运动和氧运输系统共16页文档
氧的运输与利用
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氧的运输与利用
•缺氧
概述 缺氧的原因与机制
– 低张性缺氧 – 血液性缺氧 – 循环性缺氧 – 组织性缺氧
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氧的运输与利用
缺氧Ⅰ
•Ⅰ. 低张性缺氧hypotonic hypoxia
•特征 •PaO2 减少
•乏氧性缺氧
•1. 原因与机制
•组织
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•供氧
•用氧
氧的运输与利用
缺氧的概念与类型 •概念：
•概 述(2)
•由于组织供氧不足或不能充分利用氧时，所引起 •的组织代谢、功能，甚至形态结构发生异常变化 •的一种病理过程。
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氧的运输与利用
•外呼吸 •血液 •循环
•组织
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氧的运输与利用
•乏氧性
•缺氧
概述 缺氧的原因与机制 机能代谢变化
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氧的运输与利用
•机能代谢改变(1)
•以低张性缺氧为例
呼吸系统
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•早期 •PaO2↓
•呼吸深快
•PO2
•外周化学感受器 •呼吸中枢兴奋
•代偿
•严 重 •急性
•慢性
•PaO2
•呼吸中枢↓
•肺水
•失代偿
肿
•外周化学感受器对缺氧氧敏的运感输与性利用
•Ⅱ. 血液性缺氧hemic hypoxia
•特征 •Hb量减少，质改变
•PaO2正常
•isotonic hypoxemia
缺氧Ⅱ
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氧的运输与利用
•1. 原因与机制
缺氧Ⅱ
•(1)Hb量↓—— 贫血 •(2)Hb质改变
循环与运输课件
7.循环与运输
了解循环系统 活动1：测量心率 活动2：探究影响心跳快慢的因素
官生送送中人 运的到到获体 送二全全取从 到氧身身的（ 体化各各氧呼 外碳处处气吸 。和的，和系
其细是养统 它胞通料） 废中过被和 物的（循（ 被。血环消 循细液器化 环胞）官系 器产运运统
）
• 循环器官包括：（血管）、（心脏）。在 我们的身体中，有一套由（血管）组成的 遍布全身的管道系统，（血液）在这套管 道系统中循环流动，完成物质的（运输）。
活动2：探究影响心 跳快慢的因素
在一天中我们的心跳快慢会发生 一些变化，有些时候会感到心跳 加快，全身发热，甚至流出汗来。 那么，心跳的快慢究竟与哪些因
素有关呢？
影响心跳快慢的因素：
• 在一天中我们的心跳快慢会发生一 些变化，有些时候会感到心跳（加 快），全身（发热），甚至流出汗 来。
那么，心跳的快慢究竟与哪些 因素有关呢？
与外界刺激、紧张心情、运动 剧烈程度、身体素质等有关 。
心跳快慢与运动剧烈程度有关， 运动越剧烈，心跳越快。 心跳快慢与外界刺激有关， 有外界刺激，心跳加快。 心跳快慢与紧张心情有关， 心情紧张，心跳加快。 心跳快慢与身体素质有关， 身体素质好，心跳加快。
• 正常成年人在平静状态下的心率 是75次左右。儿童的心率一般略 高于成年人。
• 一、测量心率
活动1：测量心率
制作一个简易的听诊器，测 测自己和同学的心率。 材料：塑料漏洞，胶皮管 制作方法：将漏斗和胶皮管连通上。 测心率的方法： （1）心率是心脏每分钟跳动的次数。 （2）测量时保持平静。 （3）可以通过测量30秒钟的心跳次数， 从而计算出心率。
思考：
心跳和脉搏的频率一 致吗？还能找出几种 测量脉搏的方法？
生理学┃氧的运输
