等。运动能够增强心肺功能,降低血压,改善血脂,控制体重,预防心血管疾病。
控制体重。肥胖是多种心血管疾病的危险因素。保持健康体重,BMI控制在18.5-23.9之间(中国标准)。
减轻压力。长期精神压力大会增加心血管疾病风险。要学会调节情绪,保持乐观心态,劳逸结合,保证充足睡眠。
定期体检。定期测量血压、血糖、血脂,早期发现异常,及时干预。40岁以上的人应每年体检一次。
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。
心血管疾病的预防要从青少年抓起。青少年时期养成的健康习惯会影响一生。我们要从现在开始,合理饮食,适量运动,不吸烟,不酗酒,为一生的健康打下坚实基础。
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?
答案: (1)从检测结果看,这个人的血液各项指标都在正常范围内,血液状况健康。 说明:红细胞480万/mm³在正常范围内;血红蛋白140g/L正常;白细胞6800/mm³正常;血小板22万/mm³正常。所有指标都符合健康标准。
(2)可能患贫血。 症状分析: 红细胞计数为300万/mm³,明显低于正常范围下限(男性400万,女性350万)。血红蛋白为90g/L,也明显低于正常范围下限(男性120g/L,女性110g/L)。这两项指标同时降低,符合贫血的诊断标准。
会出现的症状: 第一,疲乏无力。红细胞减少、血红蛋白降低,血液携氧能力下降,组织细胞供氧不足,身体容易疲劳。 第二,头晕、头痛。大脑对缺氧特别敏感,缺氧时会出现头晕、头痛、注意力不集中等症状。 第三,心慌、气短。为了补偿供氧不足,心跳加快,轻微活动就感到心慌、呼吸急促。 第四,面色苍白。皮肤和黏膜因血液减少、血红蛋白含量低而显得苍白,特别是口唇、眼结膜、指甲等部位。 第五,免疫力下降。贫血会影响免疫系统功能,容易生病。
贫血原因和治疗: 最常见的是缺铁性贫血,应查找原因(如饮食铁摄入不足、慢性失血等),补充铁剂,多吃富含铁的食物如瘦肉、动物肝脏、蛋黄、豆类、深绿色蔬菜等。维生素C能促进铁吸收,可以同时补充。
(3)白细胞计数为18000/mm³,明显高于正常上限(10000/mm³),可能说明身体存在感染或炎症。
具体分析: 第一,可能有细菌感染。细菌侵入人体后,白细胞会迅速增多,聚集到感染部位,吞噬病菌。如急性扁桃体炎、肺炎、阑尾炎等都会导致白细胞升高。 第二,可能有炎症性疾病。如风湿性疾病、烧伤等也会引起白细胞增多。 第三,需要进一步检查白细胞分类,看是中性粒细胞增多(多见于细菌感染)还是淋巴细胞增多(多见于病毒感染),以明确诊断。 第四,如果白细胞持续显著增高(如超过50000/mm³),需要警惕白血病等血液系统疾病。
白细胞升高是身体的防御反应,但持续异常需要及时就医,查明原因,对症治疗。
(4)血小板的主要功能是止血和凝血。 具体作用: 第一,血管破裂出血时,血小板迅速聚集到伤口处,粘附在伤口边缘,形成血小板栓,初步止血。 第二,血小板释放促进凝血的物质,启动凝血过程。血液中的纤维蛋白原转变成纤维蛋白,形成网状结构,将血细胞网在其中,形成血凝块,完成止血。 第三,血凝块收缩,挤出血清,使伤口闭合。
血小板过少的后果: 第一,出血不止。轻微损伤就可能出血,而且不容易止住。皮肤上容易出现瘀点、瘀斑(皮下出血)。 第二,自发性出血。严重时可能出现鼻出血、牙龈出血、消化道出血、血尿等。 第三,危及生命。如果发生颅内出血等严重出血,可能危及生命。
血小板减少的原因包括:骨髓造血功能障碍、血小板破坏过多(如特发性血小板减少性紫癜)、脾功能亢进等。需要及时就医,查明原因,接受治疗。血小板过少的患者要避免碰撞和剧烈运动,防止出血。
知识点:本题考查血液的组成和各种血细胞的功能,要求学生能够分析血常规检查结果,理解血细胞数量异常的意义和对健康的影响,认识血液检查在疾病诊断中的作用。
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?
