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1、第六章 呼吸第一节第一节 肺通气肺通气第二节第二节 气体的交换气体的交换 第三节第三节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节 主要教学内容：主要教学内容：肺的通气功能、肺的换气功能、呼吸运动的调节以及肺通气功能对运动的反应和适应。 教学目标：教学目标：1、明确呼吸全过程的主要环节2、掌握评定肺通气功能有关指标3、掌握肺通气的动力4、理解气体交换的原理；掌握气体交换的过程5、熟知肺通气功能对运动的反应和适应呼吸：呼吸：机体与外界环境之间的机体与外界环境之间的气体交换过程气体交换过程。 呼吸全过程呼吸全过程：外呼吸外呼吸气体在气体在血液中的运输血液中的运输内呼吸内呼吸从外界环境中摄取O2，并排出CO2外呼
2、吸：外界环境与血液在肺部实现的气体交换组织毛细血管中的血液与组织细胞之间的气体交换 呼吸道：呼吸道： 通道通道 肺肺 泡：泡： （交换场所）肺内气体（交换场所）肺内气体 血液血液 胸廓：胸廓： 胸膜腔：胸膜腔：u实现肺通气的结构：实现肺通气的结构：u肺通气：肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。大气第一节第一节 肺通气肺通气一、肺通气原理一、肺通气原理辅助装置辅助装置u实现肺通气的动力：实现肺通气的动力：呼吸运动，即呼吸肌的收缩与舒张引起胸廓节律性地扩大与缩小。 造成肺内压周期性变化，引起其与大气压之间的压力差，推动气体进出肺。呼吸肌呼吸肌吸气肌：吸气肌：膈肌和肋间外肌（固有吸气肌）以及斜角
3、肌、胸锁乳突肌。呼气肌：呼气肌：腹壁肌、肋间内肌。吸气运动吸气运动平和吸气时，膈肌与肋间外肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，肺随之扩大，形成主动的吸气运动。呼气运动呼气运动当膈肌和肋间外肌松驰时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，结果胸廓缩小，肺也随之回缩，形成被动的呼气运动。 （一）呼吸形式（一）呼吸形式u腹式呼吸腹式呼吸: : 以隔肌收缩为主的呼吸（婴儿）u胸式呼吸：胸式呼吸：以肋间外肌收缩为主的呼吸（孕妇、肥胖者）u混合呼吸混合呼吸: : 正常成人运动中需根据动作的特点转变呼吸形式：完成胸廓需固定便于发力的动作用腹式呼吸，例如：倒立、支撑悬垂。 完成腹壁肌需紧张的动作一般用胸式呼
4、吸，例如：仰卧起坐、直角支撑。二、运动中的肺通气二、运动中的肺通气（二）憋气（二）憋气n概念：概念：在较深或深吸气之后，声门紧闭，腹肌和呼气肌用力收缩，使胸廓向内压缩，胸腹腔内压急剧上升，而肺内气体又无法呼出的一种特殊动作。n意义：意义：反射性地引起肌张力加强，使胸廓固定，为上肢发力的运动获得稳定的支撑。是人体从事体育活动、重体力劳动、排便以及分娩等生理活动中不可缺少的反射性动作。n憋气的副作用憋气的副作用憋气时：憋气时：憋气使胸内呈正压 静脉回流 心输出量 血压 心肌、脑细胞、视网膜供血不足 头晕、恶心、耳鸣及“眼冒金花” 等感觉。憋气结束后：憋气结束后：反射性深吸气 胸内压骤减潴留于静脉的
5、血液迅速回流，血压骤升。 对儿童少年的心脏发育和心力贮备差者或老人的心血管功能对儿童少年的心脏发育和心力贮备差者或老人的心血管功能产生极为不利的影响。产生极为不利的影响。n憋气时注意事项：憋气时注意事项：憋气时间不可过长，憋气应遵守循序渐进的原则，由轻到重，由易到难，逐渐使身体适应于憋气。平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气量平静呼气后再尽力呼气所能呼出的气量尽最大力呼气后，仍存留在肺内的气量平静呼气末再作最大吸气时，所能够吸入肺的气量平静呼气末仍存留在肺内的气量肺所能容纳的最大气量 每一呼吸周期中吸入或呼出的气量三、肺通气功能的评定三、肺通气功能的评定（一）肺总容量（一）肺总容量 u肺活量（肺活
