运动生理学呼吸
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第五章呼吸第一节肺通气一、肺通气的原理(一)肺通气的动力直接动力:肺内压与外界大气压之间的压力差是肺通气的直接动力。
原动力:呼吸肌的收缩与舒张所引起的呼吸运动是实现肺通气的原动力。
1.呼吸运动呼吸运动:呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律性的扩大或缩小称为呼吸运动。
主要吸气肌:膈肌和肋间外肌;主要呼气肌:肋间内肌和腹肌辅助吸气肌:斜角肌和胸锁乳突肌等(仅在用力呼吸时起作用)(1)呼吸运动的过程:(2)呼吸运动的型式:腹式呼吸:以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动;胸式呼吸:以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动;一般情况下:腹胸混合式呼吸特殊情况:①仅胸式呼吸:妊娠后期女性、腹腔巨大肿块、腹水、胃肠道胀气、腹膜炎等因膈肌运动受限,主要依靠肋间外肌舒缩运动呼吸。
②仅腹式呼吸:胸腔积液、胸膜炎、婴幼儿等因胸廓运动受限,主要依靠膈肌舒缩运动进行呼吸。
2.肺内压❖吸气:肺容积增大,肺内压随之降低,低于大气压后,气体进入肺,随着肺内气体的增加,肺内压逐渐升高,至吸气末,肺内压升高到与大气压相等,吸气停止;❖呼气:肺容积减小,肺内压随之升高,高于大气压后,气体流出肺,随着肺内气体的减少,肺内压逐渐降低,至呼气末,肺内压降低到与大气压相等,呼气停止。
❖总结:肺内压:吸气——先降低后升高;呼气——先升高后降低。
3.胸膜腔内压胸膜腔内压随呼吸运动而发生周期性波动。
平静呼气末,胸膜腔内压较大气压低3~5mmHg,平静吸气末,较大气压低5~10mmHg。
胸膜腔内压在平静呼吸时,始终低于大气压,若以大气压为0计,胸膜腔内压为负压。
用力呼吸时,胸膜腔内压波动幅度增大。
胸膜腔内压=-肺回缩压。
胸膜腔内压由肺回缩压决定。
胸膜腔负压的意义:①不仅扩张肺,而且使肺能随胸廓的张缩而张缩;②作用于胸腔内的腔静脉和胸导管,使之扩张,有利于静脉血和淋巴液的回流保持负压的前提:胸腔保持其密闭性。
(二)肺通气的阻力1.弹性阻力和顺应性(1)顺应性顺应性:是指弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度。
呼吸与运动的生理学关系在我们日常生活中,呼吸和运动是两个不可或缺的生理过程。
呼吸是我们身体获取氧气并排出二氧化碳的过程,而运动则是我们身体进行肌肉收缩和骨骼活动的方式。
这两个过程在生理学上有着密切的联系和相互影响。
本文将探讨呼吸和运动之间的生理学关系,并分析它们之间的相互作用。
一、呼吸对运动的影响1. 氧气供应:呼吸过程中,我们吸入的氧气通过肺部进入血液循环,并被输送到身体各个细胞中,供给细胞进行能量代谢。
在运动过程中,我们大量消耗氧气,呼吸系统通过增加呼吸频率和深度,调节氧气的供应,以满足身体的能量需求。
2. CO2排出:运动过程中,我们产生大量的二氧化碳。
如果二氧化碳在体内堆积过多,会导致酸碱平衡紊乱,影响身体机能。
呼吸系统通过增加呼吸频率和深度,加快CO2的排出,维持体内的酸碱平衡。
3. 呼吸肌肉参与:呼吸过程中,胸肌、膈肌等呼吸肌肉收缩和放松,控制肺部的膨胀与收缩,从而实现呼吸。
运动过程中,这些呼吸肌肉也参与肌肉收缩和骨骼运动,协助我们完成各种动作。
呼吸和运动肌肉的协调运动,使得我们能够进行高效的运动。
二、运动对呼吸的影响1. 心肺适应:运动是我们提高心肺功能的重要途径。
