運(yùn)動生理學(xué)呼吸

運(yùn)動生理學(xué)呼吸運(yùn)動生理學(xué)呼吸運(yùn)動生理學(xué)呼吸呼吸：人體與外界環(huán)境之間進(jìn)行氣體交換過程。第一節(jié)、肺通氣一肺通氣原理肺通氣:肺與外界之間進(jìn)行氣體交換過程。胸廓節(jié)律性擴(kuò)大和縮小。組成肺通氣動力。第1頁呼吸：人體與外界環(huán)境之間進(jìn)行氣體交換過程。第一節(jié)、肺通氣一肺通氣原理肺通氣:肺與外界之間進(jìn)行氣體交換過程。胸廓節(jié)律性擴(kuò)大和縮小。組成肺通氣動力。第2頁二、呼吸過程（一）呼吸過程中肺內(nèi)壓變化肺內(nèi)壓：肺泡內(nèi)壓力。第3頁（二）呼吸過程中胸內(nèi)壓變化1、胸內(nèi)壓：胸膜腔內(nèi)壓力。胸膜腔胸膜位于肺表面部分為胸膜臟層，位于胸壁內(nèi)表面部分為胸膜壁層。這兩個部分延續(xù)相連，形成密閉間隙。第4頁2、胸內(nèi)負(fù)壓形成原因：嬰兒出生后，胸廓和肺發(fā)育速度不均衡，肺發(fā)育較慢，胸廓發(fā)育較快，胸廓容積大于肺。由于胸膜壁層和臟層緊貼不分，雖然在呼氣之末也是如此，因而肺始終處于被動牽拉狀態(tài)，肺本身是有彈性組織，肺泡又有表面張力，這兩種原因使肺具有了回縮力。因此胸膜腔內(nèi)壓力應(yīng)是肺回縮力與反方向作用于胸膜腔肺內(nèi)壓(或大氣壓)之和，即：胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓(或大氣壓)-肺彈性回縮力3、胸內(nèi)壓變化過程：胸內(nèi)壓在呼吸過程中始終低于大氣壓，為負(fù)壓。安靜呼氣之末胸內(nèi)壓為-5~-3mmHg，安靜吸氣之末胸內(nèi)壓為-l0~-5mmHg，第5頁用力吸氣胸內(nèi)負(fù)壓可達(dá)-90mmHg用力呼氣胸內(nèi)負(fù)壓可升高到+110mmHg聲門緊閉4、胸內(nèi)負(fù)壓意義：①保持肺泡呈擴(kuò)張狀態(tài),維持正常呼吸；②促進(jìn)靜脈血和淋巴液回流。第6頁三、運(yùn)動中肺通氣(一)呼吸形式1、呼吸?。褐饕鼩饧。弘跫『屠唛g外肌主要呼氣?。豪唛g內(nèi)肌和腹壁肌2、呼吸形式:胸式呼吸（以肋肌運(yùn)動為主）腹式呼吸（以膈肌運(yùn)動為主）運(yùn)動時呼吸形式應(yīng)與運(yùn)動技術(shù)相適應(yīng)。(二)憋氣1、概念在較深或深吸氣后，聲門緊閉，然后做用力呼氣動作。2、憋氣良好作用①憋氣時可反射性地引發(fā)肌肉張力增加，第7頁②可為有關(guān)運(yùn)動步驟發(fā)明最有效收縮條件。如人臂力和握力在憋氣時最大，呼氣時次之，吸氣時較小；3、不良影響①長時憋氣壓迫胸腔，使胸內(nèi)負(fù)壓驟減，造成回心血減少，輸出量銳減，血壓大幅下降，造成心肌、腦細(xì)胞及視網(wǎng)膜供血不全，影響和干擾了運(yùn)動正常進(jìn)行。②憋氣結(jié)束，加深呼吸，使胸內(nèi)負(fù)壓增加，血液迅速回心，沖擊心肌并過度伸展，心輸出量大增，血壓也驟升。這對心力儲藏差者十分不利。4、正確合理憋氣辦法①憋氣前不要吸氣太深；②憋氣結(jié)束時，微啟聲門、喉嚨發(fā)出“嗨”聲呼氣③憋氣應(yīng)用于決勝關(guān)鍵時刻。第8頁四、肺通氣功能評定(一)肺總?cè)萘?.潮氣量:每一呼吸周期中，吸入或呼出氣量2.補(bǔ)吸氣量:安靜吸氣之末，再做最大吸氣時，增補(bǔ)吸入氣量3.補(bǔ)呼氣量:安靜呼氣之末，再做最大呼氣時，增補(bǔ)呼出氣量。其大小反應(yīng)了呼氣儲備能力。4余氣量：盡最大力呼氣之末，仍貯留于肺內(nèi)氣量。正常男性為1500ml，女性為1000ml。老年人大于青壯年，男性高于女性。第9頁

