验证运动对心血管活动和呼吸运动的影响.总结

验证运动对心血管活动和呼吸运动的影响 实验目的实验目的 1 观察人体运动后循环 呼吸系统的变化 实验验证运动对心血管 活动及呼吸运动的影响 2 进一步认识肌肉运动对循环 呼吸系统的影响 实验原理实验原理 1 运动时心血管系统的反应 骨骼肌收缩时 耗氧量明显增加 心血管系统的反应就是提高心 输出量以增加血液供应 从而满足肌肉组织的氧耗 并及时运走过 多的代谢产物 否则肌肉运动就不可能持久 1 肌肉运动时心输出量的变化 心输出量对急性运动有着敏 感反应 其目的在于迅速适应机体活动的需要 运动初期心输出量 快速增加 之后缓慢递增并逐渐达到稳定 此时机体血流状态与肌 肉活动的代谢需求达到相对平衡的状态 运动时肌肉的节律性舒缩和呼吸运动加强 回心血量大大增加 心率加快 心肌收缩力加强 心输出量增加 2 肌肉运动时各器官血液量的变化 运动时心输出量增加 但增加的心输出量并不是平均分配给全身各个器官的 通过体内的 调节机制 各器官的血流量将进行重新分配 生理意义 即通过减 少对不参与活动的器官的血流分配 保证有较多的血流分配给运动 的肌肉 还维持一定的动脉血压 肌肉运动 心脏和进行运动的肌肉的血流量增加 不参与运动 的骨骼肌及内脏的血流量减少 在运动开始时 皮肤血流也减少 但以后由于肌肉产热增加 体温升高 皮肤血管舒张 血流增加 增加皮肤散热 3 运动时动脉血压的变化 运动时的动脉血压的变化取决于 心输出量和外周阻力两者变化之间的关系 并与运动强度和运动方 式等有关 逐增强度的运动开始阶段 收缩压由安静状态迅速升高 随运动强度的增加 最高可达到 200mmHg 以上 尽管此时总外周 阻力有所下降 但是舒张压维持稳定或轻度增加 在运动方式方面 动力性运动时 心输出量增加 外周血管总 阻力变化不大 血压升高 以收缩压升高为主 静力性运动时 心 输出量增加幅度较小 但由于肌肉持续收缩压迫血管和腹腔内脏血 管收缩 外周总阻力升高 血压升高 以舒张压为明显 此外 与 下肢大肌肉群的运动相比 机体在完成相同最大摄氧量强 度的上肢 运动时 动脉血压变化明显增强 与直立运动相比 倒立运动时收 缩压和舒张压明显增高 2 运动对呼吸运动的影响 呼吸系统包括呼吸道 鼻腔 咽 喉 气管 支气管 和肺 由于呼吸肌的舒缩而造成胸腔有规律的扩大与缩小相交替的运动 包括吸气和呼气两个过程 呼吸运动的基本意义是使肺内气体与外 界气体交流 有效地提供机体代谢所需的氧 排出体内产生的二氧 化碳 平静呼吸时 吸气运动由主要吸气肌 隔肌和肋间外肌 收缩 来完成 吸气时 肋间外肌收缩 肋骨和胸骨向上提 肋骨下缘向 外侧偏转 从而增大胸腔的前后径和左右径 呼气时 隔肌和肋间 外肌舒张 胸廓缩小 当机体运动或吸入气中 CO2 含量增加而 O2 含量减少时 呼吸 会加深加快 此时吸气肌舒缩活动加强 辅助吸气肌和呼气肌也参 与呼吸运动 称为用力呼吸 所以本次实验可以通过呼吸深度 呼 吸频率等来测量呼吸作用的强弱 从而探究运动对呼吸运动的影响 实验对象实验对象 本组成员 实验对象基本信息表 姓名性别身高 cm 体重 kg A 潘萱达男16355 B 黄嘉耀男16975 C 姚华庆男17466 D 吴紫欣女17051 E 吴彦燕女15845 实验器材和药品实验器材和药品 台式水银柱血压计 听诊器 BL 420S 生物机能实验系统 张力换 能器 实验步骤实验步骤 1 测量实验对象 ABCDE 平静时的动脉血压 心率 呼吸频率以及 观察呼吸深度 2 实验对象 ABCDE 围绕医学院跑一圈 立即测量其运动后的动脉 血压 心率 呼吸频率以及观察呼吸深度 3 运动后 每隔 5min 测量实验对象 ABCDE 的动脉血压 心率 