生理学呼吸运动
生理学理论指导：呼吸运动
呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性的扩⼤和缩⼩称为呼吸运动。
主要的吸⽓肌为膈肌和肋间外肌，主要的呼⽓肌为肋间内肌和腹肌；此外，还有⼀些辅助吸⽓肌，如斜⾓肌、胸锁乳突肌等。
（1）呼吸的过程：平静呼吸时，吸⽓是主动的，呼⽓是被动的，即：吸⽓动作是由吸⽓肌收缩引起，呼⽓动作则主要是吸⽓肌舒张、肺和胸廓的弹性回缩引起，⽽不是呼⽓肌收缩。
⽤⼒呼吸时，吸⽓和呼⽓都是主动的。
（2）呼吸运动的形式：根据参与呼吸的呼吸肌的主次可以分为腹式呼吸、胸式呼吸和混合式呼吸；根据呼吸的⽤⼒程度可以分为平静呼吸和⽤⼒呼吸。
生理学 呼吸
（4）成因:
肺内压
肺回缩力
(大 气 压) (肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)
迫使脏层胸膜外移使肺扩张 迫使脏层胸膜回位 两种方向相反作用力的代数和 胸内压＝大气压－肺回缩力 胸内压＝0－肺回缩力
结论：
胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相 互抵消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压 力。
过程：肺扩张→肺牵感器兴奋→迷走N→延髓→兴 奋吸气切断机制N元→吸气转化为呼气 。
意义: ①加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加 ②与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。
特征:①敏感性有种属差异； ②正常成人平静呼吸时这种反射不明显，深
呼吸时可能起作用； ③病理情况下(肺充血、肺水肿等)肺顺应性
降低时起重要作用。
血氧饱和度变化小。
意义:保证低氧分压时的高载 氧能力。
2.中段: 坡度较陡。
PO2降低能促进大量氧离
意义:维持正常时组织氧 供。
下
中
上
3.下段: 坡度更陡。 PO2稍有下降,血氧饱和度就急剧下降。
意义:维持活动时组织氧供。
（四）影响氧离曲线的因素 1. Pco2↑ PH↓ Pco2↑PH↓→氧离曲线右移
物理溶解 动态平衡 化学结合
二、氧的运输
(一)物理溶解：(1.5%)
PO2↑(氧合) HbO2
(二)化学结合:(98.5%) 暗红色
鲜红色
PO2↓(氧离) ⒈ O2与Hb的可逆性结合:Hb + O2
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）。
2. O2与Hb结合的特征:
肺泡回缩
(扩张)
透明膜病→呼吸窘迫 综合征。
生理学——呼吸(一)
第五章呼吸第一节肺通气一、肺通气的原理（一）肺通气的动力直接动力：肺内压与外界大气压之间的压力差是肺通气的直接动力。
原动力：呼吸肌的收缩与舒张所引起的呼吸运动是实现肺通气的原动力。
1.呼吸运动呼吸运动：呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律性的扩大或缩小称为呼吸运动。
主要吸气肌：膈肌和肋间外肌；主要呼气肌：肋间内肌和腹肌辅助吸气肌：斜角肌和胸锁乳突肌等（仅在用力呼吸时起作用）（1）呼吸运动的过程：（2）呼吸运动的型式：腹式呼吸：以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动；胸式呼吸：以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动；一般情况下：腹胸混合式呼吸特殊情况：①仅胸式呼吸：妊娠后期女性、腹腔巨大肿块、腹水、胃肠道胀气、腹膜炎等因膈肌运动受限，主要依靠肋间外肌舒缩运动呼吸。
②仅腹式呼吸：胸腔积液、胸膜炎、婴幼儿等因胸廓运动受限，主要依靠膈肌舒缩运动进行呼吸。
2.肺内压❖吸气：肺容积增大，肺内压随之降低，低于大气压后，气体进入肺，随着肺内气体的增加，肺内压逐渐升高，至吸气末，肺内压升高到与大气压相等，吸气停止；❖呼气：肺容积减小，肺内压随之升高，高于大气压后，气体流出肺，随着肺内气体的减少，肺内压逐渐降低，至呼气末，肺内压降低到与大气压相等，呼气停止。
❖总结：肺内压：吸气——先降低后升高；呼气——先升高后降低。
3.胸膜腔内压胸膜腔内压随呼吸运动而发生周期性波动。
平静呼气末，胸膜腔内压较大气压低3~5mmHg，平静吸气末，较大气压低5~10mmHg。
胸膜腔内压在平静呼吸时，始终低于大气压，若以大气压为0计，胸膜腔内压为负压。
用力呼吸时，胸膜腔内压波动幅度增大。
胸膜腔内压=-肺回缩压。
胸膜腔内压由肺回缩压决定。
胸膜腔负压的意义：①不仅扩张肺，而且使肺能随胸廓的张缩而张缩；②作用于胸腔内的腔静脉和胸导管，使之扩张，有利于静脉血和淋巴液的回流保持负压的前提：胸腔保持其密闭性。
