運動時呼吸系統心血管系統發生了哪些改變,機理

2021-03-07 08:56:38 字數 4246 閱讀 5037

1樓:匿名使用者

運動對心血管系統的影響

一、肌肉運動時血液迴圈功能的變化

骨骼肌收縮時,耗氧量明顯增加。迴圈系統的適應性變化就是提高心輸出量以增加血流**,從而滿足肌肉組織的氧耗,並及時運走過多的代謝產物,否則肌肉運動就不可能持久。

(一)肌肉運動時心輸出量的變化

運動一開始,心輸出量就急劇增加。通常一分鐘達到高峰,並維持在該水平。運動時心輸出量的增加與運動量或耗氧量成正比。

運動時,由於肌肉的節律性舒縮和呼吸運動加強,迴心血量大大增加,這是增加心輸出量的保證。另外,運動時交感縮血管中樞興奮,使容量血管收縮,體迴圈平均充盈壓升高,也有利於增加靜脈迴流。

在迴心血量增多的基礎上,由於運動時心交感中樞興奮和心迷走中樞抑制,使心率加快,心肌收縮力加強,因此心輸出量增加。交感中樞興奮還能使腎上腺髓質分泌增多,迴圈血液中兒茶酚胺濃度升高,也進一步加強心肌的興奮作用。

(二)肌肉運動時各器官血液量的變化

運動時心輸出量增加,但增加的心輸出量並不是平均分配給全身各個器官的。通過體內的調節機制,各器官的血流量將進行重新分配。其結果是使心臟和進行運動的肌肉的血流量明顯增加,不參與運動的骨骼肌及內臟的血流量減少。

在運動開始時,**血流也減少,但以後由於肌肉產熱增加,體溫升高,通過體溫調節機制,使**血管舒張,血流增加,以增加**散熱。

運動時各器官血流量的重新分配具有十分重要的生理意義,即通過減少對不參與活動的器官的血流分配,保證有較多的血流分配給運動的肌肉。由於阻力血管舒張,肌肉中開放的毛細血管數目增加,使血液和肌肉組織之間進行氣體交換的面積增大,氣體擴散的距離縮短,從而能滿足肌肉運動時增加的氧耗。有人曾經推算,人在作劇烈運動時,由於內臟器官、**和不參與運動的肌肉的阻力血管收縮,可以從心輸出量中省出大約3升/分的血液,分配至運動的肌肉。

如果動脈血的含氧量為20毫升%,則即使心輸出量不增加,僅通過血流量的重新分配,就可向運動的肌肉多提供600毫升/分的氧。對於心臟機能不健全的人來說,運動時心輸出量的增加有限,因此,血流量的重新分配就顯得更為重要。

(三)肌肉運動時動脈血壓的變化

肌肉運動時動脈血壓的變化,是許多因素改變後的總的結果。換句話說,運動時的動脈血壓水平取決於心輸出量和外周阻力兩者之間的關係。如果心輸出量的增加和外周阻力的降低兩者的比例恰當,則動脈血壓變化不大。

否則,動脈血壓就會升高或降低。在有較多肌肉參與運動的情況下,如步行時,肌肉血管舒張對外周阻力的影響大於其他不活動器官血管收縮的代嘗作用,故總的外周阻力仍有降低,表現為動脈舒張壓的降低;另一方面,由於心輸出量顯著增加,故收縮壓升高,而平均動脈壓則可能比安靜時稍低。

二、運動訓練對心血管系統的影響

經常進行體育鍛煉或運動訓練,可促使人體心血管系統的形態、機能和調節能力產生良好的適應,從而提高人體工作能力。運動訓練對心血管的長期性影響概括起來有以下幾個方面:

(一)竇性心動徐緩

運動訓練,特別是耐力訓練可使安靜時心率減慢。某些優秀的耐力運動員安靜時心率可低至40~60次/分,這種現象稱為竇性心動徐緩。這是由於控制心臟活動的迷走神經作用加強,而交感神經的作用減弱的結果。

竇性心動徐緩是可逆的,即使安靜心率已降到40次/分的優秀運動員,停止訓練多年後,有些人的心率也可恢復接近到正常值。

一般認為運動員的竇性心動徐緩是經過長期訓練,心功能改善的良好反應,故可將竇性心動徐緩作為判斷訓練程度的參考指標。

(二)運動性心臟增大

研究發現運動訓練可使心臟增大,運動性心臟增大與病理性增大在功能上有極顯著的差別。病理性增大的心臟擴張、鬆馳,收縮時射血能力弱,心力貯備低,心肌纖維內atp酶活性下降,不能承受哪怕是輕微的體力負荷。而運動性增大的心臟,外形豐實,收縮力強,心力貯備高,其重量一般不超過500克。

因此,運動性心臟增大是對長時間運動負荷的良好適應。

近年來運動員超聲心**的研究結果表明,運動性心臟增大對不同性質的運動訓練具有專一性反應。例如,以靜力及力量性運動為主的投擲、摔跤、舉重運動員心臟的運動性增大是以心肌增厚為主;而游泳、長跑等耐力性運動員的心臟增大卻以心室腔增大為主,也有報道心肌厚度也增加,但心腔內半徑與心壁厚之比維持在正常範圍。

(三)心血管機能改善

運動員的心率較低,故每搏輸出量較大。從事最大運動時,兩者的心率都可達到同樣的高度,但運動員的每搏輸出量可從安靜時的100毫升增加到179毫升,每分輸出量可高達35升。無訓練者的每搏輸出量只能從安靜時的71毫升增加到113毫升,每分輸出量只能提高到22升,運動員每搏輸出量的增加是心臟對運動訓練的適應。

