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呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性的扩⼤和缩⼩称为呼吸运动。
主要的吸⽓肌为膈肌和肋间外肌，主要的呼⽓肌为肋间内肌和腹肌；此外，还有⼀些辅助吸⽓肌，如斜⾓肌、胸锁乳突肌等。
（1）呼吸的过程：平静呼吸时，吸⽓是主动的，呼⽓是被动的，即：吸⽓动作是由吸⽓肌收缩引起，呼⽓动作则主要是吸⽓肌舒张、肺和胸廓的弹性回缩引起，⽽不是呼⽓肌收缩。
⽤⼒呼吸时，吸⽓和呼⽓都是主动的。
（2）呼吸运动的形式：根据参与呼吸的呼吸肌的主次可以分为腹式呼吸、胸式呼吸和混合式呼吸；根据呼吸的⽤⼒程度可以分为平静呼吸和⽤⼒呼吸。
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。
华南师范大学实验报告学生姓名吴婉虹学号20112501037专业生物科学年级、班级11科二课程名称生理学实验实验时间2014年 5 月 20 日实验项目家兔呼吸运动的调节实验指导老师胡学军实验评分家兔呼吸运动的调节室温：25℃左右实验时间：2014年5月20日作者：吴婉虹合作者：陈普俊、陆雪丽、梁伟琪、吴晓丹、许佩珩一、实验对象和材料实验对象：家兔实验试剂：麻醉剂（2%戊巴比妥钠 2ml/Kg ）、生理盐水、50mg/ml尼可刹米注射液实验器具：常规手术器械、手术刀、手术剪、镊子、眼科剪、金冠剪、玻璃分针、棉花、纱布、棉线、小弯钩、烧杯、污物缸、兔手术台、塑料绳、棉签、20ml注射器、1ml注射器、照明灯、保护电极、滑轮、支架、PowerLab生理实验系统、气管插管、张力传器感二、实验方法与步骤（一）动物麻醉固定称重，麻醉（耳缘静脉注射2%戊巴比妥钠2ml/Kg ）、固定（仰式）、剪颈部和胸部剑突位置毛、剪颈部皮肤5 ~ 6cm（二）颈部气管及神经分离手术1.钝性分离颈部肌肉等组织2.暴露气管、穿线、手术刀手术剪T形切口，事先准备好的棉签将气管中的血块弄出，插好气管插管并结扎。
3.分离双侧迷走神经，分别穿2线备用（三）剑突软骨分离手术1. 用手触摸到剑突所在位置后剪毛，用手术刀或手术剪从腹白线剪开约2cm ，不可超出2cm2. 用手术剪小心剪去剑突上面的结缔组织膜，暴露剑突，观察剑突骨柄与膈肌的位置3. 用手术刀小心刮去剑突的骨柄上方组织，用金冠剪小心剪骨柄，注意不要剪断骨柄下方的膈肌。
可见到家兔一呼一吸带动剑突运动。
（四）观察实验项目1. 连接好实验装置，用棉线上的小弯钩勾住剑突，通过滑轮与张力换能器连接，调节好力度大小，设置调节通道2和刺激器参数2. 记录家兔平静呼吸的运动曲线，观察家兔吸气和呼气时候对应的曲线方向3. 增加无效腔：另一侧用止血钳夹闭4. 增加气道阻力：同时夹闭气管插管两侧管5. 肺的牵张反射实验1) 一侧气管胶管用20ml 大注射器吸入20ml 空气，待呼吸运动平稳后，夹闭气管插管的一侧胶管，在家兔吸气之末，用三个呼吸节律时间徐徐向家兔肺内注入20ml 空气，观察记录呼吸运动曲线的变化。
实验后立即打开夹闭的侧管。
2) 同法，于呼气之末用20ml 注射器抽取肺内气体20ml （维持3个呼吸节律时间），观察呼吸的运动曲线6. 注射尼可刹米（50mg/ml,用量0.5ml)7. 迷走神经传导：同时结扎两侧迷走神经，二人同时操作，第一结要紧、狠。
