E．循环血量与血管容积：循环血量与血管容积相适应，才能使血管有足够的血液充盈 。正常情况下，二者是相适应的，但过多失血和脱水时，导致循环血量不足，体循环充盈压 下降，回心血量减少，心输出量减少，血压下降。
4．血液的重新分配
器官血流量：单位时间内通过某一器官的血量称器官血流量。
血流速度：血流在血管内流动的线速度为血流速度，它与血管的横载面积成反比。因此 ，血流在主动脉最快，在毛细血管最慢。
A．微循环
微循环是指微动脉与微静脉之间的血液循环。其机能主要是保证血液与组织之间进行气 体交换和物质交换，维持内环境的相对稳定。由微动脉、后微静脉、毛细血管前括约肌、真 毛细血管、通血毛细血管、动一静脉吻合支和微静脉组成。根据需要，调节分配血流量，具 有以下三种通路。
①迂回通路：血液从微动脉经后微动脉，毛细血管前括约肌和真毛细血管，然后汇集到 微静脉的通路为过回通路，称营养通路。这是血液与组织液进行物质与气体交换的场所。
②直捷通路：指血液从微动脉经后微动脉通向微静脉通路。它常处于开放状态，主要功 能为增加回心血量。
③动一静脉短路：指血液从微动脉经动一静脉吻合支直接流向微静脉的通路，主要功能 是为了调节体温。
B．组织液
组织液是经毛细血管壁过滤而成，它的生成与重吸收并保持动态平衡，保证了血量和组 织液量的相对稳定，一旦遭破坏，就会形成水肿。可用下式来表示：
有效滤过压一（毛细血管血压＋组织液胶体渗透压）一（组织液静力压＋血浆胶体渗透 压）5．静脉回流的影响因素
静脉回流取决于外周静脉压与中心静脉压之间的压力差，以及静脉对血流的阻力。因此 ，凡影响中心静脉压、外周静脉压和静脉阻力的因素都能影响静脉回流。具体包括以下几个 方面：
A．心收缩力：心收缩是静脉回流的原动力，如果心收缩力强，射血后心室余血量少， 心舒张压就低，回心血量就大，反之则减少。
B．呼吸运动：吸气时，胸廓扩大，胸内压负压增大，有利于静脉回流，反之，则少。
C．体位：体位改变，血液由于重力的作用，加大或减少静脉回流，如下蹲或站立时间 过长，大量血液潴留于下肢和腹腔静脉，引起下肢水肿。同时，回心血量减少，造成脑缺血 ，出现头晕、发黑等贫血现象。
D．骨骼肌挤压作用：肌肉收缩，促进静脉回流。
（五）心血管活动的调节
1．心脏的双重神经支配
心脏受心交感神经和心迷走神经的双重支配。心交感神经兴奋，可使心率加快，心收缩 力量加强；心迷走神经兴奋，心肌收缩力减弱，心率减慢，而且心率减慢速度较为明显。
2．血管的双重神经支配
支配血管的传出神经分为两大类：一类为引起血管平滑肌收缩的缩血管神经纤维；另一 类为引起血管平滑肌舒张的舒血管神经。缩血管神经兴奋，使血管平滑肌收缩，血管口径缩 小，外周阻力增加动脉血压升高；舒血管神经纤维兴奋，使血管平滑的舒张，导致血流量增 加。
3．心血管中枢的调节
在中枢神经系统内，参与心血管活动的神经元集中的部位称心血管中枢，它们分布在延 髓及大脑皮层的各个部位，其中延髓是最基本的心血管中枢。它们分为心血管交感中枢和心 血管迷走中枢。
心血管交感中枢：心交感兴奋，可使心率加快，血管平滑肌收缩，动脉血压升高；反之 ，心迷走神经中枢兴奋，可使心率减慢，血管平滑肌舒张，动脉血压下降。
心血管交感中枢和心血管迷走中枢常处于一定程度的兴奋状态，称心血管交感紧张和心 迷走紧张，它们之间的作用相反，共同调节心脏的活动。
4．心血管反射