(二)深吸氣和功能余氣量1深吸氣量：補(bǔ)吸氣量+潮氣量。是衡量最大通氣潛力一種主要指標(biāo)。2.功能余氣量:安靜呼氣之后，存留于肺中氣量。正常成年男性約為250Oml，女性約為2023ml。(三)肺活量和時間肺活量1肺活量①肺活量：最大深吸氣后，再做最大呼氣時所呼出氣量，稱為肺活量。②正常值：男性約為3500ml，女性約為2500ml，運(yùn)動鍛煉既能使人肺活量水平提升，也能延緩肺活量衰減，高水平運(yùn)動員肺活量可達(dá)7000ml之多第10頁③影響原因：性別、年紀(jì)、體表面積、胸廓大小、呼吸肌發(fā)達(dá)程度以及肺和胸壁彈性等原因有關(guān)，并且有較大個體差異。2時間肺活量最大吸氣之后，以最迅速度進(jìn)行最大呼氣，測定在一定期間內(nèi)所能呼出氣量占肺活量百分比。第l秒末：83%肺活量；第2秒末：96%肺活量；第3秒末：99%肺活量。時間肺活量是一種評價肺通氣功能較好動態(tài)指標(biāo)，它不但反應(yīng)肺活量大小，并且還能反應(yīng)肺彈性是否減少、氣道是否狹窄、呼吸阻力是否增加等情況。第11頁(四)每分通氣量和每分最大通氣量1每分通氣量：單位時間內(nèi)吸入(或呼出)氣量=呼吸深度(潮氣量)×呼吸頻率安靜時：6-8L劇烈運(yùn)動時：80-15OL或更多(180-200L)2最大通氣量：以合適呼吸頻率和呼吸深度進(jìn)行呼吸時所測得每分通氣量，稱最大通氣量。一般只做15秒鐘通氣量測定，并將所測得值乘以4，即為每分最大通氣量。是衡量通氣功能主要指標(biāo)，可用來評價受試者通氣儲藏能力。還可用通氣貯量百分比來表達(dá)：第12頁（五）肺泡通氣量肺泡通氣量：指每分鐘吸入肺泡實(shí)際能與血液進(jìn)行氣體交換有效通氣量。=(呼吸深度-生理無效腔)×呼吸頻率

在一定范圍內(nèi)，深慢呼吸比淺快呼吸有利？？(六)肺總?cè)萘糠嗡苋菁{最大氣量為肺總?cè)萘?，肺總?cè)萘渴欠位盍亢陀鄽饬恐汀５?3頁五肺通氣功能對運(yùn)動反應(yīng)與適應(yīng)（一）肺通氣功能對運(yùn)動反應(yīng)功呼吸頻率↗

12~18次/分↗

50次/分呼吸深度

500mL↗

2023mL運(yùn)動時肺通氣變化規(guī)律：較低強(qiáng)度運(yùn)動時。以潮氣量↗為主；而以大強(qiáng)度運(yùn)動時，以呼吸頻率↗為主；且在一定范圍內(nèi)，肺通氣與運(yùn)動強(qiáng)度呈正有關(guān)，超過范圍后，肺通氣↗大于運(yùn)動強(qiáng)度↗。運(yùn)動時肺通氣↗

第14頁（二）肺通氣功能對運(yùn)動適應(yīng)1每分通氣量適應(yīng)訓(xùn)練對安靜時肺通氣量影響不大,亞極量運(yùn)動時每分通氣量增加幅度減少,而最大通氣量顯著加。2肺通氣效率提升長期系統(tǒng)訓(xùn)練可使安靜時呼吸深度加大，而呼吸頻率減慢；運(yùn)動時，呼吸頻率變化變慢，而呼吸頻率與深度匹配愈加合理，從而肺泡通氣量增加，呼吸肌氧耗量下降。3氧通氣當(dāng)量下降氧通氣當(dāng)量：每分鐘肺通氣量與每分鐘吸氧量比值

