浅析腹式呼吸提升运动表现的原理

发表时间：2018-05-07T13:39:19.953Z 来源：《医师在线》2018年2月上第3期作者：李妙然

[导读] 如何评价核心稳定性的提高是源于腹式呼吸，如果解决了以上问题，腹式呼吸训练将在运动领域得到广泛应用，为提升运动表现开创一条新思路。

成都体育学院四川成都 610041

摘要目的：综述腹式呼吸的原理、方法及应用现状，为提升运动表现及减少运动损伤提供一种新的思路和方法。方法：阅读专业书籍，查找相关中文及外文文献，全面了解腹式呼吸的原理、方法及应用现状，并对目前腹式呼吸提升运动表现的研究作出分析及展望。结果：核心区稳定性决定运动表现，腹式呼吸能有效锻炼到核心区肌肉—膈肌，而一般的核心训练方法对膈肌针对性不强。结论：腹式呼吸能有效提升运动表现，减少运动损伤。

关键词腹式呼吸核心腹部膈肌

核心稳定性对我们提升运动表现及预防运动损伤至关重要。核心肌群数量庞大，在我们核心这个桶状区域内，有几块不得不提的肌肉，桶状区顶部：膈肌，桶状区底部：盆底肌，而围成桶状区的肌肉也就是我们常提到的腹横肌、前面的腹直肌、腹内外斜肌及后面的腰方肌、竖脊肌等。可是为什么常规的核心训练几乎都在针对围成桶状区周围的肌群，却忽视了桶状区的顶部和底部。核心区为一个整体的功能区域，在此区域内的所有肌群都有其重要功能，且各肌群间功能相互制约和影响，如果不训练膈肌和盆底肌，提高核心稳定性无法实现。

1腹式呼吸相关概述

人体的呼吸最常见的有两种方式:胸式呼吸和腹式呼吸。胸式呼吸是以肋骨和胸骨活动为主,通过胸廓前后、左右径增大从而牵拉肺部来实现的呼吸过程。腹式呼吸（Abdominal Breathing）即在安静舒适的环境下，专注呼吸过程，有意识地延长呼气和吸气的时间,以腹部运动为主进行的有规律呼吸训练［1］。在我们的呼吸过程中，上述两种呼吸方式是无法完全分开的，均占有一定的比例，只是人体在不同的状态下,以其中一种呼吸方式为主,而另一种呼吸方式为辅。

通常认为腹式呼吸过程中呼气和吸气的适宜时间长度比例在3/1，10-20min/次，3-5次/天。早在1938年，美国的Soley和Shock提出腹式呼吸训练治疗［2］的概念。相关研究已证明，腹式呼吸时,膈肌为主要呼吸动力,腹腔内的脏器得到充分的运动，胃肠道蠕动能力增加,促进机体废物、毒素的排除，腹式呼吸可最大限度利用肺泡组织,进行充分的气体交换,增加血氧量，同时胸腔的容积也得到扩大,利于心肌的血供［3］。

2腹式呼吸的分类

腹式呼吸通常分为顺腹式呼吸和逆腹式呼吸。顺腹式呼吸是吸气时腹部向外隆起，呼气时腹部缓慢向脊柱方向回缩，吸气时用鼻腔，呼气时用鼻腔或口鼻并用；逆腹式呼吸是吸气时下腹部回缩，上腹部放松而向外隆起；呼气时下腹部放松而向外隆起，上腹部回缩。我们平常提到的腹式呼吸多为顺腹式呼吸，相对逆腹式呼吸更简便易学。

3腹式呼吸的应用现状

3.1临床上

目前腹式呼吸在临床领域上已应用于多种疾病的干预，如糖尿病便秘并发症［4］、通气综合征、原发性高血压、慢性阻塞性肺病、功能性消化不良［5］。不过总的来说，腹式呼吸作为一项有效的治疗手段，还未被广泛接受，患者更倾向于接受仪器治疗或者手法治疗等，广大患者对腹式呼吸功效的认识还停留在放松、缓解压力等层面。

3.2运动领域

从运动生理学的角度来看，腹式呼吸可以有效提高血氧量，提升肺功能，针对性训练到膈肌和盆底肌，从而增强核心稳定性，但在运动领域，腹式呼吸在提升表现方面的研究很少，未查到相关文献。

3.3康复领域

腹式呼吸已广泛应用于产后及妇科术后盆底肌的功能康复等。

4腹式呼吸提升运动表现的生理学原理分析

腹式呼吸与胸式呼吸最大的区别在于，膈肌是腹式呼吸最重要的动力来源，是以膈肌、腹肌、肋间肌及腰背部肌肉群共同参与的协同运动。核心的顶部-膈肌能得到针对性训练，对整个核心区的稳定性的构建有不可或缺的作用，腹式呼吸时，使腹压增强，增强核心区的刚性稳定，让核心区能更好地传递运动时的力量，减少运动中的能力损耗。同时，核心稳定性是人体灵活性的基础，能帮助人体相对轻松地完成各种复杂的动作，减少运动时受伤的风险。

5腹式呼吸提升运动表现的前景展望

无论是竞技体育还是大众健身，腹式呼吸在提升运动表现方面都有着广阔的前景。腹式呼吸作为一项辅助运动，尤其从青少年时期抓起，在发育阶段系统训练膈肌，增强肺功能，对成年后的运动表现有着不可估量的作用。目前亟待解决的问题是，在腹式呼吸系统训练过程中，需找到某些有效的可以量化的监测评价指标，如何有效评价膈肌的功能，如何评价核心稳定性的提高是源于腹式呼吸，如果解决了以上问题，腹式呼吸训练将在运动领域得到广泛应用，为提升运动表现开创一条新思路。

参考文献

［1］王长虹，丛中．主编．临床心理治疗学．第一版：人民军医出版社，2001：175-176．

［2］ Soley MD, Shock NW. The etology of effort syndrome. Am J Med Sci, 1938, 196: 840- 851.

