运动生理学呼吸机能

PCO2 0.3
海平面空气、肺泡、血液和组织细胞内氧气和二氧化碳分压（mmHg）
气体扩散的速率

单位时间内气体扩散的容积称为气体扩散速率。
气体肺扩散容量


在1mmHg分压差作用下，每分钟通过呼吸膜 扩散气体的量。是评定呼吸气体通过呼吸膜功 能的一项重要指标。常用氧扩散容量来表示， 安静状态下约为20-33ml/min· mmHg。 影响因素 受体表面积、年龄、性别、体位及运动状况的 影响
呼吸系统
第四章 呼吸机能


呼吸运动和肺通气机能 气体交换与运输 呼吸运动的调节 运动对呼吸机能的影响
第一节呼吸运动与肺通气机能

肺通气的动力学 肺通气机能 肺通气机能指标
肺通气的动力学
呼吸运动

呼吸肌: 吸气肌：隔肌、肋间外肌、胸肌、 斜方肌等 呼气肌：肋间内肌和腹壁肌
肺通气机能

肺容量及其变化示意图
肺总容量：肺在最大吸气末所容纳的气体量
几个概念






潮气量（tidal volume TV)：又称为呼吸深度，指每一呼吸周期 中吸入或呼出的气量。平静呼吸时为400~600mL。 补吸气量（inspiratory reserve volume IRV）：平静吸气后，再 最大吸气吸入的气体量。正常成人：1500~2200mL。 深吸气量（inspiratory capacity IC）：补吸气量与潮气量之和。 补呼气量（expiratory reserve volume ERV）：平静呼气后， 再最大呼气时，增补呼出的气体量。正常成人：900~1200mL。 肺活量（vital capacity VC）：最大深吸气后，再做最大呼气时 所呼出的气量。 ♂：3500mL左右，♀：2500mL左右，运动员 可达7000ml。 余气量（residual volume RV）：最大呼气后存留于肺内的气 量。 ♂：1500mL左右，♀：1000mL左右。 功能余气量（fuctional residual capacity FRC）：平静呼气后， 存留于肺中的气量。♂：2500mL左右，♀：2000mL左右。
几个概念





肺通气量（ventilation volume VE）：单位时 间内呼出或吸入的气量。 每分钟通气量＝呼吸深度×呼吸频率 成人安静时：500mL×12~18/min＝6~8L 运动时可达80-150L甚至更多。 肺泡通气量（AV）：指每分钟吸入肺泡的实际能与血液进 行气体交换的有效通气量。 解剖无效腔（anatomical dead space）：吸气时，部分气 体不能进入肺泡，残留在呼吸道内，而呼吸道不具有气体 交换能力，因此称这一部分空腔为解剖无效腔。容量约为 150ml。 肺泡无效腔：进入肺泡的气体，一部分不能与血液进行气 体交换，这称为肺泡无效腔。 生理无效腔（physiological dead space）：解剖无效腔 与肺泡无效腔之和称为生理无效腔。
平静呼吸

吸气


膈肌、肋间外肌收缩→穹窿下降、肋骨上提外翻→ 胸腔容积↑ →肺容积↑→肺内压↓＜大气压→空气入 肺泡 主动过程 膈肌、肋间外肌舒张→胸腔容积↓→肺容积↓→肺内 压↑＞大气压→肺内气体排出 被动过程

呼气


用力呼吸

用力吸气

辅助吸气肌参与收缩→胸腔容积↑↑ →吸气量↑ 主动过程 肋间内肌、腹壁肌参与收缩→胸腔容积↓↓ →呼气量 ↑ 主动过程
肺通气机能的指标


肺活量 连续肺活量 时间肺活量 最大通气量
连续肺活量


连续测定5次肺活量，根据所测数据变化趋势， 判断呼吸机能能力。 判定 如果连续五次测定变化不大，说明身体状况良 好； 如果测定数值连续下降，说明身体状况不佳， 或呼吸肌出现疲劳。
时间肺活量（timed vital capacity）

第二节 气体交换和运输
气体交换
气体运输
气体交换

气体交换原理 肺换气和组织换气 影响换气的因素
气体交换的原理

分压和分压差的概念 分压：混合气体中各组成气体所具有的压力， 分压大小与该气体在混合气体中所占的体积比 利有关。

例：P空气＝101.31kPa，O2所占百分比为21%， 则PO2＝101.31×21%＝21.19kPa
分压差：同一气体在两相之间（气-气，气-液） 的压力差。气体有沿着高分压向低分压移动的 能力，称为扩散或弥散。分压差越大，扩散能 力越强。
人体不同部位氧和二氧化碳分压
气体 分压 PO2 空气 肺泡 159 104 40 动脉 血 100 40 静脉 血 40 46 组织 细胞 0-30 50-80

用力呼气


呼吸形式

膈肌活动为主：膈式呼吸或腹式呼吸 肋间肌活动为主：肋式呼吸或胸式呼吸 在不同的运动过程中要采用不同的方式
肺内压
肺内压：肺泡内的压力 呼吸时肺内压的变化： 吸气：胸腔↑→肺容积↑→肺内压↓＜大气压→ 空气入肺泡→肺内压＝大气压→气体停止入肺


呼气：胸腔↓→肺容积↓→肺内压↑＞大气压→ 空气出肺泡→肺内压＝大气压→气体停止出肺
肺换气和组织换气
胸内压
微量液体 胸膜脏层 胸膜壁层
肺
胸壁
胸膜腔
肺内压
肺弹性回缩力 胸膜脏层

胸内压＝肺内压－肺弹性回缩力
胸内压

胸内压产生
源自文库

胸内压＝肺内压－肺弹性回缩力＝大气压－肺弹性 回缩力 设 大气压＝0；则 胸内压＝－肺弹性回缩力 胸内负压由肺弹性回缩力造成

意义

吸气→肺弹性回缩力↑→胸内负压↑→心房、腔静脉、 胸导管扩张→其压力↓→利于静脉血液、淋巴液回 流
最大吸气之后，以最快速度 进行最大呼气，记录一定时 间内所呼出的气量 正常 第1秒：83% 第2秒：96% 第3秒：99% 分析时第1秒意义最大，它 不仅反映肺活量的大小，而 且反映肺弹性是否降低、气 道是否狭窄等
最大通气量（maximal ventilation volume VEmax ）
最大通气量：以适宜的呼吸频率和呼吸深度进 行呼吸时所测得的每分钟通气量 通气储量的百分比 =（最大通气量-安静通气量）/最大通气量 X100% 评价通气储备能力