通过运动,我们可以让肺部更充分地吸收氧气,同时让心脏跳动更有力,提高心肺功能。
这使得我们在日常生活中的呼吸更加轻松和高效。
2. 肺活量提高:长期从事有氧运动,如跑步、游泳等,可以增加肺活量。
肺活量是指我们一次最大呼吸量,也是呼吸系统的重要指标。
肺活量的提高意味着我们在吸入氧气和排出二氧化碳时,能够更充分地进行气体交换,提高身体的生理健康水平。
3. 呼吸节律调整:运动过程中,我们需要协调呼吸频率与运动幅度。
较慢的运动一般会有较慢的呼吸频率,而较快的运动则需要更快的呼吸频率。
长期进行运动,我们可以通过训练调整呼吸频率,使呼吸更加协调,适应不同的运动强度和节奏。
三、呼吸和运动的相互作用呼吸和运动在生理学上是相互密切联系的,它们之间的相互作用可以增强我们的运动能力和适应性。
第五章呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸(respiration)。
呼吸的全过程由三个环节组成:①外呼吸,包括肺通气和肺换气;②气体运输;③内呼吸,即组织换气,有时也将细胞内的氧化过程包括在内。
第一节肺通气一、肺通气的原理气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用,动力必须克服阻力,才能实现肺通气。
1.肺通气的动力:肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力,而呼吸运动则是肺通气的原动力。
(掌握)(1)呼吸运动:指呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的过程。
它包括吸气运动和呼气运动。
1)呼吸运动的过程:•吸气过程①(平静)吸气时,膈肌、肋间外肌收缩T胸廓扩大T肺容积扩大T肺内压降低(v大气压气体进入肺T完成吸气。
②用力吸气时,辅助吸气肌也参与收缩。
•呼气过程①(平静)呼气时,膈肌、肋间外肌舒张T肺弹性回缩,容积减小并牵引使胸廓缩小T肺内压增加(>大气压)T气体排出肺T完成呼气。
②用力呼气时,呼气肌也收缩T胸廓进一步缩小T肺内压进一步增加T更多气体排出肺。
2)呼吸运动的型式:①腹式呼吸和胸式呼吸:膈肌的收缩和舒张可引起腹腔内器官位移,造成腹部的起伏,这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。
肋间外肌收缩和舒张时主要表现为胸部的起伏,这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。
一般情况下,成年人的呼吸运动呈胸式和腹式混合式呼吸。
②平静呼吸和用力呼吸:安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸,呼吸频率为每分钟12〜18次。
当机体运动或吸入气中C◎含量增加而Q含量减少或肺通气阻力增大时,呼吸运动将加深加快,这种呼吸运动称为用力呼吸或深呼吸。
在缺氧、CQ增多或肺通气阻力较严重的情况下,可出现呼吸困难。
(2)肺内压:指肺泡内的压力。
在呼吸过程中,肺内压呈周期性波动。
吸气时,肺内压下降,低于大气压,气体入肺,至吸气末,肺内压与大气压相等。
反之, 呼气时,肺内压升高,高于大气压,气体出肺,至呼气末,肺内压与大气压相等。
《生理学》第五章呼吸呼吸,这一我们习以为常的生命活动,却蕴含着极其复杂而精妙的生理机制。
从我们每一次不经意的吸气到呼气,身体内部都在进行着一系列有条不紊的运作。
呼吸的过程,简单来说,就是气体在我们体内进出的过程,但这个看似简单的过程实际上包含了多个环节。
首先是肺通气,这是呼吸的第一步。