［3］尤永智．腹式呼吸与长寿［J］．中国医药报，2003-8-4.

［4］彩虹，杨向柳，王素丹，王滢，张秀英．功能性便秘合并糖尿病腹式呼吸改善的分析［J］．糖尿病新世界,2015-2:136. ［5］张力军，杨雪琴．腹式呼吸训练的研究与临床应用进展［J］．北京生物医学工程，2003-3-22(1)：64-65．

呼吸机的一般结构及工作原理

呼吸机的一般结构及工作原理随着医学电子技术的发展，呼吸机的种类和形式越来越多，但它们一般的主要结构和原理基本相似，或者说，它们必须具备基本结构，现分述如下：一、机械呼吸机的动力机械呼吸机的动力来源于电力、压缩气体，或二者的结合。压缩气体由中心供气管道系统提供或由呼吸机可配备的专用空气压缩机产生。 1. 气动机械呼吸机气动机械呼吸机的通气以压缩气体为动力来源，其所有控制系统也都是靠压缩气体来启动。由高压压缩气体所产生的压力，通过机械呼吸机内部的减压阀、高阻力活瓣，或通过射流原理等方式而得到调节，从而提供适当的通气驱动压及操纵各控制机制的驱动压。 2．电动机械呼吸机单靠电力来驱动并控制通气的呼吸机，称为电动机械呼吸机。电动机械呼吸机也需要应用压缩氧气，但只是为了调节吸入气的氧浓度，而不是作为动力来源。电可通过带动活塞往复运动的方式来产生机械通气，或通过电泵产生压缩气体，压缩气体再推动风箱运动而产生通气。 3．电-气动机械呼吸机电-气动机械呼吸机，只有在压缩气体及电力二者同时提供动力的情况下才能正常工作与运转。通常情况是，压缩空气及压缩氧气按不同比例混合后，

既提供了适当氧浓度的吸入气体，也供给了产生机械通气的动力。但通气的控制、调节，及各种监测、警报系统的动力则来自电力，所以这类呼吸机又称为气动-电控制呼吸机。比较复杂的多功能定容呼吸机大多都采用这种动力提供方式。二、供气装置贮气囊或气缸供气装置：这种供气装置常用折叠贮气囊或气缸来输送气体，其外部装有驱动装置。供给病人的潮气量(V T )取决于贮气囊或气缸直径(D)和行程距离(L) V T =πD2/4·L 驱动装置可以直线运动或旋转－直线运动。由于气缸的顺应性小，故V T 较为精确，因此，以气缸作为贮气装置的呼吸机适合于小儿科使用。三、呼吸机的调控系统 80年代以前，呼吸机的调控方式有两种形式：一种是直流电机驱动的呼吸机，通过电压的变化，使其转速发生改变，来控制V T 、E:I等参数。另一种是在用压缩气体的动力的呼吸机，通过针形阀作为可变气阻，来控制吸气和呼气过程及其转换，现代呼吸机大多数采用各种传感器，来“感知”呼吸力学等情况的变化，并经过微电脑分析处理后，发出指令来自动调节V T 、P aw 、E:I等参数。同时，还装备各种监测和报警系统以各种形式显示其数值，显示呼吸机当前状态和调整参数情况。四、安全阀安全阀有两种：一种为呼气安全阀，其结构大多采用直动式溢流阀，其工作原理是将溢流阀与气道系统相连接，当后者的压力在规定范围内时，由于气

呼吸机流量传感器的原理和应用

呼吸机流量传感器的原理和应用西南医院设备科王义辉何金环［摘要］本文介绍了呼吸机使用的流量传感器的原理、结构、种类及应用。［关键词］传感器；热丝；热膜； 1 流量传感器在呼吸机中的作用流量传感器在呼吸机中的应用已有近30年的历史，在中高档呼吸机中被普遍使用。它作为呼吸机气路系统的重要部件，负责将吸入和呼出的气体流量转换成电信号，送给信号处理电路完成对吸入和呼出潮气量、分钟通气量、流速的检测和显示。根据呼吸机功能和设计的不同，流量传感器的检测值不仅仅提供显示，还对呼吸机的控制、报警等起着决定作用，如流量传感器将测量到的实际值馈送到电子控制部分与面板设置值比较,利用两者间的误差控制伺服阀门来调节吸入和呼出气体流量；安装在吸气系统前端的空气和氧气流量传感器生成的信号能帮助微处理器对阀门进行控制，以提供病人所需要的氧浓度；流速和流量的检测值还直接影响到呼气与吸气时相的切换、分钟通气量上下限的报警、流量触发灵敏度、气流实时波形和P-V-环的监测显示等等，流量传感器性能的好坏直接影响到呼吸机参数的准确性和可靠性。 2 流量传感器的原理和应用目前呼吸机的种类和型号很多，采用的流量传感器也各不相同，主要有热丝式、晶体热膜式、超声式、压力感应式、压差式。 2.1 热丝式流量传感器：基本原理是将一根细的金属丝（在不同的温度下金属丝的电阻不同）放在被测气流中,通过电流加热金属丝,使其温度高于流体的温度,

当被测气体流过热丝时，将带走热丝的一部分热量,使热丝温度下降，热丝在气体中的散热量与流速有关，散热量导致热丝温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号，经适当的信号变换和处理后测量出气体流量的大小。测量原理图如图1：图1：热丝式流量传感器原理图在图1中,放置于测量通道中的热丝Rh作为惠斯登电桥的一个桥臂,由运算放大器A1差分放大电桥输出的电压信号;运算放大器A2提供三极管T工作所需要的偏置电压,并使A1 输出信号能够叠加在三极管T的偏置电位上,并被T放大给电桥供电。由电桥电路,A1 ,A2 和三极管构成的反馈回路,能够使热线工作于恒温状态下。在接通电源瞬间,热线电阻很快电流加热,并且,其阻值随即升高,使电桥很快达到平衡状态。当流体流过流量计时,由于热交换的原因,热丝的温度、阻抗将发生变化,使桥路失去平衡,根据输出的反馈电压信号即可以测量出流体的流量。 Drager公司的Savina和Evita系列的呼吸机采用的是热丝式流

