有氧工作能力及其训练.ppt

第二讲：  有氧工作能力及其训练 河北师大体育学院 王凤阳 有氧工作能力 概念：? 两方面的能力：运氧能力和用氧能力。 一、运氧能力：（呼吸、循环、血液） （一）呼吸 体现在 通气量 和 换气量 能满足需要。 肺通气（pulmonary ventilation） 是指肺与外界环境之间的气体交换过程。实现肺通气的结构包括呼吸道、肺泡、胸廓和胸膜腔等。呼吸道是气体进出肺泡的通道，肺泡是气体交换的场所，而胸廓的节律性运动即呼吸运动是实现肺通气的动力。呼吸肌的舒缩活动，使胸腔容积产生变化，造成肺内压与大气压间产生压力差，导致气体进出于肺。如何合理进行呼吸运动，对提高肺通气效率、满足肌肉活动的需要和更好地完成体育动作是极为重要的。 肺泡通气量 肺泡通气量（alveolar ventilation VA）是指人体每分钟吸入肺泡真正参与气体交换的新鲜空气量。在呼吸过程中，每次吸入的气体中，留在呼吸道内的气体是不能进行交换的，这一部分空间称为解剖无效腔。因此从气体交换的角度来考虑，只有进入肺泡能与血液进行交换的气体量才是有效的通气量。肺泡通气量等于（潮气量－无效腔）×呼吸频率（次/分）。在运动过程中当呼吸频率过快时，气体将主要往返于解剖无效腔，而真正进入肺泡内的气体量却较少，因此，从提高肺泡气更新率的角度考虑，增加呼吸深度是运动时呼吸调节的重点，采取适当的呼吸深度既能节省呼吸肌工作的能量消耗，又能提高肺泡通气量和气体交换的效率。 肺泡通气量＝（潮气量－无效腔）×呼吸频率 安静时肺泡通气量＝（500－150）×12 ＝4200 深而慢呼吸时肺泡通气量＝（1000－150）×6 ＝5100 浅而快呼吸时肺泡通气量＝（250－150）×24 ＝2400 运动时呼吸变化的调节 运动时呼吸变化的机制至今仍未完全阐明，一般认为，运动前的通气量增大是条件反射性的。运动开始后通气量的骤升，是由于大脑皮层在发出冲动使肌肉收缩的同时，也发出冲动到达脑干呼吸中枢，引起呼吸加强。同时，呼吸器官和运动器官本体感受器的传入冲动对呼吸的加快加强起着重要的作用。而后，呼吸缓慢地增加是由于动脉中温度和化学环境变化所致。当运动继续时，肌肉中代谢增强，产生更多热量、CO2和H+，这些因素一方面增加肌肉对氧的利用，另一方面加大了动静脉氧差。更多的CO2进入血液，提高了血中CO2和H+浓度，使化学感受器兴奋，刺激呼吸中枢，使呼吸加快加强。运动过程中，甲状腺素分泌量增多对呼吸运动具有刺激作用，肺牵张反射也积极参与调节，心输出量的增加也可导致呼吸加快加强。 当运动停止时，皮层和其它向呼吸中枢发放的冲动停止，通气量急剧下降。运动后通气量下降的慢速减少期是依靠酸碱平衡、PCO2和血液温度来调整的。总之，运动中肺通气的快速增长和减少期是神经调节的结果，而慢速增长和减少期则是体液和温度调节的结果。 气体交换（Gas Exchange）包括肺泡与血液之间，以及血液与组织细胞之间O2和CO2的交换。前者称为肺换气，后者称组织换气。两种换气都通过扩散的方式来实现，所遵循的物理原则是相同的。肺换气是通过呼吸膜、组织换气是通过毛细血管壁和组织细胞膜进行的，这些生物膜均很薄，通透性较好，能充许O2和CO2等气体分子自由通过。 气体交换的原理 气体交换的动力是分压差（Difference of partial pressure）。所谓分压是指混合气中各组成气体所具有的压力。它可用混合气体的总压力乘以各组成气体在混合气体中所占的容积百分比来求得。例如，在标准状态下，1个大气压为101.33kPa（760mmHg），其中O2的容积百分比约为20.96％，故PO2 为101.33×20.96％＝21.24kPa（159mmHg）；CO2的容积百分比为0.04％，则PCO2 为0.04kPa（0.30mmHg）。在人体肺泡内、血液和组织中PO2和PCO2并不相同（表6-2），它们彼此间存在着一定的分压差，于是气体就从分压高的地方向分压低的地方扩散。 影响气体交换的因素 （一）?? 气体扩散速率 扩散定律表明：气体扩散速率（Vgas）与气体扩散的面积（A）、气体扩散系数（D）、组织两侧的气体分压差（P1-P2）成正比，而与扩散膜的厚度（T）成反比。所以凡是影响气体扩散速率的因素均可影响气体交换。 （二）通气／血流比值 每分肺泡通气量和肺血流量（心输出量）的比值，称通气／血流比值（Ventilation／Perfusion ratio）VE／Q。正常人安静时通气／血流比值为0.84（4.2／5）。此时肺