当机体处于不同的生理状态，或者内外环境发生变化时，可引起各种心血管反射，导致 心率、心收缩力和血管舒缩状态发生改变，以适应当前机体状态和环境变化的需要。
A．颈动脉和主动脉压力感受性反射
当血压升高，压力感受器受到牵张刺激加强，心迷走紧张加强，心交感中枢紧张减弱， 于是心率减慢，心收缩力减弱，血管舒张、动脉血压下降；反之，当血压降低，压力感受器 受刺激减少，心迷走紧张减弱，心交感紧张加强，于是心率加快，心收缩力增加，血管收缩 ，动脉血压升高。
B．颈动脉和主动脉体化学感受性反射
当血液中化学成分改变时，会使化学感受器兴奋，引起呼吸加深、加快，心率加快，心 输出量增大，外周阻力增大，动脉血压升高。
C．本体感受性反射
分布在骨骼肌、肌腱和关节囊中本体感受器受到刺激，反射性地会引起血压升高，心率 加快等现象。
此外，还受其他心血管反射的影响。
5．体液调节
心血管活动的体液调节是指血液和组织中的某些化学物质对心肌和血管平滑肌活动调节 ，主要受肾上腺素；肾素一血管紧张素一醛固酮系统的影响；此外还受激态、前列腺素、心 钠素等激素的调节。
三、运动对血液的影响
研究表明：人体在剧烈运动时，血浆中的化学成分将产生明显变化，具体表现在以下几 个方面。
1．血红蛋白：长期进行大运动量的训练，可使运动员红细胞和血红蛋白含量下降，造 成运动能力下降。因此，在进行重大比赛前，最好进行赛前减量，使血红蛋白回升，使肌体 处于良好的机能状态，适应比赛的需要。此外，长期居住于高原，可使红细胞及血红蛋白数 量上升，这为现代高原训练提供依据。
2．水和无机盐
运动时，由于大量排汗，血浆的水分和无机盐丢失过多，会使血浆中其他物质浓度升高 ，血细胞相对增多，运动时间越长，强度越大，上述变化越明显。同时，由于乳酸等代谢产 物进入血液，可使血液渗透压升高。
此外，运动对血浆脂蛋白也有影响，对于预防动脉粥样硬化，降低冠心病的发病率具有 一定的意义。
四、运动对心脏的影响
运动时，耗氧量增多，代谢产物也相应增加，这就要求血液循环功能提高，增加氧的运 输，以适应各器官对氧的需要，具体表现在以下几个方面。
1．心输出量的变化
由于心交感神经兴奋加强，心迷走神经冲动发放减少，激素分泌增加，心率加快，心肌 收缩力加强，心输出量增加，同时，静脉回流量也相应增多。
2．动脉血压的变化
从事运动时，由于心输出量增多，肌随血管舒张，造成外周阻力下降，血压升高，升高 的幅度与运动强度有关。
3．血流量重新分配
运动时骨骼肌血管舒张，血流量增加；而腹腔内脏器官和皮肤血管收缩，血流量减少， 使血流量发生重新分配。它可减少不参加运动器官的血流量，保证有更多的血流量供给运动 肌肉，同时，也由于骨骼肌以外器官血管收缩，使总外周阻力不致因运动血管的舒张而明显 下降，保证动脉血压的稳定，促进肌肉血流量。
4．体温变化
持续运动，体温升高，皮肤血管扩张，皮肤血流量增加，以利机体散热。
5．运动员心脏
长期从事运动训练，可使人体结构和机能发生变化，具体表现在以下几个方面：心肌细 胞收缩加强，心肌的横截面积增大，心脏壁增厚。回心血量增大，每搏输出量增大，心率降 低等现象。
五、体育锻炼对心肺功能的影响
