运动生理学-呼吸与运动课件

肺肺肺1n1、掌握评定肺功能有关指标的概念。肺、掌握评定肺功能有关指标的概念。肺通气动力，气体在血液中的运输过程。气通气动力，气体在血液中的运输过程。气体交换过程及影响气体交换的因素。体交换过程及影响气体交换的因素。n2 2、明确呼吸过程。、明确呼吸过程。.n3 3、熟知呼吸对运动的反应和对训练的适、熟知呼吸对运动的反应和对训练的适应。应。n4 4、了解肺通气阻力及调节，气体交换原、了解肺通气阻力及调节，气体交换原理理。教学目的教学目的 1、掌握评定肺功能有关指标的概念。肺通气动力，气体在血液中的2 教学重点教学重点 肺通气、肺换气过程及运动时呼吸肺通气、肺换气过程及运动时呼吸功能的变化。功能的变化。教学难点教学难点 肺通气和肺换气原理肺通气和肺换气原理。教学重点3一、概述一、概述二、肺通气和肺换气二、肺通气和肺换气三、气体的运输三、气体的运输四、呼吸的调节四、呼吸的调节五、呼吸对运动和训练的反应和适应五、呼吸对运动和训练的反应和适应内容提要内容提要一、概述内容提要4空空气气呼呼吸吸道道肺肺泡泡肺肺毛毛细细血血管管肺肺静静脉脉左左心心动动脉脉肺肺动动脉脉毛毛细细血血管管右右心心静静脉脉组组织织细细胞胞O2CO2O2CO2外呼吸外呼吸气体运输气体运输内呼吸内呼吸呼吸概述呼吸：呼吸：人体在进行新陈代谢过程中，不断地从外界环人体在进行新陈代谢过程中，不断地从外界环境中摄取氧并排出境中摄取氧并排出COCO2 2，这种机体与环境之间的气体交换，这种机体与环境之间的气体交换过程，称为呼吸。过程，称为呼吸。空气呼吸道肺泡肺毛细血管肺静脉左心动脉肺动脉毛细血管右心静脉5外呼吸：外呼吸：外界环境与血液在外界环境与血液在肺部实现的气体交换过程肺部实现的气体交换过程。气体运输：气体运输：氧气和二氧化碳氧气和二氧化碳在血液中的运输。在血液中的运输。内呼吸内呼吸：血液与组织细胞间血液与组织细胞间的气体交换过程。的气体交换过程。肺通气：肺通气：肺与肺与外界环境的气体外界环境的气体交换交换。肺换气肺换气：肺泡肺泡与肺毛细血管间与肺毛细血管间的气体交换。的气体交换。呼呼吸吸呼吸全过程呼吸全过程：外呼吸：外界环境与血液在肺部实现的气体交换过程。气体运输：氧6一、肺通气一、肺通气（一）肺通气动力和阻力（一）肺通气动力和阻力1 1、肺通气动力、肺通气动力 由呼吸肌舒缩活动引起的肺内外气压差。由呼吸肌舒缩活动引起的肺内外气压差。腹式呼吸：腹式呼吸：以膈肌运动为主的呼吸型式；以膈肌运动为主的呼吸型式；胸式呼吸：胸式呼吸：以肋间外肌运动为主的呼吸型式。以肋间外肌运动为主的呼吸型式。肺与外界环境的气体交换称为肺与外界环境的气体交换称为肺通气肺通气。一、肺通气（一）肺通气动力和阻力肺与外界环境的气体交换称为肺7 肺内压低于大气压时肺内压低于大气压时吸气吸气，肺内等于大气压时肺内等于大气压时吸气停吸气停；肺内压高于大气压时肺内压高于大气压时呼气呼气，肺内等于大气压时肺内等于大气压时呼气停呼气停。平静呼吸时吸气是主动的，呼气是被动的；深呼平静呼吸时吸气是主动的，呼气是被动的；深呼吸时，吸气和呼气都是主动的。吸时，吸气和呼气都是主动的。(1)肺内压：肺内压：肺泡内的压力称为肺内压肺泡内的压力称为肺内压。呼吸过程中肺内压的变化呼吸过程中肺内压的变化：肺内压低于大气压时吸气，(1)肺内压：肺泡内的压8 胸膜腔内压力为胸膜腔内压力为负压负压，称胸内负压。，称胸内负压。胸内负压胸内负压=大气压大气压肺回缩力肺回缩力 吸气时胸内负压增大，呼气时胸内负压减小。吸气时胸内负压增大，呼气时胸内负压减小。胸内负压的生理意义：胸内负压的生理意义：第一是维持肺的扩张状态，有利于第一是维持肺的扩张状态，有利于肺的泡的气体交换；第二是吸气时负压加大，使心房、静脉肺的泡的气体交换；第二是吸气时负压加大，使心房、静脉和胸导管扩张，压力降低，有利于促进血液和淋巴回流。和胸导管扩张，压力降低，有利于促进血液和淋巴回流。(2)胸膜腔内压：胸膜腔内压：指胸膜腔内的压力。指胸膜腔内的压力。2 2、肺通气阻力、肺通气阻力 弹性阻力：胸廓与肺的弹性阻力。约占的弹性阻力：胸廓与肺的弹性阻力。约占的70%70%。非弹性阻力：气道阻力和组织的粘滞性阻力。