是評價呼吸效率一項(xiàng)主要指標(biāo)。人體安靜時，氧通氣當(dāng)量為20（5L/0.25L）一般情況：氧通氣當(dāng)量小，氧攝取率高，呼吸效率高。在一定范圍內(nèi)運(yùn)動時，氧通當(dāng)量不變。第15頁第二節(jié)氣體交換肺換氣—肺泡與肺泡毛細(xì)血管之間氣體交換。組織換氣-—組織細(xì)胞與組織毛細(xì)血管之間氣體交換一氣體交換原理(一)氣體交換動力1.分壓：在混合氣體總壓力中，各氣體所占有壓力。氣體分壓差是氣體交換動力.2.人體不一樣部位氧和二氧化碳分壓第16頁二氣體交換過程換氣動力：分壓差

換氣方向：分壓高→分壓低換氣成果：肺靜脈血→動脈血組織動脈→靜脈血第17頁肺換氣肺換氣過程第18頁組織換氣組織換氣過程第19頁三影響換氣原因(一)氣體擴(kuò)散速率單位時間內(nèi)氣體擴(kuò)散容積。

O2、CO2擴(kuò)散速率（D）比較

分子量血漿溶解度肺泡氣動脈血靜脈血D

O23221.413.913.35.31CO244515.05.35.36.12綜合考慮氣體分子量、溶解度以及分壓差，CO2實(shí)際擴(kuò)散速度約為O22倍。第20頁(二)呼吸膜1.正常呼吸膜非常薄，平均厚度不到1μm，通透性與面積極大(約60～100m2)2.安靜狀態(tài)時僅有40m2參與氣體交換3.運(yùn)動時可達(dá)70m2，故呼吸膜有相稱大儲備面積第21頁（三）通氣/血流比值通氣/血流比值：指每分鐘肺泡通氣量(VA)和每分鐘肺毛細(xì)血管血流量(Qc)之比值，簡寫為VA/Qc。安靜時：VA/Qc比值(4200/5000)=0.84。不大于0.84，意味著通氣不足；大于0.84，意味著通氣過剩，血流不足。第22頁第三節(jié)呼吸運(yùn)動調(diào)整

一呼吸中樞及其呼吸反射性調(diào)整(一)呼吸中樞:中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,產(chǎn)生和調(diào)整呼吸運(yùn)動神經(jīng)元群體.(二)呼吸中樞分布延髓是產(chǎn)生呼吸節(jié)律最基本中樞腦橋調(diào)整延髓中節(jié)律,避免過度吸氣.第23頁二化學(xué)原因?qū)粑{(diào)整

(一)化學(xué)感受器化學(xué)感受器是指其能接收化學(xué)物質(zhì)刺激感受器。1.外周化學(xué)感受器位于頸內(nèi)外動脈分叉處頸動脈體和積極脈弓血管壁外積極脈體。合適刺激：對PO2↓、PCO2↑、[H+]↑高度敏感(對PO2↓敏感，對O2含量↓不敏感)，且三者對化學(xué)感受器刺激有互相增強(qiáng)現(xiàn)象。（三）呼吸肌本體感受性反射呼吸肌本體感受器傳入沖動所引發(fā)反射性呼吸變化。第24頁

2.中樞化學(xué)感受器位置：延髓腹外側(cè)淺表部位合適刺激：對H+高度敏感，不感受缺O(jiān)2刺激。因H+不易透過血-腦屏障，但CO2易透過血-腦屏障進(jìn)入腦脊液:CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-發(fā)揮刺激作用。由于血液中H+不易通過血腦屏障，故血液pH值變化對中樞化學(xué)感受器直接作用不大。中樞化學(xué)感受器也不感受O2變化刺激。第25頁(二)CO2、H+和O2對呼吸影響

l.CO2對呼吸調(diào)整CO2對呼吸有很強(qiáng)刺激作用，它是維持正常呼吸最主要生理性刺激?！?％時→呼吸開始加深；↑4％時→呼吸加深加快,肺通氣量↑1倍以上;↑6％時→肺通氣量可增大6-7倍;↑7％以上→呼吸削弱=CO2麻醉。ＰCO2↓→呼吸減慢（過度通氣后可發(fā)生呼吸暫）。機(jī)制：呼吸加深加快延髓呼吸中樞+外周化學(xué)感受器+中樞化學(xué)感受器+CO2透過血腦屏障進(jìn)入腦脊液:CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-ＰCO2↑ＰCO2↑第26頁