呼吸频率以及观察呼吸深度 直至恢复平静状态 4 整理实验仪器及实验台 汇总并分析数据 注意事项注意事项 1 排除影响血压值的外界因素 袖带太窄需要较高的压力才能阻 断动脉血流 故测得血压值偏高 袖带过宽使大段血管受压 以 致搏动音在达到袖带下缘之前已消失 故测出血压值偏低 袖带 过松使橡胶袋充气后呈球状 以至有效的测量面积变窄 测得血压 偏高 袖带过紧使血管在未充气前已受压 故测出血压偏低 2 不可用拇指诊脉 因拇指小动脉搏动较强易与病人的脉搏相混淆 3 由于呼吸在一定程度上受意识控制 所以测呼吸时不应让测试者 者察觉 尽量避免测试者出现意识上控制 4 使用张力换能器时 绑在实验对象的张力换能器不能过紧或者过 松 实验结果实验结果 实验数据记录表如下 观察项目 对象状态收缩压 mmHg 舒张压 mmHg 脉搏压 mmHg 心率 次 分 呼吸频率 次 分 平静 9860387818 运动后 128507015134A 5min102505212823 10min105525311620 15min96534310821 20min9658388119 平静 11468466817 运动后 1786011814429 5mi10min12460648823 15min10872369220 B 20min10970397619 平静 10468366720 运动后 140528814040 5mi10min11268447426 15min10070307221 C 20min10371327022 平静 10670368520 运动后 132567616038 5min110565410830 10min9460349219 15min9864349021 D 20min9965348221 平静 10269339825 运动后 114723718843 5min104762812437 10min100584211625 15min105564910824 E 20min10771369624 讨论讨论 本组实验共有五个样本 三男两女 体质各有不同 采用围绕 暨南大学医学院环跑一圈的方式 在一定程度上固定了运动量 跑 步前后测定血压 心率及呼吸频率的数值 1 运动时动脉血压的变化 从实验结果看 可以发现五人跑步后血压收缩压急剧升高 舒 张压轻微下降 运动时动脉血压的变化 是许多因素改变后的总结果 运动时 的动脉血压水平取决于心输出量和外周阻力两者之间的关系 运动 时 骨骼肌收缩时 耗氧量明显增加 心血管系统的反应就是提高 心输出量以增加血液供应 从而满足肌肉组织的氧耗 并及时运走 过多的代谢产物 否则肌肉运动就不可能持久 运动时 由于肌肉 的节律性舒缩和呼吸运动加强 回心血量大大增加 这是增加心输 出量的保证 另外 运动时交感缩血管中枢兴奋 使容量血管收缩 体循环平均充盈压升高 也有利于增加静脉回流 在回心血量增多 的基础上 由于运动时心交感中枢兴奋和心迷走中枢抑制 使心率 加快 心肌收缩力加强 因此心输出量增加 交感中枢兴奋还能使 肾上腺髓质分泌增多 也进一步加强心急的兴奋作用 在有较多肌肉参与运动的情况下 心血管外周阻力下降 如跑 步时 肌肉血管舒张对外周阻力的影响大于其他不活动器官血管说 缩的代偿作用 故总的外周阻力仍有降低 表现为动脉舒张压的减 低 2 运动时心率的变化 从实验结果看 五人跑步后 对比运动前 心率加快 这是因 为耗氧量增加 心交感神经中枢兴奋 迷走神经收到抑制 释放肾 上腺素 去甲肾上腺素和甲状腺激素且水平增高 使得心率加快 心输出量增加 血液运氧增加 正常成年人安静时的心率有显著的个体差异 平均在 75 次 分 左右 60 100 次 分之间 心率可因年龄 