الفصل الأول: الجهاز الحركي
الفصل الثاني: الفسيولوجيا - علم وظائف الأعضاء (أجهزة الدعم الحيوي)
الأيض وأنظمة الطاقة (Metabolism and Energy Systems)
الميكانيكا الحيوية Biomechanics

آلية التنفس

يُعتبر التنفس عملية ميكانيكية تتم عبر آليتي الشهيق والزفير وبسبب اختلاف الضغط بين البيئة الخارجية والبيئة الداخلية وتغيُّر حجم الرئتين أثناء عملية التنفس، يتم تحريك الهواء إلى داخل أو خارج الجسم.

التنفس الطبيعي والتنفسالعميق

يحدث الشهيق على شكلين، الشهيق الطبيعي (الهادئ) والذي يحدث في حالة الراحة والشهيق العميق (الشديد أو القسري) والذي يحدث أثناء ممارسة التمارين الرياضية، وفي كلتا الحالتين فإن عملية الشهيق تحتاج إلى نشاط عضلي أي انقباض العضلات المسؤولة عن التنفس والتي تنقسم إلى عضلات أساسية تشمل عضلة الحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية وعضلات ثانوية مساعدة، وتشمل عضلات العنق المساعدة (الاخمعِّية) والعضلة القصية الترقوية الخشائية والعضلة الصدرية الصغرى.

يتطلب التنفس الطبيعي في مرحلة الشهيق نشاط عضلات التنفس الأساسية فقط، في حين يتطلب التنفس العميق نشاط العضلات التنفسية الثانوية أيضاً.

أما بالنسبة للزفير، فأثناء التنفس الطبيعي وفي حالة الراحة، يكون الزفير طبيعياً ويعرف بالزفير السلبي لأنه ينتج عن ارتخاء العضلات التنفسية الأساسية ولا يحتاج إلى أي انقباض عضلي، أما أثناء التنفس العميق فيحدث الزفير نتيجة لنشاط عضلات البطن والعضلات الوربية الداخلية التي -وعند انقباضها- تضغط التجويف الصدري ليندفع الهواء من الرئتين وإلى خارج الجسم.

تبادل الغازات

تتم عملية تبادل الغازات بين الحويصلات الهوائية و الشعيرات الدموية المحيطة بها، حيث ينتقل الأوكسجين من الحويصلات الهوائية التي تحتوي على هواء غني بالأوكسجين بإتجاه الشعيرات الدموية خلال عملية الانتشار، ليتم إيصاله عبر الدم إلى القلب ومنه إلى سائر أنحاء الجسم، كما وينتقل ثاني أوكسيد الكربون في الاتجاه المعاكس، أي من الشعيرات الدموية -حيث يكون تركيزه فيها مرتفعاً- إلى الحويصلات الهوائية ليتم التخلص منه بعملية الزفير.