精选-无创呼吸机工作原理

无创呼吸机工作原理工作模式无创呼吸机在吸气时提供一个较高的压力支持（IPAP）；在呼气时提供一个较低的压力支持（EPAP）。本呼吸机有三种工作模式，决定IPAP和EPAP之间的切换：自主呼吸模式（S），时间控制模式（T），自主呼吸/时间控制模式（S/T）。还有持续气道正压通气模式（CPAP）提供固定的压力支持。在自主呼吸模式（S），呼吸机追踪患者的吸气和呼气，呼吸机配合患者的自主呼吸频率提供适当的压力支持水平。在时间控制模式（T），医生设定呼吸频率和吸气时间（与设定最长吸气时间IPAP MAX相似）。在固定的吸气时间提供患者固定的呼吸频率。这种模式很少单独使用。在自主呼吸/时间控制模式（S/T），与自主呼吸模式（S）一样，呼吸机配合患者的自主呼吸。但是与时间控制模式（T）一样，医生也可以设定一个最低的呼吸频率，保证患者的呼吸频率不低于这个数值。这是一个后备的呼吸频率，只在患者的自主呼吸频率太低时提供强制的压力支持。这是最常使用的无创机械通气模式。持续气道正压通气模式（CPAP）提供固定的压力支持，常用于睡眠呼吸暂停综合症的患者。触发与切换患者的呼吸节奏与呼吸机提供的压力支持之间必须同步协调才能达到良好的机械通气的效果。呼吸机快速的和可靠的检测到患者的吸气和呼气努力，才能达到人机的同步协调。本呼吸机使用压力和流量传感器精确的测量患者的吸气和呼气努力。本呼吸机通过计算吸气气流的增加来检测到患者吸气的开始。当吸气气流增加到一定水平时，呼吸机则由EPAP转变为IPAP。呼吸机由EPAP到 IPAP的转变称之为触发。相似的，当吸气气流减少到一定水平时，呼吸机则由IPAP转变为EPAP。由IPAP 向 EPAP的转变称之为切换。自动漏气补偿本呼吸机具有独有的自动漏气补偿功能。本呼吸机通过连续的和自动的调整基础气流，检测和补偿漏气，来确保可靠的触发和切换。吸气时间控制吸气时间控制也是本呼吸机所独有的功能，它允许医生对呼吸机花在IPAP的最短时间和最长时间限制进行设置。IPAP的最短时间和最长时间限制是围绕患者理想的自主吸气时间进行设置，为患者能自动切换到EPAP提供一个“机会窗”。IPAP的最短时间限制是通过次要菜单中的IPAP MIN条目进行的，IPAP的最长时间限制是通过主菜单中的IPAP MAX条目进行的。在需要时通过对吸气时间进行有效的限制或者延长，使人机能够同步协调一致

呼吸机常用模式和应用

呼吸机常用模式和应用呼吸机常用模式目录一、通气机工作原理二、机械通气的目的三、机械通气的适应证和应用时机四、机械通气的禁忌证五、人-机的连接六、呼吸机模式选择

七、呼吸机常规参数的调整八、机械通气时的监测九、不同呼吸衰竭的机械通气原则呼吸机行业的2013年发展非常快，又有哪些呼吸机品牌进入了十大品牌的行列呢，让我们一起拭目以待呼吸机品牌吧。有关呼吸机的用法已经很多的ppt文档,本文由北京康迈思科技有限公司,丰台区丰益桥西国贸A8-3007室康迈思呼吸机商城编辑提供,介绍了呼吸机的使用方法,呼吸机的使用步骤和注意事项。一、通气机工作原理

一、机械通气基本原理通气呼吸机-气道压力差气体流量顺着压力差流动氧合改善通气/ 血流比值扩张肺泡减少肺毛细血管-肺泡静水压

二、机械通气的目的 1、纠正急性呼吸性酸中毒 2、纠正低氧血症 3、降低呼吸功消耗 4、预防和治疗肺不张 5、为安全使用镇静剂和肌松剂提供通气保障 6、稳定胸壁

三、机械通气的适应证和应用时机在出现较为严重的呼吸功能障碍时，应使用机械通气。如果延迟实施机械通气，患者因严重缺氧和二氧化碳（CO2）潴留而出现多器官功能受损，机械通气的疗效显著降低。因此，机械通气宜早实施。符合下述条件应实施机械通气：经积极治疗后病情仍继续恶化；意识障碍呼吸形式严重异常，如呼吸频率＞35~40次/min 或＜6~8 次/min ，节律异常，自主呼吸微弱或消失；

血气分析提示严重通气和氧合障碍：PaO2＜50mmHg，尤其是充分氧疗后仍＜ 50mmHg；PaCO2进行性升高，pH动态下降 . 成人应用机械通气的生理学指标通气力学 >35次/min呼吸频率 <3或>20L/min每分通气量 < 20cmHO(绝对值)最大吸气压2 <15ml/kg肺活量气体交换 PaO(FiO>0.6)<50mmHg22