（二）肺通气的阻力1.弹性阻力和顺应性（1）顺应性顺应性：是指弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度。
运动生理学呼吸
不同强度运动肘，潮气量和呼吸频率的变化
(二) 运动过程中肺通气量的时相性变化：
运动开始后，通气量立即快速上升，随后在前一时相升高的 基础上，出现持续的缓慢的上升；运动结束时，肺通气量同样 是先出现快速下降，随后缓慢地恢复到安静时的水平。
快时相：通气量迅速升、降 的时相
慢时相：缓慢升、降的时相 中等强度运动：主要是靠呼吸 深度的增加 剧烈运动：主要是靠呼吸频率 的增多
=呼吸深度(潮气量)×呼吸频率 安静时：6-8L 剧烈运动时：80-15OL或更多(180200L) 2 最大通气量：以适宜的呼吸频率和呼吸深度进行呼 吸时所测得的每分通气量，称最大通气量。 一般只做15秒钟通气量的测定，并将所测得的值乘 以4，即为每分最大通气量。是衡量通气功能的重要指 标，可用来评价受试者的通气储备能力。
(二) 运动时呼吸的调节
1 神经调节
①条件反射的影响 ②大脑皮质运动中枢的影响 ③本体感受性反射的影响
2 体液调节
①CO2增加对呼吸的影响 ②缺氧对呼吸的影响 ③[H+]增加对呼吸的影响
3 温度调节
运动时肺通气的多因素调节
附、运动时合理呼吸
(一)减小呼吸道阻力 在剧烈运动时，为减少呼吸道阻力，人们常采用以
4、胸内负压的意义： ① 保持肺泡呈扩张状态,维持正常 呼吸； ② 促进静脉血和淋巴液的回流。
三、运动中的肺通气 (一)呼吸形式 1、呼吸肌： 主要吸气肌：膈肌和肋间外肌 主要呼气肌：肋间内肌和腹壁肌 2、呼吸形式: 胸式呼吸 （以肋肌运动为主） 腹式呼吸 （以膈肌运动为主）
运动时呼吸形式应与运动技术相适应。 (二) 憋气 1、概念 在较深或深吸气后，声门紧闭，然后做用力呼气动作。 2、憋气良好的作用 ①憋气时可反射性地引起肌肉张力的增加，
第六章：呼吸与运动《运动生理学课件》
四、肺换气功能的评定
肺换气功能可用氧扩散容量来评定。 氧扩散容量：是指肺泡膜的氧分压差为1mmHg时每分钟
可扩散的氧量。值大。说明肺换气效率高。 肺的高扩散能力能够保证加快氧从肺泡中扩散到肺毛细 血管，并使它在负荷强度很大时迅速饱和。
在静息情况下，青年男子氧扩散容量为20～33ml/min.mmHg；运
三、影响气体交换的因素
（二）通气／血流比值（VA/Qc）
VA/Qc＝(4200/5000)=0.84：恰好使静脉血全 部动脉化，肺换气效率最高； VA/Qc <0.84：通气不足，血流过剩，部分静 脉血通过通气不良的肺泡，使气体未充分更新， 未能变成动脉血就流回心脏，造成功能性“动－ 静脉短路”； VA/Qc >0.84：通气过剩，血流不足，使静脉 血充分动脉化后仍能有部分肺泡气未能与血液交 换，形成肺泡无效腔。
1、肺通气：是指肺与外界环境之间的气体交换过程。 2、实现肺通气的结构：呼吸道、肺泡、胸膜和胸膜腔。 （1）呼吸道是气体进出肺泡的通道 （2）肺泡是气体交换的场所 （3）呼吸运动（胸廓的节律性运动）是实现肺通气的动 力
一、肺通气功能的评定
（一）肺容积
肺容量：肺能容纳的最大气体量，正常人约为
3900～5200毫升。由以下几部分组成： 1、潮气量：每呼吸周期中，吸入或呼出的气量； 2、补吸气量：平静吸气后，做最大吸气增补吸入 的气量； 3、补呼气量：平静呼气后，做最大呼气增补呼出 的气量； 4、余气量：尽最大力呼气后仍留于肺内的气量；
（一）呼吸方法
正常人安静时的呼吸是经过鼻呼吸的方法 进行的，鼻腔对空气具有净化、湿润和温暖的作 用。但在运动时，为提高呼吸的效率，增加散热 途径，常采取嘴鼻共用的呼吸方法。 当人体进行慢跑时，对氧需求量不是太大 时，采用以鼻吸气、嘴吐气的方式为佳。随着速 度的加快，可增加嘴吐气的深度和频率。对于健 身锻炼者来说，主观感觉必须使用嘴帮忙吸气时， 说明跑步速度太快，此时应适当放慢运动速度。
第5章 呼吸 生理学
肺泡通气量
2.肺泡通气量：每分钟吸入到肺泡，并可与血
液进行有效气体交换的总气量。
解剖无效腔(从鼻至呼吸性细支气管， 生理无效腔 150ml)
肺泡无效腔( 肺泡内未发生其他交换，接近于零）
计算真正的有效的气体交换，须采用肺泡通气量
肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)x呼吸频率
不同呼吸频率、潮气量时的肺通气量及肺泡通气量
4、气体的扩散面积和距离和温度
气体的扩散面积和距离(A,d):
扩散速率与A呈正比；与d呈反比。
温度(T): 扩散速率与T呈正比。
综合以上因素, CO2的扩散速率是O2的 2倍，故临床更容易出现O2扩散的障碍导致 机体缺氧。
二、肺 换 气
肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程。
在气相与液相间完成
〔外界环境
肺毛细血管)
包括肺通气〔肺 外界空气〕
肺换气〔肺泡 肺毛细血管〕
〔2〕气体在血液中的运输。
〔3〕内呼吸又称组织换气
〔血液
组织细胞〕
第一节 肺 通 气
一、肺通气的原理
肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过 程。
(一)肺通气的动力 直接动力：肺内压与大气压之差 原始动力：呼吸运动
1、呼吸运动
防止肺水肿。 ③降低吸气阻力，有利于肺的扩张。
正常及几种2、异胸常廓情弹况性下阻顺力应和性顺曲应线性
胸廓是一个双向弹性体，其弹性回缩力的方向视 胸廓所处的位置而定。
处于自然位置：肺容量 = 肺总容量的67% 无回弹力 小于自然位置：肺容量﹤肺总容量的67% 向外的回弹力
吸气的动力，呼气的阻力 大于自然位置：肺容量﹥肺总容量的67% 向内的回弹力
血氧指标
• 血红蛋白氧容量：特定条件下，每升(L)血液中血红蛋 白所能负载的最大氧量。〔190～200ml/ L血液〕
运动生理学课件第七章呼吸与运动
2020/3/15
运动生理学
42
二、人体正常呼吸运动的调节
（一）反射性调节
肺牵张反射 2020/3/15
运动生理学
呼吸肌本体感受性反射 43
（二）、化学性调节
呼吸的体液调节是通过血液中的化学物质O2、 CO2、H+浓度的变化，刺激中枢和外周化学感受 器，经神经传入到相应的呼吸中枢，进而引起 呼吸的改变
安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸。
平静呼气：被动过程
用力呼气：主动过程
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运动生理学
7
（一）呼吸运动
胸廓体积改变: 呼吸肌收缩——胸腔容积变化——肺容积变化——肺
内压变化——肺泡与大气压力Байду номын сангаас——肺通气。 呼吸肌：
吸气肌：膈肌、肋间外肌。 斜角肌、胸锁乳突肌。
呼气肌：腹壁肌、肋间内肌。
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4. 氧脉搏
人体从心脏每次搏动输出的血量所摄取的 氧量，称为氧脉搏，可用每分摄氧量除以每分 钟心率算得。
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运动生理学
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二、二氧化碳的运输
物理溶解： 7％ 化学结合：93％ ➢化学结合形式有两种：
碳酸氢盐（HCO3-）形式的运输（占70%） 氨基甲酸血红蛋白形式的运输（23%）
①借助呼吸肌训练仪进行； ②长时间的耐力运动训练，如跑步、骑车、游泳等
③用非呼吸的方法来训练膈肌。
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运动生理学
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第二节 肺换气和组织换气
肺泡与肺泡毛细血 管之间的气体交换
肺换气 组织换气
毛细血管与组织 之间的气体交换
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运动生理学
呼吸与运动的生理学关系
呼吸与运动的生理学关系在我们日常生活中，呼吸和运动是两个不可或缺的生理过程。
呼吸是我们身体获取氧气并排出二氧化碳的过程，而运动则是我们身体进行肌肉收缩和骨骼活动的方式。
这两个过程在生理学上有着密切的联系和相互影响。
本文将探讨呼吸和运动之间的生理学关系，并分析它们之间的相互作用。
一、呼吸对运动的影响1. 氧气供应：呼吸过程中，我们吸入的氧气通过肺部进入血液循环，并被输送到身体各个细胞中，供给细胞进行能量代谢。
在运动过程中，我们大量消耗氧气，呼吸系统通过增加呼吸频率和深度，调节氧气的供应，以满足身体的能量需求。
2. CO2排出：运动过程中，我们产生大量的二氧化碳。
如果二氧化碳在体内堆积过多，会导致酸碱平衡紊乱，影响身体机能。
呼吸系统通过增加呼吸频率和深度，加快CO2的排出，维持体内的酸碱平衡。
3. 呼吸肌肉参与：呼吸过程中，胸肌、膈肌等呼吸肌肉收缩和放松，控制肺部的膨胀与收缩，从而实现呼吸。
运动过程中，这些呼吸肌肉也参与肌肉收缩和骨骼运动，协助我们完成各种动作。
呼吸和运动肌肉的协调运动，使得我们能够进行高效的运动。
二、运动对呼吸的影响1. 心肺适应：运动是我们提高心肺功能的重要途径。
通过运动，我们可以让肺部更充分地吸收氧气，同时让心脏跳动更有力，提高心肺功能。
