运动生理学呼吸的意义是什么

　　第四章 呼吸机能

　　名词解释：

　　呼吸：人体从外界不断地摄取O2,同时不断地将体内所产生的CO2排除体外。

　　这种人体与外界环境之间进行的气体交换，称为呼吸。

　　肺活量（VC）：最大深吸气后，再作最大呼气时所呼出的气量，称为肺活量。

　　肺通气量（VE）单位时间内吸入（或呼出）的气量称为肺通气量。一般以每分钟为单位计量，故也称每分通气量。

　　最大通气量（VE max）：以适宜的呼吸频率和呼吸深度进行呼吸时所测得的每分通气量。又称最大随意通气量（MV）。

　　氧离曲线：氧离曲线或称HbO2解离曲线是表示PO2与Hb结合O2量关系或PO2与氧饱和度关系的曲线。

　　氧离曲线反映了Hb与O2的结合量是随PO2的高低而变化。这条曲线呈?S?，而不是直线相关。

　　氧利用率：每100ml动脉血流经组织时所释放的O2占动脉血氧含量的百分数，称为氧利用率。

　　氧脉搏：心脏每次波动输出的血量所摄取的O2量，称为氧脉搏，可以用每分摄O2量除以每分心率计算。

　　思考题：

　　1.为什么在一定范围内深慢的呼吸（尤其注意重深呼吸）比浅快的呼吸效果要好？

　　呼吸的目的是人体与外界环境进行气体交换。不断地从外界获取氧，供体内的营养物质氧化从而提供体内的新陈代谢所需要的能量，并把体内氧化产生的CO2排除体外。为了更有效的获取O2，提高肺泡通气效率比提高肺泡通气量更有意义。因为在运动时期望在吸气时肺泡腔中有更多的含O2的新鲜空气，呼气时能呼出更多的含CO2的代谢气体。

　　浅而快的呼吸和深而慢的呼吸，通气气量可能是一致的，但肺泡通气量由于解剖无效腔的存在，结果是不一样的。浅而快的呼吸肺泡通气量小于深而慢的呼吸肺泡通气量。浅的呼吸只能使肺泡的通气量下降，新鲜空气吸入减少。

　　而深呼吸能吸入肺泡中更多的新鲜空气，使肺泡中的空气新鲜率提高，PO2也随之提高，最终导致O2的扩散量增加。但过深过慢的呼吸，也能限制肺通气量的进一步提高，并可导致肺换气功能受阻。因此在一定范围内深慢的呼吸（尤其注重深呼吸）比浅快的呼吸效果要好。

　　2.试述影响换气的因素。

　　影响换气的因素主要有气体的分压差，气体的分子量和溶解速度，呼吸膜，通气血流比值，局部器官血流量。

　　（1） 膜两侧气体的分压差

　　膜两侧气体的分压差是指人体肺换气和组织换气的多少的关键条件。在肺循环中，当来自肺动脉的静脉血液流经肺泡毛细血管时，由于肺泡气中PO2高于静脉血中的PO2，而肺泡气中PCO2低于静脉血中的PCO2，O2由肺泡扩散入血液，CO2则由血液向肺泡扩散。在组织中，当体循环的动脉血流经组织毛细血管时，由于动脉血中锋的PO2高于组织中的PO2，PCO2低于组织中的PCO2，O2从血液中锋向组织细胞扩散，CO2则从组织细胞向血液扩散。

　　（2） 气体的分子量和溶解度

　　气体扩散速度越快，气体交换也越快。气体扩散速度与分子量的平方根成反比，与溶解度成正比。CO2在血浆中的溶解度约为O2是我24倍，但CO2的分子量大于O2的分子量，因此在同样的分压下，CO2的扩散速度约为O2的21倍。若再观察气体扩散的动力分压差的大小，则呼吸膜两侧的PO2差为PCO2差的10倍。综合考虑气体的分子量、溶解度以及分压差。CO2实际的扩散速度约为O2的2倍。所以正常情况很少发生CO2的扩散故障，往往是机体缺O2显著。而CO2潴留不明显。

　　（3） 呼吸膜

　　肺换气时，O2和CO2的扩散必须通过呼吸膜，所以呼吸膜的厚度、面积、通透性都会影响肺换气的效率。呼吸膜的平均厚度不到1u，气体通透性极大。正常成年人肺约有6亿~7亿个肺泡，呼吸膜总扩散面积有70~100m2，安静状态下，呼吸膜扩散面积约为40m2，故呼吸膜有相当大的储备面积。运动或疲劳时可因肺部毛细血管开放数量和开放程度的增加。扩散面积也将大大增加。