非弹性阻力：气道阻力和组织的粘滞性阻力。胸膜腔内压力为负压，称胸内负压。(2)胸膜腔内压：指9肺肺肺10 潮气量潮气量：安静状态下，每次吸入或呼出的气体量称为潮：安静状态下，每次吸入或呼出的气体量称为潮气量气量.正常成年人约正常成年人约500ml500ml 补吸气量补吸气量：平静吸气后再尽力吸气所能吸入的气体量：平静吸气后再尽力吸气所能吸入的气体量.补呼气量补呼气量：平静呼气后再尽力呼气所能呼出的气体量：平静呼气后再尽力呼气所能呼出的气体量.余气量余气量：最大呼气末，肺内所余留的气体量为余气量。：最大呼气末，肺内所余留的气体量为余气量。（二）肺容积和肺容量（二）肺容积和肺容量1 1、肺容积、肺容积 潮气量：安静状态下，每次吸入或呼出的气体量称为潮气量.正常11u 深吸气量深吸气量 是潮气量与补吸气量之和。是潮气量与补吸气量之和。是衡量最大通是衡量最大通气潜力的一个重要指标气潜力的一个重要指标 。u 功能余气量功能余气量 是指平静呼气末仍存在肺内的气体量。是指平静呼气末仍存在肺内的气体量。生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡内气体氧分压和二氧生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡内气体氧分压和二氧化碳分压的变化幅度，保证气体交换的稳定性和连续性，有化碳分压的变化幅度，保证气体交换的稳定性和连续性，有利于肺换气。利于肺换气。2 2、肺容量、肺容量 深吸气量 是潮气量与补吸气量之和。是衡量最大通气潜12u 肺活量（肺活量（VCVC）和时间肺活量（）和时间肺活量（TVCTVC）肺活量：肺活量：最大吸气后尽力所能呼出的气体量称肺活量。最大吸气后尽力所能呼出的气体量称肺活量。男约为男约为3500ml3500ml，女约为，女约为2500ml2500ml，运动员可达，运动员可达7000ml7000ml。反映肺通气的最大能力。反映肺通气的最大能力。时间肺活量时间肺活量：最大吸气后尽力以最快的速度呼气，计算第：最大吸气后尽力以最快的速度呼气，计算第1 1、2 2、3S 3S 末呼出的气量占肺活量的百分比末呼出的气量占肺活量的百分比,分别称为第分别称为第1 1、2 2、3S3S的时间肺活量。能反映肺的弹性变化以及气道是否通畅。的时间肺活量。能反映肺的弹性变化以及气道是否通畅。u 肺总容量：是肺内所能容纳的最大气量。肺活量与余气肺总容量：是肺内所能容纳的最大气量。肺活量与余气量之和。量之和。肺活量（VC）和时间肺活量（TVC）13|时间肺活量时间肺活量肺活量肺活量100%80 60 40 20 时间时间第一秒第一秒第二秒第二秒第三秒第三秒83%96%99%|14图图 肺容量变化的记录曲线肺容量变化的记录曲线平静呼气基线平静呼气基线平静吸气基线平静吸气基线最大呼气水平最大呼气水平最大吸气水平最大吸气水平潮潮气气补补吸吸气气量量补补呼呼气气量量余余气气功功能能余余气气量量深深吸吸气气量量肺肺活活量量余余气气肺肺总总量量返回图 肺容量变化的记录曲线平静呼气基线平静吸气基线最大呼15（三）肺通气量（三）肺通气量1、每分通气量：、每分通气量：（1）概念：每分钟吸入或呼出的气体总量。）概念：每分钟吸入或呼出的气体总量。（2）正常值：）正常值：每分通气量每分通气量=潮气量潮气量 呼吸频率呼吸频率 =500ml 12121818次次minmin-1-1 =6000=60008000ml8000ml（3）影响因素：）影响因素：A 年龄：年龄小，呼吸频率快；潮气量成人最大年龄：年龄小，呼吸频率快；潮气量成人最大 B 性别：呼吸频率女性别：呼吸频率女男，男，23次次min-1 C 代谢情况：代谢加强，呼吸频率和潮气量均增加代谢情况：代谢加强，呼吸频率和潮气量均增加（三）肺通气量1、每分通气量：（1）概念：每分钟吸入或呼出的16通气贮备百分比通气贮备百分比=最大通气量最大通气量-安静每分通气量安静每分通气量最大通气量最大通气量 100%100%2、最大通气量最大通气量（VEmaxVEmax）在最大限度地做深而快的呼吸，在最大限度地做深而快的呼吸，每分钟所能吸入或呼出的最每分钟所能吸入或呼出的最大气量为大气量为VEmaxVEmax。