这使得我们在日常生活中的呼吸更加轻松和高效。
2. 肺活量提高：长期从事有氧运动，如跑步、游泳等，可以增加肺活量。
肺活量是指我们一次最大呼吸量，也是呼吸系统的重要指标。
肺活量的提高意味着我们在吸入氧气和排出二氧化碳时，能够更充分地进行气体交换，提高身体的生理健康水平。
3. 呼吸节律调整：运动过程中，我们需要协调呼吸频率与运动幅度。
较慢的运动一般会有较慢的呼吸频率，而较快的运动则需要更快的呼吸频率。
长期进行运动，我们可以通过训练调整呼吸频率，使呼吸更加协调，适应不同的运动强度和节奏。
三、呼吸和运动的相互作用呼吸和运动在生理学上是相互密切联系的，它们之间的相互作用可以增强我们的运动能力和适应性。
生理学：第五章_呼吸
第五章呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸（respiration）。
呼吸的全过程由三个环节组成：①外呼吸，包括肺通气和肺换气；②气体运输；③内呼吸，即组织换气，有时也将细胞内的氧化过程包括在内。
第一节肺通气一、肺通气的原理气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用，动力必须克服阻力，才能实现肺通气。
1.肺通气的动力：肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力，而呼吸运动则是肺通气的原动力。
（掌握）（1）呼吸运动：指呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的过程。
它包括吸气运动和呼气运动。
1）呼吸运动的过程：•吸气过程①（平静）吸气时，膈肌、肋间外肌收缩T胸廓扩大T肺容积扩大T肺内压降低（v大气压气体进入肺T完成吸气。
②用力吸气时，辅助吸气肌也参与收缩。
•呼气过程①（平静）呼气时，膈肌、肋间外肌舒张T肺弹性回缩，容积减小并牵引使胸廓缩小T肺内压增加（＞大气压）T气体排出肺T完成呼气。
②用力呼气时，呼气肌也收缩T胸廓进一步缩小T肺内压进一步增加T更多气体排出肺。
2）呼吸运动的型式：①腹式呼吸和胸式呼吸：膈肌的收缩和舒张可引起腹腔内器官位移，造成腹部的起伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。
肋间外肌收缩和舒张时主要表现为胸部的起伏，这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。
一般情况下，成年人的呼吸运动呈胸式和腹式混合式呼吸。
②平静呼吸和用力呼吸：安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸，呼吸频率为每分钟12〜18次。
当机体运动或吸入气中C◎含量增加而Q含量减少或肺通气阻力增大时，呼吸运动将加深加快，这种呼吸运动称为用力呼吸或深呼吸。
在缺氧、CQ增多或肺通气阻力较严重的情况下，可出现呼吸困难。
（2）肺内压：指肺泡内的压力。
在呼吸过程中，肺内压呈周期性波动。
吸气时，肺内压下降，低于大气压，气体入肺，至吸气末，肺内压与大气压相等。
反之, 呼气时，肺内压升高，高于大气压，气体出肺，至呼气末，肺内压与大气压相等。
生理学 第五章呼吸
胸廓容积>肺容积 胸廓将肺拉大
肺回缩 胸内负压
胸内压=肺内压 - 肺回缩力 =大气压 - 肺回缩力 = - 肺回缩力
呼气末：-3~ -5 mmHg 吸气末：-5~ -10 mmHg
胸内负压作用：
①维持肺泡扩张 状态，使 肺 随胸廓运动而 运动。 ② 利于静脉血 及组织液回流
（二）肺通气的阻力
CO2 + H2O
CA
RBC
H2CO3
HCO3- + H+
Cl（氯转移）
组织： 肺：
（二）氨基甲酸血红蛋白（7%）
HbNH2O2＋H+＋CO2 HbNHCOOH＋O2
① 无需酶的催化， ② 反应迅速、可逆， ③ 主要调节因素是Hb氧合作用。
（三）CO2解离曲线
血液中CO2含量与PCO2的关系曲线
胸廓顺应性
胸廓的顺应性＝ △V（胸腔容积）
△P（跨胸壁压）
肥胖、胸廓畸形 胸膜增厚 腹内占位病变
胸廓顺应性
2.非弹性阻力
①惯性阻力 ②粘滞阻力 ③气道阻力
流速快、湍流、管径小 流速慢、层流、管径大 气道阻力大 气道阻力小
影响气道管径的主要因素
（1）跨壁压 （2）肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 （3）自主神经对气道平滑肌舒缩活动的调节 （4）化学因素的影响
表面张力的作用：
使液体表面积缩小。
（肺塌陷）
2）肺泡表面活性物质：
肺泡Ⅱ型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC)
肺泡表面活性物质的生理作用
