《生理學(xué)》 五、運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的變化及調(diào)節(jié)

運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體代謝增高，血液循環(huán)和呼吸系統(tǒng)都將發(fā)生一系列變化以適應(yīng)增高了的機(jī)體代謝的需要。這時(shí)，呼吸加深加快，肺通氣量增大，其增加的程度隨運(yùn)動(dòng)量而異。潮氣量可雙安靜時(shí)的500ml升到2000ml，呼吸頻率可從 12-18次/min升至50次/min，每分通氣量可升達(dá)100L以上，O2的攝入量和CO2排出量也都相應(yīng)增加。

運(yùn)動(dòng)時(shí)肺通氣量的增加有一個(gè)過程。運(yùn)動(dòng)之始，通氣量驟升，繼之以緩慢的升高，隨后達(dá)一穩(wěn)態(tài)水平。運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，也是通氣量先驟降，繼以緩慢下降，然后恢復(fù)到運(yùn)動(dòng)前的水平（圖5-24）。

圖5-24 運(yùn)動(dòng)時(shí)的肺通氣量變化

運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的變化是大家都很熟悉的生理現(xiàn)象，但其變化機(jī)制卻至今仍未闡明，不過與其它生理活動(dòng)一樣，也是在神經(jīng)和體液機(jī)制調(diào)節(jié)下發(fā)生的。

一般認(rèn)為運(yùn)動(dòng)開始時(shí)通氣驟升也條件反射有關(guān)，是在運(yùn)動(dòng)鍛煉過程中形成的。因?yàn)橹皇墙o予運(yùn)動(dòng)暗示，并未開始運(yùn)動(dòng)，也可出現(xiàn)通氣量增大的反應(yīng)，而且與運(yùn)動(dòng)者過去的經(jīng)驗(yàn)、精神狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)條件等有關(guān)。此外，運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)肌肉、關(guān)節(jié)的本體感受器受到刺激，其傳入沖動(dòng)也可以反射性地刺激呼吸。因?yàn)?，僅被動(dòng)運(yùn)動(dòng)肢體，就可引起快速通氣反應(yīng)，陰斷活動(dòng)肢體的傳入神經(jīng)，反應(yīng)消失；脊髓胸12水平截癱病人，被動(dòng)運(yùn)動(dòng)膝關(guān)節(jié)，不能產(chǎn)生快速通氣反應(yīng)。近年來神經(jīng)組化研究表明，在延髓孤束周圍有較稠密的肌傳入末梢，這可能是運(yùn)動(dòng)肢體引起運(yùn)動(dòng)初期快速通氣反應(yīng)的解剖學(xué)基礎(chǔ)。

運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)脈血pH、PCO2PO2的波動(dòng)的作用。中度運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然動(dòng)脈血pH、PCO2PO2的均值保持相對(duì)的穩(wěn)定，但它們卻都能隨呼吸廁于周期性波動(dòng)，波動(dòng)的幅度隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度而變化，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，波動(dòng)幅度大；運(yùn)動(dòng)弱，波動(dòng)幅度小。運(yùn)動(dòng)時(shí)，這種波動(dòng)幅度的增大，可能在運(yùn)動(dòng)通氣反應(yīng)中起重要作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，設(shè)法在不影響血液氣體平均分壓的同時(shí)，緩沖上述周期性波動(dòng)，動(dòng)物通氣量下降。記錄貓頸動(dòng)脈竇神經(jīng)化學(xué)感受器傳入沖動(dòng)，發(fā)現(xiàn)其頻率與呼吸周期同步消、漲。體液因素的這種作用是通過化學(xué)感受器實(shí)現(xiàn)的。

運(yùn)動(dòng)停止后，通氣未立即恢復(fù)到安靜水平。這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)，O2供小于O2耗，欠下了“O2債”。所以運(yùn)動(dòng)停止后，一段時(shí)間內(nèi)，O2耗仍大于安靜時(shí)的，以償還O2債，待償還后，通氣才恢復(fù)。這時(shí)維持通氣增強(qiáng)的刺激主要是H+。

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