教学课件：第三章运动氧供应.ppt

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1、第三章第三章运动氧供应运动氧供应1学习目标学习目标掌握：运动时心脏活动的变化、运动时掌握：运动时心脏活动的变化、运动时各器官的血流分配与血压变化、运动中各器官的血流分配与血压变化、运动中肺通气和肺换气。肺通气和肺换气。熟悉：运动时心血管活动的调节与运动熟悉：运动时心血管活动的调节与运动时的呼吸调节。时的呼吸调节。了解：运动与氧耗。了解：运动与氧耗。2学习内容学习内容第一节第一节 运动与心血管功能运动与心血管功能一、运动与心脏活动一、运动与心脏活动二、运动与器官的血流变化二、运动与器官的血流变化三、运动与心血管活动的调节三、运动与心血管活动的调节第二节第二节 运动与呼吸功能运动与呼吸功能一、运动

2、中的肺通气和肺换气一、运动中的肺通气和肺换气二、运动与呼吸功能调节二、运动与呼吸功能调节三、运动与氧耗三、运动与氧耗3第一节第一节运动与心血管功能运动与心血管功能人体运动时，通过心血管活动的调节，人体运动时，通过心血管活动的调节，增强循环功能，保证骨骼肌有足够的血液增强循环功能，保证骨骼肌有足够的血液供应。供应。4运动运动心率心率心输出量心输出量血流血流重新分配重新分配骨骼肌骨骼肌氧供增加氧供增加心血管心血管中枢调节中枢调节局部酸性局部酸性代谢产物代谢产物5一、运动与心脏活动一、运动与心脏活动 动用心泵动用心泵心功能贮备心功能贮备75次次/分分160180次次/分分心输出量心输出量45L心输出

3、量心输出量30L安静时安静时心率心率运动时运动时心率心率6（一）心功能评价指标（一）心功能评价指标（一）心功能评价指标（一）心功能评价指标1.心输出量是衡量心功能的主要指标心输出量是衡量心功能的主要指标(1)每搏输出量每搏输出量侧心室收缩一次所射出的血量，侧心室收缩一次所射出的血量，(正常成人安静时，每搏输出量为正常成人安静时，每搏输出量为6080ml)。(2)每分心输出量每分心输出量每搏输出量与心率的乘积。每搏输出量与心率的乘积。正常情况下，成年男子比女子心输出量高正常情况下，成年男子比女子心输出量高10%，青年，青年人比老年人多，人比老年人多，在肌运动、情绪激动时，心输出量可在肌运动、情绪

4、激动时，心输出量可增加增加50%以上；剧烈运动，增加更多。以上；剧烈运动，增加更多。72.心指数心指数安静时，心输出量与体表面积呈线性关系安静时，心输出量与体表面积呈线性关系,而与身高、体而与身高、体重不成正比。重不成正比。心指数心指数以每平方米体表面积计算的心输出量值。以每平方米体表面积计算的心输出量值。心指数为心指数为3.03.5L（minm2）。）。年龄变化：出生时为年龄变化：出生时为2.5L（minm2），），10岁时达最大岁时达最大值值,约约4L（minm2）,以后随年龄逐渐下降。以后随年龄逐渐下降。83.射血分数射血分数是评价心功能的重要指标是评价心功能的重要指标射血分数射血分数=

5、每搏量每搏量(ml)/心室舒张末期容积心室舒张末期容积(ml)100%。健康人射血分数为健康人射血分数为55%60%。耐力运动锻炼，可使心室容积扩大，同时心肌收耐力运动锻炼，可使心室容积扩大，同时心肌收缩力增强缩力增强,射血分数变化不大。射血分数变化不大。9(二二)心泵功能心泵功能心输出量随机体代谢需要而增加的能力称心输出量随机体代谢需要而增加的能力称为泵功能贮备或心力贮备为泵功能贮备或心力贮备。心力贮备的大小主要决定于每搏输出量和心力贮备的大小主要决定于每搏输出量和心率能有效提高的程度心率能有效提高的程度。训练有素的运动员，心脏的最大输出量可训练有素的运动员，心脏的最大输出量可达达35L以上