表示肺通气功能的贮备能力。表示肺通气功能的贮备能力。通气贮备百分比=最大通气量-安静每分通气量最大通气量 10173、肺泡通气量：、肺泡通气量：（1）解剖无效腔：从鼻腔到终未细支气管这一段呼吸道。）解剖无效腔：从鼻腔到终未细支气管这一段呼吸道。解剖无效腔的容量约为解剖无效腔的容量约为150ml（2）肺泡通气量：）肺泡通气量：A 概念：进入肺泡与血液进行交换的气体量。概念：进入肺泡与血液进行交换的气体量。肺泡通气量肺泡通气量=（潮气量（潮气量-解剖无效腔气量）解剖无效腔气量）呼吸频率呼吸频率3、肺泡通气量：（1）解剖无效腔：从鼻腔到终未细支气管这一段18思考题：为思考题：为什么深而慢的呼吸比浅而快的呼吸有利？什么深而慢的呼吸比浅而快的呼吸有利？思考题：为什么深而慢的呼吸比浅而快的呼吸有利？19例：甲：潮气量例：甲：潮气量=600ml;呼吸频率呼吸频率=10次次min 乙：潮气量乙：潮气量=400ml；呼吸频率；呼吸频率=15次次min问：肺泡通气量问：肺泡通气量=？每分通气量每分通气量=？通气效率通气效率=？B 深而慢的呼吸意义深而慢的呼吸意义：增加肺泡通气量，提高肺通气效率；增加肺泡通气量，提高肺通气效率；呼吸肌不易疲劳呼吸肌不易疲劳例：甲：潮气量=600ml;呼吸频率=10次minB 20（四）用于肺通气的耗氧量（四）用于肺通气的耗氧量 安静时占安静时占2.4%2.4%，运动时增加，可占，运动时增加，可占10%10%以以上，高达上，高达120ml.min120ml.min-1-1。（四）用于肺通气的耗氧量21二、肺换气二、肺换气（一）气体交换的原理和动力（一）气体交换的原理和动力1 1、气体交换的方式、气体交换的方式：自由扩散。：自由扩散。2 2、气体交换的动力、气体交换的动力气体分压差和性质。气体分压差和性质。分压分压：是指混合气中各组成气体所具有的压力是指混合气中各组成气体所具有的压力氧分压氧分压PoPo2 2 二氧化碳分压二氧化碳分压PcoPco2 2空气中的空气中的 PoPo2 2=760(101.33)20.96%=760(101.33)20.96%=159mmHg空气中的空气中的PcoPco2 2=7600.04%=0.3mmHg(0.04KPa)=7600.04%=0.3mmHg(0.04KPa)人体各处人体各处PoPo2 2、PcoPco2 2存在有差异，如表存在有差异，如表3-13-1。二、肺换气（一）气体交换的原理和动力分压：是指混合气中各组成22表表3-13-1 安静时肺泡气安静时肺泡气/血液和组织内血液和组织内PoPo2 2和和 PcoPco2 2注：单位为注：单位为KPaKPa和和mmHgmmHg30(4.00)50(6.67)100(13.33)40(5.33)40(5.33)46(6.13)组织组织动脉血动脉血静脉血静脉血表3-1 安静时肺泡气/血液和组织内Po2和 Pco2注：单23（二）气体交换过程（二）气体交换过程呼吸膜示意图呼吸膜示意图（二）气体交换过程呼吸膜示意图24 2 2、组织换气、组织换气CO2 CO2 O2 O2O2 O2O2 O2O2 O2O2 O2CO2 CO2 CO2 CO2CO2 CO2CO2 CO2O2 O2O2CO2组织毛细血管组织毛细血管细胞细胞O2 O2 O2O2 O2 O2O2 O2CO2 CO2O2CO2 CO2 CO2 CO2CO2 CO2CO2 CO2O2 O2O2CO2肺泡肺泡肺泡毛肺泡毛细血管细血管1 1、肺换气、肺换气 2、组织换气CO2 CO2O2CO2组织毛细血251 1、气体扩散速度、气体扩散速度。与气体的分压差、扩散面积及溶解与气体的分压差、扩散面积及溶解度呈正比，与气体的分子量的平方根和扩散距离成反比。度呈正比，与气体的分子量的平方根和扩散距离成反比。综合上述因素，综合上述因素，CO2约为约为O2的的2倍。倍。2 2、呼吸膜的通透性和面积。、呼吸膜的通透性和面积。呈正相关呈正相关3 3、通气、通气/血流比值。血流比值。指每分肺泡通气量与每分肺血流指每分肺泡通气量与每分肺血流量（心输出量）的比值。量（心输出量）的比值。约为约为0.840.84最匹配。最匹配。