健康科普:人體呼吸系統(tǒng)如何運(yùn)行
來源:新浪科技
發(fā)布時間:2021-08-12
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  人類呼吸系統(tǒng)是如何工作的?呼吸系統(tǒng)負(fù)責(zé)為身體細(xì)胞提供氧氣,以及排出二氧化碳,它是由鼻子、鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管和肺組成。你知道右肺比左肺略微大一些嗎?左肺較窄,因?yàn)樗獮樾呐K騰出空間,而心臟稍微向左傾斜。

  然而,右肺比左肺短而寬,因?yàn)楦闻K在其右下方,由于右肺更大,它比左肺為身體提供更多氧氣。

  你還記得自己如何通過一個鼻孔呼吸嗎?這被稱為鼻循環(huán),人體為什么具有這樣的能力仍不清楚。然而,這些僅是負(fù)責(zé)為身體提供氧氣的器官的膚淺事實(shí),鼻子、肺、咽、喉、氣管和支氣管組成呼吸系統(tǒng)。那么,呼吸系統(tǒng)是如何工作的呢?

  呼吸系統(tǒng)的功能

  人類呼吸系統(tǒng)負(fù)責(zé)為身體提供氧氣,但是該過程效率較低,因?yàn)樯眢w每個細(xì)胞都負(fù)責(zé)氧氣供應(yīng),因此呼吸系統(tǒng)從大氣中吸收氧氣,并將氧氣輸送至循環(huán)系統(tǒng),再將氧氣輸送至全身。

  除了吸入氧氣之外,呼吸系統(tǒng)也會排出二氧化碳,細(xì)胞產(chǎn)生二氧化碳作為新陳代謝的副產(chǎn)物,過量的二氧化碳必須排出體外,呼吸系統(tǒng)使用新鮮的氧氣交換二氧化碳廢氣,這一過程叫做氣體交換。人體排出二氧化碳也能使血液pH值維持在7.4的最佳水平,同時,呼吸系統(tǒng)能幫助人們實(shí)現(xiàn)說話和嗅聞氣味。

  呼吸系統(tǒng)的器官

  這些對生命至關(guān)重要的功能是由呼吸系統(tǒng)不同部分完成的,其包括的器官有:鼻子、鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管和肺。

  首先空氣從鼻子進(jìn)入人體,鼻子中的上皮細(xì)胞產(chǎn)生粘液,能濕潤空氣,而血管具有一定熱量,可使進(jìn)入鼻孔的空氣變得溫暖。

  鼻孔黏液還會保留任何可能入侵肺部的污垢和病原體,同時,鼻子內(nèi)部還有數(shù)百萬個嗅覺感受器,幫助我們嗅聞周圍環(huán)境。

  空氣從鼻孔吸入穿過咽喉進(jìn)入氣管,咽和喉連接鼻腔和氣管,也確保人體空氣通道在呼吸時保持開放狀態(tài),聲帶位于喉內(nèi),當(dāng)空氣穿過喉嚨,處于聲帶之上時,就能發(fā)出聲音。

  氣管是一根由C形軟骨環(huán)和平滑肌支撐的長管,氣管內(nèi)部充滿了黏液,同樣是為了防止外來顆粒進(jìn)入身體,可以確??諝獗3譂駶櫊顟B(tài)。

  將氣管想象成一條較長的通道,當(dāng)吸入空氣向下進(jìn)入氣管時,氣管分裂成支氣管,支氣管又進(jìn)一步分裂成細(xì)支氣管,空氣通過不同的支氣管通道進(jìn)入肺部。該情況一直持續(xù)到細(xì)支氣管,抵達(dá)肺泡。

  肺泡是氣體交換發(fā)生的地方,它們是充滿空氣的囊狀結(jié)構(gòu),有點(diǎn)像氣球,它們與毛細(xì)血管相接觸,毛細(xì)血管將缺氧和富含二氧化碳的血液送到肺部。

  吸氣

  一切始于大腦,大腦主要部分是延髓,延髓能感知身體需要更多的氧氣,并向呼吸系統(tǒng)發(fā)送信號實(shí)現(xiàn)吸氣。在這個過程中,與呼吸系統(tǒng)相關(guān)的肌肉和骨骼開始活動,肌肉拉伸和推動肺部,使其擴(kuò)張和收縮。

  呼吸依賴于一個重要原理——壓力差,肺內(nèi)部壓力與外部環(huán)境壓力之間的差異決定了空氣是流入還是流出肺部,這種壓差是通過改變肺的容積而產(chǎn)生的,壓強(qiáng)和體積是成反比的,所以體積越小,內(nèi)部壓強(qiáng)就越大。

  吸氣時可使肺部擴(kuò)張,從而導(dǎo)致肺內(nèi)部壓力低于大氣壓力,自然地,空氣會從一個壓力較高區(qū)域流向一個壓力較低區(qū)域,這意味著外部空氣會進(jìn)入肺部。

  肺泡內(nèi)的氣體交換是依據(jù)分壓原理進(jìn)行的,分壓是氣體在混合物中產(chǎn)生的壓力,因此,如果瓶子里有3種氣體混合物,每種氣體在瓶子中都會有不同的壓力,瓶子中總壓強(qiáng)是3種氣體分壓的和。

  在肺部中,氧氣分壓較高,而在血管中,氧氣分壓較低,因此,氧氣會從肺泡中轉(zhuǎn)移至血管中,因?yàn)榉闻葜杏休^高的分壓。同樣,二氧化碳的分壓在血管中較高,在肺泡里較低,所以它會從血管流向肺泡。這種氣體交換在肺部大約5億個肺泡中不斷發(fā)生,通過肺泡富含氧氣將傳輸?shù)缴眢w其他部位,為細(xì)胞提供氧氣。

  呼氣

  為了排出二氧化碳?xì)怏w,肺部會向內(nèi)收縮,從而減少了肺內(nèi)容積,從而增加了壓力,這個壓強(qiáng)現(xiàn)在比大氣壓強(qiáng)大,所以空氣會從肺部排出,進(jìn)入空氣之中。這樣,就形成了一個完整的呼吸循環(huán)系統(tǒng)!

  最終結(jié)論

  呼吸系統(tǒng)對免疫系統(tǒng)也非常重要,鼻子和氣管中的黏液和毛發(fā)阻止異物進(jìn)入體內(nèi),肺部甚至有自己的“保鏢”——被稱為巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞,當(dāng)任何病原體侵入肺部時,它們會保護(hù)肺部。

  在大多數(shù)情況下,這種精心設(shè)計的行為是為了讓氧氣不知不覺地進(jìn)入人體,我們不需要考慮獲得充足的氧氣,除非你正在做瑜伽或者剛結(jié)束鍛煉,呼吸是人們最本能的行為之一,也是人們出生后做的第一件事和死亡前做的最后一件事。所以,當(dāng)你深呼吸享受溫暖陽光的時候,一定別忘記感謝自己辛勤工作的肺,是它讓這一切成為可能!


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