第四节　健身运动对呼吸系统的影响

一、体育锻炼对呼吸系统的生理功能影响

呼吸的主要功能是吸入空气中的氧和排出由组织细胞经过新陈代谢产生的二氧化碳。体育活动时，需要消耗大量的氧和营养，以不断的供应肌肉活动时的需要。同时产生大量的二氧化碳。这种由空气中吸收氧和从血液中排出二氧化碳的气体交换过程，都是在肺部进行的。呼吸时，胸部扩张的幅度越大，呼吸的程度越深，通过呼吸道的通气量越多，肺部气体交换得越充分，也就是身体利用氧的机会也越大，肌肉工作的时间越长，效率也就越高。日常生活中常见，一般没有经过体育锻炼的人在进行上楼梯、赶公共汽车跑步、爬山等活动时，都会感到气喘、心跳。而经过锻炼的人，则不会出现这种现象，或用加深呼吸的方式，使换气效率大大提高，从而减轻这种气喘的程度。呼吸肌活动的加强，可从以下三方面得到锻炼：

（1）运动时，呼吸加深、加快。这时膈肌、腹肌、背部肌肉因呼吸加深而得到锻炼。当然也可用力量练习加强呼吸肌的功能。

（2）通过体育锻炼使肺活量明显增大，尤其是参加游泳、滑雪等项目的运动者肺活量明显大于一般健康人。经常参加体育锻炼的人，由于肺脏弹性增大、呼吸肌力量加强，比不参加体育锻炼的同龄人肺活量要大500～1000ml。

（3）体育锻炼者在长期的运动实践中，养成了节省体力，充分利用能源物质的条件反射。一般人的呼吸浅而快，每分钟约为16～18次左右；而经过锻炼的人呼吸深而慢，每分钟只有12～14次。由于呼吸节奏的减慢，肺活量的增大，吸入同样的氧气，常锻炼者就有较充裕的时间使呼吸肌得到休息。当身体需要大量的氧气供应时，就能发挥潜力，吸入足够多的气体。大量的生活实践，已充分证明了这一事实。举例说明：有两种人，进行相同的体育活动时，普通人呼吸频率约可增加到每分钟28～30次，由于呼吸肌力量弱，呼吸浅，每次吸入量只有300ml。常锻炼者呼吸频率只增加到每分钟16次左右，而每次吸入量可达600ml。由于呼吸时有150ml的气体留在呼吸道内而不进入肺部交换，所以普通人每分钟实际的气体交换量为（300～150）×30＝4500（ml）；而常锻炼者为（600～150）×16＝7200（ml）。可见两者肺功能的差异有多么大。

评价锻炼对呼吸系统效果最简单的方法是测量肺活量。肺活量一般是指在一次深吸气后深呼气时所吐出的全部气体。肺活量的大小与年龄、性别、身高、胸围、健康状况及锻炼项目和锻炼水平等因素有关。一般健康成年男子肺活量约为3500～4000ml，女子约为2500～3000ml。经常锻炼的人比一般人肺活量大1000ml左右。锻炼水平高的人比水平低的人肺活量大。肺活量大小能反映肺部气体的储备能力和呼吸器官的工作能力。评价肺功能的其他指标还有呼吸频率、呼吸深度和肺通气量。

体育锻炼可以提高呼吸肌的收缩功能，增加肺活量，加强气体交换。水球、游泳、划船、滑雪等对呼吸器官机能的提高要比举重、击剑、体操等项目明显。

总之，体育运动对呼吸系统的影响为增强呼吸肌力量（如膈肌、肋间肌、腹壁肌），增大肺活量，加深呼吸深度，增加气体的交换量，从而促进机体的新陈代谢，保证了运动时的能量供应。

二、呼吸系统的一般结构与功能

（一）呼吸系统的组成

人体的呼吸系统主要包括呼吸道和肺泡。呼吸道按其解剖结构可分为上呼吸道和下呼吸道。上呼吸道由鼻、咽、喉组成，下呼吸道包括喉管和各级支气管。呼吸道是气体进入肺组织的通路，呼吸道能分泌黏液、浆液，具有润湿和净化空气的作用。呼吸道不具备气体交换功能。

肺泡是肺组织的基本构成单位，是气体交换的场所。肺泡膜表面有毛细血管网，肺泡膜对气体有很大的通透性，因此，血液在流经肺组织时可与肺泡内的气体进行气体交换。人体肺泡的总面积很大，大约有100平方米，足以满足体内气体交换的需要。在一般情况下，仅有部分肺泡开放进行气体交换。