生理学┃氧的运输生理学· 呼吸第三节气体在血液中的运输血液是运输O2和CO2的媒介。
经肺换气摄取的O2通过血液循环运输到机体各器官和组织，供细胞利用；细胞代谢产生的CO2经组织换气进入血液循环，运输到肺排出体外。
O2和CO2均以物理溶解和化学结合两种形式进行运输。
根据Henry定律，气体在溶液中溶解的量与其分压和溶解度成正比，与温度成反比。
温度为38℃时，1个大气压下，O2和CO2在100ml血液中溶解的量分别为2.36ml和48ml。
按此计算，动脉血PO2为100mmHg，每100ml血液含溶解的O20.31ml；静脉血PCO2为46mmHg，每100ml血液含溶解的CO2 2.9ml。
安静时，正常成年人心输出量约5L/min，因此，物理溶解于动脉血液中的O2流量仅约15ml/min，物理溶解于静脉血液中的CO2流量约为145ml/min。
然而，即使在安静状态下，机体耗氧量约250ml/min，CO2生成量约200ml/min；运动时机体的耗氧量和CO2生成量将成倍增加。
显然，单靠物理溶解的形式来运输O2和CO2是远不能适应机体的代谢需要。
实际上，机体在进化过程中形成了非常有效的O2和CO2的化学结合运输形式。
由表5-3可见，血液中的O2和CO2主要以化学结合的形式存在，而物理溶解形式所占比例极小；化学结合可使血液对O2的运输量增加65～140倍，对CO2的运输量增加近20倍。
虽然血液中以物理溶解形式存在的O2和CO2很少，但很重要，起着“桥梁”作用。
在肺换气或组织换气时，进入血液的O2和CO2都是先溶解在血浆中，提高其分压，再发生化学结合；O2和CO2从血液释放时，也是溶解的先逸出，降低各自的分压，化学结合的O2或CO2再解离出来，溶解到血浆中。
物理溶解和化学结合两者之间处于动态平衡。
下面主要讨论O2和CO2的化学结合形式的运输。
一、氧的运输血液中所含的O2仅约1.5％以物理溶解的形式运输，其余98.5％则以化学结合的形式运输。
8.355气体在血液中的运输
下中 上
一、氧的运输
（三） 氧离曲线 意义: ①肺泡PO2在一定范围内降低时，不会明显缺 氧；
②VA/Q不匹配，即使呼吸加强, 肺泡通气量↑,
也无助O2的摄取。
一、氧的运输
中段40-60mmHg较陡（释放段） 反映：Hb释放O2 表明：PO2降低能促大量氧离， 血氧饱和度下降显著(90％～75％) 意义: 维持正常安静时组织的氧供
一、氧的运输
（四） 影响氧离曲线的因素
2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DpG) DpG↑ →氧离曲线右移 DpG↓ →氧离曲线左移
机制： ①能与Hb结合形成盐键→Hb构型变为T型； ②能提高[H+]↑→波尔效应→Hb对O2亲和力↓
一、氧的运输
（四） 影响氧离曲线的因素 e.g.高原缺氧→RBC无氧代谢↑→DpG↑→曲
一、氧的运输
（四） 影响氧离曲线的因素 温度
T↑→氧离曲线右移 T↓→氧离曲线左移 机制： T↑→H+的活度↑→ 氧离易 e.g. 组织代谢↑→局部 T↑、CO2和H+ ↑ →氧 离易 ;
一、氧的运输
（四） 影响氧离曲线的因素
机制： T↓→H+的活度↓→氧离难 e.g.低温麻醉时，有利于降低组织耗氧量 冬天，末梢循环↓→氧离难→易冻伤
下中 上
一、氧的运输
（四） 影响氧离曲线的因素
PH和PCO2 PCO2↑/PH↓[H+]↑→氧离曲线右移 PCO2↓/PH↑[H+] ↓→氧离曲线左移
波尔效应(Bohr effect) -- 酸度对Hb与O2亲和力的 影响
一、氧的运输
（四） 影响氧离曲线的因素
意义： 组织：CO2扩散入血→血液[H+]↑→曲线 右移→促氧离 肺脏：CO2扩散入肺泡→血液[H+] ↓→曲 线左移→促氧合
氧气在体内的运输方式
氧气在体内的运输方式
氧在体内的运输方式有两种：即结合氧与溶解氧.
1．结合氧
进入血液的氧,绝大部分与血红蛋白结合形成“氧合血红蛋白”,这部分氧就叫结合氧,是氧的主要运输方式.
2、溶解氧
另有一小部分氧以物理状态形式直接溶解于血液内,这部分氧就叫溶解氧,在临床上具有重要意义.
