书城保健养生身体的透视下
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第2章 探索循环的奥妙

周而复始、连续不断的循环使物质不灭,运动永恒,生命不息,创新不止。

人体的循环系统由心脏、血管和调节血液循环的神经体液机构组成。血液在心脏、动脉、静脉和连于动、静脉之间的毛细血管内周而复始地不断流动着,将人体必需的营养物质输送到全身,同时将人体代谢过程中产生的废料运送出来,以维持人体的新陈代谢,健康长寿。

人体循环系统的发动机——心脏、管道网络——血管等等,一旦发生故障,就会危及生命,甚至终止生命。

1.循环系统:人体中的“运输线”

循环系统被誉为人体不知疲倦的“运输线”。每时每刻,它都在为人体的新陈代谢,紧张而又井然有序地输送营养,运走废料。

作为人体最繁忙而又不知疲倦的循环系统,是由心脏、血管、淋巴管共同组成的一套密闭而又连续分支、满载血液的管道装置。

通过这一套结构完善的管道,可以将血液时刻不停地、有规律地输送到全身各个组织和器官,将生命活动所需要的氧气、各种营养物质、激素和酶等,送到全身的每一个角落;同时,也将身体各部分新陈代谢后产生的对人体有害的废物,如二氧化碳、尿酸等运走,借此保证人体正常生理功能的运转。

循环系统在人体中扮演的“角色”形象是无怨无悔、忙忙碌碌、周而复始、循环不息。其中,心脏有规律的跳动,是压缩血液至全身各个部分最基本的动力;同时,还将心脏跳动时所产生的热量,通过血液均匀地带到全身,这是人体能保持恒温的主要原因。

人体的血管有动脉、毛细血管、静脉。动脉是输送血液至全身的管道,有大动脉、中动脉、小动脉……分支的情况,犹如树干与树枝,愈分愈细,然后过渡到毛细血管。动脉的主要任务是输送氧和营养物质至身体各部;但从右心室发出的肺动脉例外(含来自全身的静脉血)。

静脉是输送血液回心的管道。在回心的过程中,不断接收许多小支。小静脉、中静脉、大静脉,管径逐渐加粗。

静脉回流的情况,类似溪流、小河与大河,最后流向大海——心脏的右心房。静脉主要的功能是把全身各个部分利用过的代谢产物,如二氧化碳、尿酸等,分别运送至肺或肾排出体外。但回心的肺静脉例外(含肺气体交换后的动脉血)。

毛细血管是介于动脉、静脉之间的微血管系。血管最细,分支最多,管壁也最薄,是血液循环中极为重要的一个组成部分。

血液与细胞、组织之间的物质交换,绝大部分是在微血管这个“平台”上进行的。有人估计,一个体重60千克的人,约有超过6000米2的毛细血管表面积,用以物质交换。

动脉、毛细血管、静脉在人体内广泛分布,密密麻麻、纵横交错,可以说是“无所不在”。有人估计,一个成年男子的血管,大大小小约有1000多亿条;如把它们首尾连接起来,竟可绕地球两周半。但在不同组织、器官内,血管的分布密度仍有差别。例如,在人体每平方毫米面积中的毛细血管量,心肌为2000条,骨骼为800~1200条,大脑皮质为1000条,皮肤和结缔组织中只有50条。

2.心脏:循环系统的动力之泵

心脏是人体最重要的器官之一,是人体中的循环系统的动力之泵。永不停歇地跳动着的心脏,周而复始地推动着血液的循环,使人的生命生生不息。

人体心脏的形状和情人卡上的“情人心”大致相像。具体一点的比喻,则可以近似一颗桃子。这颗桃子的尖端称做心尖,指向身体的左下方,大约在左乳头下13厘米左右的地方。如果将手掌平贴在这里,则很容易感觉到心脏的跳动。如果心脏没有毛病的话,则在此感觉到的心跳非常清楚,而且很规则。通常总在每分钟72次左右。

心脏的重量虽然只占人体重量的1/200,然而它却是维持人体生命时分秒都不可缺少的宝贝。从妇女妊娠7~8周时,就可以借助超声波听到胚胎早期有节奏的心脏跳动,也就是说从这个时刻起,直到生命的终结,心脏就一直不知疲倦地工作着。

