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一、运动时通气机能的变化运动时随着强度的增大，机体为适应代谢的需求，需要消耗更多的O2和排出更多的CO2。为此，通气机能将发生相应的变化。具体表现为呼吸加深加快，肺通气量增加。潮气量可从安静时的500ml上升到2000ml以上，呼吸频率随运动强度而增加，可由每分钟12~18次增加到每分钟40~60次。结合潮气量与呼吸频率的变化，运动时的每分通气量可从安静时的每分钟6~8L增加到80~150L，较安静时可增大10~12倍。运动过程中肺通气量的时相性变化：运动开始后，通气量立即快速上升，随后在前一时相升高的基础上，出现持续的缓慢的上升；运动结束时，肺通气量同样是先出现快速下降，随后缓慢地恢复到安静时的水平。通气量迅速升、降的时相，称为快时相；缓慢升、降的时相称为慢时相。在中等强度运动中，肺通气量的增加主要是靠呼吸深度的增加。而在进行剧烈运动时，肺通气量的增加则主要是靠呼吸频率的增多来实现的。呼吸深度和呼吸频率的增加，意味着呼吸运动的加剧，因此用于通气的氧耗也将增加。据研究人体安静时，用于通气的耗氧量只占总耗氧量的1~2％，剧烈运动时则可增加到8~10％。 二、运动时换气机能的变化 运动时换气机能的变化，主要是通过O2的扩散和交换来体现。肺换气的具体变化为：①人体各器官组织代谢的加强，使流向肺部的静脉血中PO2比安静时低，从而使呼吸膜两侧的PO2差增大，O2在肺部的扩散速率增大；②血液中儿茶酚胺含量增多，导致呼吸细支气管扩张，使通气肺泡的数量增多；③肺泡毛细血管前括约肌扩张，开放的肺毛细血管增多，从而使呼吸膜的表面积增大；④右心室泵血量的增加也使肺血量增多，使得通气血流比值仍维持在0.84左右。但剧烈运动也会造成过度的通气，使通气血流比值大于0.84。这些因素的变化，使得耗O2量为每分4L的运动时，肺的氧扩散容量达到60ml/min?mmHg，当运动使耗O2氧量为每分6L时，氧扩散容量可增加到80ml/min?mmHg。不参加体育锻炼的人，20岁以后，肺换气功能将日趋降低，而经常参加体育锻炼的人，肺换气功能降低的自然趋势将推迟。组织换气的具体变化为：①由于活动的肌肉组织需利用较多的O2来氧化能量物质以重新合成ATP，所以活动的肌肉组织耗O2量增加，组织的PO2下降迅速，使组织和血液间的PO2差增大，O2在肌肉组织部位的扩散速率增大；②活动组织毛细血管开放数量增多，增大了组织血流量，增大了气体交换的面积；③组织中由于CO2积累PCO2的升高和局部温度的升高使氧离曲线发生右移，促使HbO2解离进一步加强。运动时组织的这些变化，促使肌肉的O2利用率的提高，肌肉的代谢率可较安静时增高达100倍。
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