当人体做长跑运动时各个器官系统功能如何变化

答案最好能写满十六开纸

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

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;

血液

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;

右心室

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;

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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