第六章 呼吸与运动
呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。
呼吸全过程,
第一节 肺 通 气
肺通气,肺与外界环境之间的气体交换过程。
肺通气结构
血管网
粘液腺 加湿、加温、过滤、清洁
纤 毛
迷走 N→ACh+M 受体 → 收缩 → 气道阻力 ↑
平滑肌 (故哮喘病人夜间发作较多 )
交感 N→NE+β 2受体 → 舒张 → 气道阻力 ↓
(拟交感药物治疗哮喘 )
注,体液因素 (组织胺,5-HT、缓激肽等 )→ 强烈收缩
呼吸肌：与肺通气的动力有关
胸膜腔：其负压与肺扩张有关
呼
吸
道
一、肺通气功能的评定
(一 )肺容积
肺容量是指肺能容纳的最大气量，包括潮气量、补吸
气量、补呼气量和余气量，正常人约为 3900-5200ml。
肺基本容积的定义和容量
指标 定义 容量 (ml)
潮气量 每次呼吸时吸入或呼出的气体量 500
补吸气量 平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的
气体量
1500~2000
补呼气量 平静呼气之末，再尽力呼气所能呼出
的气体量
900~1200
余气量 最大呼气末，肺内所余留的气体量 1000~1500
（二）深吸气量和功能余气量
深吸气量,补吸气量＋潮气量
男子 3000ml 女子 2000ml
功能余气量,平静呼气末，肺内余留的气体
量。余气量＋补呼气量 (2500ml）。
意义：缓冲肺泡中 PO2,PCO2的变化，避免其
过高或过低，有利气体交换。
（三）肺活量和时间肺活量
肺活量,最大吸气后，尽力所能呼出的最
大气体量。潮气量＋补吸气量＋补呼气量
男 3650ml 女 2751ml 优秀运动员 7000ml,
时间肺活量,最大吸气之后，尽力以最快
的速度呼气。
肺总容量,肺所容纳的最大容量。
男 5300ml 女 4000ml
（四）每分通气量和每分最大通气量
每分通气量（ VE）,每分钟吸入或呼出
的气体总量。
VE＝呼吸频率（次） × 潮气量（ ml）
安静,12－ 16次 × 500 ml＝ 6－ 8L
运动员,180L/min
每分最大通气量,每分所能达到的最大
通气量。
（五）肺泡通气量
概念,每分吸入肺泡的的气体量。
肺泡通气量＝（潮气量－无效腔） × 呼
吸频率 （次 /分）
安静：（ 500－ 150） × 12＝ 4200ml/min
二、肺通气功能对训练的反应与适应
（一）肺通气功能对训练的反应
运动中肺通气量变化的规律
见课本 P161图 6-3，以及 P162规律说
明。
（二）肺通气功能对训练的适应
1、每分通气量的适应
2、肺通气效率提高
3、氧通气当量下降
三、运动与呼吸
（一）呼吸方法
正常人：鼻呼吸
运动时：嘴鼻并用呼吸，鼻吸气，嘴吐
气的方法。
（二）呼吸型式
按呼吸深度分,平静呼吸和用力呼吸；
按动作部位分,胸式呼吸、腹式呼吸和混合式
呼吸。
混合呼吸,正常成人。
腹式呼吸,婴儿、胸膜炎、胸腔积液。
胸式呼吸,严重腹水、腹腔有巨大肿块,
呼吸频率,
成人,12～ 18次 /分
婴儿,60～ 70次 /分
（三）憋气
胸内压
概念：胸膜腔内的压力 (负压 )
负压的成因：肺的弹性回缩力
胸内压 =大气压 (肺内压 )-肺的弹性回缩力
意义,
1.使肺泡维持扩张状态。
2.使心房、腔静脉、胸导管扩张，促进血液和
淋巴回流。
（四）过度通气
过度通气是指人体在运动时通气量超过
合理深度的一种呼吸，在运动期待，焦
虑以及呼吸紊乱时均可能出现过度通气
的现象。过度通气使血中 CO2和 H＋ 浓度
下降，降低了肺通气的动力，但不会使
血液中氧含量升高。
（五）哮喘和运动诱发的支气管痉挛
由于呼吸道的敏感性增高，伴随咳嗽、
喘息、气短等现象称为哮喘，运动是诱
发哮喘病人发病的因素之一。
运动诱发的支气管痉挛是非哮喘病患者、
非遗传性过敏者在运动后出现的呼吸道
敏感性增高的现象。
第二节 气体交换
气体交换包括肺泡与血液之间，
以及血液与组织细胞之间 O2和
CO2的交换。前者称为肺换气，
后者称组织换气。
一、气体交换的原理
气体交换的动力是分压差。所谓分压是
指混合气中各组成气体所具有的压力。
它可用混合气体的总压力乘以各组成气
体在混合气体中所占的容积百分比来求
得。
二、气体交换的过程
（一）肺换气
O2
肺循环中：肺泡 PO2>静脉血 PO2
静脉血 肺泡 PCO2<静脉血 PCO2
变动脉血
CO2
（二）组织换气