4 4、局部器官血流量。、局部器官血流量。血流量血流量越大，越有利于换气越大，越有利于换气 5 5、温度。、温度。与温度呈成正比。与温度呈成正比。（三）影响气体交换的因素（三）影响气体交换的因素1、气体扩散速度。与气体的分压差、扩散面积及溶解度呈正比，与26运动生理学-呼吸与运动课件27一、运输形式一、运输形式:1 1、物理溶解物理溶解:气体直接溶解于血浆中。气体直接溶解于血浆中。特征特征:量小量小,起桥梁作用；起桥梁作用；溶解量与分压呈正比。溶解量与分压呈正比。2 2、化学结合化学结合:气体与某些物质进行化学结合。气体与某些物质进行化学结合。特征特征:量大量大,主要运输形式。主要运输形式。第二节气体的运输第二节气体的运输一、运输形式:第二节气体的运输28二、氧气的运输二、氧气的运输 （一）（一）O O2 2与血红蛋白的可逆性结合与血红蛋白的可逆性结合物理溶解物理溶解：(1.5%)(1.5%)化学结合化学结合:(98.5%)(98.5%)POPO2 2高高(在肺部氧合在肺部氧合)POPO2 2低低(在组织氧离在组织氧离)HbOHbO2 2Hb Hb+O+O2 2（氧合血红蛋白）（氧合血红蛋白）l O O2 2与与HbHb结合的结合的特征特征:快，氧合非氧化快，氧合非氧化二、氧气的运输 （一）O2与血红蛋白的可逆性结合物理29血红蛋白和氧合血红血红蛋白和氧合血红蛋白蛋白血红蛋白和氧合血红蛋白30l 氧容量氧容量：100ml血液中的血液中的HbHb与与O O2 2结合的最大量结合的最大量称为氧容量。称为氧容量。约约20ml20ml。l 氧含量氧含量：100ml血液中的血液中的HbHb与与O O2 2结合的实际量结合的实际量称为氧含量。称为氧含量。l 氧饱和氧饱和度：度：HbHb与氧结合的程度称为血红蛋白氧饱与氧结合的程度称为血红蛋白氧饱和度（即氧含量占氧容量的百分比）。和度（即氧含量占氧容量的百分比）。氧容量：100ml血液中的Hb与O2结合的最大量称为氧容量31 （二）在血液中的运输过程（二）在血液中的运输过程 肺泡肺泡O2肺部毛肺部毛细血管细血管肌肉毛肌肉毛细血管细血管肌肉肌肉O2HbHbO2（二）在血液中的运输过程 肺泡O2肺部毛细血管肌肉毛细血管32（三）氧离曲线（三）氧离曲线 呈呈“S”S”形形 1.1.氧解离曲线的特征与意义氧解离曲线的特征与意义 l 上段上段:PO:PO2 2（8080100mmHg100mmHg）较平坦较平坦 l 意义意义:保证肺内低氧分压保证肺内低氧分压 时高载氧的能力。时高载氧的能力。高原高原(低气压低气压)PO)PO2 2明显而明显而HbHb结合结合O O2 2量变化不大；量变化不大；轻度呼衰病人肺泡气轻度呼衰病人肺泡气POPO2 2明显而明显而HbHb结合结合O O2 2量变化不大量变化不大。（三）氧离曲线 意义:保证肺内低氧分压 高原(低气压)PO33l 中段中段:(80(8040mmHg)40mmHg)较陡较陡POPO2 2降降低低能能促促进进大大量量氧氧离离，血血氧氧饱和度下降显著。饱和度下降显著。意义意义:维持正常时组织的氧供。维持正常时组织的氧供。中段:(8040mmHg)PO2降低能促进大量氧离，血34 POPO2 2稍有下降稍有下降,HbO,HbO2 2释放大量释放大量O O2 2，血氧饱和度就急剧下降。，血氧饱和度就急剧下降。意义意义:有利于组织换气。剧烈运有利于组织换气。剧烈运动时动时HbOHbO2 2释放更多的氧供组织释放更多的氧供组织利用。利用。l 下段下段:POPO2 2(40(4015mmHg)15mmHg)更陡更陡 PO2稍有下降,HbO2释放大量O2，血氧饱和度就急剧下降352 2、影响氧离曲线的因素、影响氧离曲线的因素 pH值和值和CO2 温度温度 2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 一氧化碳（一氧化碳（CO）当当pH值下降、值下降、PCO2和体温升高、和体温升高、2,3-二磷酸甘二磷酸甘油酸增多时，油酸增多时，Hb对对O2的亲和力下降，氧离曲线的亲和力下降，氧离曲线右下移，从而使血红蛋白释放出更多的右下移，从而使血红蛋白释放出更多的O2，反之，反之则亲和力提高，氧离曲线左移，使血液结合更多则亲和力提高，氧离曲线左移，使血液结合更多的的O2。