降低表面张力: ①降低吸气阻力，减少吸气作功
②维持大小肺泡容积稳定。 小肺泡 DPPC密度大，T较小
生理学 呼吸系统
吸气阻力 肺泡内液体内聚 稳定大小肺泡容积
弹性纤维：弹性回缩力
吸气阻力，呼气动力
分类
胸廓：双向弹性体：弹性回位力
顺应性：外力作用下，弹性体扩张的难易程度。
顺应性＝1/弹性阻力＝容积变化/压力变化 L/cmH2O 粘滞阻力
非弹性阻力 惯性阻力 气道阻力（最常见）
►影响因素：呼吸道口径：与气道r4呈反比 气流速度 气流形式：层流、湍流
在 组 织 氧 与 二 氧 化 碳 运 输 形 式
在 肺 脏 氧 与 二 氧 化 碳 运 输 形 式
第四节 呼吸运动的调节
一、呼吸中枢 中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。
（一）分布：大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓。
1、脊髓：支配膈肌（颈段）、肋间肌和腹肌（胸段）的运动N元
2、低位脑干：脑桥＋延髓：呼吸节律发源地
►肺通气量
1）每分通气量：每分钟内吸入或呼出肺的气量。
＝潮气量×呼吸频率
通气贮量百分比=最大随意通气量－每分通气量 最大随意通气量
×100％
2）肺泡通气量：每分钟吸入肺泡的新鲜空气量，有 效通气量。＝（潮气量－无效腔气量）×频率
无效腔：从鼻到肺泡无气体交换功能的管腔。
解剖无效腔：鼻到终末细支气管 生理无效腔
CO2的运输
O2的运输
第四节 气体在血液中的运输
►运输形式：物理溶解（必需步骤） 化学结合（最为有效）
一、氧的运输 1、氧合：氧和血红蛋白的结合，无铁离子的电子转
移，可逆结合，不属于氧化，生理学称为氧合。
2、血氧饱和度：(氧含量/氧容量）×100％ 动脉：98％，静脉：75％
(一)物理溶解：(1.5%)
(2)N元网络学说：该学说认为，节律性呼吸依赖
运动生理学6-呼吸
CO2透过血脑屏障进入脑脊液: CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3中枢化学感受器+ 外周化学感受器+
延髓呼吸中枢+
呼吸加深加快
2.H+对呼吸的调节 [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
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。
(四)最大通气量 • 以适宜的呼吸频率和呼吸深度进行呼吸时 所测得的每分通气量，称最大通气量。 • 意义：是衡量通气功能的重要指标，可用 来评价受试者的通气储备能力。
第二节 气体交换
(一)气体交换原理 • 1.分压和分压差的概念 • 分压：在混合气体的总压力中，某种气 体所占有的压力。 PO2=760*20.94%=159mmHg PCO2=760*O.04%=0.3mmHg
①平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动 的。
②用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。 ③平静呼吸时，肋间外肌所起的作用＜膈肌。
(二)肺内压
平静吸气初:肺内压 < 大气压→气入肺 平静呼气初:肺内压 > 大气压→气出肺 用力呼吸时:肺内压的升降变化有所增加。
(三)胸内压
• 概念：胸膜腔内的压力。
• 胸内压特点：
阔肌等
呼气肌：肋间内肌和腹壁肌
• 呼吸形式 • 膈式呼吸或腹式呼吸（如倒立的动作）； • 肋式或胸式呼吸（如屈体直角动作）。
医学生理学--呼吸系统
妊娠22-24 w 肺Ⅱ型细胞开始合成 妊娠25～30 w肺泡腔内开始出现 分娩时(40 w )肺泡腔内达高峰
故早产儿易患新生儿呼吸窘迫综合症。
P=
2T r
式中： P ：肺泡液 - 气界面的压 强（ N/m2 ）， T ：肺泡液 - 气界 面的表面张力系数（即单位长度 的表面张力， N/m ）； r ：肺泡 半径（m）。
运动时，由于肺毛细 血管开放的数量和开 放程度增加，有效扩 散面积也大大增加。
3、通气与血流比值的影响※
每分钟肺泡通气量与每分肺血流量之间的比值： V/Q=4.2/5.0=0.84
功能性动-静脉短路
肺泡无效腔增大
整个肺脏的V/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；但因肺
脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性，故临床上更应
平静呼吸特点
吸气——膈肌、肋间外肌收缩引起——主动
呼气——膈肌、肋间外肌舒张引起——被动
用力呼吸 机体活动时或异常情况下引起深 而快的呼吸，也称深呼吸 吸气： 吸气肌、辅助吸气肌收缩 呼气： 吸气肌、辅助吸气肌舒张 呼气肌收缩