6、，为静息时的以上，为静息时的8倍倍。10某些心脏病患者，静息时心输出量与健康某些心脏病患者，静息时心输出量与健康人没有明显差别，但其最大输出量低于正人没有明显差别，但其最大输出量低于正常人，心力贮备明显降低，在运动时心输常人，心力贮备明显降低，在运动时心输出量不能相应增加，将出现心悸、气急等出量不能相应增加，将出现心悸、气急等症状。症状。11长期体育锻炼和运动训练后长期体育锻炼和运动训练后:心功能贮备增加，心功能贮备增加，主要表现在：主要表现在：1搏出量的贮备增加搏出量的贮备增加心室腔扩大心室腔扩大，心室容积增加心室容积增加心肌增厚心肌增厚，心肌收缩力增加心肌收缩力增加心室舒张末期容积和收缩末

7、期容积的差变大，从心室舒张末期容积和收缩末期容积的差变大，从而使每搏输出量明显增加，适应运动需要。而使每搏输出量明显增加，适应运动需要。122心率贮备心率贮备心率贮备是指在一定范围内增快心率，使心输出心率贮备是指在一定范围内增快心率，使心输出量增加。健康成人心输出量随心率加快而增多的量增加。健康成人心输出量随心率加快而增多的最高心率为最高心率为160180次分钟。次分钟。长期运动训练的运动员，由于长期运动训练的运动员，由于心肌纤维增粗，心心肌纤维增粗，心肌收缩能力增强，射血充分，收缩期贮备增加肌收缩能力增强，射血充分，收缩期贮备增加，安静时心率反而减慢，可低于一般健康人。安静时心率反而减慢，可

8、低于一般健康人。13二、运动与器官的血流变化二、运动与器官的血流变化安静状态下，骨骼肌血流量约占心输出量的安静状态下，骨骼肌血流量约占心输出量的20，运动时，骨骼肌血流量可增加到占心输出量的运动时，骨骼肌血流量可增加到占心输出量的80左右。左右。增加心输出量增加心输出量各器官组织的血流量重新分各器官组织的血流量重新分配配得到较多的血量得到较多的血量满足对氧和满足对氧和营养物质的需求营养物质的需求及时运走多的代谢产物。及时运走多的代谢产物。14（一）各器官血液分配（一）各器官血液分配 器官器官安静时血流量安静时血流量运动时学运动时学血流量血流量器官器官安静时血流量安静时血流量运动时学运动时学血流

9、量血流量 5.0L/min 5.0L/min 25.0L/min 25.0L/min 5.0L/min 5.0L/min 25.0L/min 25.0L/min 心脏心脏5%(0.25L/min)5%(0.25L/min)5%(1.25L/5%(1.25L/min)min)骨骼肌骨骼肌 20%(1.0L/min)20%(1.0L/min)85%(21.2585%(21.25L/min)L/min)胃肠道胃肠道25%(1.25L/min)25%(1.25L/min)5%(1.25L/5%(1.25L/min)min)肾肾 20%(1.0L/min)20%(1.0L/min)3%(0.75L/3%

10、(0.75L/min)min)骨骨4%(0.2L/min)4%(0.2L/min)1%(0.25L/1%(0.25L/min)min)脑脑 15%(0.75L/min15%(0.75L/min)4%(1.0L/m4%(1.0L/min)in)15（二）血压变化（二）血压变化运动时肌的血管舒张使外周阻力下降，而运动时肌的血管舒张使外周阻力下降，而不活动器官的收缩血管，可使外周阻力增不活动器官的收缩血管，可使外周阻力增加。两方面的变化，使加。两方面的变化，使总外周阻力变化不总外周阻力变化不大。大。16动力性运动动力性运动：主要为收缩压升高，舒张压：主要为收缩压升高，舒张压变化不大或略下降。变化不大