2、影响氧离曲线的因素 pH值和CO236 煤气中毒：煤气中毒：HbHb与与COCO的亲和力是氧的的亲和力是氧的250250倍倍,可竞争可竞争性地与性地与HbHb结合。当空气中结合。当空气中COCO浓度达到浓度达到0.1%0.1%时，时，HbHb与与COCO结合，生成碳氧合血红蛋白（结合，生成碳氧合血红蛋白（HbCOHbCO为为樱桃红色樱桃红色），就），就失去的携失去的携O O2 2的能力，的能力，造成低氧血症。造成低氧血症。当表浅毛细血管床血液中当表浅毛细血管床血液中去氧去氧HbHb达达5g/100ml5g/100ml以上，呈蓝紫以上，呈蓝紫色称色称紫绀紫绀（一般是缺（一般是缺O O2 2的标志）。的标志）。氧的利用率氧的利用率=动脉血动脉血O2含量含量-静脉血静脉血O2含量含量动脉血动脉血O2含量含量100%（四）氧的利用率（四）氧的利用率 煤气中毒：Hb与CO的亲和力是氧的250倍,可竞争性地与37运输形式运输形式三、三、COCO2 2的运输的运输（一）（一）HCOHCO3 3-形式的运输形式的运输化学结合化学结合95%95%物理溶解物理溶解5%5%；HCOHCO3 3-约约88%88%氨基甲酸血红蛋白约氨基甲酸血红蛋白约7 7%CO2 +H2O碳酸酐酶碳酸酐酶碳酸酐酶碳酸酐酶(肺部肺部)(组织内组织内)（二）氨基甲酸血红蛋白形式的运输（二）氨基甲酸血红蛋白形式的运输在组织在组织 HbNH2 O2+CO2在肺部在肺部H+HCO3-H2CO3HbNHCOOH+O2运输形式三、CO2的运输（一）HCO3-形式的运输化学结合938肺肺换换气气过过程程肺换气过程39在肺在肺 氧与二氧化碳运输形式氧与二氧化碳运输形式在肺 氧与二氧化碳运输形式40在组织氧与二氧化碳运输形式在组织氧与二氧化碳运输形式在组织氧与二氧化碳运输形式41运动生理学-呼吸与运动课件42四、呼吸与酸碱平衡四、呼吸与酸碱平衡血液在运输血液在运输COCO2 2过程中，形成了过程中，形成了H H2 2COCO3 3与与NaHCONaHCO3 3，二者是血液中的，二者是血液中的重要缓冲物质，通常重要缓冲物质，通常H H2 2COCO3 3/NaHCO/NaHCO3 3的比值为的比值为1/201/20。当代谢产物中有大量酸性物质时，它们与当代谢产物中有大量酸性物质时，它们与HCOHCO3 3作用，生成作用，生成H H2 2COCO3 3，后者分解为后者分解为COCO2 2和和H H2 2O O，使血中，使血中PCOPCO2 2上升，导致呼吸运动加强，上升，导致呼吸运动加强，COCO2 2排出量增加，因而血浆中排出量增加，因而血浆中pHpH值的变化不大；值的变化不大；当体内碱性物质增多时，与当体内碱性物质增多时，与H H2 2COCO3 3作用使血中作用使血中NaHCONaHCO3 3等盐浓度的增等盐浓度的增高，于是高，于是H H2 2COCO3 3浓度和浓度和PCOPCO2 2降低，导致呼吸减弱，呼吸的减弱又使降低，导致呼吸减弱，呼吸的减弱又使H H2 2COCO3 3浓度逐渐回升，维持了其与浓度逐渐回升，维持了其与NaHCONaHCO3 3的正常比值，因此对血浆的正常比值，因此对血浆PHPH值的影响也较小。值的影响也较小。四、呼吸与酸碱平衡血液在运输CO2过程中，形成了H2CO3与43一、呼吸中枢一、呼吸中枢 延髓延髓基本呼吸中枢。产生自动节律性呼吸。基本呼吸中枢。产生自动节律性呼吸。有吸气中枢和呼气中枢，两者交互抑制。有吸气中枢和呼气中枢，两者交互抑制。脑桥脑桥呼吸调整中枢。防止过长吸气，调整呼吸节律。呼吸调整中枢。防止过长吸气，调整呼吸节律。大脑皮层大脑皮层随意呼吸调节的部位。随意呼吸调节的部位。脊髓脊髓神经元直接支配呼吸肌。神经元直接支配呼吸肌。还有大脑、下丘脑、边缘系统等部位。还有大脑、下丘脑、边缘系统等部位。第三节第三节 呼吸的调节呼吸的调节一、呼吸中枢第三节 呼吸的调节44二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节1 1、肺牵张反射：、肺牵张反射：由肺扩张或肺缩小所引起的反射性呼吸由肺扩张或肺缩小所引起的反射性呼吸变化。