運動與血液循環
正文
血液循環是指血液在心臟和遍布全身的血管中循環不息的流動。心臟不斷收縮和舒張,是血液流動的動力,血管是血液流動的管道。血液主要起載運各種物質(包括與運動關係密切的各種能源物質以及氧和二氧化碳) 的作用。
空氣中的氧,從肺泡彌散到血液里,其中一小部分可溶解於血漿,這部分氧為量極少,在每100毫升血液中只有0.3毫升左右,其餘大部分是以化學結合的方式運送的。紅細胞中的血紅蛋白有一種特性,即在氧分壓高的地方很容易與氧結合,在氧分壓低的地方又很容易與氧解離,它是氧的最好的載體。每克血紅蛋白能結合1.34~1.36毫升的氧,中國成年男子每100毫升血液中含有血紅蛋白約14.4克,女子約13.3克,因此在動脈里每100毫升血液中男子可攜氧19.3毫升,女子可攜氧17.8毫升。這種已被氧飽和的血液流到組織時,因組織不斷消耗氧,此處氧分壓較低,這時血紅蛋白所結合的氧便立即解離下來供組織使用;最後從組織回到靜脈去的血液中,每100毫升一般就可能只剩下13毫升氧了,亦即每100毫升血液中有6毫升的氧被組織利用。運動時肌肉活動加劇,不僅消耗了更多的氧,使氧分壓更加降低,而且產生了大量二氧化碳,並提高了局部溫度。在這種條件下,血紅蛋白所結合的氧就更容易解離,因此當血液流經活動著的肌肉時便有更多的氧解離下來。通過動靜脈氧含量的測定可知,這時被肌肉組織所利用的氧可達16~17毫升;同時,這一解離過程也加快了,在安靜時需要0.7秒,而在運動時則僅需要0.35秒。
人體運動所需要的氧量,隨運動強度的增加而增加。人體在運動情況下,通過神經調節和體液調節,一方面擴張肌肉內的血管,一方面加強心臟的活動,使心臟在單位時間內射出更多的血液,從而使更多的血液更快地流到運動著的肌肉中,使肌肉得到充分的氧。
通過心室收縮,向動脈血管射出的血量叫做心輸出量。心臟每搏動1次射出的血量,叫每搏輸出量;每分鐘射出的血量,叫每分輸出量。因為每分輸出量等於每搏輸出量乘以心搏頻率,所以在運動中要提高每分輸出量就必須加大每搏輸出量,或增加心搏頻率,通常二者都增加。安靜時每搏輸出量為50~70毫升,心搏頻率為每分鐘70次左右,因此每分輸出量一般大約為4升。而運動時每搏輸出量可增大到120毫升或更多,心搏頻率也可達到每分鐘180次以上,所以即使是無訓練者每分輸出量也能達到20升以上。
如上所述,如某人最大心輸出量為每分鐘20升,而肌肉組織在每100毫升血液中利用氧的能力為16毫升,那么他每分鐘的最大吸氧量即為:20升×0.16=3.2升。由此可知,在肌肉利用氧的能力不變時,每分輸出量乃是決定最大吸氧量的主要因素;若想提高最大吸氧量,就必須增大心輸出量。因此能增加最大吸氧量,提高有氧工作能力的一切練習,都是對心臟的鍛鍊。
運動訓練對循環機能的影響,首先是引起心臟運動性肥大。對某些中國運動員心臟面積的研究結果證明:有36%的人的心臟面積比一般人大10%以上,其中以馬拉松跑及長距離腳踏車運動員的心臟肥大最明顯。對運動員心臟體積的研究結果,也顯示了腳踏車運動員心臟最大,其次是長距離滑雪、現代五項,再次是舉重、體操運動員。這都說明主要是耐力項目對加強心臟功能有顯著影響。
心臟強壯的運動員安靜時的心搏頻率減慢,每分鐘只有36~40次,稱為心搏徐緩;由於每搏輸出量增加,可達 100毫升以上,因此每分輸出量並無變化。這樣的運動員運動時每搏輸出量可超過 200毫升,心搏頻率的最大數值也較一般人為高,因此最大的每分輸出量可比安靜時增加10倍左右,達40升。
由此可知,體育活動可以提高心肌的機能和工作能力,還可使冠狀動脈擴張,改善心臟營養,降低血液中膽固醇含量,從而防止動脈粥樣硬化,並可使血壓保持正常水平。