11、或略下降。静力性运动：静力性运动：主要为舒张压升高。主要为舒张压升高。长期有氧运动有助于降低血压，尤其对舒长期有氧运动有助于降低血压，尤其对舒张压下降有较大意义。张压下降有较大意义。17（三）血液变化（三）血液变化循环血量循环血量运动时循环血量增加运动时循环血量增加以耐力性项目锻炼时增加更为显著。以耐力性项目锻炼时增加更为显著。各部位血管口径的变化，取决于运动的强各部位血管口径的变化，取决于运动的强度、持续时间、项目特点、环境温度及湿度、持续时间、项目特点、环境温度及湿度、热适应和锻炼水平等。度、热适应和锻炼水平等。18血浆总量血浆总量运动时，肌中毛细血管舒张，使毛细血管运动时，肌中毛细血管舒

12、张，使毛细血管前、后阻力比值下降，使毛细血管压增加，前、后阻力比值下降，使毛细血管压增加，滤出增加，组织液生成增加，血浆总量减滤出增加，组织液生成增加，血浆总量减少，反之，不活动器官血管收缩，毛细血少，反之，不活动器官血管收缩，毛细血管前、后阻力比值增加，组织液回流增加，管前、后阻力比值增加，组织液回流增加，两者抵消，使两者抵消，使血浆总量变化不大。血浆总量变化不大。19运动强度越大或运动强度越大或运动时间越长，血浆的水分损失运动时间越长，血浆的水分损失也越多。一次性长时间运动可使血浆容量减少也越多。一次性长时间运动可使血浆容量减少10%左右。左右。血浆容量可减少血浆容量可减少6%25%。脱水

13、将使人体心输出。脱水将使人体心输出量及有氧能力下降，代谢产物堆积增多，疲劳加量及有氧能力下降，代谢产物堆积增多，疲劳加剧，运动能力下降剧，运动能力下降。20三、心血管活动的调节三、心血管活动的调节（一）神经调节（一）神经调节运动或情绪激动时，心交感中枢紧张性明运动或情绪激动时，心交感中枢紧张性明显增加，而心迷走中枢紧张性则下降，显增加，而心迷走中枢紧张性则下降，总总的效应使心跳加快加强，心输出量增加的效应使心跳加快加强，心输出量增加。交感缩血管中枢紧张性也增加，使交感缩血管中枢紧张性也增加，使血管收血管收缩，外周阻力增加。缩，外周阻力增加。21长期坚持有氧运动，对心血管中枢具有调长期坚持有氧运

14、动，对心血管中枢具有调整作用，使心交感中枢紧张性下降，心迷整作用，使心交感中枢紧张性下降，心迷走中枢紧张性升高，交感缩血管中枢紧张走中枢紧张性升高，交感缩血管中枢紧张性下降，性下降，血管舒张，导致血压下降血管舒张，导致血压下降。22（二）体液调节（二）体液调节1全身性体液调节全身性体液调节运动时，血液中肾上腺素和去甲肾上腺素运动时，血液中肾上腺素和去甲肾上腺素含量增加，除了对心脏作用加强外，使骨含量增加，除了对心脏作用加强外，使骨骼肌、肝、冠脉血管舒张，胃肠、肾、皮骼肌、肝、冠脉血管舒张，胃肠、肾、皮肤腹腔的血管收缩，动用机体血液贮肤腹腔的血管收缩，动用机体血液贮存库，存库，增加心输出量增加心

15、输出量。同时，加快肝糖原的分解，。同时，加快肝糖原的分解，使血糖浓度升高使血糖浓度升高。232局部性舒血管物质局部性舒血管物质由于运动时代谢增强，局部酸性代谢产物由于运动时代谢增强，局部酸性代谢产物（组织胺、前列腺素、腺苷、（组织胺、前列腺素、腺苷、CO2、H+）等）增加，这些等）增加，这些舒血管物质可以参与骨骼舒血管物质可以参与骨骼肌血流的调节。肌血流的调节。24（三）冠脉血流的调节（三）冠脉血流的调节（三）冠脉血流的调节（三）冠脉血流的调节心肌的毛细血管毛细血管数和心肌纤维数的比例心肌的毛细血管毛细血管数和心肌纤维数的比例为为1:1。冠状动脉之间有侧支互相吻合，但侧较细小，血冠状动脉之间有