2.H+對呼吸調(diào)整[H+]↑→呼吸加強(qiáng)[H+]↓→呼吸抑制機(jī)制:類似CO2特點(diǎn)：血液[H+]增加時，是以刺激外周化學(xué)感受器為主。第27頁3.低氧對呼吸調(diào)整缺氧對呼吸中樞直接作用是抑制,并與缺氧程度呈正有關(guān):輕度缺氧時:通過外周化學(xué)感受器傳入沖動興奮呼吸中樞作用,能反抗缺氧對中樞直接抑制作用，體現(xiàn)為呼吸增強(qiáng)。嚴(yán)重缺氧時:來自外周化學(xué)感受器傳入沖動，反抗不了缺氧對呼吸中樞抑制作用，因而可使呼吸削弱，甚至停頓。第28頁4.PCO2、H+和PO2三個原因在調(diào)整呼吸中互相作用

PCO2升高時，[H+]也隨之升高，二者作用總和起來，使肺通氣較單獨(dú)PCO2升高時為大；

[H+]增加時，因肺通氣增大排出更多CO2,PCO2下降，抵消了一部分H+刺激作用。

另外CO2含量下降，也使[H+]有所減少。這二者均使肺通氣增加較單獨(dú)[H+]升高時為?。籔O2下降時，也因肺通氣量增加，呼出較多CO2，使PCO2和[H+]下降，而削弱了低氧刺激作用。

當(dāng)只變化一種原因時，三者引發(fā)肺通氣反應(yīng)程度基本接近第29頁三呼吸運(yùn)動調(diào)整

(

一)運(yùn)動時通氣機(jī)能變化運(yùn)動時伴隨強(qiáng)度增大，機(jī)體為適應(yīng)代謝需求，需要消耗更多O2和排出更多CO2，為此，通氣機(jī)能將發(fā)生對應(yīng)變化。

詳細(xì)體現(xiàn)：潮氣量安靜時500ml2023ml以上，呼吸頻率隨運(yùn)動強(qiáng)度而增加，由12-18次/分40-60次/分肺通氣量增加。運(yùn)動時肺通氣變化規(guī)律：較低強(qiáng)度運(yùn)動時,以潮氣量↗為主，而以大強(qiáng)度運(yùn)動時,以呼吸頻率↗為主；且在一定范圍內(nèi)，肺通氣與運(yùn)動強(qiáng)度呈正有關(guān)，超出范圍后，肺通氣↗大于運(yùn)動強(qiáng)度↗。動脈第30頁不一樣強(qiáng)度運(yùn)動肘，潮氣量和呼吸頻率變化

第31頁(二)運(yùn)動過程中肺通氣量時相性變化：

運(yùn)動開始后，通氣量立即迅速上升，隨后在前一時相升高基礎(chǔ)上，出現(xiàn)連續(xù)遲緩上升；運(yùn)動結(jié)束時，肺通氣量同樣是先出現(xiàn)迅速下降，隨后遲緩地恢復(fù)到安靜時水平。

快時相：通氣量迅速升、降時相慢時相：遲緩升、降時相中等強(qiáng)度運(yùn)動：主要是靠呼吸深度增加劇烈運(yùn)動：主要是靠呼吸頻率增多第32頁(二)運(yùn)動時呼吸調(diào)整

運(yùn)動時肺通氣多原因調(diào)整1神經(jīng)調(diào)整①條件反射影響②大腦皮質(zhì)運(yùn)動中樞影響③本體感受性反射影響2體液調(diào)整①CO2增加對呼吸影響②缺氧對呼吸影響③[H+]增加對呼吸影響3溫度調(diào)整第33頁附、運(yùn)動時合理呼吸

(一)減小呼吸道阻力在劇烈運(yùn)動時，為減少呼吸道阻力，人們常采取以口代鼻，或口鼻并用呼吸。其利有三：①減少肺通氣阻力，增加通氣；②減少呼吸肌為克服阻力而增加額外能量消耗，推遲疲勞出現(xiàn)；③暴露滿布血管口腔潮濕面，增加散熱途徑