呼吸机的临床应用

呼吸机的临床应用呼吸机是进行机械通气的一种手段，它能维持呼吸道通畅、改善通气、纠正缺氧、防止二氧化碳在体内蓄积，为抢救提供有力的生命支持，使机体有可能度过基础疾病所致的呼吸功能衰竭，创造条件从疾病过程中恢复。目前由于呼吸机的应用日益广泛，使心脏停搏、呼吸衰竭等危重病人的预后大为改善，是呼吸医学的重大进展之一。呼吸机的基本原理从50年至今未有重大改变。呼吸机能否发挥作用，一方面与机器的性能、质量有关；另一方面也与医务人员对呼吸机的熟练掌握，对具体患者的呼吸病理生理改变的了解，以及正确的治疗和护理均有很大关系。使用不当，反而会加重病情的发展。－、呼吸机的治疗作用、指征和禁忌证（一）呼吸机的治疗作用 1、改善通气功能、维持呼吸道内气体的流动常频通气时，由于正压产生对流，可达到是足够的潮气量；高频通气时则利用高频率的振动，促进对流及气体扩散、弥散过程。 2、改善换气功能由于气道内正压可使部分萎陷肺泡扩张，增加气体交换面积，改善通气；同时运用一些特殊的通气方式，如呼气末延长、呼气末屏气、呼气末正压通气（PEEP）等，改变通气与血流灌注比值，减少分流。 3、减少呼吸功呼吸机替代呼吸肌做功，减少了呼吸肌的负荷，使氧耗量降低，有利于呼吸肌疲劳的恢复。（二）呼吸机的临床应用指征 1、由于呼吸停止或通气不足所致的急性缺氧和二氧化碳气体交换障碍。 2、肺内巨大分流所造成的严重低氧血症，外来供氧无法达到足够的吸入氧浓度。 3、在重大外科手术后（如心、胸或上腹部手术），为预防术后呼吸功能紊乱，需进行预防性短暂呼吸机支持。 4、在某些情况下，可暂时人为过度通气，以降低颅内压或在严重代谢性酸中毒时增

呼吸机原理和结构

呼吸机是实施机械通气的工具,临床上已广泛应用于麻醉和ICU中,改善病人的氧合和通气,减少呼吸作功,支持呼吸和循环功能,以及进行呼吸衰竭的治疗,早在1796年,Herholar和Rafn专题报道了应用人工呼吸方法使溺水患者获救,1929年Drinker和Shaw研制成功自动铁肺。直到第二次世界大战前后才逐渐了解了机械通气的原理，并用于心胸外科手术后呼吸支持。1952年斯堪的纳维亚半岛脊髓灰质炎流行，在4个多月内哥本哈根医院收治了2722例，其中315例需用呼吸支持，Ibson 强调呼吸支持和气道管理，总死亡率从87%降到30%。从此人们认识到机械通气的重要性。各种类型的呼吸机逐渐诞生，曾先后有三十多家厂商研制和生产过数百种类型的呼吸机，尤其是近年来，随着微电脑技术在呼吸机领域中的应用，使呼吸机技术得到迅速发展，性能渐趋完善。目前，呼吸机的种类和型号繁多，使用方法各异。但无论呼吸机产品种类和型号如何改进或更新，原理和结构大致相同。了解呼吸机的基本结构有助于合理地应用呼吸机，并及时发现呼吸机使用过程中出现的问题，以便及时处理，使机器故障给病人造成的危害降至最低水平。第1节呼吸机的分类一、按控制方式分类

(一)电动电控型呼吸机驱动和参数调节均由电源控制，如SC5及EV800电动电控呼吸机等，其吸入氧浓度(FIO2)由氧流量调节，缺少精确数字显示，最好另装氧浓度分析仪。 (二)气动气控型呼吸机需4kg/cm2以上氧源和空气源，由逻辑元件控制和调节呼吸机参数。 (三)气动电控型呼吸机是多数现代化呼吸机的驱动和调节方式，如Evita、Servo900C、Bennett7200、Adult star、鸟牌8400及纽邦E-200等。二、按用途分类 (一)成人呼吸机。 (二)婴儿和新生儿呼吸机。

呼吸机的基本工作原理

呼吸机的基本工作原理呼吸机呼吸机是一种人工的机械通气装置，用以辅助或控制患者的自主呼吸运动，以达到肺内气体交换的功能，降低人体的消耗，以利于呼吸功能的恢复。呼吸机的临床应用分为两大类。一类以呼吸系统疾病为主，包括肺部感染，肺不胀、哮喘、肺水肿等影响肺内气体交换功能。此时呼吸机的治疗主要改善肺内气体交换，提高血液中氧浓度和排除二氧化碳。而第二类以外科手术为主，有利于病人麻醉恢复，维持正常的呼吸功能，减少呼吸肌运动，降低氧耗量。（一）呼吸机的基本工作原理任何呼吸机的工作原理都在于气体的压力差，一般呼吸机的工作原理分两种方式 1 、气道正压呼吸机使气体压力增高，通过管道与患者呼吸道插管连接，气体经气道、支气管，直接流向肺泡，此时为吸气期；呼气时呼吸机管道与大气相通，肺泡在大于大气压力，肺泡内气体即自行排除，直至与大气压相等。 2 、胸廓负压将患者的胸部或整个身体置如密闭的容器中，呼吸道与大气相通。当容器中的压力低于大气压时，胸部被牵引扩张，肺泡内压力低于大气压，空气进入肺泡，为吸气期；而当容器压力转为正压时，胸廓受压迫缩小，肺泡内压力增高大于大气压，肺泡内气体排除体外，为呼气期。由于这类呼吸机体积大动力大，通气效率低，目前已被淘汰使用。（二）呼吸机分型根据呼吸机的工作原理，可分为三大类： 1 定压型呼吸机设定压力值。当呼吸机产生正压，气流进入呼吸道，使肺泡扩张，气道压力不断升高，直到预定压力值，呼吸机停止送气，即吸气期结束开始呼气。应用定压型呼吸机，气流速度快，预定压力低，则吸气时间短，潮气量小；而气流速度慢，预定压力高，则吸气时间长。潮气量受肺的顺应性影响，在相同的预定压力下，肺的顺应性好，潮气量大，而肺的顺应性差，潮气量明显降低。因此在临床应用中，定压型呼吸机比较容易产生通气过渡或通气不足。2 定量型呼吸机设定潮气值，当呼吸机送气时，不管患者肺内阻力大小，将设定的潮气量送入气道；呼气时，呼吸道压力下降与大气相通，肺泡内气体排除体外。定量型呼吸机不受患者肺内病变的影响，保证足够的通气量。但必须有压力报警装置，当气道内压力超过设定的范围，呼吸道呼气阀门打开，与大气压相通，气体排出体外，防止气道压力过高，肺泡破裂，产生气胸等严重并发症。 3 持续气流型呼吸机持续送气，当呼气阀门关闭时，气体压力增高，超过患者肺内压力时，气体流向患者气道内，即吸气期；当呼气阀门开放时，气道与外界相通，持续气流直接流向外界，此时肺泡内压力大于大气压，也向外流出，为呼气期。由于气道内有持续气流存在，患者随时能吸气，避免婴幼儿吸气压力小，触发呼吸机同步呼吸困难。婴儿型呼吸机采用此种方法较多。（三）呼吸机的使用方法根据患者年龄、体重和疾病类型选择适当的呼吸机，然后进行安装。不同类型呼吸机的安装要求不同，正确连接气源，呼吸道管道和湿化器，检查压缩空气和压气压力是否相等，空气混合器是否工作，连接测试皮囊，按医师指令调节呼吸机，包括设定呼吸频率、吸气时间，潮气量、呼吸机工作方式、吸入氧浓度等；同时设定各类容量、压力、频率及报警范围，并保持呼吸机开机十分钟，检查呼吸机是否报警，排除各类可疑故障，如管道破裂，湿化器没旋紧漏气等，空气混合器失效氧浓度过高或过低等，必须保证呼吸机正常工作，并通过患者动脉血气分析，及时调整呼吸机的工作方式和工作条件。（四）保养及维修呼吸机为抢救病人的重要工具，因此医院的生物医学工程或电子室必须定期检查，保证呼吸机随时能正常工作。当呼吸机工作1000 小时以上时，还必须定期测试，保证各项参数在正常范围，包括气体流量和压力传感器的测试，空氧混合器的测试和各种呼吸机工作方式的压力，流量波形的测定。呼吸机用毕，所有与患者连接的管道，湿化器，包括呼气端的流量传感器都