16、侧支互相吻合，但侧较细小，血流量很少。当冠状动脉突然阻塞时，不易很快建流量很少。当冠状动脉突然阻塞时，不易很快建立侧支循环，可导致心肌梗死。如果冠状动脉阻立侧支循环，可导致心肌梗死。如果冠状动脉阻塞是缓慢形成的，则侧支可逐渐扩张，并可建立塞是缓慢形成的，则侧支可逐渐扩张，并可建立新的侧支循环，起代偿作用。新的侧支循环，起代偿作用。251安静状态下冠脉血流量调节安静状态下冠脉血流量调节在安静状态下，总的冠脉血流量为在安静状态下，总的冠脉血流量为225ml/min，占心输出量的，占心输出量的4%5%。当心肌活动加强，冠脉达到最大舒张状态当心肌活动加强，冠脉达到最大舒张状态时，冠脉血流量可增加到每百

17、时，冠脉血流量可增加到每百克心肌每分克心肌每分钟钟300400ml。262运动状态下冠脉血流量调节运动状态下冠脉血流量调节运动、精神紧张等情况下，心肌代谢活动增强，运动、精神紧张等情况下，心肌代谢活动增强，主要通过冠脉血管舒张来满足心肌对氧的需求。主要通过冠脉血管舒张来满足心肌对氧的需求。冠脉血流量和心肌代谢水平成正比。冠脉血流量和心肌代谢水平成正比。目前认为，目前认为，心肌代谢增强引起冠脉血管舒张的原心肌代谢增强引起冠脉血管舒张的原因并非低氧本身，而是由于某些心肌代谢产物的因并非低氧本身，而是由于某些心肌代谢产物的增加。增加。27代谢产物代谢产物:1.腺苷腺苷心肌代谢增强心肌代谢增强局部组织

18、中氧分压降低时局部组织中氧分压降低时心肌细胞中的心肌细胞中的ATP分解为分解为ADP和和AMP与与5-核苷酸酶，使核苷酸酶，使AMP分解产生腺苷。分解产生腺苷。作用作用:腺苷具有强烈的舒张小动脉腺苷具有强烈的舒张小动脉2.其它其它H+、CO2、乳酸等乳酸等，也能使冠脉舒张也能使冠脉舒张。283有氧运动对冠脉血流量的影响有氧运动对冠脉血流量的影响（1）增加心脏侧支循环的形成）增加心脏侧支循环的形成，使冠状动脉血流，使冠状动脉血流量增高，引起更多的冠脉侧支吻合。量增高，引起更多的冠脉侧支吻合。（2）心肌毛细血管大量开放）心肌毛细血管大量开放，降低外周血管的阻，降低外周血管的阻力。力。（3）提高心钠

19、素的分泌）提高心钠素的分泌，有利尿与排钠作用，对，有利尿与排钠作用，对进一步降低血压有利。进一步降低血压有利。29第二节第二节运动与呼吸功能运动与呼吸功能运动时，因机体代谢增强，对氧的需求运动时，因机体代谢增强，对氧的需求增加，同时，产生大量代谢废物，故人体增加，同时，产生大量代谢废物，故人体要加强呼吸功能，增加氧的摄取，并将二要加强呼吸功能，增加氧的摄取，并将二氧化碳排出体外。氧化碳排出体外。30呼吸的全过程呼吸的全过程吸气吸气 肺通气肺通气 外呼吸（肺呼吸）外呼吸（肺呼吸）呼气呼气 肺换气肺换气呼吸呼吸 气体在血液中的运输气体在血液中的运输 组织换气组织换气 内呼吸（组织呼吸）内呼吸（组织

