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呼吸系统对压力的反应

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原作者:爱丽丝詹姆斯
最近更新时间:5月2021年5月19日
修正:18.

原作者:爱丽丝詹姆斯
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介绍

当呼吸系统处于压力下时,会发生许多生理反应,在许多情况下都会发生这种反应。这篇文章将集中在呼吸系统的反应,锻炼和在一个高度,并以讨论其临床相关性结束。

锻炼

在运动过程中,肺的气体交换需求由于氧气消耗的增加和产量的增加而增加二氧化碳。此外,两者的呼吸频率潮量增加,因此肺泡通气也增加了。这增加了气体交换分钟通气量.它尚不完全理解为什么通风率在开始运动时增加,并且认为涉及几种机制。

还有心脏变化;心率和中风体积的增加导致增加心输出量.这导致了肺循环。血流被重新分配,更多的血液被引导到中部和上部区域(通过募集更多的肺毛细血管),导致肺内的区域差异降低。

更剧烈的运动也会增加乳酸生产

无氧运动

运动可以是有氧的或厌氧。这无氧阈值(AT)是用来描述无氧代谢何时开始的术语。

在有氧呼吸过程中,二氧化碳产量、分钟容积和肺泡通气均按比例增加,导致co2分压恒定。然而,在AT后,分钟容积和肺泡通气率的增加大于CO2的产生,导致低CO2分压。无氧代谢也会增加乳酸的产生,乳酸产生的时间点会因个人的健康状况而不同。这会导致换气过度乳酸酸中毒

耗氧量

随着功的增加,耗氧量增加(最大)按比例增加,直到稳定。这发生在已经达到了。耗氧量达到最大值(VO2 max),此时仍需吸氧,因为不可能进一步增加心输出量。这个最大值大约是静息时耗氧量的10倍。

在里面氧气血红蛋白解离曲线,运动导致右移由于体温升高,二氧化碳分压和[H+].这增加了肌肉的氧气供应。

图1 -正常的氧解曲线以及使其向左或向右移动的因素。

在高海拔

随着海拔的升高,大气压力降低。在海平面上大气压约为760毫米汞柱(相比之下,珠穆朗玛峰的峰值约为253毫米汞柱)。这些大气压可用于计算氧(pO)的压力2)在空气中,PO2在海拔约为159mmHg,珠穆朗玛峰峰会的海拔约为43mmhg。

图2 -计算大气中的pO2

适应描述身体适应氧气减少水平的正常生理变化。这就解释了为什么在世界上的一些地方,比如西藏,许多代人都生活在高海拔地区,而登山者在前往高海拔地区时却必须非常小心。

换气过度是适应环境最显著的表现之一。这发生在外围化学感受器检测到动脉血pO2的降低和呼吸频率的增加来补偿。这可能导致低碳酸血症和碱中毒,这最初会阻止由于脑脊液(CSF)中的中枢化学受体感知到二氧化碳而导致的呼吸频率进一步增加。然而,几天后,由于脑脊液和肾脏对碳酸氢盐离子的反应,脑脊液和动脉血的pH值恢复正常。因此,这意味着呼吸频率可以继续增加。

提到这一点也很重要2, 3-Biphosphoglycerate(2,3-BPG)。在红细胞的糖溶解期间形成该物质。它与血红蛋白的β-链中的一种结合,允许氧气曲线曲线的脱氧和右移位。由高度过度通气引起的呼吸系期碱度导致2,3-BPG在几天后的增加,这有助于降低血液中的氧气。

Polycythaemia是红细胞压积的增加这是适应环境的另一个特点,发展起来要慢得多。它可能有很多原因,但对于高海拔地区的人来说,原因是循环中的红细胞数量增加。同样需要注意的是,在高海拔地区,红细胞增多是一种适当的生理反应,但它会导致高粘度,进而变成病态。

响应缺氧,肾脏释放激素erythropoietin刺激骨髓中红细胞的产生。这导致血红蛋白水平的增加,从而增加了携带氧气的能力。

临床相关性-高原反应

高原反应,也被称为急性高原反应,是由于在高海拔地区急性暴露于低氧分压下。它可以表现出多种症状,包括:

  • 头痛
  • 恶心和呕吐
  • 呼吸急促(气促)
  • 心动过速
  • 外周水肿
  • 肺部水肿

快速上升到非常高的海拔往往会使情况变得更糟。最好的预防方法是慢慢爬升,在爬升后的24小时内避免剧烈运动。在更严重的情况下,唯一可靠的治疗方法是从海拔下降,但一些方法,如氧气补充和类固醇可用于治疗症状。

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