专题3.2 细胞呼吸的原理及其应用(核心素养练习)(解析版)

第三单元生命活动的代谢基础专题3.2 细胞呼吸的原理及其应用一、选择题 1．酵母菌是最早被人类利用的微生物。早在公元前3000年，人类就开始利用酵母菌发酵来制作面包、酿造酒类。酵母菌发酵（无氧呼吸）产生酒精的同时还产生（） A．O2B．CO2C．乳酸D．水【答案】B 【解析】酵母菌通过无氧呼吸产生了酒精，同时释放出二氧化碳，没有产生氧气，水和乳酸。2．生物体吸收的O2用于（） A．在线粒体中合成CO2 B．在细胞质中与［H］结合生成水 C．在线粒体中与［H］结合生成水 D．部分形成CO2，部分与［H］结合成水【答案】C 【解析】生物体吸收氧气用于有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上和还原型氢反应生成水。3．研究人员将酿制米酒时密闭容器中三种物质的变化情况绘图如下，那么甲、乙、丙分别代表（） A．氧气、二氧化碳、酒精B．二氧化碳、酒精、氧气 C．氧气、酒精、二氧化碳D．酒精、二氧化碳、氧气【答案】A 【解析】根据分析可知，密封后甲物质的浓度降低，应为氧气，甲下降的同时，乙物质浓度升高，乙应为二氧化碳；一段时间后开始产生丙，丙应为酒精。A正确，BCD错误。故选A。

4．请据图回答：经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况。（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响）（） A．A处上升，B处下降B．A、B两处都下降 C．A处下降，B处上升D．A、B两处都不变【答案】C 【解析】由图可知，小白鼠进行呼吸作用会消耗氧气，产生二氧化碳，装置中的氢氧化钠能够吸收呼吸产生的二氧化碳，故该装置中气体减少，故A侧液面会下降，B侧液面会升高。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。 5．甲组酵母菌进行需氧呼吸，乙组酵母菌进行厌氧呼吸，若两组酵母菌分别产生出等量的CO2，那么它们各自所消耗的葡萄糖量之比是（） A．2﹕1 B．1﹕2 C．3﹕1 D．1﹕3 【答案】D 【解析】假设两组酵母菌呼吸作用产生的二氧化碳都是XmoL，甲组酵母菌进行的是有氧呼吸，根据有氧呼吸方程式计算其消耗的葡萄糖为X/6；乙组酵母菌进行无氧呼吸，根据无氧呼吸方程式计算其消耗的葡萄糖为X/2。因此，甲、乙消耗的葡萄糖之比为X/6：X/2=1：3。故选D。 6．下图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解（①-④表示代谢过程），下列有关说法正确的是（） A．乳酸菌细胞能同时进行②和④过程

细胞呼吸的原理和应用(教学设计)

细胞呼吸的原理和应用一、教材分析 “细胞呼吸”是新人教版高中课程标准实验教科书《生物1?分子与细胞》第五章第三节的内容。教材在这节内容的编排上改变了以往直接传授理论知识的做法，而设计在此之前进行探究实验。引导学生主动参与探究过程，使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能，培养学生的科学探究能力与创造性思维能力。细胞呼吸是细胞内重要的代谢活动。它是发生在细胞内的极其微观的一系列化学反应过程，很难通过非常直观的形式让学生感知，所以一直是教学上的难点。现在通过对酵母菌细胞呼吸方式的探究让学生亲身感受有氧和无氧条件下的细胞呼吸，并从中获得直接经验，不仅在于发展探究能力，而且可以为学生学习“细胞呼吸的过程”作好铺垫。通过酵母菌细胞呼吸方式的探究，学生认识到有氧呼吸和无氧呼吸的条件及产物，为后面学习有氧呼吸和无氧呼吸的过程打下了基础。本节从物质和能量变化的角度介绍了细胞呼吸，包括有氧呼吸、无氧呼吸的过程及呼吸原理的应用，为学生了解不同生物生命活动的过程奠定了基础。它与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、新陈代谢与ATP、光合作用、植物对矿质离子的吸收等内容有密切的联系，同时可以为后面学习细胞的生长、增殖等其他生命活动及规律奠定基础。二、教学目标 1、说出线粒体的结构和功能。 2、说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 3、说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。 4、进行酵母菌细胞的呼吸方式的探究。三、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点及解决方法教学重点：有氧呼吸的过程及原理解决方法：通过课件或挂图阐明有氧呼吸的过程及原理