当我们吸气时,肋间外肌和膈肌收缩。
肋间外肌的收缩会使得肋骨向上向外移动,从而增大胸廓的前后径和左右径;膈肌的收缩则会使其顶部下降,增加胸廓的上下径。
这样一来,胸廓的容积就增大了,导致肺内的压力低于大气压,外界的空气便顺着压力差被吸入肺内。
而当我们呼气时,情况则相反,肋间外肌和膈肌舒张,胸廓容积缩小,肺内压力高于大气压,肺内的气体被排出。
接下来是肺换气。
吸入的空气到达肺泡后,并不是直接就进入血液被运输到全身各处了。
在肺泡和肺毛细血管之间,需要进行气体交换。
肺泡内的氧气浓度高,而肺毛细血管内的氧气浓度低;同时,肺毛细血管内的二氧化碳浓度高,肺泡内的二氧化碳浓度低。
这样,在浓度差的驱动下,氧气从肺泡扩散进入血液,二氧化碳则从血液扩散进入肺泡,完成气体交换。
气体在血液中的运输也是呼吸过程中的重要环节。
氧气主要是与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白,通过血液循环被输送到身体的各个部位。
而二氧化碳则有三种运输形式:碳酸氢盐形式、氨基甲酰血红蛋白形式和物理溶解形式。
其中,碳酸氢盐形式是最主要的运输方式。
呼吸运动的调节是保证呼吸功能正常运行的关键。
呼吸中枢位于脑干,包括延髓、脑桥等部位。
延髓是产生呼吸节律的基本中枢,而脑桥则对呼吸节律有调整作用。
此外,外周化学感受器和中枢化学感受器也在呼吸调节中发挥着重要作用。
外周化学感受器主要感受动脉血中的氧分压、二氧化碳分压和氢离子浓度的变化;中枢化学感受器则对脑脊液中的氢离子浓度敏感。
当体内的二氧化碳分压升高、氧分压降低或者氢离子浓度升高时,化学感受器会将这些信号传递给呼吸中枢,从而调节呼吸运动的频率和深度,以保证体内气体的平衡。
体育运动中的呼吸知识要点主要包括以下几个方面:
正确的呼吸节奏:
发力时呼气:在做大部分力量型或爆发性运动,如举重、跳跃、短跑等时,通常应在发力瞬间呼气。
这样可以帮助稳定核心肌群,减少腹腔压力,并且有利于力量的高效输出。
放松时吸气:在动作恢复阶段或准备下一次发力之前,应充分吸气,为肌肉提供充足的氧气。
避免憋气:
憋气会导致胸腔和腹部压力增大,影响血液循环,进而可能引发血压升高,甚至造成晕厥。
长时间憋气还可能导致身体短暂缺氧,降低运动效能并增加心脏负担。
深呼吸与浅呼吸结合:
在耐力运动中(如长跑、游泳),采用深度均匀的腹式呼吸尤为重要,通过横膈膜的活动吸入更多氧气,排出二氧化碳。
短时间高强度运动则可能采用较浅快的呼吸模式以匹配快速的动作节奏。
有意识地控制呼吸:
运动过程中要有意识地调整呼吸节奏,使之与动作相协调,例如瑜伽、太极等柔韧性及平衡类运动要求呼吸与体位变化紧密结合。
训练呼吸技巧:
通过专门的呼吸练习来提高肺活量和呼吸效率,比如用口鼻混合呼吸法、吹蜡烛练习等,有助于提升运动表现。
运动后的恢复呼吸:
结束高强度运动后,适当延长呼气和吸气的时间,进行放松深呼吸,有助于更快地恢复正常心率和促进全身放松。
总之,良好的呼吸习惯是提升运动能力、预防运动损伤以及确保安全的重要组成部分。
正确运用呼吸技巧能够帮助运动员更好地发挥潜能,同时也有利于锻炼过程中的舒适度和持久性。
第六章呼吸与运动一、名词解释:1、呼吸2、外呼吸3、肺通气4、肺换气5、内呼吸6、呼吸运动7、肺活量8、时间肺活量9、每分最大通气量;10、每分最大随意通气量11、每分通气量12、肺泡通气量13、氧通气当量;14、通气/血流比值呼吸;二、是非题:()1、运动时如憋气时间过长可引起胸内负压过大,造成血液回流困难,大脑供血不足而出现晕眩。
()2、每分通气量和每分肺泡通气量之差为:无效腔×呼吸频率。
()3、正常人第1、2、3秒时间肺活量值中第二秒时间意义最大。
