肺的结构功能1

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/03/29 03:08:59
您每分钟会呼吸15到25次,虽然您从未考虑过这个问题。进行锻炼时,您的呼吸速率会加快,同样,您也没有想过要这样做。而且您的呼吸如此有规律,所以很容易不把肺当回事。但您试试看,您甚至无法让自己不呼吸!
肺是非常复杂的器官,其主要作用就是获得身体所需的气体、排除二氧化碳,并将其交换为身体可利用的氧气。 本文将详细介绍肺的结构功能,以及肺如何保持身体细胞的氧气供应并排出二氧化碳废气。还会谈到一些造成呼吸困难和肺功能衰竭的相关病症和疾病。此外,本文还将说明您为何无法长时间屏住呼吸,以及为何会咳嗽或打嗝。
肺位于胸廓围成的胸腔内(图1),由海绵状、弹性组织构成,这类组织可随呼吸伸展和收缩。而将空气导入肺部的气道(气管和支气管)则由平滑肌和软骨构成,可收缩和扩张。肺和气道共同配合,吸入含氧丰富的新鲜空气,并将人体细胞代谢产生的二氧化碳废气排出体外。它们同时也帮助调节血液的酸碱度(即pH值)。
吸气时,横隔膜和肋间肌(即肋骨间的肌肉)收缩,并扩张胸腔。扩张使胸腔内的压力降低,而且低于外界气压。于是空气就会沿气道(由高压向低压)流入人体内,充满肺部。呼气时,横隔膜和肋间肌舒张,胸腔变小。胸腔容积减少致使胸腔内压力升高,并且高于外界气压。此时,空气由肺部(高压)沿气道流出体外进入外界空气(低压)。人每次呼吸都会重复此循环过程。


图1
人通过鼻孔或嘴巴呼吸空气时,空气经会厌进入气管。再继续沿气管下行,穿过喉部的声带,抵达支气管。经由支气管,空气分别进入左右两肺。然后,空气沿着越分越细的支气管最终进入肺泡。
空气到肺泡后的情况
由于每个气囊内氧气的浓度都很高,因此氧气会透过或经肺泡膜扩散进入肺毛细血管。在毛细血管的起始处,红细胞中的血红蛋白携带着二氧化碳和少量氧气(图2)。血红蛋白会与氧气结合并释放出二氧化碳。同时,溶于肺毛细血管血液内的碳酸氢钠也分解释放出二氧化碳。由于肺毛细血管中二氧化碳的浓度较高,因此二氧化碳会脱离血液,穿过肺泡膜进入气囊。这一气体交换过程非常迅速(仅几分之一秒)。人呼气时,二氧化碳会离开肺泡,含氧丰富的血液回流至心脏。因此,呼吸的目的就是要保持肺泡内的氧气含量高而二氧化碳含量低,从而保证气体交换正常进行!