2、教学难点及解决方法教学难点：⑴细胞呼吸的原理和本质⑵探究酵母菌细胞的呼吸方式解决方法：精心组织相关实验，达到预期效果，实践出真知。四、课时安排 2课时五、教学方法讲解、启发法教具准备：多媒体或挂图六、学生活动 1、指导学生阅读教材，找出需了解的知识点 2、通过探究，思考和讨论启发学生理解细胞呼吸的实质和过程等。七、教学程序第1课时探究1.“问题探讨”：法国化学家拉瓦锡关于细胞呼吸的叙述，引导学生阅读材料并讨论（1）呼吸作用与物质燃烧有什么共同点？（二者都是能量的释放过程）一、细胞呼吸的概念是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。二、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.材料：酵母菌细胞原因：①单细胞真菌②它在有氧、无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌 2.探究的基本步骤一般包括：

呼吸机的作用原理及使用方法

目录 ? 1 基本原理 ? 2 基本功能 ? 3 结构 ? 4 分类 ? 5 通气方式 ? 6 工作参数 ?7 血气分析 ?8 湿化问题 ?9 使用指征 ?10 适应症 ?11 禁忌症 ?12 消毒方法 ?13 参考资料摘要呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。呼吸机呼吸机-基本原理

绝大多数较常用的系由气囊（或折叠风箱）内外双环气路进行工作，内环气路、气流与病人气道相通，外环气路、气流主用以挤压呼吸囊或风箱，将气囊（或风箱内的新鲜气体压向病人肺泡内，以便进行气体交换，有称驱动气。因其与病人气道不通，可用压缩氧或压缩空气。呼吸机-基本功能呼吸机当婴幼儿并发急性呼吸衰竭时，经过积极的保守治疗无效，呼吸减弱和痰多且稠，排痰困难，阻塞气道或发生肺不张，应考虑气管插管及呼吸机。呼吸机必须具备四个基本功能，即向肺充气、吸气向呼气转换，排出肺泡气以及呼气向吸气转换，依次循环往复。因此必须有：⑴能提供输送气体的动力，代替人体呼吸肌的工作；⑵能产生一定的呼吸节律，包括呼吸频率和吸呼比，以代替人体呼吸中枢神经支配呼吸节律的功能；⑶能提供合适的潮气量（VT）或分钟通气量（MV），以满足呼吸代谢的需要；⑷供给的气体最好经过加温和湿化，代替人体鼻腔功能，并能供给高于大气中所含的O2量，以提高吸入O2浓度，改善氧合。动力源：可用压缩气体作动力（气动）或电机作为动力（电动）呼吸频率及吸呼比亦可利用气动气控、电动电控、气动电控等类型，呼与吸气时相的切换，常于吸气时于呼吸环路内达到预定压力后切换为呼气（定压型）或吸气时达到预定容量后切换为呼气（定容型），不过现代呼吸机都兼有以上两种形式。治疗用的呼吸机，常用于病情较复杂较重的病人，要求功能较齐全，可进行各种呼吸模式，以适应病情变化的需要。而麻醉呼吸机主要用于麻醉手术中的病人，病人大多无重大心肺异常，要求的呼吸机，只要可变通气量、呼吸频率及吸呼比者，能行IPPV，基本上就可使用。呼吸机-结构

呼吸机临床应用

随着现代医学的进展,呼吸机越来越多的应用于急危重抢救、麻醉、术后恢复、呼吸治疗和呼吸维持，在医疗设备中占有重要地位。据美国呼吸病学会统计，由于呼吸机的普遍使用，使临床抢救的成功率大约提高了55 %。但由于长时间使用呼吸机,使患者发生院内感染的机率增加,对于使用呼吸机的患者,护理人员应从身心两方面给予患者细致护理,尽可能减轻应用呼吸机带来的不适与痛苦,减少并发症发生率。（一）呼吸机的临床应用 1.呼吸机治疗的目的主要为: (1) 维持适当的通气量,使肺泡通气量满足机体需要。改善气体交换功能,维持有效的气体交换。(2)减少呼吸肌的作功。(3)肺内雾化吸入治疗。(4)预防性机械通气,用于开胸术后或败血症、休克、严重创伤情况下的呼吸衰竭预防性治疗。 2.呼吸机治疗的指征成人的呼吸生理指标达到下列标准的任何一项时，即应开始机械通气治疗： (1)自主呼吸频率大于正常的3倍或小于1/3者。(2)自主潮气量小于正常1/3者。(3)生理无效腔/潮气量>60%者。(4)肺活量<10-15ml/kg者。 (5)PaCO2 >50mmHg (慢性阻塞性肺疾患除外) 且有继续升高趋势，或出现精神症状者。 3.呼吸机治疗的适应症当患者出现呼吸困难或呼吸衰竭症状，应及时使用呼吸机进行机械通气，以防止因低氧或缺氧而引起的器官功能衰竭。在临床实践中，心肺复苏后、中枢神经系统疾病引起肺泡低通气量、成人呼吸窘迫综合征、重症肺炎、严重肺挫伤引起的低氧血症、部分COPD患者、ARDS、呼吸衰竭等病人宜使用。（1）呼吸突然停止或即将停止。（2）在吸入100%氧气的情况下，动脉血氧分压仍达不到50～60mmHg。（3）严重缺氧和二氧化碳储留而引起意识和循环功能障碍。 4.呼吸机与病人的连接方式