答案: (1)左心室(B)的壁最厚。 原因: 第一,左心室需要将血液泵送到全身各处,输送距离远,需要克服很大的阻力。人体从头到脚的距离可达1.5-2米,血液需要克服重力和血管阻力到达全身组织。 第二,体循环的路径长、范围广,动脉分支多,阻力大,因此左心室需要产生很大的压力才能推动血液完成体循环。 第三,左心室收缩时的压力可达100-140mmHg,是右心室压力(20-30mmHg)的4-5倍。 第四,厚实的心肌能够产生强大的收缩力,保证血液有效地泵送到全身。左心室壁厚度约为右心室的3倍。 第五,心房只需要将血液压入心室,距离很短,所需压力小,所以心房壁较薄。
这是生物体结构与功能相适应的典型例证。左心室壁厚正是为了完成将血液泵送到全身的功能。
(2)血液在心脏中的流动方向: 静脉 → 心房 → 心室 → 动脉 具体路径: 上下腔静脉(H)→ 右心房(C)→ 右心室(D)→ 肺动脉(F) 肺静脉(G)→ 左心房(A)→ 左心室(B)→ 主动脉(E)
瓣膜的作用: 第一,房室瓣:位于心房和心室之间,只能向心室方向开放。当心房收缩时,房室瓣打开,血液从心房流入心室;当心室收缩时,房室瓣关闭,防止血液从心室倒流回心房。 第二,动脉瓣:位于心室和动脉之间,只能向动脉方向开放。当心室收缩时,动脉瓣打开,血液从心室射入动脉;当心室舒张时,动脉瓣关闭,防止血液从动脉倒流回心室。 第三,瓣膜像单向阀门,保证血液按一定方向流动,不能倒流。这是维持正常血液循环的关键。 第四,如果瓣膜损坏(如风湿性心脏病导致瓣膜关闭不全或狭窄),会导致血液倒流或流通受阻,影响心脏功能,需要手术修复或置换瓣膜。
(3)肺动脉(F)中流的是静脉血。 原因: 第一,肺动脉连接右心室,血液从右心室射出,进入肺动脉。右心室接收的是来自全身的静脉血(经上下腔静脉和右心房),所以射入肺动脉的也是静脉血。 第二,这些静脉血是从全身组织回流的,经过体循环后,氧气被组织细胞消耗,二氧化碳增加,因此是含氧少、二氧化碳多、颜色暗红的静脉血。 第三,肺动脉将这些静脉血运送到肺部,在肺泡处进行气体交换,吸收氧气、排出二氧化碳,静脉血变成动脉血,经肺静脉流回左心房。
注意区分: 动脉和静脉的命名依据是血管的结构特点和血流方向,而不是血液的性质。动脉是从心脏流出的血管,静脉是流向心脏的血管。 肺动脉虽然叫“动脉”,但里面流的是静脉血;肺静脉虽然叫"静脉",但里面流的是动脉血。这是因为它们属于肺循环,功能是进行气体交换。 体循环中:动脉流动脉血,静脉流静脉血。 肺循环中:肺动脉流静脉血,肺静脉流动脉血。
(4)如果左心室心肌收缩力减弱,会对血液循环产生严重影响: 第一,心脏泵血功能下降。左心室每次收缩射出的血量减少,单位时间内输送到全身的血液总量减少,这称为心输出量降低。 第二,全身组织供血不足。各器官获得的氧气和营养物质减少,出现缺血缺氧。患者会感到乏力、活动能力下降、呼吸困难等。 第三,血压降低。左心室收缩力减弱,射血压力降低,动脉血压下降,可能出现头晕、眼前发黑等低血压症状。 第四,血液淤积。左心室不能有效泵出血液,血液会淤积在左心室、左心房和肺静脉,导致肺淤血、肺水肿,患者会出现严重的呼吸困难,甚至端坐呼吸(不能平卧,只能坐着才能呼吸)。 第五,发展为心力衰竭。如果病情持续,会发展为左心衰竭,进而影响右心,发展为全心衰竭。心力衰竭是心脏病的严重阶段,死亡率高。 第六,代偿机制。为了补偿心输出量减少,身体会启动代偿机制:心率加快、心室扩大、外周血管收缩等。但这些代偿是有限的,长期会加重心脏负担。
这说明左心室功能对维持正常血液循环至关重要。冠心病、心肌梗死、心肌炎等疾病都可能损害左心室功能,需要及时治疗。
知识点:本题考查心脏的结构和功能,要求学生理解心脏各部分的结构特点与功能的适应关系,掌握血液在心脏中的流动方向和瓣膜的作用,能够分析心脏病变对血液循环的影响。
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?