变化。2 2、呼吸肌本体感受性反射、呼吸肌本体感受性反射指呼吸肌本体感受器传入指呼吸肌本体感受器传入冲动所引起的反射性呼吸变化。冲动所引起的反射性呼吸变化。3 3、防御性呼吸反射、防御性呼吸反射 ：如咳嗽反射、喷嚏反射等如咳嗽反射、喷嚏反射等二、呼吸的反射性调节45三、化学因素对呼吸的调节三、化学因素对呼吸的调节 (一一)化学感受器化学感受器化化学学感感受受器器是是指指其其能能接接受受化化学物质刺激的感受器。学物质刺激的感受器。1.1.外周化学感受器外周化学感受器 位于颈内外动脉分叉处的颈位于颈内外动脉分叉处的颈动脉体和主动脉体。动脉体和主动脉体。适宜刺激适宜刺激：对对POPO2 2、PCOPCO2 2、HH+高度敏感。高度敏感。三、化学因素对呼吸的调节 (一)化学感受器46 2.2.中枢化学感受器中枢化学感受器位置：延髓腹外侧的浅表部位位置：延髓腹外侧的浅表部位适宜刺激适宜刺激：对：对H H+高度敏感。因血液中高度敏感。因血液中H H+不易透过血不易透过血-脑屏障，但通过脑屏障，但通过COCO2 2易透过血易透过血-脑屏障进入脑脊液脑屏障进入脑脊液:CO:CO2 2H H2 2OHOH2 2COCO3 3HH+HCOHCO3 3-发挥刺激作用的。发挥刺激作用的。w由于血液中由于血液中H H+不易通不易通过血脑屏障，故血液过血脑屏障，故血液pHpH值的变化对中枢化学感值的变化对中枢化学感受器直接作用不大。中受器直接作用不大。中枢化学感受器也不感受枢化学感受器也不感受O O2 2变化的刺激。变化的刺激。2.中枢化学感受器由于血液中H+不易通过血脑屏障，故血液p47运动生理学-呼吸与运动课件48COCO2 2是维持正常呼吸的重要生理性刺激。是维持正常呼吸的重要生理性刺激。在一定生理范围内，随吸入气中在一定生理范围内，随吸入气中PcoPco2 2升高而呼吸加强，肺通气升高而呼吸加强，肺通气量增加。当吸入气量增加。当吸入气COCO2 2中超过中超过10%10%时呼吸减弱，达时呼吸减弱，达20%20%时出现呼时出现呼吸麻痹。吸麻痹。过度通气后可发生呼吸暂停。过度通气后可发生呼吸暂停。调节途径：外周和中枢两条途径。中枢途径起主要作用。调节途径：外周和中枢两条途径。中枢途径起主要作用。（二）（二）PcoPco2 2对呼吸的运动的调节对呼吸的运动的调节呼吸加深加快呼吸加深加快延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢+外周化学感受器外周化学感受器+中枢化学感受器中枢化学感受器+COCO2 2透过血脑屏障进入脑脊液透过血脑屏障进入脑脊液:CO CO2 2H H2 2OHOH2 2COCO3 3H H+HCOHCO3 3-COCO2 2CO2是维持正常呼吸的重要生理性刺激。（二）Pco2对呼吸49 HH+呼吸加强呼吸加强 HH+呼吸抑制呼吸抑制 机制机制:类似类似COCO2 2 特点：血液特点：血液HH+增加时，增加时，是以刺激外周化学感是以刺激外周化学感受器为主。受器为主。（三）（三）H+对呼吸运动的调节对呼吸运动的调节 （三）H+对呼吸运动的调节503.3.低氧对呼吸的调节低氧对呼吸的调节、缺氧对呼吸中枢的直接作缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制用是抑制,并与缺氧程度呈并与缺氧程度呈正相关正相关:轻度缺氧时轻度缺氧时:通过外周化学通过外周化学感受器的传入冲动兴奋呼感受器的传入冲动兴奋呼吸中枢的作用吸中枢的作用,能对抗缺氧能对抗缺氧对中枢的直接抑制作用，对中枢的直接抑制作用，表现为呼吸增强。表现为呼吸增强。严重缺氧时严重缺氧时:来自外周化学来自外周化学感受器的传入冲动，对抗感受器的传入冲动，对抗不了缺氧对呼吸中枢的抑不了缺氧对呼吸中枢的抑制作用，因而可使呼吸减制作用，因而可使呼吸减弱，甚至停止。弱，甚至停止。3.低氧对呼吸的调节、缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制,并与缺51（五）（五）PCOPCO2 2、H H+、POPO2 2在调节呼吸中的相互作用在调节呼吸中的相互作用三者相互影响，相互作用，既可相互总和而加大，也可相三者相互影响，相互作用，既可相互总和而加大，也可相互抵消而减弱。