呼吸机原理及临床应用

检测方法做简单介绍。 1 呼吸机结构原理及临床中的应用 1.1 呼吸机的临床作用（1）改善通气功能：正确应用呼吸机可有效保证通气量，解除二氧化碳贮留和因通气障碍所致的缺氧，在纠正呼吸性酸中毒和降低PACO2方面有不可替代的优越性。（2）改善换气功能：应用呼吸机纠正肺内气体分布不均，提高氧浓度。特别是呼气末正压的应用，使通气／血流比例失调和肺内分流得到改善。能纠正严重的低氧血症。（3）减少呼吸功能：平静呼吸时，氧耗量在总氧耗量5％以下，而严重呼吸困难时氧耗量可以超过30％，使用呼吸机可全部或部分代替呼吸肌的工作，减少能量消耗，避免呼吸疲劳，并减轻循环负担。总之，呼吸机就是一个给人打气的气桶，不管是什么原因导致的不能呼吸、肺泡氧交换能力不足（如矽肺），呼吸机都可以让人保持呼吸，如果交换不足的话，可提高氧浓度，使其维持住呼吸机能，保持血液中的供氧能力，争取救治时间。 1.2 呼吸机的分类（1）应用场合：急救及转运呼吸机、家用呼吸支持、治疗呼吸机；（2）驱动方式：气动电控、电动电控、气动气控；（3）应用患者：成人、儿童、新生儿。 1.3 呼吸模式（1）IPPV（间歇正压通气）呼吸机最基本的通气方式。吸气相呼吸机将气体压入体内，气道内产生正压，呼气管道与大气相通，胸肺组织弹性回缩将气体排出，直到压力与大气相等；比较多地应用于麻醉机中的呼吸模式。（2）VCV（容量控制通气）输出就是以设定的容量为参考点,主要设定潮气量。（3）PCV（压力控制通气）为控制通气，压力为控制的参数，气体分布均匀，氧和通气良好，需监测潮气量。（4）PSV（压力支持通气）在病人自主呼吸的基础上，每次呼吸得到一定压力的呼吸支持。（5）SIMV（同步间歇指令通气）在病人自主呼吸的基础上，每分钟插入几次有规律的、间隙的指令性通气；从机械通气过度到自主呼吸。（6）PEEP（持续气道正压通气）控制呼吸时，呼气机维持较低的气道正压。目的在于使萎陷的肺泡复张，提高氧分压。（7）CPAP（持续气道正压通气）于吸气期和呼气期均送入恒定的正压气流，使气道保持正压。适用于自主呼吸的病人，作用与PEEP 相似，PSV+PEEP。（8）A/C（辅助控制通气） AV + CV自动选择； AV (辅助通气)———靠患者触发，呼吸机以预置条件提供通气辅助； CV (控制通气)———完全由呼吸机来控制通气的频率、潮气量和吸呼时间比； 1.4 呼吸机主要参数（1）潮气量———Vti、Vte：潮气量是最重要的参数，代表患者单次吸入或呼出气体的体积，一般分VTI 和VTE，分别代表吸入和呼出潮气量。对呼吸机而言，指机器每次向患者传送的混合气体的体积，单位

细胞呼吸原理的应用

《细胞呼吸》导学案（解析版）杨琼安岳中学【学习目标】 1、说出有氧呼吸和无氧呼吸各阶段发生的场所、物质和能量的变化； 2、说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同； 3、说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。【重点和难点】 1.有氧呼吸的生理过程。 2.有氧呼吸过程中物质与能量的变化特点。【课前基础巩固】 1.细胞呼吸主要是指 ① 等有机物在 ② 内氧化分解为 ③ ，释放出能量并生成 ④ 的过程。与体外有机物的燃烧相比，细胞呼吸是在 ⑤ 的条件下有机物被 ⑥ 催化而氧化分解，能量是 ⑦ 释放出来的，没有剧烈的 ⑧ 现象。答案 1.①糖类、脂质和蛋白质②活细胞③二氧化碳或其他产物④ATP ⑤温和⑥酶⑦逐步⑧发光发热 2.有氧呼吸是活细胞在 ① 的参与下，彻底氧化分解 ② ，产生 ③ ，同时释放 ④ 的过程。有氧呼吸的场所是 ⑤ 。 2.①氧气②有机物③二氧化碳和水④大量能量⑤细胞质基质和线粒体 3.有氧呼吸主要包括三个阶段，第一个阶段是在 ① 中，1mol 的葡萄糖分解为2mol 的 ② ，同时产生少量的 ③ ；第二个阶段是在 ④ 中，丙酮酸和水进一步分解为 ⑤ ，同时产生少量的能量；第三个阶段是在 ⑥ 上，前两个阶段产生的 ⑦ 与氧结合，在产生水的同时释放大量的 ⑧ 。 3.①细胞质基质②丙酮酸③氢和能量④线粒体基质⑤CO 2和[H]⑥线粒体内膜⑦[H]⑧能量 4.影响酵母菌细胞无氧呼吸的因素主要有 ① 等，在探究氧气影响细胞呼吸时，通过 ② 等措施隔绝空气，利用 ③ 检验细胞呼吸产生了二氧化碳。 4.①温度、pH 、氧气②密封试管口和液面加油脂层③④澄清的石灰水 5.无氧呼吸是指活细胞无需 ① 参与，通过 ② 的催化作用，把葡萄糖等有机物氧化分解为 ③ 或 ④ 等物质，同时释放 ⑤ 的过程。该过程发生的场所是 ⑥ 。 5.①氧②酶③C 2H 5OH 和CO 2④C 3H 6O 3⑤少量能量⑥细胞质基质 6.细胞呼吸不仅为生命活动提供 ① ，其中间产物还是各种有机物之间转化的 ② 。水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善 ③ ，以增强根系的 ④ ；低温、低氧保存粮食的目的是 ⑤ 。 6.①能量②枢纽③土壤通气条件④细胞呼吸⑤降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗【课堂探究】一、任务一：观看“细胞呼吸”微课视频，自主归纳各阶段物质和能量变化（一）有氧呼吸的过程 1.尝试写出每个阶段的反应式：第一阶段 ① ② + ③ +（少量）能量第二阶段 ④ + ⑤ ⑥ + ⑦ +（少量）能量第三阶段： ⑧ + ⑨ ⑩ +（大量）能量酶酶酶

