龙之谷11月活动:呼吸道与肺?? 人的呼吸系统是由呼吸道和肺两大部分组成的

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肺的由来
人类需要呼吸,动物和植物也需要呼吸,凡是活着的东西都要呼吸。
原始的机体(例如单细胞的阿米巴)是通过它微小的、整个身体的外部来呼吸的。即使已经进化得稍为高级的蚯蚓,整个身体表面也得参加外呼吸活动。
不过,也只有小而原始的动物才完全靠“皮肤”呼吸。动物为了自身的进化和发育,想方设法去探寻理想的呼吸途径。在“探索”的过程中,它们首先选用消化器官来呼吸。后来,又长出鳃、鳔等器官。再往后,为适应生活环境的变化,鳃也由肺等呼吸器官所替代了。
生理学家告诉我们:一切脊柱动物的鳃、鳔、肺,都是由肠子变来的,而肺是变化的最后结果。
恩格斯在《自然辨证法》一书中这样说:“每一条鱼在鳔中都有潜在的肺。”可见从进化角度看,鳔是雏型的肺,肺是发展了的鳔,它们是一脉相传的。
即使是肺,它也有一个由窄变宽、由小变大、由不完善到完善的过程。
人类要劳动,需要有一个能供给更多氧气的肺;人类要讲话,也需要有一个能发出多音节语言的器官,其中最重要的就是肺。
四足动物的肺,是靠肋肌的伸缩来控制的。人类顶天立地站起来以后,肺也跟着立起来了,使本来位于隔肌前边的肺摆到了膈肌的上边。这样,隔肌的上下移动,就便于直接控制肺部的呼吸运动了。
今天,人类的皮肤虽然仍有一定的呼吸作用,但呼吸的主导地位已被肺所取代。
呼吸道与肺
人的呼吸系统是由呼吸道和肺两大部分组成的。呼吸道由鼻、咽、喉、气管、支气管及其分支所组成。
气管和支气管以“一分为二”的方式逐级分支,像树的结构,不断分支可以保证吸入的气体均匀分布到几亿个肺泡中去。气管分支逐级增多,管道的直径逐级减小。气管的直径约为25毫米,终末细支气管单个直径约为0.65毫米。人的支气管数目达6万多个,吸入气体时,气流的速度在从气管进入末端支气管的过程中逐级减慢。气体中的一些微粒和有害物质会沉积在气管的粘膜上,无法达到肺的深部。
 
空气污染与肺部疾病
现在纯净的空气十分难得,而且越来越难得。在工业文明出现之前,人类的肺部疾病很少,因为那时天空明净,空气清新,根本没有城市的空气污染。但现在生活在大中城市里,而且不但城市,连很多乡村也都无法享受一口纯洁的新鲜空气。污染几乎无处不在,空气纯净的地方越来越少,因此肺病患者越来越多。城市的空气中含有铅、铜、锌、二氧化硫、一氧化碳等有毒物质,而人们不得不每天呼吸这些恶劣的空气。
在一些污染物排放严重的工业区附近,每天落下的污染物平均为每平方公里0.7吨以上;大量汽车排出的有害尾气也在天天污染空气;连高空飞行的飞机也会污染空气,一架喷气客机飞越大西洋一次,估计大约会向空中排出200吨一氧化碳。
空气污染使人类与有毒物质的接触越来越密切,肺比身体其他任何部位受有害空气损害的可能性都更大,因为肺的内部表皮面积比全身皮肤的面积大40倍。可想而知,肺怎么能不受疾病的侵袭?