性别及其它生理情况而 不同 本组的运动幅度较大 五位同学均达到了 140 次 分以上 甚 至 180 次 分 此时同学已动用心率储备 以应对心输出量的增加 3 运动时呼吸活动的变化 从实验结果看 五人呼吸频率和呼吸强度均比跑步前有所增加 运动时随着强度的增大 机体为适应代谢的需求 需要消耗更多的 O2 和排出更多的 CO2 此时血液中 PCO2 PO2 下降 刺激主动脉 体 颈动脉体外周化学感受器 从而传导到呼吸中枢 使得机体呼 吸加深加快 肺通气量增加 以一个正常男性为例 运动时 潮气量可从安静时的 500ml 上 升到 2000ml 以上 呼吸频率随运动强度而增加 可由每分钟 12 18 次增加到每分钟 40 60 次 结合潮气量与呼吸频率的变化 运动时 的每分通气量可从安静时的每分钟 6 8L 增加到 80 150L 较安静时 可增大 10 12 倍 运动过程中肺通气量的时相性变化 运动开始后 通气量立即快速上升 随后在前一时相升高的基础上 出现持续的 缓慢的上升 运动结束时 肺通气量同样是先出现快速下降 随后 缓慢地恢复到安静时的水平 在中等强度运动中 肺通气量的增加 主要是靠呼吸深度的增加 而在进行剧烈运动时 肺通气量的增加 则主要是靠呼吸频率的增多来实现的 呼吸深度和呼吸频率的增加 意味着呼吸运动的加剧 因此用于通气的氧耗也将增加 4 运动后的恢复 运动后 心率 血压 呼吸活动逐渐恢复常态 人的血压 心 率的升幅 呼吸变化等恢复过程 可用于检查心血管系统以及呼吸 系统机能 a 从实验结果看 恢复过程前期 舒张压仍略低于安静状态 运动结束后一段时间内肌肉小血管不会立即从舒张状态恢复过来 同时仍然伴随着直接通路的开放 舒张压会降低 b 实验中 实验对象 BCD 平日间经常进行体育锻炼 从结果看 他们恢复速度比实验对象 AE 缺乏运动 快 据此可看出 经常进 行体育锻炼或运动训练 可促使人体心血管 呼吸系统的形态 机 能和调节能力产生良好的适应 从而提高人体工作能力 5 运动时各器官血液量的变化 运动时心输出量增加 但增加的心输出量并不是平均分配给全 身各个器官的 通过体内的调节机制 各器官的血流量将进行重新 分配 其结果是使心脏和进行运动的肌肉的血流量明显增加 不参 与运动的骨骼肌及内脏的血流量减少 在运动开始时 皮肤血流也 减少 但以后由于肌肉产热增加 体温升高 通过体温调节机制 使皮肤血管舒张 血流增加 以增加皮肤散热 运动时各器官血液量的重新分配具有十分重要的生理意义 即 通过减少对不参与活动的器官的血流分配 保证有较多的血流分配 给运动的肌肉 运动时血流量重新分配的生理意义 还在于维持一 定的动脉血压 6 心血管和呼吸系统的相互作用 呼吸系统与循环系统之间具有密切联系 首先是解剖学上的关 联 肺脏 心脏和大血管 腔静脉 主动脉 肺动静脉 之间相互连 接 同属胸腔内脏器 其次是生理学上的关联 肺脏 心脏和大血 管构成肺循环通路 接纳来自体循环中的静脉血 并进行气体交换 形成动脉血后再进入体循环 呼吸与心血管之间具有相互作用 一 方结构和功能的改变会引起另一方出现相应的变化 心脏泵血功能改变会影响肺血管内静水压和肺组织血液灌注 是心血管影响呼吸的主要机制 呼吸运动时肺容积和胸腔内压的周 期性变化会影响肺血管阻力 回心血量和心脏功能 这是呼吸影响 心血管的主要机制 结论 1 运动对心血管的影响 人体动脉血压上升 收缩压明显上升 舒 张压稍微下降或者波动不大 心率加快 心肌收缩力加强 心输出 量增加 2 运动对呼吸运动的影响 呼吸加快加深 频率加快 强度增加 肺通气量增多 书是我们时代的生命 别林斯基 书籍是巨大的力量 列宁 书是人类进步的阶梯 高尔基 书籍是人类知识的总统 莎士比亚 书籍是人类