特点：吸气和呼气都是主动运动
(二) 呼吸运动形式
a、胸式呼吸：肋间外肌 收缩舒张为主的呼吸运动。 见于肥胖、妊娠、腹 腔巨大肿块、严重腹水等
意义:机体在安静状态下血液Hb对组织的供氧情况。
下段:15～40mmHg 坡度更陡 表明：PO2稍有下降,血氧饱和 度就急剧下降。
意义:维持活动时组织的氧供。
4、影响氧解离曲线的因素
作用于胸腔内其他 器官，如腔静脉和胸 导管等，有利于静脉 血和淋巴液的回流。
3）胸膜腔内的测定
生理学实验呼吸运动的调节
生理学实验呼吸运动的调节【目的】本实验的目的是观察理化因素对呼吸的影响。
【原理】呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反应。
呼吸中枢通过支配呼吸肌的传出神经膈神经和肋间神经、引起呼吸肌收缩，从而产生呼吸运动。
呼吸运动能够维持其节律性，并能适应机体代谢需要的变化，是由于体内存在着完善的调节机制。
体内外的各种刺激可通过体内调节系统的作用而影响呼吸运动。
【实验对象】家兔【器材与药品】BL-420生物信号记录分析系统、哺乳动物手术器械一套、兔台、气管套、注射器(20m1、5mI各一支)、50cm长的橡皮管一条，球胆二个、支架、张力换能器、刺激器、保护电极、马利气鼓、CO2气体、CO2气囊、25%氨基甲酸乙酯、3％的乳酸溶液、钠石灰瓶、生理盐水、纱布及线等。
【方法与步骤】1.麻醉与固定：用25％的氨基甲酸乙酯4ml／kg体重、自耳缘静脉注入，动物麻醉后，取仰卧固定在手术台上。
2.手术：颈部正中切口，气管插管，将气管插管的一侧开口与玛利式气鼓的橡皮管连接，可见描笔随呼吸上下移动，分离双侧迷走神经，穿线备用。
3.连接实验仪器装置：Y型气管插管的一端与张力换能器及生物信号处理采集系统连接，按实验项目逐步进入呼吸运动调节的实验项目，并按实际情况调节相应参数。
【实验项目】1.观察正常呼吸曲线，曲线向上为呼气，向下为吸气，同时观察呼吸频率与深度。
2.增加吸入气中CO2浓度：将装有CO2球胆的皮管口移近气管插管的侧管相距1厘米，打开球胆管的皮管夹子，使CO2随吸气进入气管。
观察高浓度的CO2对呼吸运动的影响。
夹闭球胆，观察呼吸恢复正常的过程。
3.缺O2 ：将气管插管的一侧管通过钠石灰瓶，与盛有一定空气的球胆相连。
之后夹闭气管插管的另一例，使兔呼吸球胆中的空气。
这时，动物呼出的CO2可被钠石灰吸收，随呼吸的进行，球囊中的O2明显减少，观察呼吸运动的变化。
4．增大无效腔：把50cm长的橡皮管连接在气管插管的一侧管上．另一侧管夹闭。
运动生理学第七章呼吸与运动知识点总结
运动生理学第七章呼吸与运动知识点总结呼吸是人体生命活动的重要组成部分，而运动则是人体健康的重要保障。
呼吸与运动之间存在着密切的联系，两者相互影响，共同维持着人体的正常生理功能。
本文将从呼吸和运动的角度出发，总结运动生理学第七章呼吸与运动的知识点。
一、呼吸与运动的关系呼吸与运动之间存在着密切的联系。
在运动过程中，肌肉需要大量的氧气和营养物质来提供能量，同时也会产生大量的二氧化碳和乳酸等代谢产物。
呼吸系统通过吸入氧气和排出二氧化碳的过程，为肌肉提供充足的氧气和清除代谢产物，从而维持肌肉的正常代谢和运动能力。
二、呼吸与运动的生理变化1. 呼吸频率和深度的变化在运动过程中，呼吸频率和深度会随着运动强度的增加而增加。
这是因为肌肉需要更多的氧气和营养物质来提供能量，同时也需要更多的氧气来清除代谢产物。
呼吸频率和深度的增加可以提高肺部的通气量和氧气摄取量，从而满足肌肉的需要。
2. 肺活量和肺顶容量的变化在长期的有氧运动训练中，肺活量和肺顶容量会逐渐增加。
这是因为有氧运动可以提高肺部的弹性和肌肉的耐力，从而增加肺部的容量和肌肉的氧气利用效率。
肺活量和肺顶容量的增加可以提高肺部的通气量和氧气摄取量，从而提高运动能力和耐力。
3. 呼吸肌肉的变化在长期的有氧运动训练中，呼吸肌肉会逐渐增强。
这是因为有氧运动可以提高呼吸肌肉的耐力和力量，从而增加呼吸肌肉的收缩力和肺部的通气量。
呼吸肌肉的增强可以提高肺部的通气量和氧气摄取量，从而提高运动能力和耐力。
三、呼吸与运动的注意事项1. 呼吸要均匀有节奏在运动过程中，呼吸要均匀有节奏，不要过于急促或过于缓慢。
过于急促的呼吸会导致肺部通气不足，过于缓慢的呼吸会导致肺部通气过度，从而影响运动效果和健康。
2. 呼吸要深入肺部在运动过程中，呼吸要深入肺部，使氧气充分进入肺泡，从而提高氧气摄取量。
同时，深入肺部的呼吸也可以帮助清除代谢产物，减轻肌肉疲劳。
3. 呼吸要配合运动节奏在运动过程中，呼吸要配合运动节奏，呼气和吸气的时间要与运动的动作相协调。