对于这个仅重250克左右的心脏,人们充满了对它的敬畏。一般来说,一个人的心脏的大小和他本人拳头的大小相差无几。而且更加有趣的是,它的强弱也常和拳头的强弱成正比。用一个形象的比喻来说,一个粗手粗脚的体力劳动者,和一个细手细脚的文弱书生,前者除了拥有一副较大的拳头外,同时也拥有一个强壮的心脏;后者,手无缚鸡之力,心脏相应也比较文弱。

当然,正如世间其它事情那样,没有绝对,只有相对,病理医学也不排除例外。而作出这种结论是医学界经过大量的解剖和统计后得出的。

说到心脏的位置,很多人都误认为它处于人体的中心。其实,正常人的心脏都是偏向左边的。它位于人体的胸腔内,左右两面是肺脏,前方是胸骨和肋骨。有冠状动脉性心脏病的人常诉说胸骨下疼痛就是这个道理。心脏在左胸腔内也不是正立的,绝大多数的正常人都是“歪心”的,甚至有些人的心脏还横躺着呢。

心脏是由左心房、左心室和右心房、右心室组成的。右心房与右心室之间有三尖瓣;左心房和左心室之间有二尖瓣。二关瓣和三尖瓣就好像两个单向阀(单向开关),它们保证了在心室收缩时血液不会回流到心房中去。位在上方的称作左心房(LA)和右心房(RA),分别接收来自肺脏和全身的血液。位在下方的两个空间则称作左心室(LV)和右心室(RV),分别将血液送到全身和肺脏。隔开左、右心房的组织,称作中房中膈。隔开左右心室的组织称作心室中膈。在正常的心脏里头,心房中膈和心室中膈都是完全封闭的。如果有破洞的话,就是罹患先天性的心脏病,必须施行手术修补起来,才能恢复心脏的正常功能。此外,隔开心房和心室的组织则称作房室膈。房室膈和心房膈及心室中膈的构造完全不同。房室膈并不是完全封闭的。它像门扇一般,时开时关,以控制血液的流动。左心房和左心室之间的房室膈是由两枚瓣膜形成的称作二尖瓣。由于它的形状很像僧侣的帽子,因此又称做僧帽瓣。右心房和右心室之间的房室膈则是由三片小瓣膜组成的,因此称作三尖瓣。正常的心脏中,这两个瓣膜可以随着心脏的需要做适度的开关。如果,这两个瓣膜受到疾病侵袭的话,则心脏的功能就要大打折扣了。

上述的构造很容易在解剖过的心脏中辨别出来。然而,心脏的组织里头还有另一种构造则很不容易辨认出来。这种构造就是心脏的传导系统。传导系统是由位在大静脉和右心房交接处附近的窦房结、右心房和右心室之间的房室结、以及分在心室内的房室束及柏金氏纤维共同组成的。正常的心跳就是从窦房结发起,经由房室结、房室束、柏金氏纤维而传到整个心脏的。因此,这个系统的任何部分发生毛病,都会造成心脏的疾病。

心脏不断的压缩,不断地将血液送给全身的组织和器官以满足它们的需要,然而,心脏本身也是一个器官,它也需要血管输送血液以满足它的需求。人体中,供给心脏营养的血管在心脏的表面上形成类似皇冠的模样,因此习惯上我们都称作冠状动脉。

心脏的作用是推动血液流动,向器官、组织提供充足的血流量,以供应氧和各种营养物质,并带走代谢的终产物(如二氧化碳、尿素和尿酸等),使细胞维持正常的代谢和功能。体内各种内分泌的激素和一些其它体液因素,也要通过血液循环将它们运送到靶细胞,实现机体的体液调节,维持机体内环境的相对恒定。此外,血液防卫机能的实现,以及体温相对恒定的调节,也都要依赖血液在血管内不断循环流动,而血液的循环是由于心脏“泵”的作用实现的。成年人的心脏重约300克,它的作用是巨大的,例如一个人在安静状态下,心脏每分钟约跳70次,每次泵血70毫升,则每分钟约泵5升血,如此推算一个人的心脏一生泵血所作的功,大约相当于将3万公斤重的物体向上举到喜马拉雅山顶峰所作的功。

正是因为心脏是循环系统的动力器官,由于心脏的“泵”的作用,血液循环才得以维持,血液从心脏射入动脉而分布于身体各部位和器官,再由静脉还流于心脏。因为血液的流动直接取决于心脏的泵血能力,从而使循环系统内保持足够的压力。如果心脏不能实现泵血功能,动脉血压即迅速下降,使全身各器官的供血不足,从而发生功能障碍以致危及生命。如脑内血液循环停止3~10秒,人就丧失意识,血液循环停止5~7分钟,大脑皮层会出现不可逆的损伤。所以说心脏是人体的重要器官。

