双循环
双循环是指血液每完成一次全身循环,需经过心脏两次:一次经肺循环到达肺部,一次经体循环到达身体其余部位。
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发生的部位
双循环发生在心脏与血管中,心脏分为右侧与左侧,分别通过两条独立的循环途径泵送血液:肺循环与体循环。
心脏是两条循环的交汇点。右心房与右心室构成肺泵,接收来自腔静脉的血液,经肺动脉泵出。
左心房与左心室构成体泵,接收来自肺静脉的血液,经主动脉泵出。一道肌肉壁,室间隔,纵贯中央,使含氧血与缺氧血永不混合。
左心室壁比右心室壁厚得多,因为它必须把血液推向全身,而右心室只需把血液推过到肺的短距离。双循环是哺乳类与鸟类的特征;鱼类为单循环,血液每循环一周只经过二腔心脏一次。
输入与输出
- 肺循环的输入:富含二氧化碳的缺氧血,经上腔静脉与下腔静脉到达右心房。
- 体循环的输入:经四条肺静脉到达左心房的含氧血。
- 输入:由右心房壁上的起搏点触发的心肌节律性收缩,为两条循环提供压力。
- 肺循环的输出:在肺泡处获得氧气、释放二氧化碳后的低压血液。
- 体循环的输出:已把氧气与葡萄糖送给进行呼吸作用的组织,并收集了二氧化碳及其他废物的血液。
- 输出:以足够高的压力把氧气持续输送到每个器官,这一压力足以把组织液压出毛细血管,并支持高代谢率。
步骤
- 来自身体的缺氧血经上腔静脉与下腔静脉进入右心房。
- 右心房收缩,把血液推过三尖瓣进入右心室。
- 右心室收缩,把血液经半月瓣泵入肺动脉,送往肺部,肺循环开始。
- 在肺泡处,二氧化碳从血液扩散出去,氧气扩散进来;血液已成为含氧血,但流经狭窄的肺毛细血管后压力已下降。
- 含氧血经肺静脉回到左心房,左心房收缩,把血液推过二尖瓣进入左心室。
- 壁厚的左心室收缩,以高压把血液经半月瓣泵入主动脉,体循环开始。
- 动脉在每个器官内分支为小动脉与毛细血管,氧气与养分扩散进入细胞,二氧化碳扩散进入血液。
- 小静脉与静脉收集缺氧血,经腔静脉送回右心房,完成一次完整循环,其间血液经过心脏两次。
为何重要以及如何受控
血液经过心脏两次,使其在流经肺部狭窄的毛细血管后损失的压力得以重新升高。这意味着含氧血能以高压到达身体组织,因此流动更快,供氧也比单一循环更高效。
两条循环分开还有第二个好处:肺循环可以在低压下运行,既保护薄壁而脆弱的肺泡毛细血管不致破裂,又让血液在肺内有足够时间装载氧气;体循环则在高压下运行,以到达远处的器官。由于含氧血与缺氧血从不混合,离开左心的血液携带尽可能多的氧气,这支持了哺乳类与鸟类维持恒定体温所需的高代谢率。
两条循环的速率是一起调控的,因为驱动它们的是同一颗心脏。右心房内的起搏点设定静息心率。
运动时,延髓经交感神经发出神经冲动,肾上腺分泌肾上腺素,心脏于是跳得更快、更有力;心脏两侧每次搏动泵出的血量保持相等,否则血液会淤积在其中一条循环中。瓣膜防止血液倒流,使每次收缩都推动血液向前;主动脉富有弹性的管壁则缓冲来自左心室的压力冲击。
肺循环与体循环的比较
| 特征 | 肺循环 | 体循环 |
|---|---|---|
| 泵 | 右心房与右心室 | 左心房与左心室 |
| 离开心脏的动脉 | 肺动脉,运送缺氧血 | 主动脉,运送含氧血 |
| 回到心脏的静脉 | 肺静脉,运送含氧血 | 腔静脉,运送缺氧血 |
| 目的地 | 仅肺部 | 身体其他所有器官 |
| 压力 | 低,以保护肺泡毛细血管 | 高,以到达远处组织 |
| 毛细血管处的气体交换 | 血液获得氧气、释放二氧化碳 | 血液释放氧气、获得二氧化碳 |
| 心室壁厚度 | 较薄 | 较厚,肌肉约为三倍 |
如何考查
题目可能要求描述血液流经肺循环与体循环的路径,为双循环图解标注名称,或解释双循环相较于血液只经过心脏一次的单循环有何优势。
结构题通常给出心脏、肺与身体的轮廓图,血管未标注,要求你写出血管名称、把含氧的一侧涂上阴影,或画箭头表示血流方向。常见的解释题比较左右心室壁,评分标准要求把壁厚、产生的压力与血液需流经的距离联系起来。
论述题可能要求比较双循环与鱼类的单循环,答案中写出血液经过心脏的次数、所达到的压力,以及对供氧和代谢率的影响,都能得分。
常见误解
考试风格例题
题目。 图1是人类双循环的简图。
血管P离开右心室,血管Q进入左心房,血管R离开左心室。(a) 写出血管P、Q、R的名称。
(b) 指出其中哪条血管运送缺氧血。(c) 解释为什么左心室壁比右心室壁厚。
(d) 鱼类为单循环。解释双循环相较于鱼类给哺乳动物带来的一个优势。
参考答案。 (a) P:肺动脉;Q:肺静脉;R:主动脉。
(b) P,肺动脉,它把血液从右心室送往肺部,此时尚未进行气体交换。(c) 左心室通过体循环把血液泵向全身各部,因此必须产生更高的压力,把血液推过更长的距离;更厚的肌肉壁收缩更有力。
右心室只需以低压把血液泵过到肺的短距离,这也保护了薄薄的肺泡毛细血管。(d) 在哺乳动物体内,血液离开肺后被第二次泵送,因此含氧血以高压到达组织,流动更快;在鱼体内,血液在鳃毛细血管处失去压力,然后缓慢流向身体。
更快的供氧支持更高的代谢率。使含氧血与缺氧血完全分开、让组织获得充分含氧的血液,也可得分。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
双循环相较于单循环有什么优势?
为什么血液在一次完整循环中要经过心脏两次?
鱼类有双循环吗?
为什么肺循环的压力要比体循环低?
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