王步标运动生理学 第二章 呼吸与运动

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换气功能对运动的反应
1、O2扩散速度加快 2、气体交换面积增大（呼吸膜面积、组织处气体交换面积 增大）
3、氧扩散容量增大
4、肌肉的氧利用率提高 运动时肺换气功能的变化：1、2、3
运动时组织换气功能的变化：1、2、4
氧扩散容量：是指生物膜两侧的氧分压差为1mmHg时
每分钟可扩散的氧量，此值大，说明换气效率高。
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第一节 肺通气和换气
一、肺通气
肺与外界环境的气体交换称为肺通气。
（一）肺通气动力和阻力
1、肺通气动力 ——由呼吸肌舒缩活动引起的肺内外气压差。 呼吸肌收缩与舒张┄胸廓容积改变┄肺内压力与大
气压力之间形成差异
腹式呼吸：以膈肌运动为主的呼吸型式； 胸式呼吸：以肋间外肌运动为主的呼吸型式。
二、呼吸对训练的适应
增大，肺活量大，延缓肺活量随年龄下降的 趋势。 每分通气量：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。 肺通气功能 说明通气贮备量大。 肺通气效率提高，主要靠呼吸深度增加。 呼吸效率提高，氧通气当量较一般人低。 肺换气功能 氧扩散容量高，随年龄降低的趋势推迟 动-静脉氧差增大，摄氧和利用氧 肌肉摄氧能力 的能力增强。
中段: (80～40mmHg)
较陡 PO 2 降低能促进大量氧离， 血氧饱和度下降显著。 意义:维持正常时组织的 氧供。
下段:PO2 (40～15mmHg)
更陡
PO2稍有下降,HbO2释放大量 O2，血氧饱和度就急剧下降。
意义:有利于组织换气。剧 烈运动时HbO2释放更多的 氧供组织利用。
肺部毛 细血管 肌肉毛 细血管
肺泡
O2 O 2
肌肉
Hb
HbO2
（三）氧离曲线 呈“S”形 1.氧解离曲线的特征与意义
上段:PO2（80～100mmHg）
较平坦 意义:保证肺内低氧分压 时高载氧的能力。 ①高原(低气压)PO2↓明显而Hb结合O2量变化不大； ②轻度呼衰病人肺泡气PO2↓明显而Hb结合O2量变化不大。
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煤气中毒： Hb与CO的亲和力是氧的250倍,可 竞争性地与Hb结合。当空气中CO浓度达到0.1% 时，Hb与CO 结合，生成碳氧合血红蛋白（HbCO为樱桃红 色），就失去的携O2的能力， 造成低氧血症。 当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达5g/100ml以上， 呈蓝紫色称紫绀（一般是缺O2的标志）。
•（四）氧的利用率
氧的利用率=
动脉血O2含量-静脉血O2含 ×100% 量 动脉血O 含量
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四、呼吸与酸碱平衡
• 血液在运输CO2过程中，形成了H2CO3与NaHCO3，二者是血液中 的重要缓冲物质，通常H2CO3/NaHCO3的比值为1/20。 • 当代谢产物中有大量酸性物质时，它们与HCO3作用，生成 H2CO3，后者分解为CO2和H2O，使血中PCO2上升，导致呼吸运动 加强，CO2排出量增加，因而血浆中pH值的变化不大；
• 胸膜腔内压力为负压，称胸内负压。
•
•，呼气时胸内负压减小。
胸内负压的生理意义：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、静脉和胸导管扩张，压力降低，有利于促进血液和 淋巴回流。
2、肺通气阻力
弹性阻力：胸廓与肺的弹性阻力。约占的70%。
肺容积
氧通气当量：是指每分通气与每分摄氧量的比值， 即机体每吸入1L氧所需要的通气量。
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作业
1、名词解释
呼吸 肺活量 时间肺活量 最大通气量 呼吸当量 肺通气和肺通气量 通气/血流比
2、怎样评价肺通气功能？
3、试述气体交换的过程及影响气体交换的因素。 4、为什么在说在一定范围内深慢呼吸比浅快呼吸效 果好？ 5、试述和O2在CO2血液中的运输过程。 6、运动训练对肺通气功能和肺换气功能有何影响？
正常值：一般成年男子的MVV为100~180L/min，
女子的 MVV 为 70~120L/min ，有训练的耐力运
动员的MVV高于一般人。
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思考题：为什么深而慢的呼吸比浅而快的呼吸有利？
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第二节 气体的运输
（二）在血液中的运输过程
ＰCO2↑ CO2透过血脑屏障进入脑脊液: CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3中枢化学感受器+ 延髓呼吸中枢
+
外周化学感受器+
呼吸加深加快
（三） H+对呼吸运动的调 节
[H+]↑→呼吸加强 [H+]↓→呼吸抑制 机制:类似CO2 特点：血液[H+]增加时， 是以刺激外周化学感受器 为主。
3.低氧对呼吸的调节、
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。
1、当PCO2升高，H+也随着增高，两者总和起来 使肺通气量增加——加大效应。 2、当H+增加时，因肺通气量增大使排出的CO2增 多，PCO2下降，这样就抵消了一部分的刺激作 用，肺通气量增加比H+单独增加时要少。 3、当PO2下降时，也因肺通气量增大排出的CO2 增多，而减弱了低氧的刺激作用。
非弹性阻力：气道阻力和组织的粘滞性阻力。
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时间肺活量
100 %
83 %
96 %
99 %
肺活量
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80 60 40 20
第一秒第二秒 第三秒
时间
运动时：随运动强度增加而增加，其所能达到 的最大值称为每分最大通气量。一般人在120140L/min之间；运动员为一般人的2~2.5倍。
• 当体内碱性物质增多时，与H2CO3作用使血中NaHCO3等盐浓度
的增高，于是H2CO3浓度和PCO2降低，导致呼吸减弱，呼吸的 减弱又使H2CO3浓度逐渐回升，维持了其与NaHCO3的正常比值， 因此对血浆PH值的影响也较小。
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Pco2对呼吸的运动的调节
CO2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 Pco 2 升高而呼吸加 强，肺通气量增加。当吸入气 CO 2 中超过 10% 时呼吸减弱， 达20%时出现呼吸麻痹。 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。
缺氧对呼吸中枢的直接作 用是抑制,并与缺氧程度呈 正相关: 轻度缺氧时:通过外周化学 感受器的传入冲动兴奋呼 吸中枢的作用,能对抗缺氧 对中枢的直接抑制作用， 表现为呼吸增强。 严重缺氧时:来自外周化学 感受器的传入冲动，对抗 不了缺氧对呼吸中枢的抑 制作用，因而可使呼吸减 弱，甚至停止。
PCO2、H+、PO2在调节呼吸中的相互作用
(1)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： • • • • 肺内压低于大气压时——吸气， 肺内等于大气压时——吸气停； 肺内压高于大气压时——呼气， 肺内等于大气压时——呼气停。
• 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。
(2)胸膜腔内压：指胸膜腔内的压力。