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人體呼吸系統如何運行
發布時間:2021-06-25     作者:   來源:新浪科技   分享到:

  人類呼吸系統是如何工作的?呼吸系統負責為身體細胞提供氧氣,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,因為它要為心臟騰出空間,而心臟稍微向左傾斜。

  然而,右肺比左肺短而寬,因為肝臟在其右下方,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,人體為什么具有這樣的能力仍不清楚。然而,這些僅是負責為身體提供氧氣的器官的膚淺事實,鼻子、肺、咽、喉、氣管和支氣管組成呼吸系統。那么,呼吸系統是如何工作的呢?

  呼吸系統的功能

  人類呼吸系統負責為身體提供氧氣,但是該過程效率較低,因為身體每個細胞都負責氧氣供應,因此呼吸系統從大氣中吸收氧氣,并將氧氣輸送至循環系統,再將氧氣輸送至全身。

  除了吸入氧氣之外,呼吸系統也會排出二氧化碳,細胞產生二氧化碳作為新陳代謝的副產物,過量的二氧化碳必須排出體外,呼吸系統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,呼吸系統能幫助人們實現說話和嗅聞氣味。

  呼吸系統的器官

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

  首先空氣從鼻子進入人體,鼻子中的上皮細胞產生粘液,能濕潤空氣,而血管具有一定熱量,可使進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,鼻子內部還有數百萬個嗅覺感受器,幫助我們嗅聞周圍環境。

  空氣從鼻孔吸入穿過咽喉進入氣管,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,聲帶位于喉內,當空氣穿過喉嚨,處于聲帶之上時,就能發出聲音。

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

  將氣管想象成一條較長的通道,當吸入空氣向下進入氣管時,氣管分裂成支氣管,支氣管又進一步分裂成細支氣管,空氣通過不同的支氣管通道進入肺部。該情況一直持續到細支氣管,抵達肺泡。

  肺泡是氣體交換發生的地方,它們是充滿空氣的囊狀結構,有點像氣球,它們與毛細血管相接觸,毛細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,并向呼吸系統發送信號實現吸氣。在這個過程中,與呼吸系統相關的肌肉和骨骼開始活動,肌肉拉伸和推動肺部,使其擴張和收縮。

  呼吸依賴于一個重要原理——壓力差,肺內部壓力與外部環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生的,壓強和體積是成反比的,所以體積越小,內部壓強就越大。

  吸氣時可使肺部擴張,從而導致肺內部壓力低于大氣壓力,自然地,空氣會從一個壓力較高區域流向一個壓力較低區域,這意味著外部空氣會進入肺部。

  肺泡內的氣體交換是依據分壓原理進行的,分壓是氣體在混合物中產生的壓力,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,氧氣會從肺泡中轉移至血管中,因為肺泡中有較高的分壓。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生,通過肺泡富含氧氣將傳輸到身體其他部位,為細胞提供氧氣。

  呼氣

  為了排出二氧化碳氣體,肺部會向內收縮,從而減少了肺內容積,從而增加了壓力,這個壓強現在比大氣壓強大,所以空氣會從肺部排出,進入空氣之中。這樣,就形成了一個完整的呼吸循環系統!

  最終結論

  呼吸系統對免疫系統也非常重要,鼻子和氣管中的黏液和毛發阻止異物進入體內,肺部甚至有自己的“保鏢”——被稱為巨噬細胞的免疫細胞,當任何病原體侵入肺部時,它們會保護肺部。

  在大多數情況下,這種精心設計的行為是為了讓氧氣不知不覺地進入人體,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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