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华南师范大学实验报告学生姓名吴婉虹学号20112501037专业生物科学年级、班级11科二课程名称生理学实验实验时间2014年 5 月 20 日实验项目家兔呼吸运动的调节实验指导老师胡学军实验评分家兔呼吸运动的调节室温：25℃左右实验时间：2014年5月20日作者：吴婉虹合作者：陈普俊、陆雪丽、梁伟琪、吴晓丹、许佩珩一、实验对象和材料实验对象：家兔实验试剂：麻醉剂（2%戊巴比妥钠 2ml/Kg ）、生理盐水、50mg/ml尼可刹米注射液实验器具：常规手术器械、手术刀、手术剪、镊子、眼科剪、金冠剪、玻璃分针、棉花、纱布、棉线、小弯钩、烧杯、污物缸、兔手术台、塑料绳、棉签、20ml注射器、1ml注射器、照明灯、保护电极、滑轮、支架、PowerLab生理实验系统、气管插管、张力传器感二、实验方法与步骤（一）动物麻醉固定称重，麻醉（耳缘静脉注射2%戊巴比妥钠2ml/Kg ）、固定（仰式）、剪颈部和胸部剑突位置毛、剪颈部皮肤5 ~ 6cm（二）颈部气管及神经分离手术1.钝性分离颈部肌肉等组织2.暴露气管、穿线、手术刀手术剪T形切口，事先准备好的棉签将气管中的血块弄出，插好气管插管并结扎。
3.分离双侧迷走神经，分别穿2线备用（三）剑突软骨分离手术1. 用手触摸到剑突所在位置后剪毛，用手术刀或手术剪从腹白线剪开约2cm ，不可超出2cm2. 用手术剪小心剪去剑突上面的结缔组织膜，暴露剑突，观察剑突骨柄与膈肌的位置3. 用手术刀小心刮去剑突的骨柄上方组织，用金冠剪小心剪骨柄，注意不要剪断骨柄下方的膈肌。
可见到家兔一呼一吸带动剑突运动。
（四）观察实验项目1. 连接好实验装置，用棉线上的小弯钩勾住剑突，通过滑轮与张力换能器连接，调节好力度大小，设置调节通道2和刺激器参数2. 记录家兔平静呼吸的运动曲线，观察家兔吸气和呼气时候对应的曲线方向3. 增加无效腔：另一侧用止血钳夹闭4. 增加气道阻力：同时夹闭气管插管两侧管5. 肺的牵张反射实验1) 一侧气管胶管用20ml 大注射器吸入20ml 空气，待呼吸运动平稳后，夹闭气管插管的一侧胶管，在家兔吸气之末，用三个呼吸节律时间徐徐向家兔肺内注入20ml 空气，观察记录呼吸运动曲线的变化。
实验后立即打开夹闭的侧管。
2) 同法，于呼气之末用20ml 注射器抽取肺内气体20ml （维持3个呼吸节律时间），观察呼吸的运动曲线6. 注射尼可刹米（50mg/ml,用量0.5ml)7. 迷走神经传导：同时结扎两侧迷走神经，二人同时操作，第一结要紧、狠。
8. 阻断迷走神经传导的基础上，重复步骤4的肺牵张反射实验9. 断双侧迷走神经，分别刺激中枢端和外周端，观察呼吸曲线变化10. 气胸实验：剪开并剪断右侧肋骨三、实验结果通道2 (m V )平静呼吸时，家兔的呼吸肌有节律地收缩和舒张，如图1,所示，家兔的呼吸运动持续地节律性地进行。
图中上升波为吸气期，下降波为呼气期。
通道2 (m V )由图2可以清楚地观察到，用止血钳夹闭一侧气管，增加无效腔，呼吸频率明显增大，呼吸加强。
通道2 (m V )如图3，夹闭两侧气管，增加起到阻力，家兔呼吸加深，呼吸频率减慢。
通道2 (m V )如图4，在吸气末向肺内注入20ml 空气，同时夹闭气管插管的另一侧管，可观察到家兔的呼吸有一段时间停留在呼气阶段。
通道1 (V )通道2 (m V ) 如图5，在呼气末向肺内抽出20ml 空气，同时夹闭气管插管的另一侧管，可观察到家兔的呼吸有一段时间停留在吸气阶段。
通道2 (m V )如图6所示，注入尼可刹米后，家兔呼吸运动曲线无明显变化。
通道2 (m V )如图7所示，结扎家兔的两侧迷走神经，刚开始呼吸运动曲线紊乱，这是由家兔挣扎引起的误差，随后可见吸气延长、加深，呼吸加深变慢。
通道2 (m V ) 如图8所示，结扎迷走神经后，在夹闭一侧气管的情况下，在吸气末向肺内注入20.ml 空气，家兔呼吸运动曲线无明显变化。
通道2 (m V ) 如图9所示，结扎迷走神经后，在夹闭一侧气管的情况下，在在呼气末从肺内抽取20.ml 空气，家兔呼吸运动曲线无明显变化。
通道1 (V )通道2 (m V )如图10，剪断双侧迷走神经后，刺激迷走神经中枢端，家兔呼吸幅度变小，频率加快。
通道1 (V )通道2 (m V ) 如图11，剪断双侧迷走神经后，刺激迷走神经外周端，家兔呼吸运动曲线无明显变化。
通道2 (m V )如图12，形成开放性气胸后，刚开始呼吸运动曲线紊乱，波动较大，这是由家兔挣扎引起的误差，随后可见家兔呼吸幅度和频率都变小。
四、分析与讨论1. 正常的呼吸曲线如图1，正常的呼吸运动，是肋间外肌和膈肌在神经系统控制下进行的有节律的收缩和舒张造成的。
图中升波为吸气期，它主要是由吸气神经元放电产生；而降波为呼气期，它是由呼气神经元放电产生。
膈肌的收缩活动受来自中枢的传出神经支配，传出冲动的节律与频率，影响膈肌的收缩节律、频率与强度。