身体锻炼对人体健康的重要作用之一是：增强人体的氧运输功能，从而改善和提高心肺 功能。运动能增强呼吸系统功能，使肺泡弹性得以改善，促使参与工作的肺泡增多，呼吸肌 发达，力量增强，呼吸动作的幅度加大，因而胸围和呼吸差增大；运动可导致呼吸频率的改 变。由于运动使肌肉活动需要更多的氧气，因而呼吸次数增加，深度加深，肺通气量大大增 加。运动使心脏细胞获得更充足的氧气及营养供应，因而心脏细胞产生营养性肥大，使心脏 重量增加，容量增大，搏动有力。一般人的心脏约重300克，而运动员可增重至400～500克 ；一般人心脏血容量约为750毫升，而运动员可达1000毫升，经常锻炼可使人的心肌发达、 收缩有力，心脏每搏输出量增加，因而安静时心跳频率减慢，一般人每分钟心跳为75次左右 ，而经常运动的人心跳频率可慢至50～60次左右，运动员则更慢。安静时心跳频率减慢，延 长心脏搏动的间歇时间，使心肌获得更多休息时间，从而使心脏有更大的储备力。身体锻炼 可提高人体有氧代谢能力。运动时氧的需求和供应保持平衡的能力称有氧代谢能力，这一能 力既是运动能力的基础，又是人体健康的重要标志。身体锻炼还对心血管疾病有良好的预防 作用，锻炼不仅使心脏功能增强，同时还改善体内物质代谢过程，减少脂肪在血管壁的沉积 ，保持与增加血管壁的良好弹性；还可促进体内脂肪的消耗，并能使具有保护性的高密度脂 蛋白增加，这些都对积极预防心血管系统疾病起到良好的作用。另外，身体锻炼对提高消化 系统功能、降低糖尿病发生的危险性、预防骨裂、控制体重与改变体型等也都起着积极的作 用。
第四课 物质代谢
人体维持生命和完成机体活动都需要消耗能量，而机体所消耗的能量是由存在于食物中 的热能在体内代谢后供给的。这些能源物质在体内分解供能过程中，产生的代谢尾产物必须 排出体外，才能保证机体正常的生命活动。我们把人体与环境周围不断地进行物质交换的过 程称物质代谢，它包括营养物质的消化与吸收；能源物质的分解与合成代谢及代谢尾产物的 排泄三个过程。
一、消化与吸收
（一）消化与吸收的基本概念
1．消化：是食物在消化管中被分解的过程叫消化，包括机械消化与化学消化两个部分 。
A．机械消化：是通过消化管肌肉收缩活动将食物磨碎并与消化液充分混合，并将食物 不断向消化管远端推送。
B．化学消化：即通过消化腺分泌的消化液中的各种消化酶，将大分子物质分解为小分 子物质的过程。
2．吸收：指食物中的某些成分或消化后产物通过上皮细胞进入血液或淋巴液的过程称 吸收。
3．消化酶：是存在于消化液中，具有高效能催化作用的特殊蛋白质，也称生物催化剂 。
（二）营养物质在体内的消化过程
1．食物在口腔内的消化
食物消化的全过程从口腔开始，在口腔内经过咀嚼运动，食物被磨碎，并与唾液充分混 合形成食团，便于吞咽，经过食管入胃，此过程一般需15～20秒左右。
在口腔内有三对大的唾液腺：腮腺、下颌腺和舌下腺，它们分泌的分泌物叫唾液，它们 的消化能力极弱，仅能将少量淀粉降解为麦芽糖。同时，唾液具有清洁和保护口腔的作用。
2．食物在胃内的消化
食物进胃后，借助于胃壁运动与胃液混合，继续进行机械消化与化学消化。
胃的机械消化：食物入胃后，胃容受性舒张，使胃能够容纳更多的食物。胃被食物充满 后，就开始恢复了它持续较长时间的缓慢的紧张性收缩。紧张性收缩逐渐加强，使胃腔内具 有一定的压力，有助于胃液渗入食物，并协助推动食物向十二指肠移动。食物入胃5分钟后 ，胃蠕动就开始，有利于食物与胃液混合，并协助完成化学性消化的功能。