3.脉搏:心脏活动的显示仪

脉搏是心脏活动的显示仪,脉搏节律是否规则暗示着心脏的健康状况。根据脉搏的深浅、大小、强弱、速率、节律可以协助诊断疾病,辨证施治。

医生诊病时,常常给病人“把脉”,根据脉搏的速率、节律、紧张度、强弱、大小和动脉壁的情况,了解病人的全身以及循环功能状态,从而取得有助于诊断的临床资料。

为什么摸脉搏可以帮助医生诊病呢?首先,应该知道脉搏是怎样产生的。

心脏节律性的收缩和舒张,引起血管壁相应出现扩张和回缩的搏动,这就叫做脉搏。医生摸脉时,计数1分钟内脉搏的次数就叫脉率(即速率);脉搏搏动的节奏叫节律。

摸脉时,医生借助手指所施压力的大小,可以了解脉搏的紧张度。有经验的医生,借此可大致推测其动脉血压(收缩压)的高低。

正常的脉率可因年龄、性别而不同。成人在安静状态下,男性脉率每分钟约60~100次;女性每分钟约70~90次;年龄越小,脉搏越快,儿童每分钟约90次;初生儿每分钟可达140次。

除年龄和性别外,昼夜、饮食、活动、情绪对脉搏也有影响。脉搏在白天较快,夜间睡眠时较慢;吸烟、饮酒、喝浓茶或咖啡后,脉搏可以增快;体育锻炼、体力劳动时亦然。

精神因素对脉搏的影响尤为显著。当精神兴奋、情绪紧张时,脉率可明显增快。古代阿拉伯的一位著名医生阿维森纳便据此诊治“相思病”。年轻、英俊的皇子犯病了,精神萎靡,待人冷漠,日不思饭食,夜不能入眠,身体一天天消瘦。许多人都不知皇子犯了什么病。这时,阿维森纳奉命给皇子诊病。他一面给皇子切脉,一面当着皇帝的面,询问皇子的侍从:城堡里的街道、房子的名称和住在那里的人的名字。

当他问完了之后,阿维森纳徐徐地站起身来,非常有把握地对皇帝说:“皇帝,我已经知道皇子的病了。这位年轻人患的是相思病,他已经爱上了城堡里某街某栋房子某某人的女儿。治好他的药方,就是让皇子和这位姑娘相会。”

果然,皇子和这位姑娘相会后病就好了。的确,情绪对脉搏的影响是相当敏感的。这种情况的一般解释是:当情绪紧张、精神亢奋时,肾上腺释放出肾上腺素,这种激素作用于心血管系统,可使心脏搏动加快,收缩更有力,结果引起血压升高,脉搏加快。

生活中,我们也常常有这种体验。当你参加一次考试或比赛之前,你内心深处的紧张,已通过脉搏的变化敏感地表现出来。

这里应提醒一句的是,脉搏每分钟少于60次并非就是不正常。某些运动员、体重爱好者,他们的心功能较好,脉率也可较慢,有的优秀运动员脉率每分钟少于40次,也是正常的。

4.心脏也具有内分泌功能

长期以来,人们认为心脏是血液循环系统的动力中心。近年来,国内外的科学研究对心脏有了惊人的新认识,发现心脏和垂体、甲状腺一样,同样具有重要的内分泌功能。

早在1956年,一位诺贝尔奖获得者就已发现,动物心房组织内的某些特殊颗粒,与身体内分泌腺体所产生的激素小粒相似。1979年,科学家发现,禁水、禁盐的实验大鼠中,心房肌细胞内这种颗粒的含量大大增加,因而推测这种颗粒与水、盐代谢有关。

随后,学者们将大鼠心房提取物,通过静脉注射到其他大鼠体内,结果出现利尿、利钠和降血压作用。1983~1984年间,加拿大科学家与美、日两国学者从大鼠的心房中,分离出一种“调节肽”,命名为心房利钠多肽,又称心钠素。这是一种有生物活性的多肽分子,具有强烈利钠、利尿效应,但作用时间短。

我国北京大学的研究者,在显微镜下也看到心房细胞中有大量密集的颗粒,其中含有心钠素。在多种哺乳动物中,也同样测出了心钠素,并发现越靠近心脏的动脉血中,心钠素的含量越高,揭示出心钠素是心脏释放的。他们运用实验刺激的方法,使心房肌细胞分泌心钠素入血,直接证明了心房的分泌作用。