　　（4） 通气/血流比值

　　指每分钟肺泡通气量和每分钟肺毛细血管血流量之间的比值。要实现肺内适宜气体交换，除有足够肺泡通气量和肺血流量，还要求这两者间有恰当比值。健康成年人的安静时每分钟4200ml的肺通气量恰好使5000ml静脉血（即安静时心输出量）全部动脉化，此时比值（4200/5000）为0.84，此时通气量与血流量匹配最合适，肺换气效率最高。

　　（5） 局部器官血流量

　　组织器官血流量大，有利于组织进行气体交换。如肌肉活动加强时，需要O2量增加，组织细胞需从血液中吸收更多的O2。由于学业氧容量不增加，要满足组织细胞的O2消耗，提高局部器官血流量的意义更重大。

　　3.氧离曲线的生理意义是什么？那些因素影响氧离曲线的变化？

　　氧离曲线或称HbO2解离曲线是表示PO2与Hb结合O2量关系或PO2与氧饱和度关系的曲线。氧离曲线反映了Hb与O2的结合量是随PO2的高低而变化，这条曲线呈"s"，而不是直线相关。

　　（1） 特征及生理意义 “s”形氧离曲线的上段显示为当PO2在60~100mmHg时，曲线坡度不大，形式平坦，即使PO2从100mmHg降至80mmHg时，氧饱和度仅从98%降至96%。

　　这种特点对高原适应或有轻度呼吸机能不全的人均有好处。只要能保持动脉血中PO2在60mmHg以上，血氧饱和度仍有90%，不致造成因供养O2不足而产生的严重后果。因此，氧离曲线的上段，对人体的肺换气有利。

　　曲线下段显示出PO2在60mmHg以下时，曲线逐渐变陡，意味着PO2下降，使血氧饱和度明显下降。PO2为40~10mmHg时，曲线更陡，此时PO2稍有下降，血氧饱和度就大幅下降。释放出大量的O2，保证组织换气。这种特点对保证向代谢旺盛的组织提供更多O2是十分有利的。因此，氧离曲线的下段，对人体组织换气大为有利。

　　（2） 影响因素

　　Hb与O2的结合和解离在多种因素的影响下，会使氧离曲线的位置发生偏移。具体影响氧离曲线的因素是：血液中PCO2升高、pH降低、体温升高以及红细胞中糖酵解产物2,3—二磷酸甘油酸（2,3—DPG）的增多，都使Hb对O2的亲和力下降，氧离曲线右移，从而使血液释放更多的O2;反之，血液中PCO2下降pH值升高、体温降低和2,3—DPG的减少，使Hb对O2的亲和力提高，氧离曲线左移，从而使血液结合更多的O2

　　4.运动时应如何进行与技术动作相适应的呼吸？如何合理的运用憋气？

　　呼吸的形式、时相、节奏等，必须适应技术动作的变换，必须随动作技术动作而进行自如地调整，这不仅为提高动作的质量、为配合完成高难度技术提供了保障，同时也能推迟疲劳的发生。

　　（1）呼吸形式与技术动作的配合：呼吸的主要形式有胸式呼吸和腹式呼吸，运动时采用何种形式的呼吸，应根据有利于技术动作的运用而又不妨碍正常呼吸为原则，灵活转换。通常有些技术动作需要胸肩带部的固定，才能保证造型。那么呼吸形式应转成腹式呼吸。

　　（2）呼吸时相与技术动作的配合：通常非周期性的运动要特别注意呼吸的时相，应以人体关节运动的解剖学特征与技术动作的结构特点为转移。一般在完成两臂前屈、外展、外旋、扩胸、提肩、展体或反弓动作时，采用吸气比较有利；在完成双臂后伸、内收、内旋、收胸、塌肩、屈体或团身等动作，采用呼气比较顺当。

　　（3）呼吸节奏与技术动作的配合：通常周期性的运动采用富有节奏的、混合型的呼吸，将会使运动更加轻松和协调，更有利于创造出好的运动成绩。

　　合理正确地憋气方法是：（1）憋气前吸气不要太深；（2）结束憋气时，为避免胸内压的骤减，使胸内压有一个缓冲、逐渐变小的过程，呼出气应逐步少许地、有节制地从声门挤出，即采用微启声门、喉咙发出“嗨”声的呼气；（3）憋气应用于决胜的关键时刻，不必每一个动作、每一个过程都作憋气，例如跑近终点的最后冲刺、杠铃举起、摔跤制服对手的一刹那，可运用憋气。

