运动与心肺功能课件

11第三章运动与心肺功能曹师承中国医科大学第三章运动与心肺功能曹师承引言

心肺功能是耐力运动的基础。科学合理的运动锻炼改善心肺功能，促进健康、减少疾病，提高人们的生活质量。同时，运动干预也是治疗某些慢性非传染性疾病的重要手段。因此，运动对疾病的防治作用逐渐被人们接受和重视。引言内容运动对心肺功能的影响心肺功能异常与运动心肺功能评定基础内容运动对心肺功能的影响心肺功能异常与运动心肺功能评定基础

第一节运动对心肺功能的影响

心肺功能对运动的适应性变化，主要取决于运动强度（小强度40%~50%VO2max、中等强度60%~85%VO2max及大强度85%VO2max以上）、运动时间与运动频率；同时，也应考虑不同运动个体对运动刺激的适应能力。

第一节运动对心肺功能的影响

心学习内容心血管系统对运动的反应和适应1呼吸系统对运动的反应和适应2有氧、无氧运动3耐力运动处方4学习内容心血管系统对运动的反应和适应1呼吸系统对运动的反（一）心脏对运动的反应与适应一、心血管系统对运动的反应和适应

1.运动与心率2.每搏量与心排血量3.心脏形态的适应（一）心脏对运动的反应与适应一、心血管系统对运动的反应和适应有氧心率

指运动个体在65%~85%最大心率时的运动，又称有氧运动或有氧强度的运动。最大心率运动时心率增加的极限值。最大心率的个体差异较大。1.运动与心率有氧心率指运动个体在65%~85%最大心率时的运动，又运动时心率变化主要决定于运动强度和持续时间，在一定时间内，心率与工作强度成正比关系运动后心率恢复到安静值的时间取决于运动强度、时间、机体机能状态。机体机能状态越好，心率恢复至安静值越快心率变化规律心率变化规律1.运动与心率运动时心率变化主要决定于运动强度和持续时间，在一定时间内，心1.运动与心率心率变化机制神经因素——快相体液因素——慢相肌肉和关节心脏朋氏反射牵张窦房结交感神经兴奋体温升高交感肾上腺系统分泌激素血液的化学变化心血管中枢1.运动与心率心率变化机制神经因素体液因素肌肉和关节心脏朋1.运动与心率

心率储备——安静时心率与最大心率差值，因最高心率不同，心率储备的个体差异较大。

窦性心动徐缓——长期耐力运动可使安静时心率减慢的现象，某些优秀运动员安静时心率低至40～60次/分。1.运动与心率2.每搏量（SV）与心排血量

SV随着运动功率的提高而提高，但运动强度提高到40%~60%VO2max的某点时，SV基本保持不变。

心排血量是HR与SV的乘积，长期耐力运动有利于提高心排血量。2.每搏量（SV）与心排血量3.心脏形态的适应运动与心脏扩大

心脏扩大(心脏非同心肥大)主要表现为左、右心室内径增大，心容积增加，尤其是左室扩大更为明显。血流动力学过载

心室壁应力增加

心室功能曲线心肌合成代谢增强

室壁增厚机制3.心脏形态的适应运动与心脏扩大机制3.心脏形态的适应3.心脏形态的适应3.心脏形态的适应

运动与心脏肥大：心脏肥大主要表现为心室后壁和室间隔肥厚，而心腔内径并无成比例扩大(心脏同心肥大)。

机制：

运动（力量性或静力性）心脏后负荷增加动脉血压与内分泌变化3.心脏形态的适应运动（力量性或静力性）心脏后负荷增（二）血管对运动的反应和适应1.血管的适应2.血压的变化（二）血管对运动的反应和适应1.血管的适应2.血压的变化1.血管的适应新生毛细血管增多毛细血管开放增多毛细血管与肌纤维的比值增大受过训练者1.血管的适应新生毛细血管增多毛细血管与肌纤维的比值增大2.血压的变化

血压：收缩压、舒张压与平均动脉压。

运动时，收缩压升高，并与运动强度的增大成正比；不论强度如何，舒张压的变化很小。2.血压的变化（三）运动对冠状动脉的影响适应性变化改善冠状循环的运送能力增加冠状动脉侧支循环提高冠状血管的扩张能力（三）运动对冠状动脉的影响适应性变化改善冠状循环的运送能力增（三）运动对冠状动脉的影响机制剪切应力代谢因素机械刺激神经激素（三）运动对冠状动脉的影响机制剪切应力代谢因素机械刺激神经激血量增加红细胞量增加血浆容量增加每搏输出量增加最大摄氧量增加运动（四）其他血量增加红细胞量增加血浆容量增加每搏输出量增加最大摄氧量增加二、呼吸系统对运动的反应和适应组成呼吸的三个环节：外呼吸，包括肺通气和肺换气；气体运输；内呼吸，也称组织换气。