注:图1·麦京利峰,位于美国。这大概是地球上少数一些未遭人类破坏的地区之一。由于科技文明的发展带来的污染,人类生存必需的洁净的空气变得越来越难得了,这促使人们对过去的行为进行反省,更加珍惜和保护自然生态的平衡,人类的健康离不开清洁的空气。
图2·许多工厂排出肮脏、有害的烟雾,给大气造成污染。
气体交换站
即使你努力将气憋住,那也很难坚持2~3分钟,因为我们要不断地进行呼吸。呼吸是为了气体交换、吐故纳新:通过呼气,把身二氧化碳送到体外;通过吸气,让空气中的新鲜氧气进入人体。这样,生命活动才能正常进行。而肺脏就是人体的气体交换站,实际交换气体的场所在肺泡内。
肺脏分住在人体胸腔的两侧,右肺约比左肺大15%。整个肺由约7亿个肺泡组成,每个肺泡好像是1只小小的“气球”。由于“气球”是和细小的支气管连在一起的,所以看起来就像一串串葡萄。
肺泡极细小,肉眼也看不清,但如果把所有的肺泡——展开铺平,其面积约达130平方米,相当于30张乒乓球桌的桌面。肺泡壁上有无数细小的血管,有些血管细得难以想象,直径只有头发的1/50。人体里的风箱
把肺脏比作风箱,最早起源于古罗马,距今已有2000多年的时光。那时人们认为,心脏好比一只在不断燃烧的火炉,它的跳动才使全身有了热力,心脏停跳,全身就变得冰冷了;可是如果炉火太旺,我们就会发烧。所以,为了防止心火太盛,两肺就得时时像“风箱”般给心脏扇风降温。当然,在古人看来,两肺有规律地一伸一缩的工作,也是保证心脏这只火炉常燃不熄的一个因素。
肺自然不是风箱。但如果要把肺比作一种东西的话,可以把它看作是一只气球。给气球充气,球就胀大;放气,球就瘪了下来。肺的工作原理正是这样。肺是管呼吸的,吸气,肺膨胀扩大;呼气;肺马上缩小。生命必须呼吸,每一个活着的人,两肺始终是一会儿扩大、一会儿缩小地变动着的。
呼吸如何进行
婴儿呱呱坠地时的一声哭喊,宣告了新生命的诞生。
为什么新生命要哭喊着向人间报到呢?原来,婴儿一落地,就需要自由地呼吸。从此,他将一直呼吸到生命的最后一息。哭是新生儿第一次呼吸的始动力量,是大口吸气、呼气的表示。
根据17世纪意大利学者博雷利的观察,肺本身实际上并不呼吸,肺的呼吸是被动的。由于隔肌的牵拉、推动,胸腔节律性地伸展和收缩,于是带动了肺脏的呼吸。成年人的隔肌每分钟大约收缩16次,所以两肺也就呼吸16次左右。若以每分钟呼吸16次、每次呼吸进出身体的气量为500毫升计算,我们每天约有1000多万毫升的空气进出呼吸系统。
呼吸的目的是“吸氧呼碳”。当心脏把血液泵入肺泡的毛细血管一端时,血液里的红细胞就排成单行通过这根毛细血管,通过的全部时间约需1秒钟。通过时,红细胞将自己携带的二氧化碳从薄纱般的毛细血管“卸”到我们的肺泡内,与此同时,随即“背”上新鲜氧气从另一端走出来,再送到全身各处去;“卸”下的二氧化碳,则经支气管、气管、咽喉、鼻腔而被呼出体外——呼吸的作用就是这样。
走路、爬楼梯或进行体育活动时,肺就加强呼吸,以取得更多的氧。跑步的人比安静卧床的人要增加大约6倍的氧。然而在一般情况下,人体需氧量不算太多,通常只要1/20的肺泡工作就够用了,如果因病切去2/3的肺,照样能维持生命活动。对于不常活动的人来说,每天做几次深呼吸是有益的,这样可以呼出“躲”在肺泡深部的二氧化碳,把新鲜的氧气送到深部的肺泡里去,这样更有利于我们的健康。
肺的门户
人必须呼吸,鼻子是“打头阵”的呼吸器官。吸进新鲜空气,呼出二氧化碳,正是鼻子的一种重要职能。肺对进主的空气要求很严格:温度宜在35℃;湿度宜在95%,应不含灰尘。对此,只有鼻子才能办得到。新鲜空气通过鼻子,经过一番过滤、湿润、加温之后,才能符合“卫生”要求,所以鼻子是空气进入肺脏的第一道门户,我国古代医家早就把鼻子看做是“肺之门窍”了。平时,我们看到有些人喜欢张着大嘴呼吸,可是嘴没有鼻子那种过滤功能,经常用嘴呼吸是会影响健康的,应该改正这种坏习惯。
一个成年人每分钟需要呼吸16次,年龄越小,每分钟呼吸的次数越多。即使以16次计,一天也得呼吸二万三千次,鼻子的“工作量”真不小,鼻子的重要性也就可想而知了。
打喷嚏和呼吸
