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



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