此外,經過訓練心肌微細結構會發生改變,心肌纖維內atp酶活性提高,心肌肌漿網對ca2+的貯存、釋放、攝取能力提高,線粒體與細胞膜功能改善,atp再合成速度增加,冠脈供血良好,使心肌收縮力增加。

運動訓練不僅使心臟在形態和機能上產生良好適應,而且也可使調節機能得到改善。有訓練者進行定量工作時,心血管機能動員快、潛力大、恢復快。運動開始後,能迅速動員心血管系統功能,以適應運動活動的需要。

進行最大強度運動時,在神經和體液的調節下可發揮心血管系統的最大機能潛力,充分動員心力貯備。運動後恢復期短,也就是運動時機能變化很大,但運動一停止就能很快恢復到安靜時水平。

2樓:匿名使用者

一、運動時通氣機能的變化

運動時隨著強度的增大,機體為適應代謝的需求,需要消耗更多的o2和排出更多的co2。為此,通氣機能將發生相應的變化。

具體表現為呼吸加深加快,肺通氣量增加。潮氣量可從安靜時的500ml上升到2000ml以上,呼吸頻率隨運動強度而增加,可由每分鐘12~18次增加到每分鐘40~60次。結合潮氣量與呼吸頻率的變化,運動時的每分通氣量可從安靜時的每分鐘6~8l增加到80~150l,較安靜時可增大10~12倍。

運動過程中肺通氣量的時相性變化:運動開始後,通氣量立即快速上升,隨後在前一時相升高的基礎上,出現持續的緩慢的上升;運動結束時,肺通氣量同樣是先出現快速下降,隨後緩慢地恢復到安靜時的水平。通氣量迅速升、降的時相,稱為快時相;緩慢升、降的時相稱為慢時相。

在中等強度運動中,肺通氣量的增加主要是靠呼吸深度的增加。而在進行劇烈運動時,肺通氣量的增加則主要是靠呼吸頻率的增多來實現的。呼吸深度和呼吸頻率的增加,意味著呼吸運動的加劇,因此用於通氣的氧耗也將增加。

據研究人體安靜時,用於通氣的耗氧量只佔總耗氧量的1~2%,劇烈運動時則可增加到8~10%。

二、運動時換氣機能的變化

運動時換氣機能的變化,主要是通過o2的擴散和交換來體現。

肺換氣的具體變化為:

①人體各器官組織代謝的加強,使流向肺部的靜脈血中po2比安靜時低,從而使呼吸膜兩側的po2差增大,o2在肺部的擴散速率增大;

②血液中兒茶酚胺含量增多,導致呼吸細支氣管擴張,使通氣肺泡的數量增多;

③肺泡毛細血管前括約肌擴張,開放的肺毛細血管增多,從而使呼吸膜的表面積增大;

④右心室泵血量的增加也使肺血量增多,使得通氣血流比值仍維持在0.84左右。但劇烈運動也會造成過度的通氣,使通氣血流比值大於0.

84。這些因素的變化,使得耗o2量為每分4l的運動時,肺的氧擴散容量達到60ml/min

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氧氣由呼吸系統進入迴圈系統是通過什麼作用實現的

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氧氣由呼吸系統進入迴圈系統是通過肺部的氣體交換實現的,原因如下:

外界空氣由呼吸道進入人體,在肺內通過擴散作用,氧氣和二氧化碳進行交換,血液中的二氧化碳交換到肺泡中,撥出體外,氧氣進入肺泡外的毛細血管中的血液裡,再由血液迴圈系統運輸到組織細胞處,在組織細胞處再進行氣體交換,組織細胞產生的二氧化碳被交換到血液中,被運走,氧氣被交換到組織細胞內,供其利用.

肺的功能:

肺的功能單位是肺泡,肺泡外纏繞著毛細血管,肺泡壁和毛細血管壁都佷薄,只要一層上皮細胞構成,適於肺泡與血液之間進行氣體交換;當膈肌與肋間肌收縮,引起胸腔前後、左右及上下徑均增大,肺隨之擴大,造成肺內氣壓小於外界大氣壓,外界氣體進入肺內,此時肺泡內氧氣的濃度比血液中的高,氧氣擴散到血液裡,血液中二氧化碳的濃度比肺泡的高,二氧化碳擴散到肺泡裡,通過呼氣排出體外,可見肺是氣體交換的場所.

呼吸系統:

呼吸系統是執行機體和外界進行氣體交換的器官的總稱。呼吸系統的機能主要是與外界的進行氣體交換,撥出二氧化碳,吸進氧氣,進行新陳代謝。呼吸系統包括呼吸道(鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管)和肺,是氣體進出肺的通道。

迴圈系統:

迴圈系統是生物體的細胞外液(包括血漿、淋巴和組織液)及其藉以迴圈流動的管道組成的系統。從動物形成心臟以後迴圈系統分心臟和血管兩大部分,叫做心血管系統。迴圈系統是生物體內的運輸系統,它將呼吸器官獲得的氧氣、消化器官獲取的營養物質、內分泌腺分泌的激素等運送道身體各組織細胞,又將身體各組織細胞代謝產物運送到具有排洩功能的器官排出體外。

此外,迴圈系統還維持機體內環境的穩定、免疫和體溫的恆定。

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