图2
肺部解剖结构 肺泡——细支气管分支末端的微小薄壁气囊,是气体交换的场所。 细支气管——各支气管在肺内逐级分支而形成的众多细小管道。分支会越分越细。 支气管——气管的分支,连接气管和肺。 横隔膜——胸腔底部的肌肉,可随呼吸收缩和舒张 会厌——一片状组织,可在吞咽时盖住气管,以防食物进入气道。 肋间肌——沿胸廓生长的肌肉,可辅助呼吸 喉——喉头,声带即位于此处。 鼻腔——鼻子内部的空腔,可湿润和温热空气 胸膜——覆盖两肺的薄膜,将肺与其他器官分开,并构成一个充满液体的胸腔。 肺毛细血管——肺泡周围的细小血管 气管——连接嘴与支气管(气道)的直管道
您不必费神考虑呼吸问题,因为身体的自主神经系统会监控您的呼吸,就象它监控身体的许多其他功能一样。若您试着屏住呼吸,身体也会否决这种行为,并迫使您松开口重新开始呼吸。控制呼吸速率的呼吸中枢位于脑干或延髓内。这些中枢神经细胞会自动向横膈膜和肋间肌发送信号,使二者以一定的规律收缩和舒张。但是,呼吸中枢的活动也会受以下这些因素影响: 氧气:大动脉和颈动脉内有一种称为外周化学感受器的特殊神经细胞,可监视血液中的氧气浓度,并将信息反馈给呼吸中枢。若血液中的氧气浓度降低,它就会告诉呼吸中枢加快、加深呼吸。 二氧化碳:外周化学感受器也监视血液中二氧化碳的浓度。此外,延髓内的中枢化学感受器可监视脑和脊髓周围脑脊液(CSF)内的二氧化碳浓度;二氧化碳会很容易从血液扩散到CSF中。若二氧化碳浓度过高,则两种化学感受器都会向呼吸中枢发送信号,要求加快呼吸速率,并加大呼吸深度。呼吸速率增加使二氧化碳浓度回落到正常水平,然后呼吸速率又会减慢。 酸碱度(pH值):外周和中枢化学感受器都对血液和CSF的pH值很敏感。若氢离子浓度增加(即体液酸性增强),化学感受器就会告诉呼吸中枢加快呼吸速率。氢离子浓度受血液和CSF中二氧化碳以及碳酸氢钠浓度的影响很大。 扩张:肺部及胸壁上的扩张感受器会监视这些器官的扩张次数。若肺部过于膨胀(扩张过度),扩张感受器就会向呼吸中枢发送信号,要求开始呼气,并阻止吸气。这样可防止肺部因过度膨胀而受伤。 来自更高级大脑中枢的信号:下丘脑和脑皮层内的神经细胞同样影响呼吸中枢的活动。疼痛或情绪激动时,下丘脑会告诉呼吸中枢加快呼吸。脑皮层中的神经中枢可自动告诉呼吸中枢加快、减慢甚至停止呼吸(屏住呼吸)。但是,这类中枢的影响力要低于化学因素(如氧气、二氧化碳和pH值)。 化学刺激:气道内的神经细胞可感知气道内存在异物,如花粉、灰尘、有毒的烟气、水或香烟烟雾等。然后就发送信号告诉呼吸中枢收缩呼吸肌,引起喷嚏或咳嗽。咳嗽和喷嚏使气流猛烈迅速地由肺部和气道呼出,借此清除异物。
所有这些因素中,血液和CSF中二氧化碳浓度的影响最强,氧气浓度的影响次之。
有时,呼吸中枢暂时出错而向横膈膜发送多余的脉冲信号。这会造成横膈膜意外收缩(即打嗝)。这种情况也会发生在未出生的婴儿身上;很多怀孕妇女常感到肚子里的婴孩在打嗝。尽管婴儿还未真正呼吸过空气,但其正在发育的大脑内的呼吸中枢与成人呼吸中枢的功能完全相同。
有很多常见病症可影响肺的功能。下面,我们将介绍一些最常见的病症。肺部疾病或病症大体可分为两类,一类会造成呼吸困难,另一类会损害肺部进行二氧化碳与氧气交换的能力。
下列疾病或病症可影响呼吸机能:
哮喘:细支气管收缩,导致气道变窄。这会减少气流量,造成呼吸肌负担更重。 肺气肿:肺部纤维僵化,弹性降低,呼吸肌的负担加重。 支气管炎:气道发炎、变窄,气体流动受限,进而增加呼吸肌负担。 气胸:胸腔充气,使胸腔内气压与外界气压相等,而导致肺部萎陷。通常由外伤或损伤引起。 呼吸暂停:多种病症均可引起呼吸减缓或暂停。呼吸暂停有很多种,但通常都因大脑呼吸中枢问题而引起。
以下疾病或病症可极大地削弱或阻碍气体交换:
肺水肿:肺泡与肺毛细血管间聚集液体,使气体交换距离增加及交换速率减慢。 吸烟:烟雾颗粒会覆盖肺泡,阻碍气体交换。 一氧化碳中毒:一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧气或二氧化碳更强,结合更紧密,使得输送至全身组织(包括大脑、心脏和肌肉)的氧气量降至最低。一氧化碳是各种通风不佳的加热器(取暖器、火炉、热水器)及汽车尾气的常见产物。人在吸入一氧化碳后,若未能及早发现会有致命危险。
http://health.bowenwang.com.cn/lung.htm