第十章 充足供氧的維持

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血液流回下肢。

    因此,腹内壓增高有利于血液的向心流動。

    但胸部條件也有助于這個目的。

    位于胸腔的肺是處在一種被拉長的狀态中;這使肺内的空氣向内壓縮。

    因此,胸腔内肺外的器官,例如靜脈,其所受壓力就低于大氣壓。

    每次吸氣的動作都使胸腔擴大,肺就進一步被牽引,從而它總是使靜脈所受的壓力減低。

    所以,在腹内壓增高的同時,胸内壓也就降低,這不但進一步推動了來自下肢部分的血流,也同樣促進了上肢和頭部血液的回流。

    在下一個呼氣動作中,正在回流的靜脈血液自然淤積在胸腔之外&mdash&mdash即上肢、頸部和腹部的靜脈裡。

    但在下一個吸氣中又發生剛才提到的那種狀态而把淤積的血液驅向心髒。

    就這樣,在四肢肌肉的泵式動作外,再加上橫膈的泵式動作,成為促進血液利用的一種因素。

     應當注意到軀體中的這種構造的巧妙管理方式。

    收縮肌肉因其本身的收縮而需要額外的氧,這些肌肉使帶氧血液回流,這又自動地幫助了肌肉所需氧的獲得。

    至于橫膈,則如我們所知,在運動中會更加有力地發揮着&ldquo泵&rdquo的作用,不僅滿足肺中氧氣載體的氧氣供應,還要幫助加速載體的循環,從而增加對缺氧組織的氧氣供應。

     V 心髒輸出的血液不可能多于其所接受的血液,而且必須和回流的血液保持同步,否則就會産生反壓并導緻靜脈内的血流停滞。

    簡言之,心髒的排出量是受到從靜脈輸入的血量的控制的。

    由于在肌肉工作開始後回心血量大大增加,所以産生了一個問題:即心髒将如何完成任務?這有兩個方法:心髒可以在每次搏動中推出更多的血液,其次可以增加搏動速度。

    實際上,這兩個方法都被使用了。

     心髒每搏的輸出量,也就是揚代爾·亨德森(YandellHenderson)所稱&ldquo搏出量&rdquo,必須通過間接測定法來确定。

    不同的研究者各用不同方法在較少的對象身上所得到的結果,其數據隻在它們的一般特征上才是一緻的。

    顯然,當一個人處于休息狀态時,心髒的慢速搏動不會使本身接近于排空;每次收縮後,心室中剩餘的血量可為原有量的25%或更多些。

    當心髒在舒張期放松時肌性的心壁是柔軟和松弛的,尤其是接受靜脈血的右心部分。

    因此它接受從大靜脈湧入的血液時變得比平時更加膨脹。

    英國的生理學家施塔林發現了一個高度引人興趣的重要事實:在一個合理限度内,正常心髒的肌肉纖維越是被牽引,其收縮就越有力!因此湧入心髒的血量越多,就十分自動地引起越加有力的噴射。

    所以心髒在進行強力收縮時,在其收縮終末,心室中的餘血量要比在平靜節律下搏動時為少。

    由于這些調節作用,重勞動時每搏輸出量約為處于休息狀态下的兩倍。

     僅僅靠每次搏動&mdash&mdash因而也就是每分鐘血液的搏出量&mdash&mdash的加倍,顯然還不能滿足必須把氧供給增加到10倍以上這種狀态的要求。

    心髒容量增加所受到的限制是通過加快紅細胞的利用速度而得到代償的。

    在安靜時,我們的心率為每分鐘70次左右,而在激烈運動時,可以升高至140次以上。

    再加上心搏出量加倍,就大大提高了滿足肌肉工作中氧額外需要的能力。

     有各種不同的動因引起并保持心髒更快的收縮。

    實際上在工作量達到高潮之前,心率就可以開始加快。

    在呼吸調節作用中,我們已經注意到,隻要有行動的開始動作,就能引起呼吸的加快,因為伴随此動作的神經沖動使腦部呼吸中樞興奮起來。

    與此相似,在我們開始行動時,就由于一直對心髒保持阻遏作用的迷走神經受到不同程度的抑制而使脈搏加快。

    這些作用都是機體面對需要時作出迅速反應的一組機制,這些機制在器官上表現為兩種不同的系統,但無需說明,這兩個系統在彼此的協同作用中是互相密切關聯的。

     四肢肌肉和橫膈推動靜脈血進入右心房、心室的泵式動作,引起靜脈内壓力增高,這一點可在用力時緊貼皮膚下面的靜脈怒張得到證明。

    這種壓力的增高使剛才提到的神經效應得以繼續并加強,因為這種壓力施加于心腔内時能引起右心房與大靜脈連接末端部分的擴張,從而産生一個反射,即所謂&ldquo班布利奇反射&rdquo(Bainbridgereflex),它進一步抑制迷走神經對心率的阻遏作用,因而使心搏變得更快并一直保持下去。

     人們已經知道,支配心髒的交感神經同樣能被右心房靜脈壓的增高所興奮。

    此外,在肌肉高度用力時,該神經也轉入興奮,特别是像在競賽中那樣伴有情緒興奮時更是如此。

    我們已知道這些神經的作用在于加速心搏。

    示意圖27的心搏真實記錄表明,甚至輕微活動都能喚起交感&mdash腎上腺系統産生作用,而且活動越大,該系統參與作用越強。

    另外,有證據說明交感性支配的神經中樞可能受到某種程度的像呼吸中樞所受到的那種影響;作為二氧化碳過多的結果,該部位酸性可以提高,而其主要後果将是産生刺激。

    這種設想得到了馬蒂松(Mathison)所做實驗的支持,他證明,在呼吸空氣中&mdash&mdash因而也在血液中&mdash&mdash有過多二氧化碳時能使動脈壓升高。

    林頓(Linton)兄弟和我本人所做的一些觀察同樣說明肌肉活動産生的廢物能使交感&mdash腎上腺系統發生作用。

    我們發現,對完全斷絕了與軀體其他部分神經聯系的大肌肉群給以人工刺激,能引起去神經心髒速率的加快,這一點肯定了瑞典生理學家約翰松(Johansson)之說。

    這隻能是由于肌肉向循環血液放出化學物質所引起,因為此時活動肌肉與軀體其他部分唯