20、呼吸）氧的利用氧的利用31一、运动中的通气和肺换气一、运动中的通气和肺换气（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力平静呼吸：平静呼吸：吸气主动，呼气被动。吸气主动，呼气被动。运动状态：运动状态：吸气和呼气都是主动，还有其吸气和呼气都是主动，还有其他辅助肌（斜角肌、胸锁乳突肌、腹壁肌）他辅助肌（斜角肌、胸锁乳突肌、腹壁肌）也参与。也参与。32胸式呼吸：胸式呼吸：以肋间肌舒缩为主的呼吸运动。以肋间肌舒缩为主的呼吸运动。腹式呼吸：腹式呼吸：以膈肌舒缩为主的呼吸运动，称以膈肌舒缩为主的呼吸运动，称为。正常人为混合型的，但在胸部或腹部活为。正常人为混合型的，但在胸部或腹部活动受限时，可单独出现一种呼吸形式。

21、动受限时，可单独出现一种呼吸形式。33脊髓损伤患者由于腹脊髓损伤患者由于腹肌等麻痹，运动能力肌等麻痹，运动能力和呼吸能力均会受到和呼吸能力均会受到限制。限制。呼吸训练：呼吸训练：应从缓慢、放松的腹应从缓慢、放松的腹式呼吸开始。式呼吸开始。脊髓损伤脊髓损伤脊髓损伤脊髓损伤呼吸管理呼吸管理呼吸管理呼吸管理体位引流体位引流呼吸肌呼吸肌训练训练物理治疗物理治疗34（二）运动与肺通气功能的变化（二）运动与肺通气功能的变化在一定范围内深慢呼吸比浅快呼吸效率高。在一定范围内深慢呼吸比浅快呼吸效率高。选择较合适的选择较合适的深慢呼吸形式深慢呼吸形式对阻塞性肺疾病对阻塞性肺疾病的患者是有利的，可以：的患者是有利

22、的，可以：1 1 增加肺泡的有效通气量；增加肺泡的有效通气量；2 2 降低呼吸功。降低呼吸功。35（三）肺通气的阻力（三）肺通气的阻力（三）肺通气的阻力（三）肺通气的阻力肺弹性阻力肺弹性阻力弹性阻力（弹性阻力（70%70%）通气的阻力通气的阻力胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力非弹性阻力（非弹性阻力（30%30%）肺弹性回缩力肺弹性回缩力1/31/3肺弹性阻力肺弹性阻力肺泡表面张力肺泡表面张力2/32/3 361弹性阻力（肺和胸廓）弹性组织在外力弹性阻力（肺和胸廓）弹性组织在外力作用下，具有对抗变形的力，称为弹性阻作用下，具有对抗变形的力，称为弹性阻力。在外力作用下弹性组织产生变形力。在外力作用下弹性组

23、织产生变形(扩张扩张)的难易程度，称为顺应性。的难易程度，称为顺应性。顺应性与弹性阻力成反比。顺应性与弹性阻力成反比。372非弹性阻力非弹性阻力非弹性阻力主要指气流通非弹性阻力主要指气流通过呼吸道遇到的摩擦阻力和在呼吸运动中过呼吸道遇到的摩擦阻力和在呼吸运动中呼吸器官组织变形遇到的阻力。非弹性阻呼吸器官组织变形遇到的阻力。非弹性阻力与呼吸运动的速度有关，力与呼吸运动的速度有关，呼吸速度越快，呼吸速度越快，则非弹性阻力越大则非弹性阻力越大。383.呼吸功呼吸功指呼吸肌克服通气阻力实现肺通气所做的功。指呼吸肌克服通气阻力实现肺通气所做的功。不同的呼吸形式对呼吸功的影响是不同的。不同的呼吸形式对呼吸

