循环系统的生理学
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稳态
生物体外部环境的条件可以迅速而剧烈地变化。为了生存，生物体必须保持相当恒定的内部环境，这涉及对温度、pH 值和其他因素的持续调节。这种平衡状态被称为体内平衡，它描述了生物体保持最佳内部条件的过程。为了维持体内平衡，生物体已经发展出具有不同功能的结构。生理学是研究体内不同系统的正常功能和机制的学科。例如，如果外部环境变得比理想的内部温度更热，生物体将激活生理过程，使身体无法加热到外部温度。人类和许多其他动物通过特化细胞中不同的生理过程获得体内平衡。
人类器官系统
一种或多种具有支持功能的细胞类型形成组织，这些组织反过来又构成具有特殊身体功能的器官。器官系统由两个或多个器官组成，这些器官协同工作以提供共同的功能。脊椎动物生理系统包括 11 个主要器官系统。虽然所有的器官系统都是相互关联的，但它们确实在某种程度上彼此独立地运作。
身体被外皮系统覆盖，该系统由皮肤、头发、指甲、感觉受体和各种腺体组成。除了保护内部结构外，外皮器官还感知外部环境的许多特征并帮助调节体温。在内部，器官受到骨骼系统的保护和支撑，骨骼系统包括骨骼、软骨、肌腱和韧带。骨骼系统还为构成肌肉系统的肌肉提供附着。肌肉可以通过移动骨骼来移动身体，也可以通过收缩以将物质穿过中空器官。神经系统由大脑、脊髓和周围神经组成。它解释感觉刺激并指导生物体的行为与其他系统一起控制生理过程。内分泌系统由分泌激素的腺体和器官组成，包括垂体、甲状腺、胰腺、卵巢和睾丸。它与其他系统一起调节生长、新陈代谢和繁殖。呼吸系统控制气体交换，为身体提供氧气，因为它在空气通过鼻腔、咽、喉、气管和支气管后去除肺部的二氧化碳。消化系统处理和分解食物，这些食物通过口腔和食道摄入，然后通过胃、小肠和大肠，最后通过直肠和肛门排泄。营养物质在小肠和大肠中吸收，然后由肝脏处理。泌尿系统通过肾脏、膀胱和尿道浓缩并消除含氮废物。它还可以清除体内多余的水。心血管或循环系统由心脏、血管和血液组成，向组织输送氧气和营养物质，同时清除全身的二氧化碳和废物。淋巴系统通过白细胞或淋巴细胞（位于红骨髓中）、胸腺、淋巴管、胸导管、脾脏和淋巴结维持身体的免疫反应。最后，生殖系统启动生物体的生殖细胞。男性的睾丸和阴茎构成生殖系统，而女性的子宫、卵巢和阴道构成生殖系统。
循环系统的生理学
单细胞生物和基底多细胞动物（如海绵）的生理学通常很简单。例如，微生物的小尺寸和大表面积体积比使它们能够通过跨细胞膜的扩散来实现调节。同样，海水通过海绵的孔循环，将营养物质和废物带到细胞中或从细胞中进出。更复杂的动物已经发展出循环系统，将血液输送到全身以运输营养物质、废物、激素和其他分子，而呼吸系统则允许循环系统和外部环境之间进行气体交换。
动物的循环系统可以是开放的或封闭的。开放循环系统通常存在于许多无脊椎动物中，由一个或多个简单的心脏、一个血管网络和互连的空间组成，这些空间直接将内部器官沐浴在允许交换材料的液体中。脊椎动物具有封闭的循环系统，其中血液被限制在一个封闭的血管系统内，该系统广泛分支到组织中以确保物质交换。 这个封闭的血管系统与心脏相连，静脉将血液从组织输送到心脏，动脉将血液从心脏输送到身体的其他部位。四腔心脏，例如人类的心脏，与两个血管环有关。在人类中，来自器官的缺氧血液通过右心房进入心脏，右心房收缩将血液推至右心室，右心室进而将血液输送到肺部。肺部气体交换后，富氧血液返回左心房，然后被推入左心室。这个最后一个腔室比其他腔室更肌肉发达，并且具有很强的收缩力，能够将血液泵送到身体的其他部分。