心钠素通过血液循环进入肾上腺、肾脏、血管平滑肌等部位,会产生多种生理效应。除了利钠、利尿作用外,还与某些高血压、水肿、心力衰竭等病症有关,这些疾病可能因心钠素分泌失调所致。

根据这一系列发现,科学家认为,心脏有循环系统不仅是一个血液循环通道,而且还起着内分泌器官和感受器的重要作用。心钠素和心脏内分泌功能的发现和验证,可以说是心脏功能研究的新里程碑,心脏已不再认为是单纯的动力血泵,还有内分泌功能。

5.冠状动脉:心脏的后勤部

冠状动脉是为心脏提供给养的血管,与心脏的健康紧密相关。

心脏作为人体产生驱动力的“泵站”,泵血功能依靠的是心肌的收缩力量。心肌收缩必须消耗一定的能量,为此,需要有一套为心脏提供给养来源的血管,这就是心脏的冠状动脉。

人体有两条由主动脉发出来的冠状动脉。按照它们的位置所在,分别称为左冠状动脉和右冠状动脉。

如果冠状动脉出现阻塞,医生就要想方设法,拓宽或接通患者冠状动脉这条输送给养的主干线。例如,冠脉搭桥术就是用其他血管作为“桥梁”,跨过已狭窄的部位,绕过阻塞,从旁边另开一条通道,将血液送到阻塞段的下流渠道,恢复正常供血。

搭桥的材料,可以取自病人自身其他部位的一段静脉或动脉;也可以将心脏邻近的其他动脉拉过来,接到阻塞段以下部位,建立新的供血来源。最常用的是将心脏两旁的胸廓内动脉移过来,或将腹腔里的胃网膜动脉拉入胸腔。

另外一种常用的方法是经皮冠脉球囊形成术(简称PTCA)。这是将一个细小的球囊,经过皮肤穿刺,插到下肢的股动脉管腔中去,沿着动脉的管道系统,将球囊送到冠状动脉发生狭窄的部位,再给球囊打气,借其膨胀的力量,将狭窄的管腔扩大,从而实现扩宽冠状动脉狭窄的目的。

经过扩张或打通的部位,随着时间的推移,又可能发生重新狭窄。为此,医生们又采取了一种新的对策,在扩张打通后的动脉管腔中,放入支架,以保证动脉长期的畅通,称为冠脉内支架术。

6.血液:红色的生命之流

血液对人体是最宝贵的,具有重要作用。血液的辛勤工作,使人体保持正常的温度、酸碱度、渗透压等。只有血液永不停息地在体内奔流,生命之树才能长青。

科学地讲,在血管里流动的血液是全血,全血由血浆和血细胞组成,血浆占全血容量的一半以上,其余是血细胞和血小板。

(1)血浆

正常人的血浆是由水、电解质、小分子有机物和气体组成,水占血液重量的93%左右。

血浆的作用是运输营养物质,如氨基酸或转运蛋白。在医院进行血液检查,可测定血浆中激素、酶、白细胞、维生素、电解质、脂肪酸和葡萄糖等物质的浓度。

(2)血细胞

血细胞包括红细胞、白细胞和血小板。

血细胞数目非常之多,一个健康成人每天大约可生成1.5×1011个白细胞,中性粒细胞是白细胞的主要成员。骨髓是血细胞的制造厂,储存有1.5×1013个血细胞,作为对付病菌入侵,保卫生命的机动力量。当病菌大量入侵组织时,我们的机体本能在1小时内动员起3×1012个白细胞,去前线抗争病菌的侵袭,若把白细胞称作是我们机体忠诚的保卫战士,毫无夸张之意。

1升全血中大约有480万个红细胞,每个红细胞包含有2.5×108个血红蛋白分子。在肺脏,血红蛋白与氧分子结合成为氧合血红蛋白,氧气随血液循环到达组织细胞。血液是一套巨大的运输系统,物流交换工作十分繁忙,血中营养物质的浓度每时每刻都在变化,身体活动情况和上一餐进食情况均可影响血液成分。

血小板来自骨髓的巨核细胞,为不规则扁平状,直径2~4微米,一个健康成人血小板数为100~350×109/升。血小板平时在血管内流动,当血管壁受损时,它就迅速黏附于创伤处并聚集成团,吸附血液中的凝血因子和血细胞,促进血液的凝固,血小板有保护血管壁和参与止血作用。当血小板减少至低于50×109/升以下可导致出血,血小板数目减少或增多或质量不正常都可引起出血性疾患。