“啊——嚏”,每个人都打过喷嚏,而且往往会感到痛快。这是因为灰尘、花粉或其他刺激性颗粒落在鼻腔内敏感的粘膜上时,鼻粘膜上的神经遇到异物时即向下丘脑的呼吸中枢发出信号,呼吸肌关闭气管并挤压胸部,当压力达到一定限度时,气管突然开启,肺中空气迅疾冲出,把异物从鼻孔和嘴中喷出去。
打喷嚏是人体的一种天然防御机制,是呼吸道排斥异已的剧烈行为。打喷嚏喷出的空气速度可超过每小时100千米。一个喷嚏最远可喷至4米开外。
当然,如果是一个感冒病人,打喷嚏就不那么舒服了,而且他的喷嚏中还可能带有大量传染病菌,别人对他的喷嚏就不得不避之唯恐不及了。
气管和支气管上的纤毛
气管和支气管的形状像一棵枝繁叶茂的大树倒置在人的胸腔里,医生们因此称为支气管树。
在气管和支气管的壁上有一层粘膜,粘膜层有纤毛上皮细胞,每个细胞的表面有200~250条纤毛,每一条纤毛长约5~7微米。粘膜下层有大量的粘液腺和气管腺,这些腺导管的开口在粘膜表面,不断地分泌少量粘液,覆盖在纤毛上皮表面,形成一层粘液膜,粘着吸入的尘粒或细菌。粘膜上的纤毛每分钟摆动1000~1500次,将粘着的尘粒和细菌随着粘液一起向咽喉部输送,每分钟传送距离14毫米。当粘液到达支气管或气管时,人就会不由自主地咳嗽,把粘液排出,这就是痰。
气管腺分泌的粘液里含有多种免疫球蛋白,能抑制病菌、抵抗病毒,是呼吸道防御系统的重要组成部分。粘膜表面的粘液若过于粘稠、干燥,或分泌过多,都会妨碍纤毛的运动。吸入有害气体,长期吸烟,或者吸入空气的温度过低,也会抑制纤毛运动,甚至引起细胞坏死,纤毛脱落,降低了气管的清洁和防御功能,给病原微生物的侵袭造成可乘之机。
注:图1·呼吸道内壁上的纤毛上皮细胞,通过像波浪般的运动,不断分泌粘液,捕捉吸入空气中的微尘并清除出去。
图2·显微镜下的气管剖面图。
呼吸的敌人:吸烟与一氧化碳
一氧化碳可以跟血红蛋白结合,阻止血红蛋白与氧结合,使血液丧失运输氧的功能。体内各种组织和细胞得不到足够的氧,机体就会变成窒息状态。煤气里含有一氧化碳,煤气中毒就会造成缺氧性窒息。血红蛋白能与一氧化碳结合成一氧化碳血红蛋白,由于一氧化碳与血红素中的铁离子结合,使血红蛋白失去携带氧的能力。一氧化碳与血红蛋白的亲和力较氧气约大210倍,只要空气中一氧化碳的含量达到千分之一左右,即可使血液中50%的血红蛋白成为一氧化碳血红蛋白,造成缺氧状态,甚至致死。治疗一氧化碳中毒的方法是吸入纯氧,在高浓度氧的作用下,力促一氧化碳血红蛋白缓慢解离。
现在很多人因某种原因吸烟,但他们不知道吸烟时会产生一氧化碳。吸烟过度的人,血液中约5%~15%的血红蛋白会跟一氧化碳结合。由于长期细胞供氧不足,体内便产生代偿作用,不得不努力生成更多血红蛋白,以便能运输更多的氧。于是,血液中的血红蛋白浓度增高,血液变得更加粘稠,心脏泵出血液时要作更多的功,久而久之,便会诱发心脏病。长期被动吸烟者也同样会受害。
汽车的废气中也有一氧化碳。城市里的汽车越来越多,排放的废气不断增加。有些国家的交通警察为了避免一氧化碳中毒,不得不每隔半小时吸一次纯氧。
注:图·吸烟是一种慢性自杀行为。
人工呼吸法
生命必须呼吸,可是那些被电击、煤气中毒、溺水或中暑的病人,常会突然停止呼吸,如不及时救治,整个生命就会随之停止。那么,对呼吸停止的人如何救治呢?常而又有效的方法是人工呼吸法。
现代医学应用人工呼吸法救人还不到100年,可是在1800年前我国东汉名医仲景已用人工呼吸法救活过因上吊自缢而呼吸停止的人。
人工呼吸法有几种,目前主要是采用口对口(或口对鼻)人工呼吸法。这是在1958年美国医学会正式确定它的效果后推广的。这种方法是:先清除病人口、鼻里的粘液及呕吐物,有假牙的也要取出来,使呼吸道保持畅道。然后把病人平躺,头部尽量向后仰,急救者一手托起病人的下颌,深吸一口气,紧对着病人的嘴或鼻将气吹入。吹气入口时,急救者用一只手捏住病人的鼻孔,这样可以避免气体漏出;吹完气后,将捏鼻的手放松,并用一手压在病人的胸部(有可能时,由另一助手压胸),帮助气体排出。这样有节奏、有规律地吹气,按照正常的人呼吸次数,每分钟吹气16~20次,就能拯救病人的生命了。