2.增加无效腔后的呼吸运动在双侧迷走神经保持完整时，增加无效腔后，肺内空气的更新率下降，促使O2分压下降，CO2分压上升；缺氧导致家兔体内的O2含量降低，CO2含量增高；吸入 CO2后同样导致CO2含量上升。
而CO2 对呼吸的影响主要通过中枢化学感受器对呼吸运动起调节作用；而O2对呼吸的影响是通过外周化学感受器实现的。
由于两者的影响同时刺激中枢化学感受器和外周化学感受器，使其反射性的调节使呼吸加深加快。
3.增加气道阻力对呼吸运动的影响如图3，增加气道阻力，家兔呼吸加深，呼吸速率减慢。
是因为增大气道阻力，切断了呼吸系统和外界的联系，制约肺通气的能力，O2无法供应且在不断的消耗，CO2的产生在不断占据肺内环境，导致呼吸系统中O2分压下降，CO2分压上升。
CO2浓度的上升会降低内环境的PH值，刺激呼吸中枢，使呼吸加深。
在膈肌放电中反映呼吸幅度减小，频率较正常由略微减弱，在呼吸曲线上，呼吸速率减慢。
4.肺牵张反射对呼吸运动的影响如图4，在吸气末向肺内注入20ml空气，同时夹闭气管插管的另一侧管，可观察到家兔的呼吸有一段时间停留在呼气阶段。
是因为向肺部注入空气相当于使肺部发生扩张，这种扩张刺激了肺牵张感受器，冲动由迷走神经传入延髓，兴奋吸气切断机制神经元，吸气神经元收到抑制，使得吸气转为呼气。
如图5，在呼气末向肺内抽出20ml空气，同时夹闭气管插管的另一侧管，可观察到家兔的呼吸有一段时间停留在吸气阶段。
是因为从肺部抽气造成了肺部的萎缩，肺牵张感受器受到抑制，信号通过迷走神经传入延髓呼吸中枢的程度减弱，抑制吸气切断机制神经元，吸气神经元抑制解除，使得呼气转为吸气。
5.注射尼可刹米对呼吸运动的影响理论上，注射尼可刹米，可使家兔呼吸运动加深加快。
是因为尼可刹米选择性地兴奋延髓呼吸中枢，也可作用于颈动脉体和主动脉体化学感受器反射性地兴奋呼吸中枢，使呼吸加深加快。
但是在本实验中，注射尼可刹米后，家兔的呼吸运动并无明显变化，推测原因可能有以下两点：一是尼可刹米的注射量不足，由实验指导书上可知，尼可刹米的注射量为2ml/kg，本实验中家兔的体重为约2.5kg，应注射5ml，但是根据老师课件上的要求是每只兔子注射0.5ml，因此推测可能是注射的量太少，不足以引起反应；二是可能兔耳缘静脉注射时，位置有偏差，使得尼可刹米没有进入家兔血液中，无法引起反应。
6.阻断迷走神经对呼吸运动的影响如图7所示，结扎家兔的两侧迷走神经，可见吸气延长、加深，呼吸加深变慢。
这是因为从气管到细支气管的平滑肌中存在牵张感受器，当肺扩张时，牵拉呼吸道使之也扩张，感受器兴奋，冲动经迷走神经传入延髓。
在延髓内通过一定的神经联系使吸气切断机制兴奋，切断吸气转入呼气，这样便加速了吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加，所以切断家兔的两侧迷走神经吸气延长、加深，呼吸加深变慢。
7.阻断迷走神经后的肺牵张反射如图8、图9，阻剪断迷走神经后，在夹闭一侧气管的情况下，在吸气末向肺内注入20ml空气或是在呼气末向肺内抽出20ml空气，家兔呼吸运动没有明显变化。
是因为肺牵张反射的传入神经是迷走神经，阻断迷走神经之后，神经冲动传不到呼吸中枢，所以呼吸频率没有明显变化。
8.剪断双侧迷走神经，分别刺激中枢端和外周端，观察呼吸运动的变化如图10，刺激迷走神经中枢端，家兔呼吸变得浅而快。
是因为迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维，肺的牵张反射包括肺扩张后引起吸气活动的抑制，呼气加强，肺缩小后引起呼气活动抑制，吸气加强的过程。
这两种反射都经由迷走神经传入中枢，调节呼吸运动。
电刺激迷走神经中枢端，引起这两种纤维成分都同时持续兴奋，故家兔的呼吸运动变得浅快。
图11，刺激迷走神经外周端，呼吸运动没有明显变化。
这是因为迷走神经是传入神经，因此刺激外周端，由于反射通路不完整，刺激无法到达呼吸中枢，引起反应。
9.气胸对呼吸运动和胸膜腔内压的影响如图12，形成开放性气胸后，家兔呼吸幅度和频率都很小。
是因为剪掉一侧肋骨使肺受压萎陷，胸膜腔与外界大气直接相交通，胸腔压力等于大气压，而另外一侧胸膜腔仍为负压，低于伤侧，使纵膈向健侧移位，健侧肺亦有一定程度的萎陷。
同时由于健侧胸腔压力仍可随呼吸周期而增减，从而引起纵膈摆动和残气对流，导致严重的通气换气功能障碍，因此呼吸幅度很小，频率也很小。
五、结论1. 增大了无效腔，家兔呼吸频率明显增大，呼吸加强。
2.增加气道阻力，家兔呼吸加深，呼吸速率减慢。
3. 肺牵张反射参与呼吸节律懂得调节。
4. 注射尼可刹米，家兔呼吸运动加深加快。
5. 肺牵张反射是由迷走神经引起的反射活动。
6. 迷走神经在调节正常节律性呼吸的反射活动中是传入神经。
7. 形成开放性气胸后，家兔呼吸幅度和频率都很小。
六、参考文献[1] 王玢，左明雪主编，人体及动物生理学第三版，高等教育出版社[2] 谢景田等，生理学实验第三版，高等教育出版社。