运动时机体代谢加强，呼吸的三个环节也将发生一系列变化，以满足机体代谢的需要。长期运动训练可促使呼吸功能和调节能力产生良好的适应，从而提高人体工作能力。二、呼吸系统对运动的反应和适应组成呼吸的三个二、呼吸系统对运动的反应和适应二、呼吸系统对运动的反应和适应（一）呼吸功能对运动的反应2.运动时换气功能的变化1.运动时通气功能的变化3.运动时呼吸的调节（一）呼吸功能对运动的反应2.运动时换气功能的变化1.运动1.运动时通气功能的变化运动时呼吸加深加快：肺通气量增加呼吸频率增加：从每分钟12～18次增加到40～60次每分通气量：从安静时每分钟6～8L增加到80～150L1.运动时通气功能的变化运动时呼吸加深加快：肺通气量增加

呼吸当量：指每分钟通气量与摄氧量的比值。安静时的呼吸当量为20～28，机体从24L左右的通气量中摄取到1L的O2；50%VO2max的运动呼吸当量增加到30～35，机体要从30～35L的通气中才能摄取1L的O2。呼吸当量越小，氧的摄取效率越高。运动生理学把呼吸当量最小的一点称为最佳呼吸效率点。1.运动时通气功能的变化呼吸当量：指每分钟通气量与摄氧量的比值。1.运动时通气2.运动时换气功能的变化运动时器官组织代谢加强，O2在肺部的扩散速率增大血液中儿茶酚胺含量增多，通气肺泡的数量增多肺泡毛细血管前括约肌扩张，呼吸膜的表面积增大右心室泵血量的增加也使肺血量增多肺换气的变化2.运动时换气功能的变化运动时器官组织代谢加强，O2在肺部的2.运动时换气功能的变化活动的肌肉组织耗氧量增加，O2在肌肉组织部位的扩散速率增大活动组织毛细血管开放数量增多，增大了气体交换的面积组织中由于CO2积累PCO2的升高和局部温度的升高使氧离曲线右移，促使HbO2解离进一步加强组织换气的变化2.运动时换气功能的变化活动的肌肉组织耗氧量增加，O2在肌2.运动时换气功能的变化2.运动时换气功能的变化3.运动时呼吸的调节神经调节条件反射大脑皮质运动中枢本体感受性反射体液调节血液化学成分：CO2、O2和H+3.运动时呼吸的调节条件反射大脑皮质运动中枢本体感受性反射3.运动时呼吸的调节多种因素共同调节运动时呼吸的变化体液调节和其他因素（辅助作用）神经调节（主要作用）通气量迅速升降通气量缓慢升降3.运动时呼吸的调节多种因素共同调节运动时体液调节和其他因3.运动时呼吸的调节3.运动时呼吸的调节（二）呼吸功能对运动的适应肺通气的适应性变化：耐力训练后安静状态下，肺通气量基本不变或稍下降；尽管是增加运动强度的训练，呼吸系统对运动仍保持适应。耐力运动有利于提高肺功能。

呼吸肌耐力的增强：经过运动训练后，呼吸肌也会在训练过程中受到负荷的刺激而产生一些适应性变化。（二）呼吸功能对运动的适应肺通气的适应性变化：耐力训练后三、有氧、无氧运动内容运动能力有氧运动能力无氧运动能力三、有氧、无氧运动内容运动能力有氧运动能力无氧运动能力（一）有氧运动能力3.有氧运动的作用4.有氧运动的形式与项目

2.有氧运动的特点1.有氧运动的生理基础（一）有氧运动能力3.有氧运动的作用2.有氧运动的特点1.

需氧量：人体为维持某种生理活动所需要的氧量称为需氧量。正常成人安静时需氧量约为250ml/min

摄氧量：单位时间内，机体摄取并被实际消耗或利用的氧量称为摄氧量

最大摄氧量

定义：人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时，单位时间内所能摄取的氧量称为最大摄氧量。正常值:我国正常成年男子最大摄氧量绝对值约为3.0～3.5L/min，相对值为50～55ml/(kg·min)；女子较男子略低，其绝对值为2.0～2.5L/min，相对值为40～45ml/(kg·min)。1.有氧运动的生理基础最大摄氧量1.有氧运动的生理基础

1.有氧运动的生理基础最大摄氧量影响因素氧运输系统对VO2max的影响，包括肺功能、心脏的泵血功能和血红蛋白含量肌组织利用氧能力对VO2max的影响，主要由慢肌纤维的含量与摄氧能力决定其他，遗传因素、年龄、性别因素及训练因素等1.有氧运动的生理基础最大摄氧量影响因素氧运输系统对VO21.有氧运动的生理基础乳酸阈定义：在渐增负荷运动中，血乳酸浓度随运动负荷的递增而增加，当运动强度达到某一负荷时，血乳酸出现急剧增加的那一点(乳酸拐点)称为乳酸阈有氧运动的乳酸拐点多在4mmol/L。