答案: (1)运动对心率和血压的影响: 心率变化: 从平静坐位到慢跑,心率从72次/分逐渐增加到140次/分,增加了约95%。运动强度越大,心率升高越明显。站立这种轻微活动就使心率增加6次/分;快走使心率达到105次/分;慢跑使心率达到140次/分。
血压变化: 收缩压从120mmHg升高到150mmHg,增加了30mmHg,增幅约25%。舒张压从80mmHg升高到88mmHg,增加了8mmHg,增幅约10%。 特点:运动时收缩压升高明显,舒张压升高较少。这是因为运动时心脏收缩力增强,每次射血量增加,收缩压明显升高;而舒张期心脏充盈,外周血管扩张,舒张压升高不明显。
(2)运动时心率和血压升高的原因和意义: 原因: 第一,运动时肌肉收缩加强,代谢旺盛,对氧气和营养物质的需求大幅增加。 第二,肌肉产生的二氧化碳和代谢废物增多,需要及时运走。 第三,为了满足这些需要,神经系统和激素调节心血管系统,使心率加快、心肌收缩力增强。 第四,心率加快、每次射血量增加,使单位时间内心脏输出的血量(心输出量)大幅增加,能够向肌肉输送更多的氧气和营养物质。 第五,血压升高保证血液能够克服阻力,更快地流向活动的肌肉。
意义: 第一,适应性调节。心率和血压升高是身体对运动的正常适应反应,使血液供应与代谢需求相匹配。 第二,提高运动能力。充足的血液供应保证肌肉能够持续收缩,延缓疲劳,提高运动表现。 第三,维持内环境稳定。及时运走代谢产物,防止乳酸等物质堆积,维持细胞内环境的相对稳定。 第四,体现心血管功能。健康的心血管系统能够对运动做出良好的反应,运动后也能快速恢复。
经常运动的人,心脏功能强,安静时心率较低,运动时心率虽然也会升高,但增幅小,恢复快,说明心脏工作效率高。
(3)这个人平静时的血压正常。 判断依据: 正常成年人的血压标准是:收缩压90-140mmHg,舒张压60-90mmHg。 这个人平静坐位时收缩压为120mmHg,舒张压为80mmHg,都在正常范围内。 实际上,这个血压值非常理想,120/80mmHg被认为是最佳血压。
血压分类(中国标准):
需要注意的是,单次测量不能确定是否有高血压,需要在不同时间多次测量,如果多次测量都超过140/90mmHg才能诊断高血压。
(4)如果平静时收缩压为160mmHg,舒张压为100mmHg,这已经达到高血压标准(≥140/90mmHg),而且是中度高血压(2级),应该采取以下措施:
立即措施: 第一,及时就医。到医院进行全面检查,明确是原发性高血压还是继发性高血压,评估心、脑、肾等靶器官是否受损。 第二,监测血压。购买血压计,在家定期测量血压,记录血压变化,为医生诊治提供依据。 第三,遵医嘱用药。如果医生认为需要用药,要按时按量服用降压药,不能随意停药或减量。高血压需要长期控制。
生活方式干预: 第一,限盐。每天食盐摄入量控制在6克以下,减少腌制食品、加工食品的摄入。 第二,合理饮食。多吃新鲜蔬菜、水果、全谷类、豆类、鱼类,少吃高脂肪、高胆固醇食物。钾、钙、镁有助于降压,可以适当增加摄入。 第三,控制体重。如果超重或肥胖,要通过合理饮食和运动减重。减重5-10公斤可使收缩压下降5-20mmHg。 第四,适量运动。每周至少150分钟中等强度有氧运动,如快走、游泳、骑自行车等。规律运动可使收缩压下降4-9mmHg。 第五,戒烟限酒。吸烟会损害血管,加重高血压危害。过量饮酒会升高血压。 第六,减轻压力。学会放松,保持心情愉快,充足睡眠。慢性压力是高血压的危险因素。
长期管理: 第一,定期复查。每1-3个月复查一次,根据血压控制情况调整治疗方案。 第二,坚持用药。不能因为血压降下来了就停药,高血压需要长期甚至终身治疗。 第三,预防并发症。高血压会损害心、脑、肾等器官,要定期检查这些器官的功能。 第四,健康教育。学习高血压知识,提高自我管理能力。
知识点:本题综合考查心率、血压的概念,运动对心血管系统的影响,高血压的诊断和预防。要求学生能够分析数据,理解身体对运动的适应性调节,认识高血压的危害,掌握预防和控制高血压的方法。
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?