互抵消而减弱。1 1、当、当PCOPCO2 2升高，升高，H H+也随着增高，两者总和起来使肺通气量也随着增高，两者总和起来使肺通气量增加增加加大效应。加大效应。2 2、当、当H H+增加时，因肺通气量增大使排出的增加时，因肺通气量增大使排出的COCO2 2增多，增多，P PCO2下降，这样就抵消了一部分的刺激作用，肺通气量增加比下降，这样就抵消了一部分的刺激作用，肺通气量增加比H H+单独增加时要少。单独增加时要少。3 3、当、当P PO2下降时，也因肺通气量增大排出的下降时，也因肺通气量增大排出的CO2增多，而增多，而减弱了低氧的刺激作用。减弱了低氧的刺激作用。（五）PCO2、H+、PO2在调节呼吸中的相互作用三者相互影52一、呼吸对运动的反应一、呼吸对运动的反应（一）肺通气功能对运动时的反应（一）肺通气功能对运动时的反应1 1、运动时呼吸加深加快，肺通气量增加。、运动时呼吸加深加快，肺通气量增加。在一定范围内肺通气量的增加与运动强度呈线性相关。在一定范围内肺通气量的增加与运动强度呈线性相关。第四节第四节 呼吸对运动和训练的反应和适应呼吸对运动和训练的反应和适应一、呼吸对运动的反应第四节 呼吸对运动和训练的反应和适应532 2、运动过程中肺通气的时相性变化、运动过程中肺通气的时相性变化 快速增长期、缓慢增长期、稳定期、快速下降期、缓慢下降快速增长期、缓慢增长期、稳定期、快速下降期、缓慢下降期。期。机制：快速增长期和快速下降期是神经调节机制。机制：快速增长期和快速下降期是神经调节机制。缓慢增长期和缓慢下降期是体液调节机制。缓慢增长期和缓慢下降期是体液调节机制。2、运动过程中肺通气的时相性变化 543 3、肺通气量与运动强度、肺通气量与运动强度在一范围内肺通气量与运动强度呈线性关系，超过某一运在一范围内肺通气量与运动强度呈线性关系，超过某一运动强度会失去这种线性关系。动强度会失去这种线性关系。3、肺通气量与运动强度55（二）换气功能对运动的反应（二）换气功能对运动的反应1 1、O O2 2扩散速度加快扩散速度加快2 2、气体交换面积增大（呼吸膜面积、组织处气体、气体交换面积增大（呼吸膜面积、组织处气体交换面积增大）交换面积增大）3 3、氧扩散容量增大、氧扩散容量增大4 4、肌肉的氧利用率提高、肌肉的氧利用率提高运动时肺换气功能的变化：运动时肺换气功能的变化：1 1、2 2、3 3运动时组织换气功能的变化：运动时组织换气功能的变化：1 1、2 2、4 4氧扩散容量：氧扩散容量：是指生物膜两侧的氧分压差为是指生物膜两侧的氧分压差为1mmHg1mmHg时每时每分钟可扩散的氧量，此值大，说明换气效率高。分钟可扩散的氧量，此值大，说明换气效率高。（二）换气功能对运动的反应1、O2扩散速度加快氧扩散容量：是56二、呼吸对训练的适应二、呼吸对训练的适应肺容积肺容积肺通气功能肺通气功能每分通气量：每分通气量：安静时影响不大，亚极量运安静时影响不大，亚极量运动增幅少，最大运动时增加幅度大。说明动增幅少，最大运动时增加幅度大。说明通气贮备量大。通气贮备量大。肺通气效率肺通气效率提高，主要靠呼吸深度增加。提高，主要靠呼吸深度增加。呼吸效率呼吸效率提高，提高，氧通气当量氧通气当量较一般人低。较一般人低。肺换气功能肺换气功能肌肉摄氧能力肌肉摄氧能力增大，肺活量大，延缓肺活量随年龄下降的趋增大，肺活量大，延缓肺活量随年龄下降的趋势。势。氧扩散容量高，随年龄降低的趋势推迟氧扩散容量高，随年龄降低的趋势推迟动动-静脉氧差增大，摄氧和利用氧的能静脉氧差增大，摄氧和利用氧的能力增强。力增强。氧通气当量：氧通气当量：是指每分通气与每分摄氧量的比值，即机体每是指每分通气与每分摄氧量的比值，即机体每吸入吸入1L1L氧所需要的通气量。氧所需要的通气量。二、呼吸对训练的适应肺容积肺通气功能每分通气量：安静时影响不57小结小结1 1、呼吸及呼吸过程的三个环节。、呼吸及呼吸过程的三个环节。2 2、肺通气动力，肺通气的评价指标：肺活量、时间肺活量，、肺通气动力，肺通气的评价指标：肺活量、时间肺活量，肺通气量和最大通气量。