6、量（VCVC）：）：最大吸气后，尽力所能呼出的最大气量。评价肺通气功能水平的指标。我国正常成人男性平均为3500ml、女性约为2500ml。做时注意：吸足均匀吐尽。做时注意：吸足均匀吐尽。 个体差异大：年龄、个体差异大：年龄、 性别、性别、体表面积、体位、呼吸肌体表面积、体位、呼吸肌强弱、胸廓弹性。强弱、胸廓弹性。反映了肺一次通气的反映了肺一次通气的最大能力，是测定肺最大能力，是测定肺通气功能简单易行的通气功能简单易行的指标，常用于评定运指标，常用于评定运动员的训练水平和开动员的训练水平和开展国民体质测定。展国民体质测定。（二）肺活量和时间肺活量（二）肺活量和时间肺活量u时间肺活量（时间肺活量
7、（TVCTVC）：）：在最大吸气之后，以最快速度在最大吸气之后，以最快速度进行最大呼气，在一定时间内所能呼出的气量。进行最大呼气，在一定时间内所能呼出的气量。评价肺通气功能较好的动态指评价肺通气功能较好的动态指标，不仅能反映肺活量的大小，标，不仅能反映肺活量的大小，更能反映肺的弹性变化以及气更能反映肺的弹性变化以及气道是否通畅等情况。道是否通畅等情况。 健康成人第1s为83%肺活量，第2s为96%，第3s为99%。 阻塞性阻塞性肺部疾病者往往需要肺部疾病者往往需要56秒或更多时间秒或更多时间才能呼出全部肺活量；所以，时间肺活量可作才能呼出全部肺活量；所以，时间肺活量可作为鉴别阻塞性或限制性通气
8、障碍的参考为鉴别阻塞性或限制性通气障碍的参考概念：概念：单位时间（每分钟）内吸入或呼出的气体单位时间（每分钟）内吸入或呼出的气体总量总量 = = 潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率 （三）每分最大通气量和每分最大随意通气量（三）每分最大通气量和每分最大随意通气量1 1、每分通气量（、每分通气量（VEVE）随年龄、性别、代谢水平而不同 成人安静值=500ml1216次/min68L 最大通气量：最大通气量：递增负荷的运动中，每分通气量随运动强度递增负荷的运动中，每分通气量随运动强度的增加而增加，所能达到的最大值。的增加而增加，所能达到的最大值。 最大随意通气量（最大随意通气量（MVVMVV）：）：在实
9、验条件下，最大限度地做深在实验条件下，最大限度地做深而快的呼吸时，所测得的每分通气量。而快的呼吸时，所测得的每分通气量。 VEmaxMVV肺通气的肺通气的实际实际能力能力肺通气的肺通气的最大最大能力能力2 2、最大通气量（、最大通气量（ VEmaxVEmax) ) 成年男性为100-180L/min，女性为50-120 L/min。有训练的耐力运动员高于一般人 一般人为120-140L/min, 训练有素的运动员比一般人高随着训练水平的随着训练水平的提高差值减小提高差值减小衡量肺通气功能的重要指标，对评估人体能够完成多大生理负荷量有重要的生理意义 测定时，一般只测12s值再换算成1min值 概
10、念：概念：每分种吸入肺泡的新鲜空气量。每分种吸入肺泡的新鲜空气量。计算：计算：肺泡通气量肺泡通气量= =（潮气量（潮气量解剖无效腔解剖无效腔量）量）呼吸频率呼吸频率（四）肺泡通气量（四）肺泡通气量从上呼吸道至呼吸性细支气从上呼吸道至呼吸性细支气管的一段呼吸道，其管腔没管的一段呼吸道，其管腔没有气体交换功能，其内的气有气体交换功能，其内的气体就气体交换来说是无效的。体就气体交换来说是无效的。成人容积约为150mL由于解剖无效腔的存在，深慢呼吸时肺泡通气量比浅快由于解剖无效腔的存在，深慢呼吸时肺泡通气量比浅快呼吸时大。因此，从提高肺泡气更新率考虑，在一定范呼吸时大。因此，从提高肺泡气更新率考虑，在
