红血球高速公路:导航心血管系统

心血管系统

您应该很熟悉您的心脏卜通卜通跳的声音,也感觉过手腕上的脉搏,这一切都表明您的身体还在运作。但是血液在动脉中快速流动,同时在静脉里缓缓流动,都不是偶然的。您的血液、血管、心脏和肺脏一起合作,把您吸入的氧气带到身体其他部位,这种整个运作关系被称为心血管系统,它24小时全年无休地工作,让您的身体持续运转。

您的心血管系统非常了不起。为了充分了解它为您付出了多少努力,让我们一起来温习一些关于心血管的词汇。

  • 心血管系统:负责输送氧气和血液运动的器官和血管的复杂网络。心血管系统由心脏、肺脏、以及全部的血管所组成。
  • 心脏:位于肋骨(胸骨)下方的四腔室肌肉。心脏将富含氧气的血液泵送到身体,并将缺氧的血液送到肺脏。心肌收缩通常称为心跳。
  • 心率:也叫脉搏,这是完整的脏肌肉收缩的频率。我们通常以每分钟的心跳来计算心率。一个健康成年人的平均心率,在平静状态下大约每分钟60次到100次。
  • 肺脏:盘踞在胸腔内,占据左右两侧绝大多数空间的一对器官。肺是非常好的网囊,能使血液散开以增加其表面积,表面积增加则使更多气体渗入和排出血液(二氧化碳排出而氧气渗入)。
  • 肺脏的:与肺有关的。
  • 全身性的:与身体其他器官有关的,包括肝、肠、脑、肾等
  • 血管:血液流过的管子。有两种主要类型的血管—动脉和静脉。就人体的大部分部位而言,动脉输送含氧的血液,静脉输送缺氧的血液。但是在连接心脏与肺脏的血管系统中,却是相反的。
  • 血液:这种红色液态物质会被泵送通过整个心血管系统。血液主要成份是水,负责运送营养素给您的身体。它还含有许多类型的细胞:红血球、白血球、血浆、血清和血小板。

红血球(RBC)会携带氧气和二氧化碳进出身体,白血球主要与您的免疫反应有关。血浆是血液中含有脂肪成份的无色液体。血清是血液中含有大部分血液蛋白质的琥珀色成份。而血小板是半月形的,是一种类似细胞的结构,负责让血液凝结(通常在血管受损时)。

  • 血压:血液在血管里流动的压力,计数单位为mmHg(毫米汞柱)。临床上,血压的数值通常收缩压高于舒张压。动脉血压最高,静脉血压最低。
  • 心脏舒张:与膨胀,放松或扩张有关。
  • 收缩压:心脏泵送出血液后,血液积极通过血管时的压力。正常收缩压应低于120mgHg。
  • 舒张压:当血液不流动,血管和心脏静止,即两次心跳之间血管内的压力。正常舒张压应低于80mmHg。

微血管:微小的血管相互交织的小网络。微血管可以让氧气和其他营养素逸出血液,进入细胞、组织和器官,同时把缺乏氧气和营养素的血液送回心脏。这些网络是动脉的末端和静脉的入口。

心血管系统微观

心血管系统最简单的定义,就是推动血液通过血管的一系列器官。但这其实漏掉了一些有益的信息。心血管系统将氧气和其他营养素输送到组织,并透过循环作用移除废物和二氧化碳。

这当中有很多重要的工作,必须通过一系列相互连接的导管(动脉和静脉)引导血液流经全身来完成。心脏是泵,会将血液向前推动。肺循环和体循环是心血管系统中的两条回路,引导血液先经过心脏,再通过您的身体。

人类心脏的结构

心脏主要负责泵送血液进出人体的各个部位。人类心脏由于其本身的独特构造,才能完成这个艰巨的任务。

心脏是由平滑的心肌细胞组成,能以惊人的力量收缩。其中有一些心肌细胞与神经之间会有电流传导。当您运动或情绪变动时,电流脉冲会通过您的神经到达心脏。这些信号可以改变心脏肌肉收缩的速度—或者它跳动的速度。

或许您已经知道,心脏分成四个独立的腔室:左右心房和左右心室。心脏的腔室是由阀门隔开的肌肉袋。他们从循环中收集血液,并通过心脏将其挤压至肺脏或从肺脏送至全身。心脏的左右两侧在结构上互相对称,但是每侧的作用都不相同,并且执行着泵送血液所必需的特定功能。

心脏的右边收集循环全身后的血液,这种血液迫切需要加入氧气恢复活力。在进入肺脏吸收氧气之前,必须首先进入右心房(收集室)并下降至右心室(泵送室)。右心室负责将血液推送到肺脏以获得氧气。

心脏左侧接受通过肺脏之后的含氧血液。左心房是这个充氧血液的收集室,含氧的血液会从两室之间的单向阀下降到左心室。左心室是心脏最强的腔室,当左心室的心肌收缩时,血液就会从心脏被推出送往整个身体。

每一分钟,就会有五公升(约1.5加仑)的血液通过心脏泵送往您的全身。您的心脏每天可以输送7,200公升血液到您身体的每一个角落。理论上每次泵送都会将新鲜的氧气和营养素送到您身体的每个细胞,以维持健康的组织和器官功能。

血流:它到底去哪里?