()4、运动前的肺通气量增加是条件反射性的。
()5、从气体交换的角度来说,进入肺泡的气体量才是真正的有效气体量。
()6、氧通气当量不与每分通气量成正比,而是与肺泡通气量成正比。
()7、平静呼吸时,肋间内肌和腹肌等呼吸肌并不收缩。
()8、无论怎样用力呼气,肺内的气体也是呼不完的。
()9、在血液中,98%以上的O2和94%以上的CO2是以化学结合的形式运输的,物理性溶解形式很少,但不可少。
()10、O2与Hb的结合或分离,取决于血液中的氧分压的高低,同时也取决于有关酶的促助。
()11、动脉血中,氧含量为20ml%时,其饱和度可视为100%,静脉血中,氧含量为15ml%,其饱和度也可视为100%。
()12、由于血浆内有大量的碳酸酐酶的促助,所以组织内大量的CO2进入血液后,就在血浆内与水结合,形成H2CO3并解离成H+和HCO3-而被运输至肺部。
()13、缺O2对中枢化学感受器的刺激,只引起非常微小的兴奋作用,因此,缺O2对呼吸的影响,完全依靠刺激外周化学感受器所发动的反射而实现的。
()14、剧烈运动时由于心输出量的增加,可使通气/血流比值下降。
二、选择题:()1、肺泡气与血液之间的气体交换为A:外呼吸; B:肺换气; C:组织换气; D:肺通气。
()2、呼吸过程中气体交换的部位是A:肺泡;B:呼吸道;C:肺泡、组织;D:组织。
()3、肺通气的动力来自A:肺内压与大气压之差;B:肺的弹性回缩力 C:呼吸肌的舒缩; D:肺内压与胸内压之差。
运动生理学第七章呼吸与运动知识点总结呼吸是人体生命活动的重要组成部分,而运动则是人体健康的重要保障。
呼吸与运动之间存在着密切的联系,两者相互影响,共同维持着人体的正常生理功能。
本文将从呼吸和运动的角度出发,总结运动生理学第七章呼吸与运动的知识点。
一、呼吸与运动的关系呼吸与运动之间存在着密切的联系。
在运动过程中,肌肉需要大量的氧气和营养物质来提供能量,同时也会产生大量的二氧化碳和乳酸等代谢产物。
呼吸系统通过吸入氧气和排出二氧化碳的过程,为肌肉提供充足的氧气和清除代谢产物,从而维持肌肉的正常代谢和运动能力。
二、呼吸与运动的生理变化1. 呼吸频率和深度的变化在运动过程中,呼吸频率和深度会随着运动强度的增加而增加。
这是因为肌肉需要更多的氧气和营养物质来提供能量,同时也需要更多的氧气来清除代谢产物。
呼吸频率和深度的增加可以提高肺部的通气量和氧气摄取量,从而满足肌肉的需要。
2. 肺活量和肺顶容量的变化在长期的有氧运动训练中,肺活量和肺顶容量会逐渐增加。
这是因为有氧运动可以提高肺部的弹性和肌肉的耐力,从而增加肺部的容量和肌肉的氧气利用效率。
肺活量和肺顶容量的增加可以提高肺部的通气量和氧气摄取量,从而提高运动能力和耐力。
3. 呼吸肌肉的变化在长期的有氧运动训练中,呼吸肌肉会逐渐增强。
这是因为有氧运动可以提高呼吸肌肉的耐力和力量,从而增加呼吸肌肉的收缩力和肺部的通气量。
呼吸肌肉的增强可以提高肺部的通气量和氧气摄取量,从而提高运动能力和耐力。
三、呼吸与运动的注意事项1. 呼吸要均匀有节奏在运动过程中,呼吸要均匀有节奏,不要过于急促或过于缓慢。
过于急促的呼吸会导致肺部通气不足,过于缓慢的呼吸会导致肺部通气过度,从而影响运动效果和健康。
2. 呼吸要深入肺部在运动过程中,呼吸要深入肺部,使氧气充分进入肺泡,从而提高氧气摄取量。
同时,深入肺部的呼吸也可以帮助清除代谢产物,减轻肌肉疲劳。
3. 呼吸要配合运动节奏在运动过程中,呼吸要配合运动节奏,呼气和吸气的时间要与运动的动作相协调。
运动生理学呼吸熵1. 引言呼吸是人体生理活动中非常重要的一个过程,它通过吸入氧气、排出二氧化碳来维持人体正常的代谢功能。