11、一定范围内深慢呼吸比浅快呼吸要好。围内深慢呼吸比浅快呼吸要好。（一）肺通气功能对运动的反应（一）肺通气功能对运动的反应 四、肺通气功能对运动的反应与适应四、肺通气功能对运动的反应与适应1 1、运动时呼吸加深加快，肺通气量增加、运动时呼吸加深加快，肺通气量增加潮气量：500ml2000ml；呼吸频率：1218次/min4060次/min。肺通气量：可增加到100Lmin-1以上 u在一定范围内每分通气量与运动强度呈线性关系，若超过这一范围，每分通气量的增加将明显大于运动强度的增加。不同强度运动时，潮气量和呼吸频率的变化不同强度运动时，潮气量和呼吸频率的变化 运动强度较低时，肺通气量的增加主要靠潮
12、气量的增加，呼吸运动强度较低时，肺通气量的增加主要靠潮气量的增加，呼吸频率增加不明显；当运动强度超过某一强度后，肺通气量的增频率增加不明显；当运动强度超过某一强度后，肺通气量的增加主要靠呼吸频率的增加。加主要靠呼吸频率的增加。2 2、运动过程中肺通气量的时相性变化、运动过程中肺通气量的时相性变化 时间较长、强度较低的运动（二）肺通气功能对训练的适应（二）肺通气功能对训练的适应1 1、每分通气量的适应、每分通气量的适应无训练者无训练者有训练者有训练者180160140120100 80 60 40 20 0VEl / min (BTPS) 安静安静运动运动 最大运动时最大运动时 VO2 l/mi
13、n (STPD) 有训练者与无训练者肺通气量的有训练者与无训练者肺通气量的“三态三态”比较：比较： (1) (1) 安静安静：影响不大；：影响不大； (2) (2) 亚极量运动时亚极量运动时： 增加的幅度减少（增加的幅度减少（能量节省化能量节省化）；）； (3) (3) 极量运动时极量运动时： 明显较无训练者明显较无训练者大大耐力运动员在进行递增负荷运动时，肺通气量发生非线性变化的时间延迟。有训练者肺容积的各个部分都比无训练者大，肺活量提高。2 2、肺通气效率的提高、肺通气效率的提高l安静时：安静时：训练使潮气量训练使潮气量（呼吸深度（呼吸深度）、呼吸频率）、呼吸频率 l运动时：运动时： （1
14、 1）相同肺通气量时，有训练者呼吸频率比无训练者低）相同肺通气量时，有训练者呼吸频率比无训练者低 意义：意义：较深的通气肺泡通气量、 气体交换率，有利于运动。 （2 2）有训练者呼吸深度和频率的匹配更合理）有训练者呼吸深度和频率的匹配更合理 缺乏运动者在运动中往往呼吸节律不规则，在长时间运动中可能因为呼吸紊乱而导致呼吸肌疲劳及摄氧量增多，降低运动能力。氧通气当量：氧通气当量：每分通气量和每分吸氧量的比值，此值小说明氧的摄取效率高。n在相同强度运动时，优秀耐力运动员的呼吸当量较一般人低，呼吸效率高。 3 3、氧通气当量下降、氧通气当量下降五、运动与呼吸五、运动与呼吸（一）呼吸方法（一）呼吸方法
15、1.1.注意口鼻同时呼吸注意口鼻同时呼吸u安静：安静：正常人用鼻呼吸 u慢跑时，慢跑时，对氧需要量不是太大时，采用鼻吸气，嘴吐气，随着运动速度加快，可增加嘴吐气的深度和频率。u在剧烈运动时，在剧烈运动时，氧需求增长几倍至几十倍，可采用口鼻同时呼吸对于健身锻炼者，如果必须用嘴帮忙吸气时，说明跑步速度太快，此时放慢速度比调节呼吸深度和频率来得更加重要。2.2.注意呼吸深度注意呼吸深度u少年儿童呼吸机能较弱，在运动中一般表现为呼吸频率快而呼吸深度浅。所以在较长时间的紧张运动中，就会出现呼吸表浅而急促，影响了肺的换气量，胸部涨满难受，透气困难，影响运动成绩。3.3.注意呼吸与动作的配合注意呼吸与动作的
