第三章-呼吸PPT课件

1 第三章 呼吸 2 提要 呼吸系统是氧运输系统的重要组成部分 其主要机能是实现机体与外界环境的气体交换 以使血液的Pco2 Po2 PH维持在正常生命活动所允许的范围之内 运动时 机体代谢旺盛 所需O2量及CO2排出量大大增加呼吸过程必须加强 所以训练 特别是耐力训练必将使呼吸系统的形态 机能产生适应性变化 本章主要介绍外呼吸的活动规律 呼吸运动的调节机制以及运动对呼吸机能的影响 3 目的要求 重点掌握何谓呼吸及其环节 胸内压的成因及其生理意义 肺的容积的组成部分和肺容量的概念和肺通气量的概念 气体交换的过程及影响气体交换的因素 化学因素对呼吸的调节 运动时呼吸的变化等 4 呼吸过程示意图 5 第1节肺通气 第2节气体的交换 第3节呼吸运动的调节 6 第一节 肺通气 7 1肺通气的动力和阻力 2肺的容积和肺容量 3肺通气量 4训练对肺通气功能的影响 8 肺通气的动力和阻力 动力 阻力 呼吸运动 弹性阻力非弹性阻力 9 呼吸运动 呼吸肌收缩 舒张所造成的胸廓扩大和缩小 称为呼吸运动 呼吸运动是肺通气的动力 按照呼吸深浅 把呼吸分为平静呼吸和用力呼吸 由隔肌舒缩引起的呼吸运动形式称为腹式呼吸由隔肌舒缩引起的呼吸运动形式称为腹式呼吸 10 呼吸过程中肺内压的变化 肺内压指肺泡内的压力 气体进出肺泡是借助于肺内压和大气压之间的压力差 当吸气肌收缩时 胸廓扩大 肺随胸腔扩大而扩大 于是肺容积增加 肺内压下降 低于大气压2 3mmHg 空气经呼吸道进入肺 直到肺泡与大气压之间压差消失 气体才停止入肺 这就是吸气过程 平静呼气时 吸气肌舒张 胸廓和肺回位 肺容积减小 肺内压升高超过大气压2 4mmHg 肺内气体经呼吸道出肺 直到肺内压与大气压相等 这就是呼气过程 11 呼吸过程中胸内压的变化 胸内压是指胸膜腔内的压力 胸膜腔是胸膜脏层和壁层之间的间隙 腔内没有空气 只有少量液体 它使两层胸膜紧贴在一起 只能沿水平方向滑动而不能垂直分开 从而保证在呼吸运动中 肺随胸廓运动而被动的扩大或缩小 另外这一薄层液体还起润滑的作用 减少呼吸过程中两层膜间的摩擦 12 胸膜腔及胸内负压示意图 13 14 胸内负压有重要生理意义 使肺泡维持扩张状态 不致因回缩力而使肺完全塌陷 因为肺经呼吸道与大气压相通 所以肺内压等于大气压 而胸膜腔内压低于大气压 使肺处于扩张状态 吸气时 胸内负压加大 有利于肺进一步扩张 呼气时 胸内负压减小 有利于肺的回缩 有助于静脉血和淋巴的回流 对循环机能有重要作用 吸气时 胸膜腔负压力加大 使薄壁的心房 腔静脉和胸导管的容积也扩大 从而使其压力减低 从而有利于心房的充盈和静脉与淋巴液的回流 返回 15 肺容积 潮气量 补吸气量 补呼气量 余气量 16 肺容量 深吸气量 功能余气量 肺活量和时间肺活量 肺总量 补吸气量与潮气量之和为深吸气量 它是衡量最大通气能力的一个重要指标 在平静呼气末 肺内所余留的气体量为功能余气量 它是余气量与补呼气量之和 正常成人约2500ml 最大吸气后 尽力能呼出的最大气量为肺活量 时间肺活量的测定指标 即在最大吸气后 尽力以最快的速度呼气 分别记录第1 2 3秒末所呼出气体量占肺活量的百分数 肺总量是指肺所容纳的最大气量 即肺活量和余气量之和 返回 17 肺通气量 单位时间内吸入 或呼出 的气量 每分通气量 每分钟吸入或呼出的气体总量 最大通气量 每分钟所能吸入或呼出的最大气量 肺泡通气量 每分钟吸入肺泡的新鲜空气量 返回 18 训练对肺通气功能的影响 通气效率的提高和呼吸肌耗氧量的下降 氧通气当量下降 训练对运动时每分通气量的影响 19 不同年龄和性别的人在运动中肺通气当量的测试 20 不同年龄和性别及不同项目运动员 在100 VO2max运动时的肺通气当量 21 下一节 22 第二节 气体的交换 23 1气体交换的动力和过程 2影响气体交换的因素 3氧扩散容量 24 气体的交换 肺泡气体交换 组织换气 25 气体交换的动力和过程 气体分子从分压高的一侧流向分压低的一侧扩散 因此气体分压差是气体交换的动力 26 安静时肺泡气 血液和组织内Po2和Pco2 