正常情况下,成人每100毫升血液含血红蛋白约14.0g(克),每克血红蛋白可结合1.34毫升的氧,血液经过肺毛细血管过程中,约97％的血红蛋白与氧结合,故100毫升血液中结合氧量为1.34×14×97％=18.2毫升(每100毫升含血红蛋白按14克计算).此外,常压状态下(1个大气压)每100毫升血液可物理溶解0.3毫升的氧.血液中“氧含量”是血液中物理溶解氧和血红蛋白结合氧的总和,所以常压下每100毫,升动脉血含氧应为18.2+0.3=18.5毫升,且主要以结合氧的方式进行运输.血液中的溶解氧虽然仅0.3毫升,但具有重要意义,因为只有游离态的氧才能被组织细胞所利用,结合氧在血液内必须转变为游离氧后才能弥散到组织中,参与机体的新陈代谢.。
氧运输与氧代谢演示文稿
• 4 肺 泡 气 — 动 脉 血 氧 分 压 差 ： 年 轻 人 ， 1520mmHg，老年人可达37mmHg左右。
第三页，共35页。
二 氧运输 两种方式
• 1 物理溶解：尽管在氧运输中不起主要 作用，但可直接影响动脉血氧饱和度， 决定血浆和组织间氧分压差，从而影响 氧在血液和组织间弥散。当PaO2降至3040mmHg以下时，即低于正常人组织水平 氧分压时，动脉血氧饱合度便会下降， 血浆和组织间的氧分压差减少，出现组 织氧供障碍。
0.6。
第十五页，共35页。
生理性氧供依赖性
正常情况
异常应情况下 （氧需＞氧供）
生理性氧供依赖性
出现
氧耗不依赖于氧供
可满足机体需要
组织通过增加
O2ER满足需要
VO2开始依赖于DO2 并呈线性下降
此时VO2仍 非依赖于DO2
DO2下降至
临界氧输送时
正常人临界氧输送为330ml/m2/min，此时的O2ER为0.33
第八页，共35页。
氧耗（VO2）
即单位时间内全身组织消耗的氧量 应注意：组织从循环中摄取氧的量不一定是细胞 能量代谢过程中氧的实际需要量，故氧耗是反映
组织利用氧的指标，这主要决定于组织功能代谢状 态。
第九页，共35页。
正常状态下可自我调节，但在严重病理情 况下，如休克、感染、ADRS、急性肝衰等，由 于血液再分配，病灶血供锐减，出现氧供依赖 性消耗，失代偿时可出现组织缺氧，超过组织 代偿能力就会造成线粒体内氧缺乏。
第十页，共35页。
氧耗计算公式
• VO2=（动脉血氧含量CaO2 –静脉血氧含量 CvO2）× CI
• 正常值：110—180ml/min/m2
第十一页，共35页。
教学课件：第三章运动氧供应
力量训练
进行力量训练如举重、俯卧撑等， 增加肌肉力量。
综合训练
结合耐力训练和力量训练，全面提 升肌肉性能。
05 案例分析
专业运动员的氧供应特点
高效血红蛋白携氧能力
01
专业运动员的红细胞数量和血红蛋白含量较高，能够更有效地
携带氧气至肌肉组织。
强大的心肺功能
02
专业运动员的心肺系统经过长期训练，能够更有效地摄取氧气
结合新技术和新方法（如代谢 组学、基因组学等）开展运动 氧供应的研究，以更全面地了 解其生理和病理机制。
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06 总结与展望
运动氧供应的总结
运动氧供应是维持人体运动能力的重 要因素，涉及呼吸、循环和肌肉等多 个系统的协同作用。
运动氧供应的调节机制包括神经调节、 体液调节和呼吸调节等，这些机制共 同作用以保证人体在运动时的氧供应。
运动时，人体通过增加呼吸频率和深 度、提高心输出量和增加肌肉血流量 等机制来满足肌肉对氧的需求。
运动强度越大，机体对氧的需求 量越高，呼吸和循环系统的负担
加重，以提供更多的氧气。
高强度运动时，肌肉的需氧量增 加，通过增加心输出量和呼吸频
率来满足肌肉的氧气需求。
运动强度对呼吸和循环系统的刺 激作用有助于提高机体的心肺功
能和耐力水平。
运动持续时间对氧供应的影响
运动持续时间越长，机体对氧 的需求量越高，呼吸和循环系 统的负担持续加重。
血红蛋白是红细胞中的重要成分，负责运输氧气，其含量和携氧能力直接影响氧气 的运输效率。