肺通气量和最大通气量。3 3、肺换气动力及气体交换过程。、肺换气动力及气体交换过程。4 4、O O2 2和和COCO2 2在血液中的运输形式。在血液中的运输形式。5 5、氧离曲线及其影响因素。、氧离曲线及其影响因素。6 6、呼吸的基本中枢及调整中枢、功能。、呼吸的基本中枢及调整中枢、功能。7 7、呼吸的反射调节，化学因素、呼吸的反射调节，化学因素COCO2 2、O O2 2、H H+对呼吸调节。对呼吸调节。8 8、运动时肺通气功能和肺换功能的变化。、运动时肺通气功能和肺换功能的变化。9 9、呼吸对训练的适应。、呼吸对训练的适应。小结1、呼吸及呼吸过程的三个环节。58练习练习一一.选择题选择题1 1、肺部与外界环境间的气体交换称为、肺部与外界环境间的气体交换称为()()。A.A.呼吸，呼吸，B.B.外呼吸，外呼吸，C.C.内呼吸，内呼吸，D.D.肺通气。肺通气。2 2、肺通气的动力来自、肺通气的动力来自()()。A.A.呼吸肌的舒缩，呼吸肌的舒缩，B.B.胸内压的变化，胸内压的变化，C.C.肺内压的变化，肺内压的变化，D.D.气体的分压差。气体的分压差。3 3、肺换气的动力是、肺换气的动力是()()。A.A.肺泡膜的通透性，肺泡膜的通透性，B.B.气体的理特性，气体的理特性，C.C.气体的分压差，气体的分压差，D.D.局部器官的血流量。局部器官的血流量。4 4、维持胸内负压的必要条件是、维持胸内负压的必要条件是()()。A.A.呼吸道阻力，呼吸道阻力，B.B.胸膜腔密闲，胸膜腔密闲，C.C.呼气收缩，呼气收缩，D.D.吸气收缩吸气收缩5 5、肺泡与肺毛细血管之间的气体交换称为、肺泡与肺毛细血管之间的气体交换称为()()。A.A.外呼吸，外呼吸，B.B.肺换气，肺换气，C.C.内呼吸，内呼吸，D.D.肺通气。肺通气。练习一.选择题59 6 6、下列对肺活量的错误叙述是、下列对肺活量的错误叙述是()()。A.A.潮气量、补吸气量和补呼气量之和，潮气量、补吸气量和补呼气量之和，B.B.深吸气量与补呼深吸气量与补呼气量之和，气量之和，C.C.等于深吸气量，等于深吸气量，D.D.肺总容量减去余气量。肺总容量减去余气量。7 7、肺的有效通气量是指、肺的有效通气量是指()()。A.A.肺通气量，肺通气量，B.B.肺泡通气量肺泡通气量 C.C.最大肺通气量，最大肺通气量，D.D.肺活量。肺活量。8 8、基本呼吸中枢位于、基本呼吸中枢位于()()。A.A.延髓，延髓，B B脊髓，脊髓，.C.C脑桥，脑桥，.D.D大脑。大脑。9 9、血液中调节呼吸运动最重要的理化因素是、血液中调节呼吸运动最重要的理化因素是()()。A.A.缺氧，缺氧，B.PCOB.PCO2 2的变化，的变化，C.HC.H+浓度的变化，浓度的变化，D.D.温度的变化。温度的变化。.1010、缺氧对呼吸运动的调节作用主是通过刺激、缺氧对呼吸运动的调节作用主是通过刺激()()。A.A.延髓呼吸中枢，延髓呼吸中枢，B.B.中枢化学感受器，中枢化学感受器，C.C.长吸中枢，长吸中枢，D.D.外外周化学感受器。周化学感受器。1111、COCO2 2对呼吸的调节作用主要是通过刺激对呼吸的调节作用主要是通过刺激()()。A.A.延髓呼吸中枢，延髓呼吸中枢，B.B.脑桥调整呼吸中枢，脑桥调整呼吸中枢，C.C.延髓化学感受延髓化学感受器，器，D.D.长吸气中枢。长吸气中枢。6、下列对肺活量的错误叙述是()。601 1、名词解释、名词解释 呼吸呼吸 肺活量肺活量 时间肺活量时间肺活量 最大通气量最大通气量 肺通气和肺通气量肺通气和肺通气量 通气通气/血流比血流比 呼吸当量呼吸当量 2 2、怎样评价肺通气功能？、怎样评价肺通气功能？3 3、试述气体交换的过程及影响气体交换的因素。、试述气体交换的过程及影响气体交换的因素。4 4、为什么在说在一定范围内深慢呼吸比浅快呼吸效果好？、为什么在说在一定范围内深慢呼吸比浅快呼吸效果好？5 5、试述和、试述和O O2 2在在COCO2 2血液中的运输过程。血液中的运输过程。6 6、运动训练对肺通气功能和肺换气功能有何影响？、运动训练对肺通气功能和肺换气功能有何影响？作业作业1、名词解释 作业61