封闭的循环系统允许血液的快速循环，这反过来又能够快速有效地将物质输送到全身，并且比开放系统要高。血压是由血液被迫进入动脉时心室收缩产生的。随着心室放松，血压会降低。
血压
在人类中，可以通过测量个体的血压和相应的心率来评估循环系统的功能。血压以毫米汞柱 （mmHg） 为单位测量，这是柱子中的汞柱由于施加的压力而升高到的高度（以毫米为单位）。心率以每分钟心跳次数来衡量。 由于心脏的收缩和舒张运动，血压读数由两个数字组成——收缩压和舒张压。收缩压是在心室收缩期间测量的，舒张压是收缩之间休息期间动脉中的最小压力。一般来说，收缩压为 90-120 mmHg 和舒张压为 60-80 mmHg 被认为是健康的。在心率方面，每分钟 60-100 次被认为对成年人来说是健康的。运动员的心率通常较低，因为心血管运动会提高心率并调节心脏更有效地泵血，最终降低静息心率1。
长时间升高的血压水平或高血压会损害血管，并与心脏病发作和中风有关2。研究人员发现，收缩压和舒张压对心血管的影响不同，因此心血管事件的发生率与收缩压密切相关。因此，发生心血管事件的收缩期高血压患者人数高于舒张性高血压患者人数3。遗传因素以及生活方式和环境因素会导致高血压和心血管疾病。例如，摄入大量盐会导致体内多余的水分滞留，从而升高血压和紧张血管。任何对血管的侮辱都会使它们容易受到伤害，这为斑块堆积提供了表面，最终使血管变硬并降低血流效率。
血压测量
血压计用于测量血压。它们由一个连接到泵（手动或自动）的充气袖带和一个压力表组成。使用血压计最有效的方法是在上臂的肱动脉上，它与心脏齐平。血压计与听诊器结合使用，听诊器是一种声学医疗设备，用于通过金属盘或谐振器聆听内部声音。听诊器位于血压计的正下方，个人肘部内侧的正上方，用于测量收缩压和舒张压的声音。袖带充气至 200 mmHg，通过捏住血管来阻止血液流动，并且是施加到手臂上的安全压力量。当袖带放气时，血管开始张开，血液再次流过。收缩压由听到的第一个声音表示，舒张压由听到的最后一个声音决定。这些声音被称为 Korotkoff 音，即血液被心脏强行推过血管的声音4.
呼吸系统
循环系统与呼吸系统密切合作，为组织提供氧气，同时去除二氧化碳。不同的生物体已经发展出不同的气体交换呼吸结构。例如，许多水生动物通过鳃交换气体。鳃的运动很容易观察到，可以通过计算生物体移动其鳃盖或鳃盖的次数来计算水生生物的呼吸速率。呼吸速率可能会随温度而变化，因为氧分子的运输速率取决于环境的温暖或凉爽程度。在水生环境中，水中可用的溶解氧量随着温度的升高而减少。鉴于水生生物能够将氧气扩散到全身，氧气减少对水生生物的呼吸速率有影响。另一方面，陆生动物具有内部呼吸结构，例如肺。在人类中，呼吸涉及通过收缩横膈膜吸入空气来吸气。当横膈膜松弛时，空气被动地从肺部释放出来。
吸烟是肺癌的主要原因，占肺癌死亡人数的 80-90%。每年有超过 120,000 名美国人死于与吸烟相关的肺癌，占可预防死亡人数的很大一部分5。综上所述，生活方式有助于循环和呼吸系统的健康，改变生活方式可以防止大量死亡。
引用
- 威尔逊，MG，埃里森，总经理和电缆，北领地。运动对心血管有益的基础科学。Br J 运动医学 . 2016， 50（93-99）.
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