O2
体循环中：动脉血 PO2>组织细胞 PO2
动脉血 动脉血 PCO2<组织细胞 PCO2
变静脉血
CO2
三、影响气体交换的因素
（一）气体扩散速率
气体扩散速率与气体扩散的面积、气体
扩散系数、组织两侧的气体分压差成正
比，而与扩散膜的厚度成反比。所以凡
是影响气体扩散速率的因素均可影响气
体交换。
（二）通气 /血流比值
每分肺泡通气量和肺血流量（心输出量）
的比值，称通气 /血流比值。
正常值,0.84，气体交换效率最高。
大于 0.84，肺通气过度，可能是肺血流
量减少所致。
小于 0.84，通气不足或血流过剩。
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 0.13
千帕时每分钟可扩散的氧量。
第三节 呼吸运动的调节
一、呼吸中枢及其呼吸的反射性调节
呼吸中枢
概念：产生和调节呼吸运动的神经细胞群。
分布：大脑皮层、间脑、脑桥、延髓。
呼吸的反射性调节
概念：肺扩大或缩小所引起的反射性呼吸
变化。
肺牵张反射
概念：肺扩大或缩小所引起的反射性呼吸变
化。（负反馈）
吸气时：肺扩张，肺牵张感受器兴奋并通过迷
走神经使延髓吸气中枢抑制,使吸气
转呼气。
呼气时：肺缩小，肺牵张感受器刺激减弱，解
除对吸气中枢的抑制，产生吸气。
呼吸肌本体感受性反射
指呼吸肌本体感受器传入冲动所引
起的反射性呼吸变化。
如：肌梭受刺激引起呼吸增强。
（肌肉、关节）
二、化学因素对呼吸的调节
指动脉血和脑脊液中的 PCO2,PO2,H＋
刺激化学感受器而引起调节呼吸运动。
1.外周化学感受器
颈动脉体、主动脉弓化学感受器
（ PCO2 PO2 H＋ ）
2.中枢化学感受器
延髓腹外侧，与脑脊液相通。主要
是 PCO2, H＋不易进脑脊液。
3.PCO2,PO2,H＋的相互作用。
三、运动时呼吸变化的调节
运动时呼吸的变化
运动时,
呼吸频率
潮气量
VE
VO2（吸氧量）
运动中 VE的变化,
运动前 运动中 运动后
条件反射 快速 快速
VE 幔速 幔速
稳定状态
运动时呼吸的调节
（一）神经调节
大脑皮层
肌肉、关节
（二）体液调节
PCO2,PO2,H＋, pH
此外：温度
复习思考题,
P170,1~10题
呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。
呼吸全过程,
第一节 肺 通 气
肺通气,肺与外界环境之间的气体交换过程。
肺通气结构
血管网
粘液腺 加湿、加温、过滤、清洁
纤 毛
迷走 N→ACh+M 受体 → 收缩 → 气道阻力 ↑
平滑肌 (故哮喘病人夜间发作较多 )
交感 N→NE+β 2受体 → 舒张 → 气道阻力 ↓
(拟交感药物治疗哮喘 )
注,体液因素 (组织胺,5-HT、缓激肽等 )→ 强烈收缩
呼吸肌：与肺通气的动力有关
胸膜腔：其负压与肺扩张有关
呼
吸
道
一、肺通气功能的评定
(一 )肺容积
肺容量是指肺能容纳的最大气量，包括潮气量、补吸
气量、补呼气量和余气量，正常人约为 3900-5200ml。
肺基本容积的定义和容量
指标 定义 容量 (ml)
潮气量 每次呼吸时吸入或呼出的气体量 500
补吸气量 平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的
气体量
1500~2000
补呼气量 平静呼气之末，再尽力呼气所能呼出
的气体量
900~1200
余气量 最大呼气末，肺内所余留的气体量 1000~1500
（二）深吸气量和功能余气量
深吸气量,补吸气量＋潮气量
男子 3000ml 女子 2000ml
功能余气量,平静呼气末，肺内余留的气体
量。余气量＋补呼气量 (2500ml）。
意义：缓冲肺泡中 PO2,PCO2的变化，避免其
过高或过低，有利气体交换。
（三）肺活量和时间肺活量
肺活量,最大吸气后，尽力所能呼出的最
大气体量。潮气量＋补吸气量＋补呼气量
男 3650ml 女 2751ml 优秀运动员 7000ml,
时间肺活量,最大吸气之后，尽力以最快
的速度呼气。
肺总容量,肺所容纳的最大容量。
男 5300ml 女 4000ml
（四）每分通气量和每分最大通气量
每分通气量（ VE）,每分钟吸入或呼出
的气体总量。
VE＝呼吸频率（次） × 潮气量（ ml）
安静,12－ 16次 × 500 ml＝ 6－ 8L
运动员,180L/min
每分最大通气量,每分所能达到的最大
通气量。
（五）肺泡通气量
