第四章 呼吸机能

名词解释：

呼吸：人体从外界不断地摄取O2，同时不断地将体内所产生的CO2排信羡除体外。这种人体与外界环境之间进行的气体交换，称为呼吸。

肺活量（VC）：最大深吸气后，再作最大呼气时所呼出的气量，称为肺活量。

肺通气量（VE）单位时间内吸入（或呼出）的气量称为肺通气量。一般以每分钟为单位计量，故也称每分通气量。

最大通气量（VE max）：以适宜的呼吸频率和呼吸深度进行呼吸时所测得的每分通气量。又称最大随意通气量（MV）。

氧离曲线：氧离曲线或称HbO2解离曲线是表示PO2与Hb结合O2量关系或PO2与氧饱和度关系的曲线。

氧利用率：每100ml动脉含肢血流经组织时所释放的O2占动脉血氧含量的百分数，称为氧利用率。

氧脉搏：心脏每次波动输出的血量所摄取的O2量，称为氧脉搏，可以用每分摄O2量除以每分心率计算。

思考题：

1.为什么在一定范围内深慢的呼吸（尤其注意重深呼吸）比浅快的呼吸效果要好？

呼吸的目的是人体与外界环境进行气体交换。不断地从外界获取氧，供体内的营养物质氧化从而提供体内的新陈代谢所需要的能量，并把体内氧化产生的CO2排除体外。为了更有效的获取O2，提高肺泡通气效率比提高肺泡通气量更有意义。因为在运动时期望在吸气时肺泡腔中有更多的含O2的新鲜空气，呼气时能呼出更多的含CO2的代谢气体。

浅而快的呼吸和深而慢的呼吸，通气气量可能是一致的，但肺泡通气量由于解剖无效腔的存在，结果是不一样的。浅而快的呼吸肺泡通气量小于深而慢的呼吸肺泡通气量。浅的呼吸只能使肺泡的通气量下降，新鲜空气吸入减少。

而深呼吸能吸入肺泡中更多的新鲜空气，使肺泡中的空气新鲜率提高，PO2也随之提高，最终导致O2的扩散量增加。但过深过慢的呼吸，也能限制肺通气量的进一步提高，并可导致肺换气功能受阻。因此在一定范围内深慢的呼吸（尤其注重深呼吸）比浅快的呼吸效果要好。

2.试述影响换气的因素。

影响换气的因素主要有气体的分压差，气体的分子量和溶解速度，呼吸膜，通气血流比值，局部器官血流量。

（1）膜两侧气体的分压差

膜两侧气体的分压差是指人体肺换气和组织换气的多少的关键条件。在肺循环中，当来自肺动脉的静脉血液流经肺泡毛细血管时，由于肺泡气中PO2高于静脉血中的PO2，而肺泡气中PCO2低于静脉血中的PCO2，O2由肺泡扩散入血液，CO2则由血液向肺泡扩散。在组织中，当体循环的动脉血流经组织毛细血管时，由于动脉血中锋的PO2高于组织中的PO2，PCO2低于组织中的PO2，O2从血液中锋向组织细胞扩散，CO2则从组织细胞向血液扩散。

（2）气体的分子量和溶解度

气体扩散速度越快，气体交换也越快。气体扩散速度与分子量的平方根成反比，与溶解度成正比。CO2在血浆中的溶解度约为O2是我24倍，但CO2的分子量大于O2的分子量，因此在同样的分压下，CO2的扩散速度约为O2的21倍。若再观察气体扩散的动力分压差的大小，则呼吸膜两侧的PO2差为PCO2差的10倍。综合考虑气体的分子量、溶解度以及分压差。CO2实际的扩散速度约为O2的2倍。所以正常情况很少发生CO2的扩散故障，往往是机体缺O2显著。而CO2潴留不明显。