8. 阻断迷走神经传导的基础上，重复步骤4的肺牵张反射实验9. 断双侧迷走神经，分别刺激中枢端和外周端，观察呼吸曲线变化10. 气胸实验：剪开并剪断右侧肋骨三、实验结果通道2 (m V )平静呼吸时，家兔的呼吸肌有节律地收缩和舒张，如图1,所示，家兔的呼吸运动持续地节律性地进行。
图中上升波为吸气期，下降波为呼气期。
通道2 (m V )由图2可以清楚地观察到，用止血钳夹闭一侧气管，增加无效腔，呼吸频率明显增大，呼吸加强。
通道2 (m V )如图3，夹闭两侧气管，增加起到阻力，家兔呼吸加深，呼吸频率减慢。
通道2 (m V )如图4，在吸气末向肺内注入20ml 空气，同时夹闭气管插管的另一侧管，可观察到家兔的呼吸有一段时间停留在呼气阶段。
通道1 (V )通道2 (m V ) 如图5，在呼气末向肺内抽出20ml 空气，同时夹闭气管插管的另一侧管，可观察到家兔的呼吸有一段时间停留在吸气阶段。
通道2 (m V )如图6所示，注入尼可刹米后，家兔呼吸运动曲线无明显变化。
通道2 (m V )如图7所示，结扎家兔的两侧迷走神经，刚开始呼吸运动曲线紊乱，这是由家兔挣扎引起的误差，随后可见吸气延长、加深，呼吸加深变慢。
通道2 (m V ) 如图8所示，结扎迷走神经后，在夹闭一侧气管的情况下，在吸气末向肺内注入20.ml 空气，家兔呼吸运动曲线无明显变化。
通道2 (m V ) 如图9所示，结扎迷走神经后，在夹闭一侧气管的情况下，在在呼气末从肺内抽取20.ml 空气，家兔呼吸运动曲线无明显变化。
通道1 (V )通道2 (m V )如图10，剪断双侧迷走神经后，刺激迷走神经中枢端，家兔呼吸幅度变小，频率加快。
通道1 (V )通道2 (m V ) 如图11，剪断双侧迷走神经后，刺激迷走神经外周端，家兔呼吸运动曲线无明显变化。
通道2 (m V )如图12，形成开放性气胸后，刚开始呼吸运动曲线紊乱，波动较大，这是由家兔挣扎引起的误差，随后可见家兔呼吸幅度和频率都变小。
四、分析与讨论1. 正常的呼吸曲线如图1，正常的呼吸运动，是肋间外肌和膈肌在神经系统控制下进行的有节律的收缩和舒张造成的。
图中升波为吸气期，它主要是由吸气神经元放电产生；而降波为呼气期，它是由呼气神经元放电产生。
膈肌的收缩活动受来自中枢的传出神经支配，传出冲动的节律与频率，影响膈肌的收缩节律、频率与强度。
2.增加无效腔后的呼吸运动在双侧迷走神经保持完整时，增加无效腔后，肺内空气的更新率下降，促使O2分压下降，CO2分压上升；缺氧导致家兔体内的O2含量降低，CO2含量增高；吸入 CO2后同样导致CO2含量上升。
而CO2 对呼吸的影响主要通过中枢化学感受器对呼吸运动起调节作用；而O2对呼吸的影响是通过外周化学感受器实现的。
由于两者的影响同时刺激中枢化学感受器和外周化学感受器，使其反射性的调节使呼吸加深加快。
3.增加气道阻力对呼吸运动的影响如图3，增加气道阻力，家兔呼吸加深，呼吸速率减慢。
是因为增大气道阻力，切断了呼吸系统和外界的联系，制约肺通气的能力，O2无法供应且在不断的消耗，CO2的产生在不断占据肺内环境，导致呼吸系统中O2分压下降，CO2分压上升。
CO2浓度的上升会降低内环境的PH值，刺激呼吸中枢，使呼吸加深。
在膈肌放电中反映呼吸幅度减小，频率较正常由略微减弱，在呼吸曲线上，呼吸速率减慢。
4.肺牵张反射对呼吸运动的影响如图4，在吸气末向肺内注入20ml空气，同时夹闭气管插管的另一侧管，可观察到家兔的呼吸有一段时间停留在呼气阶段。
是因为向肺部注入空气相当于使肺部发生扩张，这种扩张刺激了肺牵张感受器，冲动由迷走神经传入延髓，兴奋吸气切断机制神经元，吸气神经元收到抑制，使得吸气转为呼气。