血液循环系统的效率对运动中的氧气供应至关重要，强健的心血管系统能够更好地 满足身体运动时的氧气需求。
肌肉组织与氧利用
人体氧气的运输PPT课件
临床表现-中毒性呼吸困难
• 中枢抑制药物中毒：吗啡、巴比妥类等中毒 时因呼吸中枢受到直接抑制，呼吸减弱，肺 泡通气减少，有低氧血症及CO2储留。
• 特点：有药物或化学物质中毒史；呼吸缓慢、 变浅伴有呼吸节律的异常
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临床表现-神经精神性呼吸困难
• （1）重症颅脑疾病：呼吸变慢而深，并伴 有节律的异常。
吸中枢，使呼吸加快。
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伴随症状
• 呈发作性伴有哮鸣音： • 伴一侧胸痛： • 伴发热： • 伴咳嗽、咳脓痰： • 伴昏迷：
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问诊要点
• 起病情况、发生的原因和诱因，有无药物、毒 物接触史
• 呼吸困难的表现： • 伴随症状： • 有无排尿、饮食异常，有无高血压、肾病、代
谢疾病病史 • 有无头痛、意识障碍、颅脑外伤史
• 膈肌运动障碍：膈肌病变、膈下病 变 （腹腔积液、腹腔巨大肿瘤、胃 扩张、妊娠末期）
6
病因及发生机制
• 2.心血管系统疾病 • 左和或（右）心衰：左心衰见于高心病、冠心病、
风心病、心肌炎、心肌病 • 心包填塞： • 原发性肺动脉高压和肺栓塞：
7
病因及发生机制
• 3.中毒 • 各种原因引起的中毒：如急慢性肾衰、糖尿on)
• 呼吸运动的完成需要呼吸道、 肺 、循环 、 淋巴及神经系统的共同参与，而胸膜及胸膜 腔 、纵隔 、 胸廓和呼吸肌等则为保证呼吸 运动的必要装置。
3
概念(Definition)
• 呼吸困难是指患者感到空气不足、呼吸费力； 客观上表现为呼吸活动用力，重者有鼻翼扇 动、张口耸肩，甚至出现紫绀(cyanosis)，呼 吸辅助肌也参与活动，或伴有呼吸频率 、 深 度和节律的异常。
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临床表现-呼气性呼吸困难
《运动与氧运输系统》PPT课件
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8
心脏的位置和外形
• 心脏位置——位于胸腔 的中纵隔内。约2/3位 于胸部前正中线的左侧， 1/3在正中线的右侧。
• 心脏外形——呈倒置圆 锥体，（一尖一底2面3 缘；3条浅沟分为4腔）
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10
心腔内部结构
1.上腔静脉 下腔静脉 3.右心室 5.肺静脉 7.左心室
心脏是耗氧量最多的器官之一。心肌纤维所含的线粒体在所有组织 中是最丰富的。心肌能将葡萄糖、乳酸、丙酮酸、氨基酸、脂肪酸、酮体 等用作能源，对各种物质分解氧化的能力比骨骼肌更加旺盛；而且对脂肪 酸、酮体的利用率比一般组织都高。
1）心脏是耗氧最多的器官之一。心脏纤维所含的线粒体在所有组织中 是最丰富的 。运动员在安静状态下心脏能量消耗较少，是机能节省化的 表现。2）心肌能将葡萄糖、乳糖、丙酮酸、氨基酸、脂肪酸、酮体等用 作能源，对各种物质分解氧化的能力比骨骼肌更加旺盛；而且对脂肪酸、 酮体的利用率一般组织高。3）随着运动的进行，心肌血液循环利用乳酸 增加。在剧烈紧张的运动中，由循环中乳酸提供的能量几乎是糖原和脂肪 酸供能的3倍。4）运动对冠状动脉血流的直接影响主要是由于运动引起心 肌代谢加强、耗氧量增加而刺激心肌血流量增加。5）交感神经兴奋对冠 状动脉的直接作用是引起冠状动脉收缩。然而通常刺激交感神经却出现冠 状动脉舒张的效应。
（四）运动心脏研究展望。 对运动员心脏的研究表明，从事耐力性项目的运动员心脏左室增大