而在运动过程中,呼吸的频率和深度都会发生变化,这是由于运动对呼吸系统的影响所导致的。
运动生理学呼吸熵是研究运动对呼吸系统的影响以及呼吸系统对运动的适应性反应的一个重要指标。
本文将对运动生理学呼吸熵进行详细的介绍和分析。
2. 运动对呼吸系统的影响2.1 呼吸频率和呼吸深度的变化运动时,人体的呼吸频率和呼吸深度都会增加。
这是为了满足运动时增加的氧气需求和排出产生的二氧化碳。
运动时,呼吸中枢受到运动皮质的激活,通过神经调控使呼吸频率和呼吸深度增加。
同时,肺活量也会增加,这是由于运动使得肺泡扩张,增加了肺活量的容量。
2.2 换气效率的提高运动对呼吸系统的影响还表现在换气效率的提高上。
换气效率是指单位时间内肺泡与环境之间气体交换的能力。
运动时,肺泡通气量增加,同时肺泡血流量也增加,这使得氧气和二氧化碳的交换更加高效。
此外,运动还能增加肺泡表面积,进一步提高换气效率。
2.3 呼吸肌肉的训练运动对呼吸系统的影响还包括对呼吸肌肉的训练。
运动时,呼吸肌肉需要更加努力地工作,以满足增加的呼吸需求。
长期运动训练可以增强呼吸肌肉的力量和耐力,使其更加高效地工作。
这对于长时间的运动活动非常重要。
3. 呼吸系统对运动的适应性反应呼吸系统对运动的适应性反应主要表现在以下几个方面:3.1 肺活量的增加长期运动训练可以增加肺活量。
这是由于运动使得肺泡扩张,增加了肺活量的容量。
增加的肺活量可以提高人体的氧气摄取能力,延缓疲劳的发生。
3.2 呼吸频率和呼吸深度的调节能力提高长期运动训练可以提高呼吸系统对呼吸频率和呼吸深度的调节能力。
这使得运动时呼吸更加均匀和有效,减少了能量的浪费。
3.3 呼吸肌肉的力量和耐力增加长期运动训练可以增强呼吸肌肉的力量和耐力。
这使得呼吸肌肉更加高效地工作,减少了呼吸的负荷和疲劳。
4. 运动生理学呼吸熵的意义运动生理学呼吸熵是研究运动对呼吸系统的影响以及呼吸系统对运动的适应性反应的一个重要指标。
运动生理学呼吸熵摘要:1.运动生理学概述2.呼吸熵的概念和计算方法3.运动对呼吸熵的影响4.呼吸熵在运动生理学中的应用正文:1.运动生理学概述运动生理学是研究人体在运动过程中生理功能的学科,主要探讨运动对人体各器官系统产生的影响以及相应的生理适应性变化。
在运动过程中,人体的能量消耗增加,需要通过各种生理调节来满足运动的需求。
其中,呼吸系统的调节是非常重要的一个方面,因为它直接关系到人体的氧气供应和二氧化碳排出。
2.呼吸熵的概念和计算方法呼吸熵(Exercise entropy)是指在运动过程中,人体呼吸系统所产生的熵。
它反映了呼吸系统在运动过程中的复杂性和不确定性。
呼吸熵可以用以下公式来计算:呼吸熵= -Σ(Pi * Hi * Ti)其中,Pi 表示第i 种气体的分压,Hi 表示第i 种气体的摩尔分数,Ti 表示第i 种气体的温度(单位:K)。
3.运动对呼吸熵的影响运动时,人体的能量消耗增加,需要通过呼吸系统来增加氧气供应。
在运动过程中,呼吸系统需要对各种生理因素进行调节,以满足运动的需求。
这些调节因素包括:(1)肺通气量的增加:运动时,肺通气量会增加,以满足人体对氧气的需求。
(2)气体分布的变化:运动时,人体需要对气体进行分配,使得氧气供应更加充足,同时减少二氧化碳的积累。
(3)呼吸肌的收缩与松弛:运动时,呼吸肌的收缩与松弛会对呼吸熵产生影响。
4.呼吸熵在运动生理学中的应用呼吸熵在运动生理学中有着重要的应用价值,它可以作为评价呼吸系统功能状态的指标。
在运动过程中,呼吸熵的变化可以反映呼吸系统的生理适应性。
通过研究呼吸熵的变化规律,可以更好地了解运动对人体呼吸系统的影响,从而为提高运动能力和预防运动损伤提供科学依据。
总之,运动生理学呼吸熵是研究运动对人体呼吸系统影响的一个重要方面。