　　5. 运动时如何保持合理呼吸？

　　(一)减小呼吸道阻力 在剧烈运动时，为减少呼吸道阻力，人们常采用以口代鼻，或口鼻并用的呼吸。其利有三：

　　①减少肺通气阻力，增加通气；②减少呼吸肌为克服阻力而增加的额外能量消耗，推迟疲劳出现；

　　③暴露满布血管的口腔潮湿面，增加散热途径。

　　(二)提高肺泡通气效率 有意识地采取适宜的呼吸频率和较大的呼吸深度是很重要的。

　　一般来讲，径赛运动员的呼吸频率以每分钟不超过30次为宜。

　　运动时(特别是在感到呼吸困难、缺氧严重的情况下)，采用节制呼吸频率、在适当加大呼吸深度的同时注重深

　　呼气的呼吸方法，更有助于提高机体的肺泡通气量。

　　(三)与技术动作相适应

　　1.呼吸形式与技术动作的配合

　　根据有利于技术动作的运用而又不妨碍正常呼吸为原则，灵活转换。如肩胸带固定与腹部固定。
　　2.呼吸时相与技术动作的配合
　　以人体关节运动的解剖学特征与技术动作的结构特点为转移。如屈－吸，伸－呼。腹收－呼，胸收－呼。

　　3.呼吸节奏与技术动作的配合
　　周期性的运动采用富有节奏的、混合型的呼吸将会使运动更加轻松

文艺复兴运动中，怀疑教条、反对权威之风兴起。于是医学界也产生了一场以测定了大气中二氧化碳对呼吸的意义，并发明了测定空气中二氧化碳含量的方法；H

有氧呼吸啊，产生ATP

第四章
呼吸机能
名词解释:
呼吸:体外界断摄取O2,同断体内所产CO2排除体外
种体与外界环境间进行气体交换称呼吸
肺量(VC):深吸气再作呼气所呼气量称肺量
肺通气量(VE)单位间内吸入(或呼)气量称肺通气量般每钟单位计量故称每通气量
通气量(VE
max):适宜呼吸频率呼吸深度进行呼吸所测每通气量称随意通气量(MV)
氧离曲线:氧离曲线或称HbO2解离曲线表示PO2与Hb结合O2量关系或PO2与氧饱度关系曲线
氧离曲线反映Hb与O2结合量随PO2高低变化条曲线呈?S?直线相关
氧利用率:每100ml脉血流经组织所释放O2占脉血氧含量百数称氧利用率
氧脉搏:脏每波输血量所摄取O2量称氧脉搏用每摄O2量除每率计算
思考题:
1.定范围内深慢呼吸(尤其注意重深呼吸)比浅快呼吸效要
呼吸目体与外界环境进行气体交换断外界获取氧供体内营养物质氧化提供体内新陈代谢所需要能量并体内氧化产CO2排除体外更效获取O2提高肺泡通气效率比提高肺泡通气量更意义运期望吸气肺泡腔更含O2新鲜空气呼气能呼更含CO2代谢气体
浅快呼吸深慢呼吸通气气量能致肺泡通气量由于解剖效腔存结浅快呼吸肺泡通气量于深慢呼吸肺泡通气量浅呼吸能使肺泡通气量降新鲜空气吸入减少
深呼吸能吸入肺泡更新鲜空气使肺泡空气新鲜率提高PO2随提高终导致O2扩散量增加深慢呼吸能限制肺通气量进步提高并导致肺换气功能受阻定范围内深慢呼吸(尤其注重深呼吸)比浅快呼吸效要
2.试述影响换气素
影响换气素主要气体压差气体量溶解速度呼吸膜通气血流比值局部器官血流量
(1)
膜两侧气体压差
膜两侧气体压差指体肺换气组织换气少关键条件肺循环自肺脉静脉血液流经肺泡毛细血管由于肺泡气PO2高于静脉血PO2肺泡气PCO2低于静脉血PCO2O2由肺泡扩散入血液CO2则由血液向肺泡扩散组织体循环脉血流经组织毛细血管由于脉血锋PO2高于组织PO2PCO2低于组织PCO2O2血液锋向组织细胞扩散CO2则组织细胞向血液扩散
(2)
气体量溶解度
气体扩散速度越快气体交换越快气体扩散速度与量平根反比与溶解度比CO2血浆溶解度约O2我24倍CO2量于O2量同压CO2扩散速度约O221倍若再观察气体扩散力压差则呼吸膜两侧PO2差PCO2差10倍综合考虑气体量、溶解度及压差CO2实际扩散速度约O22倍所情况少发CO2扩散故障往往机体缺O2显著CO2潴留明显
(3)
呼吸膜