（3）呼吸膜

肺换气时，O2和CO2的扩散必须通过呼吸膜，所以呼吸膜的厚度、面积、通透性都会影响肺换气的效率。呼吸膜的平均厚度不到1u，气体通透性极大。正常成年人肺约有6亿~7亿个肺泡，呼吸膜总扩散面积有70~100m2，安静状态下，呼吸膜扩散面积约为40m2，故呼吸膜有相当大的储备面积。运动或疲劳时可因肺部毛细血管滑老拍开放数量和开放程度的增加。扩散面积也将大大增加。

（4）通气/血流比值

指每分钟肺泡通气量和每分钟肺毛细血管血流量之间的比值。要实现肺内适宜气体交换，除有足够肺泡通气量和肺血流量，还要求这两者间有恰当比值。健康成年人的安静时每分钟4200ml的肺通气量恰好使5000ml静脉血（即安静时心输出量）全部动脉化，此时比值（4200/5000）为0.84，此时通气量与血流量匹配最合适，肺换气效率最高。

（5）局部器官血流量

组织器官血流量大，有利于组织进行气体交换。如肌肉活动加强时，需要O2量增加，组织细胞需从血液中吸收更多的O2。由于学业氧容量不增加，要满足组织细胞的O2消耗，提高局部器官血流量的意义更重大。

3.氧离曲线的生理意义是什么？那些因素影响氧离曲线的变化？

氧离曲线或称HbO2解离曲线是表示PO2与Hb结合O2量关系或PO2与氧饱和度关系的曲线。氧离曲线反映了Hb与O2的结合量是随PO2的高低而变化，这条曲线呈"s"，而不是直线相关。

（1）特征及生理意义

“s”形氧离曲线的上段显示为当PO2在60~100mmHg时，曲线坡度不大，形式平坦，即使PO2从100mmHg降至80mmHg时，氧饱和度仅从98%降至96%。这种特点对高原适应或有轻度呼吸机能不全的人均有好处。只要能保持动脉血中PO2在60mmHg以上，血氧饱和度仍有90%，不致造成因供养O2不足而产生的严重后果。因此，氧离曲线的上段，对人体的肺换气有利。

曲线下段显示出PO2在60mmHg以下时，曲线逐渐变陡，意味着PO2下降，使血氧饱和度明显下降。PO2为40~10mmHg时，曲线更陡，此时PO2稍有下降，血氧饱和度就大幅下降。释放出大量的O2，保证组织换气。这种特点对保证向代谢旺盛的组织提供更多O2是十分有利的。因此，氧离曲线的下段，对人体组织换气大为有利。

（2）影响因素

Hb与O2的结合和解离在多种因素的影响下，会使氧离曲线的位置发生偏移。具体影响氧离曲线的因素是：血液中PCO2升高、pH降低、体温升高以及红细胞中糖酵解产物2,3—二磷酸甘油酸（2,3—DPG）的增多，都使Hb对O2的亲和力下降，氧离曲线右移，从而使血液释放更多的O2;反之，血液中PCO2下降pH值升高、体温降低和2,3—DPG的减少，使Hb对O2的亲和力提高，氧离曲线左移，从而使血液结合更多的O2。

4.运动时应如何进行与技术动作相适应的呼吸？如何合理的运用憋气？

呼吸的形式、时相、节奏等，必须适应技术动作的变换，必须随动作技术动作而进行自如地调整，这不仅为提高动作的质量、为配合完成高难度技术提供了保障，同时也能推迟疲劳的发生。

（1）呼吸形式与技术动作的配合：呼吸的主要形式有胸式呼吸和腹式呼吸，运动时采用何种形式的呼吸，应根据有利于技术动作的运用而又不妨碍正常呼吸为原则，灵活转换。通常有些技术动作需要胸肩带部的固定，才能保证造型。那么呼吸形式应转成腹式呼吸。

（2）呼吸时相与技术动作的配合：通常非周期性的运动要特别注意呼吸的时相，应以人体关节运动的解剖学特征与技术动作的结构特点为转移。一般在完成两臂前屈、外展、外旋、扩胸、提肩、展体或反弓动作时，采用吸气比较有利；在完成双臂后伸、内收、内旋、收胸、塌肩、屈体或团身等动作，采用呼气比较顺当。

（3）呼吸