答案: (1)运动习惯与心肺功能的关系: 静息心率方面: 运动越多,静息心率越低。A组每天运动≥1小时,静息心率最低(62次/分);D组很少运动,静息心率最高(80次/分)。从A组到D组,随着运动量减少,静息心率逐渐升高,两者呈负相关关系。
肺活量方面: 运动越多,肺活量越大。A组肺活量最大(4200毫升);D组肺活量最小(3100毫升),两组相差1100毫升,差异约35%。从A组到D组,随着运动量减少,肺活量逐渐下降,两者呈正相关关系。
结论: 规律的体育锻炼能够显著提高心肺功能,降低静息心率,增大肺活量。运动习惯与心肺功能有明显的相关性。
(2)经常运动的人静息心率较低的原因: 第一,心肌收缩力增强。长期运动训练使心肌变得更强壮有力,每次心跳能够射出更多的血液(每搏输出量增加)。 第二,心脏工作效率提高。虽然心率降低,但因为每搏输出量增加,心脏总的输出量(心输出量=心率×每搏输出量)并不减少,反而可能增加。 第三,迷走神经张力增高。运动训练增强了迷走神经(抑制心跳的神经)的作用,使静息时心率减慢。 第四,心脏储备能力增强。静息时心率低,当需要运动时,心率可以有更大的增加空间,心脏的适应能力更强。
说明的问题: 第一,心脏功能强。静息心率低说明心脏工作效率高,不需要跳那么快就能满足身体需要。 第二,心血管适应能力好。运动时心率虽然会升高,但幅度小,恢复快,不容易疲劳。 第三,健康状况良好。静息心率低(但不过低)是心血管健康的重要指标之一。 第四,运动能力强。心肺功能好的人运动表现更好,持久力更强。
需要注意:静息心率过低(如低于50次/分)如果伴有头晕、乏力等症状,可能是病理性的,需要就医。运动员的静息心率可以低至40-50次/分,这是正常的。
(3)运动对心血管系统的益处: 第一,增强心脏功能。运动训练使心肌增厚、心脏体积增大、收缩力增强、每搏输出量增加,心脏泵血能力提高。这种“运动员心脏”是健康的,不同于病理性心脏增大。 第二,改善血管功能。运动促进血管生成,增加毛细血管密度,改善组织供血。运动还能提高血管内皮功能,使血管更有弹性。 第三,降低血压。规律运动可使收缩压降低4-9mmHg,对高血压患者特别有益。运动是预防和治疗高血压的重要非药物措施。 第四,改善血脂。运动可以降低总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇(“坏”胆固醇)和甘油三酯,升高高密度脂蛋白胆固醇(“好”胆固醇),有利于预防动脉粥样硬化。 第五,控制体重。运动消耗能量,有助于减重和保持健康体重,而肥胖是多种心血管疾病的危险因素。 第六,改善心理状态。运动能够缓解压力、焦虑和抑郁,改善睡眠,而心理因素与心血管健康密切相关。 第七,提高生活质量。心肺功能好,日常活动不易疲劳,工作学习效率高,生活质量提升。 第八,降低心血管疾病风险。研究表明,规律运动可使冠心病风险降低30-50%,脑卒中风险降低20-30%,心血管病死亡风险降低35%。
(4)中学生应该如何科学锻炼: 运动量: 第一,每天至少运动1小时。世界卫生组织建议,青少年每天应进行至少60分钟中等到高强度的身体活动。 第二,每周至少3-5次。运动要规律,不能三天打鱼两天晒网。持之以恒才能获得健康益处。
运动类型: 第一,有氧运动为主。如快走、慢跑、游泳、骑自行车、跳绳、球类运动等。有氧运动对心肺功能改善最明显。 第二,适当进行力量训练。如俯卧撑、仰卧起坐、引体向上、举哑铃等,每周2-3次,增强肌肉力量。 第三,柔韧性练习。如拉伸、体操等,改善柔韧性,预防运动损伤。 第四,选择自己喜欢的运动。兴趣是最好的老师,选择自己喜欢的运动项目更容易坚持。
运动强度: 第一,中等强度为宜。运动时心率达到最大心率的60-80%(最大心率≈220-年龄)。中等强度运动时能说话但不能唱歌。 第二,循序渐进。刚开始运动时强度不要太大,运动时间不要太长,逐渐增加。 第三,避免过度。过度运动会造成疲劳、损伤,反而有害健康。
注意事项: 第一,做好热身和放松。运动前5-10分钟热身,运动后5-10分钟放松拉伸,预防运动损伤。 第二,注意安全。选择安全的运动场地和设备,遵守运动规则,必要时使用护具。 第三,及时补充水分。运动时和运动后要喝水,防止脱水。 第四,身体不适时停止运动。如果感冒发烧、身体不适,应停止运动,待康复后再恢复。 第五,不要空腹运动。运动前1-2小时适当进食,避免低血糖。
学校层面: 第一,认真上好体育课,不要找借口逃避。 第二,积极参加课外体育活动,加入运动社团。 第三,课间多活动,不要一直坐着。 第四,减少久坐时间,少玩手机和电脑游戏。
知识点:本题综合考查运动与心肺功能的关系,要求学生能够分析数据,理解运动训练对心血管系统的益处,认识科学锻炼的重要性,掌握科学锻炼的方法。这体现了生物学知识与健康生活的紧密联系,引导学生养成良好的运动习惯。