肺换气O2CO2扩散必须通呼吸膜所呼吸膜厚度、面积、通透性都影响肺换气效率呼吸膜平均厚度1u气体通透性极肺约6亿~7亿肺泡呼吸膜总扩散面积70~100m2安静状态呼吸膜扩散面积约40m2故呼吸膜相储备面积运或疲劳肺部毛细血管放数量放程度增加扩散面积增加
(4)
通气/血流比值
指每钟肺泡通气量每钟肺毛细血管血流量间比值要实现肺内适宜气体交换除足够肺泡通气量肺血流量要求两者间恰比值健康安静每钟4200ml肺通气量恰使5000ml静脉血(即安静输量)全部脉化比值(4200/5000)0.84通气量与血流量匹配合适肺换气效率高
(5)
局部器官血流量
组织器官血流量利于组织进行气体交换肌肉加强需要O2量增加组织细胞需血液吸收更O2由于业氧容量增加要满足组织细胞O2消耗提高局部器官血流量意义更重
3.氧离曲线理意义些素影响氧离曲线变化
氧离曲线或称HbO2解离曲线表示PO2与Hb结合O2量关系或PO2与氧饱度关系曲线氧离曲线反映Hb与O2结合量随PO2高低变化条曲线呈"s"直线相关
(1)
特征及理意义
s形氧离曲线段显示PO260~100mmHg曲线坡度形式平坦即使PO2100mmHg降至80mmHg氧饱度仅98%降至96%
种特点高原适应或轻度呼吸机能全均处要能保持脉血PO260mmHg血氧饱度仍90%致造供养O2足产严重氧离曲线段体肺换气利
曲线段显示PO260mmHg曲线逐渐变陡意味着PO2降使血氧饱度明显降PO240~10mmHg曲线更陡PO2稍降血氧饱度幅降释放量O2保证组织换气种特点保证向代谢旺盛组织提供更O2十利氧离曲线段体组织换气利
(2)
影响素
Hb与O2结合解离种素影响使氧离曲线位置发偏移具体影响氧离曲线素:血液PCO2升高、pH降低、体温升高及红细胞糖酵解产物2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)增都使HbO2亲力降氧离曲线右移使血液释放更O2;反血液PCO2降pH值升高、体温降低2,3-DPG减少使HbO2亲力提高氧离曲线左移使血液结合更O2
4.运应何进行与技术作相适应呼吸何合理运用憋气
呼吸形式、相、节奏等必须适应技术作变换必须随作技术作进行自调整仅提高作质量、配合完高难度技术提供保障同能推迟疲劳发
(1)呼吸形式与技术作配合:呼吸主要形式胸式呼吸腹式呼吸运采用何种形式呼吸应根据利于技术作运用妨碍呼吸原则灵转换通些技术作需要胸肩带部固定才能保证造型呼吸形式应转腹式呼吸
(2)呼吸相与技术作配合:通非周期性运要特别注意呼吸相应体关节运解剖特征与技术作结构特点转移般完两臂前屈、外展、外旋、扩胸、提肩、展体或反弓作采用吸气比较利;完双臂伸、内收、内旋、收胸、塌肩、屈体或团身等作采用呼气比较顺
(3)呼吸节奏与技术作配合:通周期性运采用富节奏、混合型呼吸使运更加轻松协调更利于创造运绩
合理确憋气:(1)憋气前吸气要太深;(2)结束憋气避免胸内压骤减使胸内压缓冲、逐渐变程呼气应逐步少许、节制声门挤即采用微启声门、喉咙发嗨声呼气;(3)憋气应用于决胜关键刻必每作、每程都作憋气例跑近终点冲刺、杠铃举起、摔跤制服手刹运用憋气
5.
运何保持合理呼吸
()减呼吸道阻力
剧烈运减少呼吸道阻力采用口代鼻或口鼻并用呼吸其利三:
①减少肺通气阻力增加通气;②减少呼吸肌克服阻力增加额外能量消耗推迟疲劳现;
③暴露满布血管口腔潮湿面增加散热途径
(二)提高肺泡通气效率
意识采取适宜呼吸频率较呼吸深度重要
般讲径赛运员呼吸频率每钟超30宜
运(特别呼吸困难、缺氧严重情况)采用节制呼吸频率、适加呼吸深度同注重深
呼气呼吸更助于提高机体肺泡通气量
(三)与技术作相适应
1.呼吸形式与技术作配合
根据利于技术作运用妨碍呼吸原则灵转换肩胸带固定与腹部固定
2.呼吸相与技术作配合
体关节运解剖特征与技术作结构特点转移屈-吸伸-呼腹收-呼胸收-呼
3.呼吸节奏与技术作配合
周期性运采用富节奏、混合型呼吸使运更加轻松