16、配合u耐久跑的呼吸节奏一般是三步一呼，三步一吸，并保持呼吸的深度和均匀。这样就容易跑得较为轻松；u铅球投掷中通过适当憋气而最后用力，并在器材出手时采用爆发式呼气，其效果较不憋气要好；u徒手操锻炼中，凡扩胸、伸展、两臂上举的动作，一般胸廓扩大，肺内压降低，此时应配合以吸气；而与其相反的动作，则配合以呼气。这样做有利于机体运动和呼吸机能合理地协调发展。六、吸烟与呼吸六、吸烟与呼吸l吸烟使呼吸道阻力增大，运动时肺通气更费力，呼吸肌要消耗更多氧，工作肌可用氧显著减少。 l临运动吸烟，使血红蛋白更偏向于携带烟中的CO,在运动前24小时内不吸烟，可使呼吸道阻力明显缓解，呼吸肌耗氧减少1/4。 l运动后吸烟
17、和被动吸烟将给人带来更大的危害。u吸烟会造成气管与支气管的腺体增生，吸烟初期小呼吸吸烟会造成气管与支气管的腺体增生，吸烟初期小呼吸道会有溃疡炎性反应，所以常吸烟的人常会咳嗽并有多痰道会有溃疡炎性反应，所以常吸烟的人常会咳嗽并有多痰的现象。的现象。 u吸烟会导致肺气肿。据估计，有吸烟会导致肺气肿。据估计，有80%-90%80%-90%的慢性阻塞性肺的慢性阻塞性肺疾病的发病和死亡与吸烟有关系。疾病的发病和死亡与吸烟有关系。肺换气组织换气 肺泡与肺泡毛细血管血液之间的气体交换毛细血管血液与组织细胞之间的气体交换第二节第二节 气体的交换气体的交换 气体交换的动力：气体交换的动力：各气体分压差，气体从分
18、压高处向分压低处扩散。一、气体交换的原理一、气体交换的原理气体分压：混合气体中各组成气体所具有的分压力，用PO2表示氧分压，用PCO2表示二氧化碳分压人体不同部位人体不同部位O2O2和和CO2CO2的分压的分压 二、气体交换的过程静脉血动脉血肺换气和组织换气肺换气和组织换气 肺换气示意图肺换气示意图 组织换气示意图 u呼吸中枢呼吸中枢 第三节第三节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节 中枢神经系统中，产生和调节呼吸运动的神经群 延髓：最基本的呼吸中枢，与高位中枢共同作用，引发机体正常的节律性呼吸。脑桥：有呼吸调整中枢和长吸中枢.大脑皮层：可对呼吸运动进行随意控制。在CO2和H+的作用下其吸气和呼气中
19、枢交替发生兴奋和抑制，从而引发节律性呼吸如运动过程中根据技术动作要求进行憋气和调整呼吸节律等一、呼吸的反射性调节一、呼吸的反射性调节 1 1、肺牵张反射、肺牵张反射2 2、呼吸肌本体感受性反射：、呼吸肌本体感受性反射：呼吸肌本体感受器传入冲动呼吸肌本体感受器传入冲动所引起的反射性呼吸变化。反射性地引起呼吸运动加强，所引起的反射性呼吸变化。反射性地引起呼吸运动加强，使肺通气量增加。使肺通气量增加。3 3、同样其他骨骼肌受牵拉后，其本体感受器的传入冲动、同样其他骨骼肌受牵拉后，其本体感受器的传入冲动也能引起呼吸的加快加强也能引起呼吸的加快加强. .二、化学因素对呼吸的调节二、化学因素对呼吸的调节
20、u化学因素：化学因素：动脉血或脑脊液中的PCO2、PO2和H+。 u在一定范围内，动脉血PCO2和H+浓度升高、 PO2下降刺激化学感受器，反射性地引起呼吸加快加强，肺通气量增加。uCO2是调节呼吸运动的最重要的体液因素，是维持正常呼吸的最重要的生理刺激。 三、运动时呼吸变化的调节三、运动时呼吸变化的调节u运动前通气量增大：运动前通气量增大：条件反射性调节；u肺通气的快速增长和下降期：肺通气的快速增长和下降期：主要为神经调节，呼吸器官和运动器官本体感受性反射；u肺通气缓慢增长期和下降期肺通气缓慢增长期和下降期; ; 主要为体液调节，化学感受性反射。 课后作业、名词解释肺活量、时间肺活量、最大通气量、肺泡通气量、简述肺换气和组织换气的过程。
