安静时体内气体交换的压力梯度-南京医科大学继续教育学院.ppt

南京医科大学 康复医学院 一．运动对呼吸系统的影响 肺泡 人体肺泡约有三十亿个，如把每一肺泡张开可达60～80m2，约为人体表面积的35倍以上。 肺泡极薄且有弹性的肺泡壁使肺和血管中的气体交换成为可能。 肺泡比身体其他器官有更丰富的血流供应，无数毛细血管与肺泡密切相依，使气体极容易在肺泡和血管之间进行弥散。 肺泡通气的主要功能即在于无论在安静或运动时，维持最佳的体内血O2和CO2浓度。 Valsalva效应 人在深吸气后，如果关闭声门，用力收缩呼气肌，此时胸腔内压力可高达150mmHg以上，这时立即产生调节反应：即血压迅速升高，以使血液从心脏进入血管内，同时静脉内压较低易受压而使血流进入心脏减少，进而排出量减少，紧接着出现血压下降，使脑血供减少产生头晕，甚至昏倒，这一现象称为Valsalva效应。 肺通气指标 用力肺活量（FVC）：在一次呼吸中，从最大吸气至最大呼气即为用力肺活量，它由潮气量、补呼气量、补吸气量组成。（正常健康年轻男性为4～5L，女性为3～4L，运动员最高可达8.1L）。 潮气量（TV）：在平静吸和呼气时，肺进出气量。 补呼气量：在平静呼出气后再用力呼气，此时呼出的气体为补呼气量，也称呼气储备量（ERV） 补吸气量：在平静吸气后，如果再用力吸气，此时吸入的气体为补吸气量，或称吸气储备量（IRV）。 残余肺量（RLV）：在深呼气后仍有部分气体残留肺内，这部分气量称为残余气量。 解剖死腔 在呼吸中，有部分气体虽然进入器官内，但并未进入肺泡内进行气体交换，这一部分不进入肺泡进行气体交换的气体量，即从鼻、口腔、气管和部分支气管（在呼吸性细支气管以上）的容量称之为解剖死腔量。 在健康人中，解剖死腔量平均为150～250ml，约为TV的30%。由于解剖死腔的存在，使在不同呼吸频率和深度时即使肺通气量相同，可出现不同的肺泡通气量。 通气-血流比（V/Q） 通气/血流比是指每分肺泡通气量与每分肺血流量之比，该比值影响气体交换。 当比值增大时，表明生理无效腔增大，说明未能很好利用肺通气。 当比值减小时，表明发生了功能性短路，说明未能很好利用肺血流。 正常人安静时，肺总的通气/血流比值为0.84，但各局部的并不相同，肺尖部的通气/血流比最大，而肺下部则减小，约0.6。 气体交换 O2的供应取决于大气中的O2浓度及其分压。 大气中的气体组成比较恒定，即20.93% O2，79.04% N2，0.03% CO2以及少量水蒸气。 在一混合气体中，一个大气压为760mmHg，不同的气体分子含量具有自己的分压，例如N2为600mmHg，O2为150mmHg，CO2为0.2mmHg。 肺泡气与吸入的湿润气体不同，干燥的大气在吸入人体经过鼻，咽喉，气管的湿润作用，其压力实际为760－47mmHg=713mmHg，且CO2已从血管进入肺泡，因此各气体含量是N280.0%，O214.5%，CO25.5%， 这一分压与血液内和大气中气体交换分压存在明显差别，气体即从分压高处向低处转移，完成肺泡和血液内气体的交换。 O2在血液中以两种形式存在 物理溶解于血液中，这种形式极少，仅有0.3ml溶解于血液中。 其他均与血红蛋白（Hb）结合，达到转运的目的。 CO2转运：当细胞中产生CO2时，它会通过弥散进入血液，然后通过静脉至肺。 少量溶解在血浆中（约5%）。 另外约20%与Hb结合，反应的方程式为：（CO2+HbNH→HbNHCOOH）（氨基甲酰血红蛋白）。 大量的二氧化碳与水结合（60%～80%，CO2+H2O→H2CO3）。 运动影响 （1）运动中摄氧量的变化，主要受三个方面生理因素的影响： ①人体直接从大气获取O2的通气功能。 ②血液循环运载气体的功能。 ③组织对O2的摄取利用功能。 通常人体通气功能有相当大的容量范围。在需O2极大的运动情况下，呼出气体中剩余的O2量还是很大的，因此通气能力对摄O2量的限制并不显著。 而血液运载气体和组织对O2的摄取则受心输出量、组织内血管网的开放程度和血液有效成分的限制，它们的容量范围相对较小，因而在很大程度上制约着摄氧量的增大，也即制约着运动能力。 “稳定状态”（steady states）： 在轻或中等强度运动中，只要运动强度不变，摄氧量能够满足需氧量，即能量消耗恒定时，摄氧量便能保持在一定水平的稳态。 进入工作状态 在运动刚开始的短时间里，因呼吸、循环系统的调节比运动系统迟缓，O2在体内的运输滞后，致使摄氧量水平不能立即到位满足身体的需氧量，而是呈指数函数曲线样逐渐上升，运动过程的这个时期我们称为进入工作状态。 举例：中长跑开始阶段出现的“拐点” “进入工作状态”这一阶段的摄氧量与“稳定状态”推断的需氧量相比，其不足部分即无氧供能部分，我们传统上称为“氧亏”（oxygen deficit） 当运动结束进入