人教版高中生物必修一第5章第3节细胞呼吸的原理和应用

第3节细胞呼吸的原理和应用一、细胞呼吸的方式 1．探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)酵母菌细胞呼吸的方式 (2)呼吸产物的检测 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 ②产物? ??有氧条件：大量的二氧化碳和水无氧条件：产生酒精，还产生少量的二氧化碳 2．细胞呼吸的类型有氧呼吸和无氧呼吸。

二、有氧呼吸 1．总反应式 C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶 12H 2O ＋6CO 2＋能量。 2．过程 3．概念 (1)场所：细胞质基质和线粒体。 (2)条件：有氧参与、多种酶催化。 (3)物质变化 ①反应物：葡萄糖等有机物。 ②产物：二氧化碳和水。 (4)能量变化：释放能量并生成大量ATP 。 4．有氧呼吸与有机物在体外燃烧的不同特点 (1)有氧呼吸过程温和； (2)有氧呼吸进行时有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放； (3)有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP 中。三、无氧呼吸 1．场所：细胞质基质。 2．类型和过程

(1)物质变化：有机物氧化分解，生成二氧化碳或其他产物。 (2)能量变化：释放出能量并生成少量ATP 。四、细胞呼吸原理的应用 1．有氧呼吸原理的应用 (1)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。 (2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸。 (3)及时松土有利于根系生长。 (4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根变黑、腐烂。 2．无氧呼吸原理的应用 (1)利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。 (2)包扎伤口应选用透气的敷料。 (3)破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，皮肤破损较深时，需清理伤口并注射破伤风抗毒血清等。 1．有氧呼吸每个阶段都产生ATP ，但是产生的量不同。 ( ) 2．无氧呼吸的两个阶段都释放了少量的能量。 ( ) 3．细胞呼吸的产物都是CO 2和水。 ( ) 4．不同生物无氧呼吸所需要的酶都是相同的。 ( ) 5．储存蔬菜、水果时应隔绝O 2，以减弱细胞呼吸。 ( ) 提示：1．√ 2．× 无氧呼吸第二阶段不释放能量。 3．× CO 2和水是有氧呼吸的产物。 4．× 不同生物无氧呼吸的产物不同，酶也不同。

睡眠呼吸机的工作原理

呼吸机，是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。当婴幼儿并发急性呼吸衰竭时，经过积极的保守治疗无效，呼吸减弱和痰多且稠，排痰困难，阻塞气道或发生肺不张，应考虑气管插管及呼吸机。呼吸机必须具备四个基本功能，即向肺充气、吸气向呼气转换，排出肺泡气以及呼气向吸气转换，依次循环往复。因此必须有：⑴能提供输送气体的动力，代替人体呼吸肌的工作；⑵能产生一定的呼吸节律，包括呼吸频率和吸呼比，以代替人体呼吸中枢神经支配呼吸节律的功能；⑶能提供合适的潮气量（VT）或分钟通气量（MV），以满足呼吸代谢的需要；⑷供给的气体最好经过加温和湿化，代替人体鼻腔功能，并能供给高于大气中所含的O2量，以提高吸入O2浓度，改善氧合。动力源：可用压缩气体作动力（气动）或电机作为动力（电动）呼吸频率及吸呼比亦可利用气动气控、电动电控、气动电控等类型，呼与吸气时相互切换，常于吸气时于呼吸环路内达到预定压力后切换为呼气（定压型）或吸气时达到预定容量后切换为呼气（定容型），不过现代呼吸机都兼有以上两种形式。睡眠呼吸机的工作原理：睡眠呼吸机治疗osas的主要作用机制是当睡眠呼吸机通过鼻罩输送时，在上气道产生正压，于是上气道的塌陷区被气流打开。

自从1981年澳州的沙利文医生首次使用正压通气用以治疗osdb，正压通气系统已经有了大的进步。目前的机器使用微处理器，体积小，噪音低，易于携带便于旅行使用。正压通气能够在整个呼吸周期输送一固定压力，即睡眠呼吸机；亦可在吸气相和呼气相给予两个不同的固定压力，即bipap；或随着气流和鼾声的改变给与一个变化的正压，即auto 睡眠呼吸机。睡眠呼吸机能有效的消除混合性和阻塞性呼吸暂停。有些"中枢性"呼吸暂停，尤其是阻塞事件占优势的，也可通过n-睡眠呼吸机解决。合适的面罩和舒适对正压治疗的接受起很大作用。目前有很多由各种材料制成，不同结构的商业面罩可用。在初次治疗前试戴各种不同的面罩，以发现合适的面罩。睡眠呼吸机睡眠呼吸机应当每晚至少使用4小时以保证充足的睡眠。bipap治疗同睡眠呼吸机治疗，但其有助于患者的接受。而全自动睡眠呼吸机能够根据患者的上气道阻力而动态改变。睡眠呼吸机的功效：睡眠呼吸机压力过高可能降低回心血量，在患者有病理性的低血压，如休克、大量应用利尿剂、不能进食、进水时，需严密观察血压及心率的变化。消化系统：对合并夜间胃食道反流者，睡眠呼吸机可减少反流的次数而改善症状。