如图5，在呼气末向肺内抽出20ml空气，同时夹闭气管插管的另一侧管，可观察到家兔的呼吸有一段时间停留在吸气阶段。
是因为从肺部抽气造成了肺部的萎缩，肺牵张感受器受到抑制，信号通过迷走神经传入延髓呼吸中枢的程度减弱，抑制吸气切断机制神经元，吸气神经元抑制解除，使得呼气转为吸气。
5.注射尼可刹米对呼吸运动的影响理论上，注射尼可刹米，可使家兔呼吸运动加深加快。
是因为尼可刹米选择性地兴奋延髓呼吸中枢，也可作用于颈动脉体和主动脉体化学感受器反射性地兴奋呼吸中枢，使呼吸加深加快。
但是在本实验中，注射尼可刹米后，家兔的呼吸运动并无明显变化，推测原因可能有以下两点：一是尼可刹米的注射量不足，由实验指导书上可知，尼可刹米的注射量为2ml/kg，本实验中家兔的体重为约2.5kg，应注射5ml，但是根据老师课件上的要求是每只兔子注射0.5ml，因此推测可能是注射的量太少，不足以引起反应；二是可能兔耳缘静脉注射时，位置有偏差，使得尼可刹米没有进入家兔血液中，无法引起反应。
6.阻断迷走神经对呼吸运动的影响如图7所示，结扎家兔的两侧迷走神经，可见吸气延长、加深，呼吸加深变慢。
这是因为从气管到细支气管的平滑肌中存在牵张感受器，当肺扩张时，牵拉呼吸道使之也扩张，感受器兴奋，冲动经迷走神经传入延髓。
在延髓内通过一定的神经联系使吸气切断机制兴奋，切断吸气转入呼气，这样便加速了吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加，所以切断家兔的两侧迷走神经吸气延长、加深，呼吸加深变慢。
7.阻断迷走神经后的肺牵张反射如图8、图9，阻剪断迷走神经后，在夹闭一侧气管的情况下，在吸气末向肺内注入20ml空气或是在呼气末向肺内抽出20ml空气，家兔呼吸运动没有明显变化。
是因为肺牵张反射的传入神经是迷走神经，阻断迷走神经之后，神经冲动传不到呼吸中枢，所以呼吸频率没有明显变化。
8.剪断双侧迷走神经，分别刺激中枢端和外周端，观察呼吸运动的变化如图10，刺激迷走神经中枢端，家兔呼吸变得浅而快。
是因为迷走神经中含有肺牵张反射传入纤维，肺的牵张反射包括肺扩张后引起吸气活动的抑制，呼气加强，肺缩小后引起呼气活动抑制，吸气加强的过程。
这两种反射都经由迷走神经传入中枢，调节呼吸运动。
电刺激迷走神经中枢端，引起这两种纤维成分都同时持续兴奋，故家兔的呼吸运动变得浅快。
图11，刺激迷走神经外周端，呼吸运动没有明显变化。
这是因为迷走神经是传入神经，因此刺激外周端，由于反射通路不完整，刺激无法到达呼吸中枢，引起反应。
9.气胸对呼吸运动和胸膜腔内压的影响如图12，形成开放性气胸后，家兔呼吸幅度和频率都很小。
是因为剪掉一侧肋骨使肺受压萎陷，胸膜腔与外界大气直接相交通，胸腔压力等于大气压，而另外一侧胸膜腔仍为负压，低于伤侧，使纵膈向健侧移位，健侧肺亦有一定程度的萎陷。
同时由于健侧胸腔压力仍可随呼吸周期而增减，从而引起纵膈摆动和残气对流，导致严重的通气换气功能障碍，因此呼吸幅度很小，频率也很小。
五、结论1. 增大了无效腔，家兔呼吸频率明显增大，呼吸加强。
2.增加气道阻力，家兔呼吸加深，呼吸速率减慢。
3. 肺牵张反射参与呼吸节律懂得调节。
4. 注射尼可刹米，家兔呼吸运动加深加快。
5. 肺牵张反射是由迷走神经引起的反射活动。
6. 迷走神经在调节正常节律性呼吸的反射活动中是传入神经。
7. 形成开放性气胸后，家兔呼吸幅度和频率都很小。
六、参考文献[1] 王玢，左明雪主编，人体及动物生理学第三版，高等教育出版社[2] 谢景田等，生理学实验第三版，高等教育出版社。
