运动生理学8-运动与心肺机能气体代谢_精品文档PPT格式课件下载.ppt
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主要吸气肌:
由膈肌和肋间外肌组成;
呼气肌:
由肋间内肌和腹壁肌组成随呼吸运动l肺内压吸气时吸气时大气压大气压l胸内压吸气呼气时均吸气呼气时均大气压大气压,吸气末气压更低,吸气末气压更低,l呼吸深度越深,吸气末肺内压和胸内压越低胸膜腔为负压的意义:
牵拉肺呈扩张状态牵拉肺呈扩张状态牵拉肺呈扩张状态牵拉肺呈扩张状态利于静脉血和淋巴液的回流利于静脉血和淋巴液的回流二.肺通气机能肺容量指标1.每一平静呼吸周期中,吸入或呼出的气量,叫潮气量(TidalVolume,TV);
400600ml2.补吸气量和深吸气量平静吸气之后,再作最大吸气时,增补吸入的气量,称为补吸气量(InspiratoryReserveVolume,IRV),正常成人约为15002000ml。
补吸气量与潮气量之和称为深吸气量(InspiratoryCapacity,IC)。
3.补呼气量平静呼气之后,再作最大呼气时,增补呼出的气量,称为补呼气量(ExpiratoryReserveVolume,ERV)。
正常成人约为9001200ml。
补呼气量的大小表示呼气的贮备能力。
4.肺活量最大深吸气后,再作最大呼气时所呼出的气量,称为肺活量(VitalCapacity,VC)。
肺活量为潮气量、补吸气量和补呼气量之和,或为深吸气量与补吸气量之和。
5.余气量和功能余气量尽最大力呼气之后,仍贮留于肺内的气量,称为余气量(ResidualVolume,RV)。
正常成年余气量男性为1500ml,女性为1000ml;
平静呼气之后,存留于肺中的气量,称为功能余气量(FunctionalResidualCapacity,FRC)。
安静时正常成年男性约为2500ml,女性约为2000ml.6.肺总容量肺所能容纳的最大气量为肺总容量(TotalLungCapacity,TLC),肺总容量是肺活量和余气量之和。
成年男性平均为5000ml,女性平均为3500ml。
肺通气量ll单位时间内吸入(或呼出)的气量称为单位时间内吸入(或呼出)的气量称为肺通气量(VEVE)ll每分通气量潮气量每分通气量潮气量呼吸频率呼吸频率安静时成年人的每分通气量为安静时成年人的每分通气量为668L8L,安静时呼吸频率随年龄而异,安静时呼吸频率随年龄而异,ll55岁时平均为岁时平均为2626次,次,ll1515岁岁2020岁时平均为岁时平均为2020次,次,ll成年后平均降为成年后平均降为1616次次。
ll剧烈运动时每分通气量可增至剧烈运动时每分通气量可增至8080150L150L或更多或更多(180(180200L)200L)。
肺泡通气量l肺泡通气量肺泡通气量(alveolarventilation,VA)是指是指每分钟吸入肺泡的实际能与血液进行气体每分钟吸入肺泡的实际能与血液进行气体交换的有效通气量。
交换的有效通气量。
lVA=(呼吸深度呼吸深度-生理无效腔生理无效腔)呼吸频率呼吸频率解剖无效腔解剖无效腔(AnatomicalDeadSpace)(AnatomicalDeadSpace):
呼吸道:
呼吸道肺泡无效腔:
由于肺内血流分布不均而未能全肺泡无效腔:
由于肺内血流分布不均而未能全部进行气体交换部进行气体交换生理无效腔生理无效腔(PhysiologicalDeadSpace)(PhysiologicalDeadSpace):
解剖无:
解剖无效腔和肺泡无效腔之和效腔和肺泡无效腔之和呼吸呼吸频率频率潮气量潮气量(ml)(ml)解剖无效腔解剖无效腔(ml)(ml)功能余气量功能余气量(ml)(ml)肺通气量肺通气量(ml/min)(ml/min)肺泡通气量肺泡通气量(ml/min)(ml/min)8810001000150150150015008000800068006800161650050015015020002000800080005600560032322502501501502250225080008000320032005353150150150150235023508000800000不同呼吸频率时肺通气功能指标的比较不同呼吸频率时肺通气功能指标的比较深呼吸形式的生理意义深呼吸形式的生理意义l增加吸气末胸内负压程度,利于静脉和淋巴液回流;
l减少肺泡无效腔l减少功能余气量,利于肺泡气体更新l增加肺泡通气量l减少氧通气当量,提高呼吸效率通气量/摄氧量三三.评价肺通气机能的指标评价肺通气机能的指标肺活量连续肺活量:
间隔30s,连续测5次肺活量结果,简单、快速判断呼吸肌疲劳及身体机能状况。
后一次前一次肺活量证明呼吸肌机能能力强时间肺活量在最大吸气之后,以最快速度进行最大呼气,记录在最大吸气之后,以最快速度进行最大呼气,记录11秒内所能呼出的气量,称秒内所能呼出的气量,称时间肺活量时间肺活量(TimedVital(TimedVitalCapacity)Capacity)。