意义：乳酸阈反映了人体在渐增负荷运动中血乳酸开始积累时的VO2max百分利用率，其阈值的高低是反映人体有氧工作能力的又一重要生理指标。1.有氧运动的生理基础乳酸阈特点以中、小运动强度为主运动时间和距离长全身大肌群参加的动力性活动周期性运动2.有氧运动的特点特点以中、小运动强度为主运动时间和距离长全身大肌群参加的动力3.有氧运动的作用作用提高机体心肺功能改善和提高机体氧化代谢能力调节代谢3.有氧运动的作用作用提高机体心肺功能改善和提高机体氧化代谢4.有氧运动形式有氧运动形式非竞赛性球类项目：篮球、排球、足球、羽毛球、乒乓球和网球等也是良好的有氧运动适于老年健身用的地掷球、门球、柔力球等典型的有氧运动包括走、慢跑、跑、骑自行车、上下台阶等传统体育运动项目：气功、太极拳（剑）、木兰拳（扇）、五禽戏和八段锦等周期性有氧运动有：爬山、游泳、划船、滑冰、旱冰和滑雪等4.有氧运动形式有氧运动形式非竞赛性球类项目：篮球、排球、（二）无氧运动能力内容无氧运动的生理基础无氧运动训练（二）无氧运动能力内容无氧运动的生理基础无氧运动训练1.无氧运动的生理基础

能源物质的贮备；ATP和CP的含量、糖原含量及其酵解酶活性。

代谢过程的调节能力：酶活性、神经与激素、内环境变化。1.无氧运动的生理基础1.无氧运动的生理基础

最大氧亏积累：指人体从事极限强度运动时（一般持续运动2～3min），完成该项运动的理论需氧量与实际耗氧量之差。

最大氧亏积累是衡量机体无氧供能能力的重要标志。1.无氧运动的生理基础2.无氧运动训练ATP—CP供能训练最大练习时间不超过10秒，每次练习的休息间歇不能短于30秒成组练习后，组间的练习不能短于3～4min

提高糖酵解供能系统的训练最大乳酸训练，血乳酸在12～20mmol/L乳酸耐受能力训练，血乳酸在12mml/L左右2.无氧运动训练ATP—CP供能训练最大练习时间不超过1四、耐力运动处方内容耐力运动处方组成耐力运动训练方法与分析耐力运动处方应用四、耐力运动处方内容耐力运动处方组成耐力运动训练方法与分析（一）耐力运动处方组成

概念

耐力训练是心肺功能训练的最主要方法，其运动训练以运动处方进行指导与实施，也称耐力运动处方。运动方式运动强度运动时间运动频率运动注意事项组成（一）耐力运动处方组成概念运动方式运动强度运动时间运动频（一）耐力运动处方组成个体化运动强度是运动处方的关键要素之一。有氧训练的运动强度应为中小运动强度。运动强度（一）耐力运动处方组成个体化运动强度是运动处方的关键要素之一（一）耐力运动处方组成最大摄氧量百分比（％VO2max）最大心率百分比（％HRmax）靶心率代谢当量主观强度感觉运动强度的评价指标（一）耐力运动处方组成最大摄氧量百分比（％VO2max）最运动持续时间：运动处方的三要素之一。运动持续时间应结合运动强度、患者健康状况及体力适应情况而定。运动强度与运动持续时间的积为运动量。（一）耐力运动处方组成（一）耐力运动处方组成（一）耐力运动处方组成运动频率：运动处方的三要素之一，运动频率取决于运动量大小。运动量大，每周训练3次；运动量小，最好每天活动；一般运动频度为每周3～7次。每周少于2次的运动训练无治疗作用。（一）耐力运动处方组成运动频率：运动处方的三要素之一，运动频（一）耐力运动处方组成加强医务监督，牢记安全第一应循序渐进，量力而行个别对待，持之以恒防止疲劳，注意训练卫生运动注意事项（一）耐力运动处方组成加强医务监督，牢记安全第一应循序渐进，（二）耐力运动训练方法与分析方法持续训练法（主要）循环训练法间歇训练法法特莱克速度游戏等。组成准备活动（5～10min）运动训练（30～60min）

靶心率（15min）整理运动（5～10min）（二）耐力运动训练方法与分析方法组成（三）耐力运动处方应用应用健身预防治疗康复（三）耐力运动处方应用应用健身预防治疗康复学习小结1.掌握（1）概念：有氧心率、最大心率、窦性心动徐缓、呼吸当量、最大摄氧量、乳酸阈、耐力训练。（2）运动时心率变化与负荷强度和持续时间的关系；运动对血压影响的特点；冠壮动脉对运动的适应性变化。（3）运动时肺通气与换气功能的变化规律。（4）有氧运动的生理作用。（5）耐力运动处方的三要素及其相互关系。学习小结1.掌握学习小结2.熟悉：（1）长期运动引起心脏扩大的主要表现。（2）有氧运动的生理基础与常见的运动形式。（3）耐力运动处方的应用及注意事项。3.了解：