(3)血液的不同类型

血液具有不同的类型。认识和掌握血液的类型,对治疗疾病有重大的意义,而且随着科学技术的进步,运用血型的领域也越来越广阔。

血型是于1900年由奥地利医学家兰德施泰纳首先发现的。到目前为止,已经发现的人类红细胞血型有ABO、Rh等几十个血型系统。

但一般应用的主要是ABO血型系统。按这个系统,人的血型可分为A、B、AB和O四种类型,每个人的血液都只属于其中的一种。凡红细胞里含有A凝集原,血浆(或血清)里含B凝集素,为A型;红细胞里含有B凝集原,血浆里含有A凝集素,就是B型;红细胞内既含A凝集原又含B凝集原,而血浆里一样凝集素也不含时为AB型;红细胞里不含任何凝集原,血浆里有A和B凝集素同时存在时,称O型。A凝集原不能与A凝集素相遇,B凝集原不能与B凝集素相碰,否则血液互相会发生凝集反应。Rh血型系统也是人类常见的血型系统。人类的红细胞中有一种凝集原叫Rh因子,人的红细胞中有这种因子的,称为Rh阳性,没有这种Rh因子的,称为Rh阴性。中国汉族中Rh阳性的人约占99%,Rh阴性的人占1%。在白种人中,约有85%的人为Rh阳性,其余15%为Rh阴性。

血型是可以遗传的,比如父母中有一个人是AB型血,就一定不会有O型血的子女。一般来说,人的血型一辈子都是不变的。但有时因为疾病对血型抗原有影响。

7.奇妙的血管调节机制

血管担负运输功能又是贮血器官,维持血流,与组织液进行物质交换提供各器官和组织的营养同时排出废物。血管的收缩,内膜的内皮细胞与血液中的血细胞与止血和血栓形成有密切关系。

血管有动脉、静脉和毛细血管,分布全身,最大的动脉从心脏到全身各器官和组织,由粗变细,最小动脉与毛细血管相接。毛细血管的另一端接最小的静脉,静脉由细变粗,最后回到心脏。

若将您全身的大小血管连接起来,约有6000英里长,其中所占比例最大的部分是在显微镜下才能看清的毛细血管和小动脉,毛细血管盘绕在全身约7×1013个组织细胞之中。血液中各种维生素、微量元素和氨基酸可穿过毛细血管壁,进入细胞外液,组织细胞直接从细胞外液中汲取需要的营养物质。

动脉是氧气和营养物质的供给运输线,动脉血含有丰富的氧气,医学上称为氧合血。动脉壁由内皮、平滑肌和外膜结缔组织等3层结构组成,动脉壁既有韧性又有弹性,它会随多种因素的变化而产生收缩或扩张。动脉的收缩和扩张受激素调节,也受血管壁内的压力感受器调节。这些压力感受器灵敏度极高,它可预先察觉微小的大气压变化,当和风暖日将尽,阴雨时节来临,大气压下降,将导致血管扩张和血压轻度下降。血压的这种变化具有镇静作用,不然的话,天气突变,风起云涌会使您变得紧张不安。每当低气压中心到来时,自然界一切动植物活力下降,功能受抑,血管扩张。老天降雨,滋润大地,含有矿物质的水分被植物根系吸收,通过扩张的营养管道,去供给植物细胞。动物或人类像植物一样,阴雨天气有助于机体细胞的代谢和恢复。

当高气压中心产生时,血管出现收缩,血压轻度增加,您会因此而兴奋或紧张。当您受到外界环境刺激时,通过动脉壁平滑肌张力的变化可调节血压变化,从而使机体能够适应外界环境的变化。这一调节机制很有用,人类可以控制它(如高血压的控制),您的静脉远没您的动脉强劲,静脉壁平滑肌很少或几乎没有平滑肌,因而先天结构不足,柔弱易损。静脉扩张可以储血,充当血库的作用。若您受伤失血过多,血压下降,静脉也会收缩,以便增加回心血量,维持有效循环。妇女在怀孕期间,静脉血库储血量增加,因为胎儿生长需要更多的血流。若静脉发生曲线,会使1升多血液滞留在曲张部位,对全身血液循环相当不利。静脉营养不良和训练(体育锻炼)不够,是静脉曲张产生的原因。