要了解心血管系统的血液流动路径,就像在看一张地图。把红血球想象成是在繁忙公路上奔驰的车辆,您可以轻松地跟着他们通过心脏和身体的其他部位。

健康、快乐、富含氧气的血球离开心脏的左心室后,开始沿心血管系统的路径前进。左心室收缩后,在左心室里面的血液就会通过主动脉瓣进入主动脉。

主动脉是人体内最大的动脉,是运输血液的高速公路。由于高压和厚厚的动脉壁肌肉,血流在主动脉中会快速通过。较小的动脉从主动脉分支出来。这些是血液可以跳出这个繁忙的通道,前往身体不同位置的出口。

血液之旅的道路离心脏越远就越狭窄;就像从高速公路到城市街道和各个小区一样,道路变得越来越小。动脉再分支成小血管,最终连接到微血管。这些小血管围绕着重要的器官和组织,微血管则输送营养和氧气到器官和组织。

到达最终目的地后,红血球需要回到心脏和肺脏。但是,跟通过主动脉的快节奏旅程相比,回往心脏的旅程就慢了许多。

如果动脉是血液运送的高速公路,静脉就是观景道路。由于压力较低,它们的速限就比动脉来得低。动脉的紧密结构有助于推动血液通过人体;另一方面,静脉则较为宽松。血液慢慢地穿过静脉,与身体各处回流的血液汇合,流回心脏。

所有来自静脉的血液会通过下腔静脉或上腔静脉进入心脏。从下半身而来的血液会被引导到下腔静脉—身体中最大的静脉,上半身的血液则通过上腔静脉引导,最后全都进入心脏的右心房。

右心房会收集血液,并通过三尖瓣引导至右心室。血液从右心室迅速排出,通过称为肺动脉瓣的半月形瓣膜进入肺动脉。

进入肺动脉之后,血液就会流经肺脏,通过微血管网络来补充氧气,接着血液才通过肺静脉回流到心脏并进入左心房。二尖瓣是血液必须通过的最后一道闸门,然后才回到心血管系统的高速公路,在全身形成一个完整的回路。

过一个心脏健康的生活方式

您的血液必须流到很多角落。如果有一个健康的心脏能在您这辈子的每一天都正常工作,实在是很棒的事。但尽管您的心脏一生都要如此工作,您还是可以做很多事情来保护它,也保护所有心血管系统的健康。

到目前为止,日常运动是维持健康心脏和良好心血管健康的最佳方式。运动时会让心脏工作得辛苦一点,这样您就可以维持这个重要肌肉的正常,并为长期的心脏保健做好准备。

体力活动不仅能使您的手脚更强壮,也会增强您的心脏和心血管系统。运动员通常比不常运动的人有更健康的心脏。您不必成为一名职业运动员,但要定期锻炼并维护心脏和心血管的健康。

每天走走路可能是保持心脏健康最简单的运动。每天快速行走30到60分钟,可以使心率达到「最佳点」。保持高心率(在最大值的50-85%之间)应该是您对心脏健康有益的运动的指标。以下数据供您参考:散步会使您的心率达到最大值的50-70%;而打一场网球,或在跑步机上锻炼,会将您的心率提高到最大值的70%到85%之间。

饮食中若是反式脂肪和盐的含量低、而蔬菜和瘦蛋白质含量高,对您的心脏健康也很有用。

对于血压正常的人士,调节饮食中的盐分和不健康的脂肪含量,可以提高身体维持健康血压的能力。除了对您的心脏有益之外,少吃这些不健康的脂肪和盐,也能让您维持健康体重。

下列是您可以做的一些事:用具有自然风味的水果和蔬菜取代太咸的食物,同时也能摄取到许多重要的营养素,如茄红素和维生素C;而这些都已经被证实可以维持心血管系统健康。另外要确保您饮食中的脂肪是来自更自然的植物—可以考虑坚果、橄榄油和椰子油。

保持身体的引擎平稳运转,并借着运动和健康的饮食来让血液健康地泵送。

关于作者

Sydney Sprouse是住在奥勒冈州Forest Grove的自由科学作家。她拥有犹他州州立大学人类生物学的学士学位,并曾在该校担任本科生研究员和写作人员。Sydney是科学的终身学习者,她的目标是尽可能有效地翻译当前的科学研究。她的写作主题特别偏重于人类生物学、健康学和营养学。

参考文献

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http://sydney.edu.au/science/biology/learning/blood_composition/