24、功的影响是不同的。呼吸功大小与呼吸频率和深度有关。呼吸功大小与呼吸频率和深度有关。浅快呼吸可以减少克服弹性阻力所做的功浅快呼吸可以减少克服弹性阻力所做的功,。深慢呼吸可以减少克服气道阻力所做的功深慢呼吸可以减少克服气道阻力所做的功。394阻塞性肺疾病康复阻塞性肺疾病康复因膈肌运动受限，安静状态下的呼吸方式因膈肌运动受限，安静状态下的呼吸方式主要是胸式呼吸，甚至还需辅助肌参与，主要是胸式呼吸，甚至还需辅助肌参与，增加了呼吸功，加重患者的缺氧。增加了呼吸功，加重患者的缺氧。40康复治疗：康复治疗：1 1 重建病人的生理呼吸模式重建病人的生理呼吸模式（腹式呼吸）。（腹式呼吸）。2 2 要求患要求患者

25、在呼气时收拢口唇者在呼气时收拢口唇（缩唇呼吸）。（缩唇呼吸）。原理：原理：保持呼吸道内一定的压力，防止呼吸道过保持呼吸道内一定的压力，防止呼吸道过早被挤压塌陷闭合，减少气道阻力，促进肺泡内早被挤压塌陷闭合，减少气道阻力，促进肺泡内气体排出，降低呼吸功。气体排出，降低呼吸功。41三、运动与氧耗三、运动与氧耗（一）需氧量和吸氧量（一）需氧量和吸氧量（一）需氧量和吸氧量（一）需氧量和吸氧量1需氧量需氧量人体每分钟所需要的氧气量称为需氧人体每分钟所需要的氧气量称为需氧量。成人安静时，需氧量约量。成人安静时，需氧量约250ml/min，相当于，相当于每公斤体重每公斤体重3.5ml。2吸氧量吸氧量人体每分

26、钟所摄取的氧气量，又称摄人体每分钟所摄取的氧气量，又称摄氧量，通常是指人体每分钟从肺泡气中摄取或组氧量，通常是指人体每分钟从肺泡气中摄取或组织细胞从组织毛细血管中摄氧的氧气量。织细胞从组织毛细血管中摄氧的氧气量。42（二）最大吸氧量（二）最大吸氧量1最大吸氧量最大吸氧量(V02max)：指人长时间进行有大：指人长时间进行有大量骨骼肌参与的激烈运动时单位时间内所能摄取量骨骼肌参与的激烈运动时单位时间内所能摄取的最大氧量。的最大氧量。最大吸氧量人体最大工作能力的主要指标。最大吸氧量人体最大工作能力的主要指标。这种能力通过有氧耐力运动训练可以得到提高。这种能力通过有氧耐力运动训练可以得到提高。432

27、影响因素影响因素（1）心脏的泵血功能和肌利用氧的能力）心脏的泵血功能和肌利用氧的能力（2）年龄与性别因素）年龄与性别因素（3）运动训练）运动训练44（三）氧亏（三）氧亏运动中亏欠的耗氧量称为氧亏或运动中亏欠的耗氧量称为氧亏或“氧债氧债”主要是偿还主要是偿还ATP、磷酸肌酸（、磷酸肌酸（CP）、乳酸）、乳酸供能欠下的供能欠下的“氧债氧债”。剧烈运动后的氧亏。剧烈运动后的氧亏则更为明显则更为明显。4546复复 习习 思思 考考 题题1名词解释名词解释心搏出量储备、心率储备、氧离心搏出量储备、心率储备、氧离曲线、需氧量和吸氧量、最大吸氧量、氧亏。曲线、需氧量和吸氧量、最大吸氧量、氧亏。2运动对心脏和血管功能的变化有何影响？运动对心脏和血管功能的变化有何影响？3运动对肺通气和肺换气功能有何变化？运动对肺通气和肺换气功能有何变化？4阻塞性肺疾病患者为何要采用腹式呼吸与缩阻塞性肺疾病患者为何要采用腹式呼吸与缩唇呼吸？唇呼吸？47