明显，从事力量性项目的运动员左室后壁厚度和室间隔厚度增加明显。 青少年运动员心脏的增长发育既受年龄因素的影响，又受运动训练的影 响。在运动训练的影响下，心脏有很大的潜力可动员。训练中应根据心 脏各部位增长的年龄特征，采用适当的训练手段，以利于提高专项素质 和促进心脏形态机能对专项化的适应。
运动与氧运输系统—心血管系统的解剖结构和生理特点(运动解剖生理学课件)
三、实验方法与步骤
2、测量安静时的血压
（2）测试者向左打开血压计阀门，测量前，先检查血压计 的水银柱是否在零位，并认真观察水银柱内有无气泡。然 后松开血压计橡皮球阀门，将袖带内空气完全放出，并将 其缚于右上臂，松紧度要适宜（以能自由伸入两指为宜） ，袖带之下缘应在肘窝之上2—3cm。
三、实验方法与步骤
知识点6-18：血液循环途径
知识点6-18：血液循环途径
知识点6-19：心动周期和心率
（一）心动周期
1. 定义：心脏每收缩和舒张一次构成的一个机械活动周期。 2. 过程 （1）血液回心，心房舒张，血液从大静脉血管流入心房； （2）心房收缩时，心室舒张，血液从心房流入心室； （3）心室收缩时，血液从心室射入大动脉血管。
2. 水银柱不上升的原因有哪些？像皮球阀门未关闭，漏气；或血 压计有问题；
3. 正常人打到180mmHg附近，有高血压的人往上打，低血压的 人不用打到180；但是正常人运动后血压也会升高，所以往上 打；
4. 听到搏动音的同时，也能看到水银柱跳动，以听到的为准； 5. 在听诊的过程中，动脉搏动音的变化是：低→高→低； 6．以消音点或变音点判断舒张压。
提问：为什么脚受伤时要把伤肢抬高？
知识点6-13：动脉血液与静脉血液
➢ 动脉血含氧气（O2）和营养物质丰富； ➢ 静脉血含二氧化碳（CO2）和代谢废物丰富。
提问：动脉管道内流的一定是动脉血吗？
静脉管道内流的一定是静脉血吗？ 肺动脉内流的是静脉血；肺静脉内流的是动脉血。
实验二 人体血压和脉搏的测定与应用
2、测量安静时的血压
（3）测试者将听诊器两耳塞塞入外耳道，使其弯曲方向与 外耳道一致，将听诊器胸件放在右臂肘窝上内侧肱动脉搏 动处，不能塞在袖带下。
22氧运输系统
实验22 运动对氧运输系统影响的研究（研究设计）1 实验目的1.1掌握不同运动强度时通气量、需氧量、吸氧量与运动后过量氧耗测定的实验原理。
1.2了解在不同运动强度时通气量、需氧量、吸氧量与运动后过量氧耗的变化规律。
1.3通过设计型实验设计与研究过程，提高学生的学习兴趣，培养学生综合分析问题和解决问题的能力。
1.4在学习与掌握相关实验技术与技能、大量查阅文献资料的过程中，培养学生的实际操作能力，拓展学生的知识面，丰富学生的专业知识，提高学生的专业素养。
2 实验仪器与试剂2.1运动心肺功能测试系统，Monark功率自行车，测氧仪；2.2呼吸口罩，三通活栓，多氏袋，气量计和秒表50 1003 实验要求3.1要求学生在教师的协助下，独立设计出完整的实验方案，并自主实施。
3.2 掌握运动心肺功能测试系统、Monark功率自行车的使用方法。
4 实验原理及应用4.1实验原理人体运动时，能需要量大增，而能量的来源最总又是通过糖和脂肪的氧化来供给的。
因而，通气量、需氧量、吸氧量与运动后过量氧耗都随能需要量的变化而发生改变。
本实验通过收集运动时和运动后恢复期的呼出气量和分析其中的氧含量的变化，按公式计算出不同强度运动时上述指标的变化。
4.2应用在一定范围内吸氧量可反映运动强度.，运动强度和吸氧量、能耗量成正比。
定量负荷时，训练水平越高，吸氧量、需氧量和运动后过量氧耗越低，恢复时间越短。
5 参考方案5.1熟悉测氧仪的结构与使用方法5.1.1本仪器由氧传感器(氧电极)和直流放大器两部分组成。
氧电极是以铂金为阴极，氯化银做阳极，氯化钾溶液做电解液，当被测气体经过薄膜进入电解池时，溶解的氧分子被还原，而产生电极电流，电极电流与气体中氧含量是成正比的，当该电流经过直流放大器放大并换能后，即可从仪表上读出氧含量的百分数(如图)。
检查电池电压：打开电源开关，将波段开关开到V档。
表针指在红线范围内为电池电压正常，如在红线以下，需要更换电池。