重 点:1、呼吸过程的主要环节和气体的交换动力。
2、呼吸对运动的反应及对训练的适应。
一、概念
1、潮气量:每一呼吸周期中每次吸入(或呼出)的气量。
2、肺通气量:单位时间内吸入(或呼出)的气量。
3、肺活量:尽力吸气后,再尽力呼气所能呼出的气量。
4、时间肺活量:在最大吸气之后,以尽快的速度完成呼气,分别测量
第1、2、3秒呼出气量,计算其所占肺活量的百分比,称时间肺活量
二、常用指标
1、正常成人平静时潮气量为400—600ml。
2、成人男子肺活量为3500—4000ml;女子肺活量为2500—3500ml。
3、正常成人安静时的呼吸频率约为12—18次·min-1。
4、静息时,成年人每分钟约需要250ml氧(或3.5ml·kg-1·min-1),氧
在人体内贮存量不超过1.5L。
5、氧扩散容量 青年男子:20—33ml/min/mmHg ,运动时可达60ml/
min/mmHg ;女性低于男性。老人和儿童低于年轻人。
三、氧运输系统三个相互联系的环节
空气到肺泡称肺通气,肺泡到肺毛细血管称肺换气,肺通气和
肺换气简称外呼吸;肺毛细血管到体内毛细血管称气体运输;体内
毛细血管到组织细胞称内呼吸。
↗(1)肺静脉→左心房→左心室→动脉 ↘
空气≒呼吸道≒肺泡≒肺毛细血管
↖(2)肺动脉←右心室←右心房←静脉 ↙
毛细血管≒组织细胞
注:肺换气的原理是气体的扩散,扩散效率取决于三个因素,即:
① 气体的分压差(动力);
② 呼吸膜的表面积及其通透性(扩散容量);
③ 肺泡的流血量(扩散容量)。
四、肺通气
1、呼吸原理 当呼吸肌(主要是指胸壁的肋间肌和膈肌)收缩时,胸腔
前后、左右和上下径增大,肺容积随之扩大,压力减小,空气被吸
入肺内,称吸气;当呼吸肌舒张时,胸腔各径皆缩小,肺容积随之缩小,压力增大,部分气体被驱出,称呼气。
2、呼吸形式
(1)根据用力程度,分为平静呼吸(吸气为主动,呼气为被动)和用力
呼吸(吸气和呼气均为主动)。
(2)根据呼吸时,呼吸肌活动的主次,分为腹式呼吸(膈肌收缩为主的
呼吸)和胸式呼吸(肋间肌收缩为主的呼吸)。
3、憋 气 憋气时胸内压呈正压,血液回流受阻,心输出量减少,血压
下降,使脑、心等器官缺氧从而产生不良反应。憋气结束时,胸内
压骤减,血液迅速回流心脏,血压骤升,所以憋气对心脏功能没发
育健全和心脏功能不好者极为不利。
4、过度通气 降低血中CO2和H2的浓度,从而降低了肺通气的动力,反
而使血中的氧存量下降。
五、气体的交换与运输
1、气体在体内是以物理溶解和化学结合两种形式存在,其化学结合或
释放都必须经过物理溶解这一中介;其中物理溶解占1.5%,化学
结合占98.5%。
2、氧合血红蛋白(HbO2)的结合与解离,取决于氧分压P(O2),当
P(O2)高时,血红蛋白迅速与氧结合,当P(O2)低时,氧合血
红蛋白迅速放出氧;此外,CO2分压升高,PH值降低和体温升高,
都会使血红蛋白对氧的亲和力下降。
3、心血管系统的功能在氧运输系统中处于最重要的地位,主要是因为:
(1)血液中血红蛋白总量的多少是影响载氧量的主要因素;
(2)心泵功能的强弱是物质运输能力的保障。
六、呼吸运动的调节
1、神经调节:分为脑干自动节律性调节呼吸和大脑皮质调节的随意控
制性呼吸两种。
2、体液调节:主要是通过化学物质刺激进行调节,如CO2浓度。
七、运动时呼吸功能的变化
运动能量代谢提高耗氧量和CO2产生随之增多造成肺通气功能
和肺换气功能的改变。
(一)运动时肺通气功能的变化
1、运动时肺通气量与潮气量和呼吸频率的关系
(1)潮气量:从安静时500ml左右可增加到2000ml以上。
(2)呼吸频率:从安静时12—18次·min-1可增加到40—60次·min-1;
故肺通气量可达到100L·min-1以上。
注:运动强度较低时,肺通气量的增加主要靠潮气量;随运动强度达
到一定时,肺通气量的增加主要靠呼吸频率。
2、肺通气量与运动强度
一般强度不超过50%VO2max时,肺通气与运动强度呈直线
相关;当超过50%VO2max时,肺通气量的增加明显大于运动强
度的增加,氧的利用率降低。
(二)运动时换气功能的变化
1、运动时肺换气功能的变化 ① O2扩散速率增大;② 呼吸膜的面积
增大;③ 氧扩散容量增大。
2、运动时组织换气功能的变化 ① O2在肌肉里的扩散速率增快;
② 肌肉组织的气体交换面积增大;③ 肌肉的氧利用率提高。
肺活量的测定
学会通过电子仪器和机械仪器测定肺活量
1、实验器材:测定肺活量的仪器
2、操作步骤:(略)
3、评定标准:
正常值:成人男子为3500—4000mL;
成人女子为2500—3500mL。
具体评价值请参考国家发布的健康体质评定标准。
作 业:运动训练对肺通气功能和肺换气功能有何影响?