单位Kpa 括号内为mmHg 27 人体不同部位氧和二氧化碳之分压 返回 28 影响气体交换的因素量 气体扩散的速度 呼吸膜的通透性和面积 通气 血流比值 返回 29 氧扩散容量量 氧扩散容量是指呼吸膜两侧的氧分压差为0 13Kpa 1mmHg 时每分钟可扩散的氧量 氧扩散容量大说明肺换气效率高 氧扩散容量随年龄 性别 体位 机体活动水平等的改变而有所不同 下一节 30 第三节 呼吸运动的调节 31 1呼吸中枢 2呼吸肌本体感受性反射 3化学因素对呼吸的调节 4运动时呼吸的变化和调节 32 呼吸中枢 中枢神经系统各部位都有调节呼吸运动的神经元 产生和调节呼吸运动的神经元相对集中的部位称为呼吸中枢 延髓的呼吸中枢是最基本的呼吸中枢 延髓呼吸中枢具有自动节律性 即产生节律性的放电 从而引发节律性的呼吸 返回 33 呼吸肌本体感受性反射 呼吸肌本体感受性反射是指呼吸肌本体感受器传入冲动所引起的反射性呼吸变化 呼吸肌是骨骼肌 其本体感受器是肌梭 接受肌肉牵张的刺激 返回 34 化学因素对呼吸的调节 血液和脑脊液中化学成分的变化 特别是动脉血中Pco2增高 Po2下降和 H 升高时 都可刺激化学感受器 使呼吸中枢活动增强 从而调节呼吸的频率和深度 35 外周化学感受器 化学感受器 中枢化学感受器 指颈动脉体和主动脉体 感受血液中Pco2 Po2 H 的变化 冲动分别由窦神经和主动脉神经传入延髓 位于延髓腹外侧浅表部位 直接与脑脊液接触 能接受脑脊液中H CO2变化的刺激 36 CO2对呼吸的调节 CO2是调节呼吸运动最重要的体液因素 是维持正常呼吸的重要生理刺激 人在过度通气后可能发生呼吸暂停 这是由于过度通气排除了较多的CO2 使血液中Pco2下降 以致呼吸中枢的刺激减弱所引起 反之 如果吸入气中CO2浓度增加 可使呼吸加强 肺通气量增加 CO2对呼吸的调节作用主要途径是通过中枢化学感受器 其次是通过外周化学感受器 37 H 对呼吸的影响 当动脉血中 H 增加时 可使呼吸加深加快 肺通气量增加 相反 当血中 H 下降时 呼吸受到抑制 在体内 H 对呼吸的刺激作用不如CO2明显 主要原因是 H 升高后 呼吸加快加深 呼出CO2增加 以至血中Pco2下降 限制了呼吸的增强 38 低氧对呼吸的影响 低氧 动脉血中Po2降低 导致呼吸加深加快 肺通气量增加如图a 低氧对呼吸的刺激作用是通过外周化学感受器而起作用的 39 动脉血液Pco2升高 Po2降低 pH降低对肺泡通气的影响示意图单位为mmHg 返回 40 运动时呼吸的变化 呼吸系统的主要功能是给身体细胞提供代谢所需的O2和排出细胞产生的CO2 运动时 机体代谢增强 O2消耗和CO2的产生量都随运动强度的加大而增加 呼吸机能也将发生相应变化以适应运动时机体代谢增强的需要 表现为呼吸加深加快 肺通气量增加 41 潮气量和呼吸频率 由上图可见 在运动强度较低时 每分通气量的增加主要是潮气量的增加 呼吸频率增加不明显 当运动强度增加到一定强度时 才依靠呼吸频率的增加 而潮气量的增加变得平稳 42 每分通气量与运动强度 由图每分通气量与运动强度关系可见 在一定范围内 每分通气量与运动强度呈直线关系 若超出这一范围 每分通气量的增加将与运动强度失去线性关系 即每分通气量将明显大于运动强度的增加 43 人体在从事持续时间较长而强度较低的亚极量运动时 每分通气量增加可以分为三个时期 即运动开始后的快速增长期 稍后的慢速增长期和稳定期 运动中和运动后恢复期肺通气量变化的规律 44 运动时呼吸的调节 运动时引起通气量增加的原因目前认为神经和体液调节的作用 其中神经调节机制起主要作用 45 神经因素 神经因素包括大脑皮质和高位中枢神经驱动学说与运动肢体反射学说 46 体液因素 体液因素对呼吸的影响是指由血液中一些化学成分的改变通过血液循环刺激周围或中枢化学感受器 从而引起呼吸增强的机制 47 体液因素的改变主要是PH Pco2 Po2和温度的作用 大量实验表明 轻度和中度运动时动脉血PH Pco2 Po2都保持在正常水平 运动强度进一步增强时 除PH降低外 因过度通气Pco2升高 48 复习思