运动项目与心脏肥大的关系；运动引起血管的适应性变化；无氧运动的生理基础。学习小结2.熟悉：第二节心肺功能评定基础运动试验1学习内容第二节心肺功能评定基础运动试验1学习内容一、运动试验运动试验的目的运动试验分类及其适应证运动试验的禁忌证常用的运动试验方案运动试验终止指标一、运动试验1．运动试验的目的运动试验的目的协助诊断、判断病变程度及预后评定功能状态指导康复治疗1．运动试验的目的协助诊断、判断病变程度及预后评定功能状态2．运动试验分类及其适应证极量运动试验用于正常人和运动员症状限制性运动试验用于诊断冠心病、评估心功能和体力活动能力、制定运动处方低水平运动试验适宜对象是心肌梗死后、稳定性心力衰竭患者等2．运动试验分类及其适应证极量运动试验用于正常人和运动员

3．运动试验的禁忌证

绝对禁忌证主要包括：急性或近期的心肌梗死、不稳定性心绞痛、急性心肌炎和急性心包炎等。

相对禁忌证主要包括：不引起临床症状加重，或可以控制不引起严重后果的病症等。

3．运动试验的禁忌证

4．常用的运动试验方案运动试验方案Bruce方案：为变速度斜率运动Naughton方案：为恒速变斜率试验ACIP和其改良方案（mACIP）4．常用的运动试验方案运动试验方案Bruce方案：为变速度斜

5．运动试验终止指标

心脏表现：心绞痛、心律不齐；心电图严重异常；外周循环障碍表现：脸色苍白、皮肤湿冷、血压下降；呼吸系统：严重呼吸困难；中枢神经系统及胃肠表现：头痛、头晕、共济失调；恶性、呕吐；其他：仪器故障。

5．运动试验终止指标

心脏表现：心绞痛、心律不齐；心电

二、肺通气功能评定

肺功能测定用力肺活量最大呼气中期流速最大自主通气量

二、肺通气功能评定

肺功能评定肺功能评定三．最大摄氧量评定直接测定法标准：心率达180次/分呼吸商（RQ）达到或接近1.15摄氧量随运动强度增加而出现平台间接推算法：根据其心率、摄氧量或达到某一定量心率的做功量等数值推算或预测出VO2max三．最大摄氧量评定直接测定法标准：心率达180次/分呼吸商四、乳酸阈评定

乳酸阈测定：受试者在渐增负荷运动试验中，连续采集每一级运动负荷时的血样（一般用耳垂或指尖末梢血）测得其血乳酸阈值。

通气阈测定：在渐增负荷运动中，将肺通气量变化的拐点称为“通气阈”。在渐增负荷运动中，当乳酸急剧增加时，肺通气量、二氧化碳呼出量等指标出现明显的变化，可以此来判定乳酸阈。四、乳酸阈评定学习小结1.掌握（1）运动实验的目的；区别不同负荷运动实验的选择与应用。（2）区别运动实验的绝对与相对禁忌证。2.熟悉（1）运动实验的方案与终止指标。（2）肺功能、最大摄氧量与乳酸阈的评定。3.了解通气阈的评定及意义。

学习小结1.掌握第三节心肺功能异常与运动高血压与运动1冠心病与运动2慢性阻塞性肺疾病与运动3学习内容第三节心肺功能异常与运动高血压与运动1冠心病与运动2慢性阻一、高血压与运动（一）运动对高血压的预防作用经常运动的个体血压要低于安静不活动的个体。而且，运动与血压成负相关。运动越多的个体血压越低，不论男女均是如此。(二)运动对高血压的降压作用运动降压的特点运动降压的机制抗阻运动的应用一、高血压与运动（一）运动对高血压的预防作用(二)运动对高1．运动降压的特点运动降压的特点一般情况，运动时收缩压和舒张压均会上升较长时间运动收缩压升高，舒张压变化可不明显或下降一旦停止运动，血压又会回到运动前的水平1．运动降压的特点运动降压的特点一般情况，运动时收缩压和舒张2．运动降压的机制作用于大脑皮质和皮质下血管运动中枢，使血压下降调节自主神经功能，血压下降运动中肌肉的节律收缩与舒张，有助于降压改善情绪，减少血压波动幅度。运动降压的机制2．运动降压的机制作用于大脑皮质和皮质下血管运动调节自主神经3．抗阻运动降压应用

方法：注意：小强度、多重复次数的力量耐力