TVCTVC不仅反映肺活量的大小,还能反映肺泡弹性是否不仅反映肺活量的大小,还能反映肺泡弹性是否降低、气道是否狭窄、呼吸阻力是否增加等情况。
降低、气道是否狭窄、呼吸阻力是否增加等情况。
时间时间时间时间第第第第11秒末秒末秒末秒末第第第第22秒末秒末秒末秒末第第第第33秒末秒末秒末秒末时间肺活量时间肺活量时间肺活量时间肺活量838396969999,最大通气量l15秒钟通气量的测定,并将这个所测得的值乘以4,即为每分最大通气量。
l通气贮量的百分比=(最大通气量-安静通气量)/最大通气量正常通气贮量的百分比值应93第二节气体交换和运输物理弥散物理弥散的方式-从分压高的一侧向分压低的一侧弥散分压差是气体交换的动力分压差是气体交换的动力交换的结果:
静脉血逐渐变成动脉血肺换气肺换气组织换气组织换气一、影响气体交换的因素1.分压差分压差2.气体的分子量和溶解度3.呼吸膜的厚度、面积、通透性4.通气/血流比值l分压差l通气/血流比值每分钟肺泡通气量每分钟肺泡通气量/每分钟肺毛细血管血流量每分钟肺毛细血管血流量成人安静时,成人安静时,=0.84此时二者最适宜匹配,气体交换效率最高此时二者最适宜匹配,气体交换效率最高通气/血流比值增大ll通气过剩,血流不足通气过剩,血流不足ll相当于肺泡无效腔加大相当于肺泡无效腔加大相当于肺泡无效腔加大相当于肺泡无效腔加大通气/血流比值减小ll通气不足,血液过剩通气不足,血液过剩ll部分血液流经通气不良的肺泡,混合静脉血中的气体部分血液流经通气不良的肺泡,混合静脉血中的气体不能有充分的更新不能有充分的更新ll相当于功能性动相当于功能性动相当于功能性动相当于功能性动-静脉短路静脉短路静脉短路静脉短路通气血流比值的大或小,都会妨碍气体交换通气血流比值的大或小,都会妨碍气体交换通气血流比值的大或小,都会妨碍气体交换通气血流比值的大或小,都会妨碍气体交换二.气体运输llOO22和和COCO22靠血液进行运输靠血液进行运输ll以物理溶解和化学结合两种形式存在于血液中以物理溶解和化学结合两种形式存在于血液中ll溶解的虽然很少,但必须先溶解,再化学结合溶解的虽然很少,但必须先溶解,再化学结合
(一)氧气的运输过程
(一)氧气的运输过程1.1.经呼吸道将氧吸入肺泡经呼吸道将氧吸入肺泡2.2.肺泡氧分压高,静脉血氧分压低,氧进入血液肺泡氧分压高,静脉血氧分压低,氧进入血液3.3.物理溶解物理溶解1.5%1.5%,98.598.5进入红细胞与血红蛋白进入红细胞与血红蛋白结合成氧结合成氧合血合血红红蛋白蛋白4.4.运输途径:
肺静脉、左心房、左心室、主动脉、运输途径:
肺静脉、左心房、左心室、主动脉、组织组织5.5.动脉血的氧分压高,在氧分压低的组织,氧和血动脉血的氧分压高,在氧分压低的组织,氧和血红蛋白解离释放出氧,供给红蛋白解离释放出氧,供给组织利用,组织利用,这一过程这一过程迅速、可逆、不需酶的催化,迅速、可逆、不需酶的催化,受受PPOO22高低高低影响影响
(二)二氧化碳的运输
(二)二氧化碳的运输1.1.组织代谢产生组织代谢产生COCO222.2.组织组织COCO22分压高,动脉血分压高,动脉血COCO22分压分压低低,COCO22进入血液进入血液3.3.物理溶解物理溶解5%5%,化学结合,化学结合95%95%4.4.化学结合方式:
碳酸氢盐、氨基甲酸血红蛋白化学结合方式:
碳酸氢盐、氨基甲酸血红蛋白5.5.运输途径:
静脉、右心房、右心室、肺动脉、运输途径:
静脉、右心房、右心室、肺动脉、肺毛细血管肺毛细血管6.6.肺动脉内的静脉血肺动脉内的静脉血COCO22分压高,肺泡分压高,肺泡COCO22分分压压低低,COCO22解解离离,进进入入肺肺泡泡,从从肺肺脏脏呼呼出出体体外外。
(三)与O2运输相关的三个概念lHb氧饱和度氧饱和度(OxyhemoglobinSaturation):
血液中Hb与O2结合的程度,即血红蛋白氧含量与血红蛋白氧容量的百分比值。
lHb氧容量氧容量(OxygenCapacity):
Hb氧饱和度达到100%时,每1L血液中Hb所能结合O2的最大量。
受Hb浓度的影响(每克Hb结合1.34mlO2)lHb氧含量(氧含量(OxygenContent):
每1L血液中Hb实际结合的O2量。
受PO2的影响计算举例l例如:
某正常男子Hb浓度为150g/l,安静时动脉血氧饱和度约为98%,静脉血氧饱和度约为75%。
1.其氧容量为:
150g/l1.34ml/g200ml/l.2.动脉血氧含量为:
200ml/l98%=196ml/l3.静脉血氧含量为:
200ml/l75%=150ml/l4.动静脉氧差为:
196-150=46ml/l。
(四)氧离曲线及其意义(四)氧离曲线及其意义不同情况下PO2和PCO2(mmHg)空气空气空气空气肺泡气肺泡气肺泡气肺泡气动脉血动脉血动脉血动脉血静脉血静脉血静脉血静脉血组织组织组织组
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