胃的化学性消化：胃内消化液是胃液，它无色无味，PH值为0．9～1．5，正常人胃液分 泌量为1．5～2．5升／天，它的主要成分为胃蛋白酶和盐酸，能将蛋白质分解为蛋白月，示 、蛋白胨和少量多肽，还可进人小肠后，促进胰液、胆汁和小肠液的分泌。
3．食物在小肠内的消化
食物进人小肠后，主要的消化过程为化学消化，消化液为胰液、胆汁和小肠液。胰液是 由胰腺分泌的消化液，它在小肠内具有很强的消化能力。胆汁由肝脏分泌，成分复杂，其中 胆盐是参与消化吸收的主要成分。能乳化脂肪，加速脂肪分解。小肠液为弱碱性液体，正常 分泌量变动范围很大，约1～3升／天。小肠液可以稀释消化产物，使其渗透压下降，有利于 吸收。
小肠内的机械消化：小肠紧张性收缩，能加速内容物的混合及运转，通过分节运动，促 使食糜与消化液充分混合，并挤压肠壁，有助于血液和淋巴液回流，并通过小肠蠕动推动内 容物向下推送。
4．大肠内消化
人的大肠没有复杂的消化活动，它们主要功能为吸收水分。同时，为消化后的残余物质 提供贮存场所。
（三）物质吸收的主要场所
消化管各个部分的吸收能力与吸收速度各不相同，这主要取决于该部位的结构、食物被 消化的程度和停留的时间。食物在口腔和食管内基本不吸收；胃吸收酒精和少量水分；大肠 吸收盐类和剩余水分；营养物质吸收的主要部位是小肠。
（四）主要营养物质的吸收
1．糖类消化后的吸收。糖类必须分解成单糖才能被小肠吸收，进入血液。单糖的吸收 依赖于钠的主动转运提供能量转运单糖。
2．蛋白质的吸收
蛋白质在小肠内消化成氨基酸，氨基酸的吸收很快，同单糖一样，也依赖于钠的主动转 运来提供能量吸收。
3．脂肪的吸收
脂肪在小肠内被分解成脂肪酸、甘油一脂和胆固醇后与胆盐形成微粒，通过脂盐的亲水 作用到达微绒毛，再分解出来进入黏膜细胞而被吸收，胆盐留在小肠腔内。
4．水和无机盐的吸收
在小肠内被吸收的物质不仅是由口腔摄入的食物，喝入的水和由各种消化腺分泌的进入 消化管中的水分、无机盐和某些有机成分也有部分在小肠内吸收，人体重吸收的液体量达8 升／每天，若大量的水不被重吸收，势必影响内环境的稳定。而盐等其他溶质产生的压力梯 度则是水分吸收的主要动力，单碱性盐很快被吸收。
（五）肌肉运动对消化与吸收的影响
人体在进行运动时，可引起活动的肌肉和内脏血流的重新分配，即骨骼肌血管扩张，以 增加血流量，胃肠道血管收缩以减少血流量。胃肠道血流量的减少导致消化腺分泌的消化液 减少。同时，运动应激也使副交感神经活动受到抑制，肠胃活动减弱，消化能力下降。所以 ，运动与进餐应保持一定间隔。饭后不能立即从事剧烈运动；剧烈运动后，也应休息后再进 餐，否则会影响人体消化、吸收功能。
二、主要营养物质在体内的中间代谢
人体内的能量来源来自于食物中摄取的糖、蛋白质和脂肪，这些物质都蕴藏着能量，因 此，它们是人体主要的营养物质，营养物质在体内的中间代谢包括分解代谢，即营养物质分 解供能。因此，了解各能源物的特性及代谢过程显得尤为重要。
（一）糖、蛋白质、脂肪的生物学功能
A．糖的功能
糖是人体最主要的能源物质，机体60％的能量均由糖提供，它具有以下功能：①供给人 体所需要的能量。②参与构成细胞的组织与结构。③参与调节脂肪酸的代谢。④保护体内蛋 白质的作用。
B．脂肪的功能
脂肪是一种含能量较多的物质，具有以下生理学功能：①氧化供能；②构建细胞的组织 成分；③促进脂溶性维生素的吸收；④保护内脏防止散热、缓冲撞击、防止内脏及肌肉受伤 的作用。
C．蛋白质的功能