（二）肺的通气功能

肺的重要功能之一是通过呼吸运动实现肺通气功能。肺的呼吸运动主要是由呼吸肌的收缩完成的，人体在一般情况下，吸气肌收缩，使胸廓扩大，肺随之扩张，肺内压下降，外界气体进入肺泡，形成吸气。然后，随着吸气肌的舒张，肺和胸廓的弹性作用使肺容积减小，肺内压升高，肺内气体被排出体外，形成呼气。评定人体肺通气功能水平对经常参加健身的人来说十分重要，常见评定人体肺通气功能的指标主要有：

1．肺活量

人体最大吸气后做最大呼气所能呼出的气体量，称为肺活量。正常成人的肺活量值，男性为3500～4000ml，女性为2500～3500ml，儿童少年的肺活量值较成年人低，以后随年龄的增加，肺活量值不断增加。

2．时间肺活量

最大吸气这后，以最快速度进行最大呼气，记录一定时间内呼出的气体量，称为时间肺活量。以每秒钟的呼出气量占肺活量的百分数表示。正常人第一秒占83％，第二秒占96％，第三秒占99％。应用时间肺活量指标可以进一步测定机体的肺通气量功能。(www.daowen.com)

3．肺通气量

单位时间内吸入（或呼气）的气体总量为肺通气量。一般以每分钟计算，故又称每分通气量。每分通气量等于呼吸深度与呼吸频率的乘积。正常成年人为8～10L/min，肺通气量随人体机能状态的变化有较大的变化，健身时，肺通气量明显增加。

（三）气体交换功能

气体必须经过两次气体交换才能使外界的氧气进入组织细胞，并使体内产生的二氧化碳排出体外，这两次气体交换分别是在肺和组织细胞内进行的，故称为肺换气和组织换气。

1．肺换气

在肺泡中，当静脉血流经肺泡毛细血管时，由于肺泡内的氧分压高于毛细血管内血液的氧分压，二氧化碳分压低于血液内的二氧化碳分压，所以，肺泡内的氧气进入血液，而血液内的二氧化碳进入肺泡，经肺部换气后，静脉血变成了含氧丰富的动脉血。

2．组织换气

在组织细胞中，由于氧分压较低，二氧化碳分压较高，所以，当血液流经组织毛细血管时，血液内的氧气进入组织细胞，而组织细胞中的二氧化碳进入血液，组织换气后，含氧丰富的动脉血变成了含二氧化碳较多的静脉血。

三、健身对呼吸系统的良好影响

（一）肺活量增加

人体在运动时，肌肉要消耗大量的养料和氧气，同时产生较平时多得多的二氧化碳，这就需要呼吸系统加强工作来吸进新鲜氧气、排出二氧化碳以满足身体的需要，进而达到增强呼吸肌功能的目的。平常人的肺活量只有3 500ml，而受过体育训练的运动员可以达到5 000ml以上。

肺活量是少年儿童生长发育和健康水平的重要指标。经常参加健身，特别是做一些伸展护胸运动，可使呼吸肌力量增强，胸廓扩大，有利于肺组织的生长发育和肺的扩张，使肺活量增加。另外，健身时，经常性的深呼吸运动，也可促进肺活量的增长。大量实验证实，经常参加健身的人，肺活量值高于一般人。

（二）肺通气量增加

运动时可使人的呼吸次数增加。每分钟可达30～40次，每分钟吸入的空气量为40～50L，是平时的5～6倍，因而可使呼吸肌强壮有力，提高肺部摄氧能力，使更多的氧弥散到血液中去以满足人体适应激烈的体力活动的需要，并增强肺部抵抗疾病的能力。

健身由于加强了呼吸力量，可使呼吸深度增加，以有效地增加肺的通气效率。因为在健身时如果过快地增加呼吸频率，会使气体往返于呼吸道，使进入肺内的气体量反而减少。适当地增加呼吸频率，从而使运动时的肺通气量大大增加。研究表明，一般人在运动时肺通气量能增加到60L/min左右，有健身习惯的人运动时肺通气量可达100L/min以上。

（三）氧利用能力增加

健身不仅可以提高肺的通气能力，更重要的是可以提高机体利用氧的能力。一般人在进行体育活动时只能利用其氧最大摄入量的60％左右，而经过健身后可以使这种能力大大提高，体育活动时，即使氧气的需要量增加，也能满足机体的需要，而不致使机体过分缺氧。