概念,每分吸入肺泡的的气体量。
肺泡通气量＝（潮气量－无效腔） × 呼
吸频率 （次 /分）
安静：（ 500－ 150） × 12＝ 4200ml/min
二、肺通气功能对训练的反应与适应
（一）肺通气功能对训练的反应
运动中肺通气量变化的规律
见课本 P161图 6-3，以及 P162规律说
明。
（二）肺通气功能对训练的适应
1、每分通气量的适应
2、肺通气效率提高
3、氧通气当量下降
三、运动与呼吸
（一）呼吸方法
正常人：鼻呼吸
运动时：嘴鼻并用呼吸，鼻吸气，嘴吐
气的方法。
（二）呼吸型式
按呼吸深度分,平静呼吸和用力呼吸；
按动作部位分,胸式呼吸、腹式呼吸和混合式
呼吸。
混合呼吸,正常成人。
腹式呼吸,婴儿、胸膜炎、胸腔积液。
胸式呼吸,严重腹水、腹腔有巨大肿块,
呼吸频率,
成人,12～ 18次 /分
婴儿,60～ 70次 /分
（三）憋气
胸内压
概念：胸膜腔内的压力 (负压 )
负压的成因：肺的弹性回缩力
胸内压 =大气压 (肺内压 )-肺的弹性回缩力
意义,
1.使肺泡维持扩张状态。
2.使心房、腔静脉、胸导管扩张，促进血液和
淋巴回流。
（四）过度通气
过度通气是指人体在运动时通气量超过
合理深度的一种呼吸，在运动期待，焦
虑以及呼吸紊乱时均可能出现过度通气
的现象。过度通气使血中 CO2和 H＋ 浓度
下降，降低了肺通气的动力，但不会使
血液中氧含量升高。
（五）哮喘和运动诱发的支气管痉挛
由于呼吸道的敏感性增高，伴随咳嗽、
喘息、气短等现象称为哮喘，运动是诱
发哮喘病人发病的因素之一。
运动诱发的支气管痉挛是非哮喘病患者、
非遗传性过敏者在运动后出现的呼吸道
敏感性增高的现象。
第二节 气体交换
气体交换包括肺泡与血液之间，
以及血液与组织细胞之间 O2和
CO2的交换。前者称为肺换气，
后者称组织换气。
一、气体交换的原理
气体交换的动力是分压差。所谓分压是
指混合气中各组成气体所具有的压力。
它可用混合气体的总压力乘以各组成气
体在混合气体中所占的容积百分比来求
得。
二、气体交换的过程
（一）肺换气
O2
肺循环中：肺泡 PO2>静脉血 PO2
静脉血 肺泡 PCO2<静脉血 PCO2
变动脉血
CO2
（二）组织换气
O2
体循环中：动脉血 PO2>组织细胞 PO2
动脉血 动脉血 PCO2<组织细胞 PCO2
变静脉血
CO2
三、影响气体交换的因素
（一）气体扩散速率
气体扩散速率与气体扩散的面积、气体
扩散系数、组织两侧的气体分压差成正
比，而与扩散膜的厚度成反比。所以凡
是影响气体扩散速率的因素均可影响气
体交换。
（二）通气 /血流比值
每分肺泡通气量和肺血流量（心输出量）
的比值，称通气 /血流比值。
正常值,0.84，气体交换效率最高。
大于 0.84，肺通气过度，可能是肺血流
量减少所致。
小于 0.84，通气不足或血流过剩。
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 0.13
千帕时每分钟可扩散的氧量。
第三节 呼吸运动的调节
一、呼吸中枢及其呼吸的反射性调节
呼吸中枢
概念：产生和调节呼吸运动的神经细胞群。
分布：大脑皮层、间脑、脑桥、延髓。
呼吸的反射性调节
概念：肺扩大或缩小所引起的反射性呼吸
变化。
肺牵张反射
概念：肺扩大或缩小所引起的反射性呼吸变
化。（负反馈）
吸气时：肺扩张，肺牵张感受器兴奋并通过迷
走神经使延髓吸气中枢抑制,使吸气
转呼气。
呼气时：肺缩小，肺牵张感受器刺激减弱，解
除对吸气中枢的抑制，产生吸气。
呼吸肌本体感受性反射
指呼吸肌本体感受器传入冲动所引
起的反射性呼吸变化。
如：肌梭受刺激引起呼吸增强。
（肌肉、关节）
二、化学因素对呼吸的调节
指动脉血和脑脊液中的 PCO2,PO2,H＋
刺激化学感受器而引起调节呼吸运动。
1.外周化学感受器
颈动脉体、主动脉弓化学感受器
（ PCO2 PO2 H＋ ）
2.中枢化学感受器
延髓腹外侧，与脑脊液相通。主要
是 PCO2, H＋不易进脑脊液。
3.PCO2,PO2,H＋的相互作用。
三、运动时呼吸变化的调节
运动时呼吸的变化
运动时,
呼吸频率
潮气量
VE
VO2（吸氧量）
运动中 VE的变化,
运动前 运动中 运动后
条件反射 快速 快速
VE 幔速 幔速
稳定状态
运动时呼吸的调节
（一）神经调节
大脑皮层
肌肉、关节
（二）体液调节
PCO2,PO2,H＋, pH
此外：温度
复习思考题,
P170,1~10题
