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呼吸的解剖生理原理


发布时间:2000-12-25 18:40:01 来源:



呼吸过程的作用及本质

人体的生命及其活动是伴随着能量的经常的消耗。由于人体内部器官始终在进行着工作,所以,甚至当人们处于安静状态时,而也要发生能量的消耗,一个人做的工作愈多,他所消耗的能量就越大,利用食物得来的营养物质的方法,人体在补充着贮藏的能量,人体对这些营养物质的利用,是靠着氧化它们的方法实现的,所以需要氧气来参加。因此,为了维持生命,必须使氧气经常进入人体,人们是靠着呼吸而从大气中取得氧气的。但是,在营养物质的氧化过程中,人体内形成了分解生成物,这些分解生成物的聚集对人体是有,而必须将它们排出体外。在这些应该排出的生成物中,最主要的是在人体内不断生成的炭酸气。吸收空气中的氧,而排出二氧化碳棗气体交换棗是在肺中进行的,就在这里,实现着人体与外界环境之间的气体交换。

这样,为了保持氧化作用过程,我们的身体就经常感到氧气的需要,同时并需要立即将有害的生成物排出体外。

为满足身体的这两种不同要求,所以就有了呼吸。人们的整个呼吸过程包括:外部的或肺呼吸(肺中的气体交换),内部或组织的呼吸(组织中的气体交换);血液将氧气输送给组织,或将二氧化碳从组织输送到肺,我们首先谈谈肺的呼吸。

进行呼吸的第一个阶段棗吸气时,我们将大气中的吸入体内;进行呼吸的第二个阶段棗呼气时,随着呼出的空气我们摆脱了有害身体的生成物棗首先是碳酸气。

由此可见,肺的呼吸过程就是身体与外界环境之间的气体交换过程,因此,人体是从大气吸取着氧气,而将碳酸气排给大气。

人体内这种两方面的气体交换,是靠着体内血液的积极参加而实现的,血液沿着广阔地颁在体内的血管路线不断地运送着这些气体。血液在体内不停地移动着,将氧气及各种不同的营养物质带给我们身体的各个不同器官,同时,并将有害身体的物质分解生成物排出体外。

这方面进行的情况如下:

动脉血,即饱含氧气及营养物质的血液,由于心脏有节奏的收缩,在很大的压力下从心脏左半部压出而开始沿血管运动,这就是所谓的大循环。

到达了宽广的毛细管网以后,血液与人体器官及组织的细胞开始了气体交换,氧气及其它营养物质交给它们,并同时吸收了二二氧化碳及其它应该排除的物质。

这样,结果就使化学组成发生了变化,动脉血在经过了毛细血管后,就变成了静脉血。静脉血经过最薄的肺泡吸取了空气中的氧,同时也摆脱了二氧化碳。二氧化碳也是以同样的方法进入肺泡,然后当呼气时,随同呼出的空气一起排入大气中。因此,血液气体二次改变,即静脉血重新又变成动脉血,就成了这种气体交换的结果。

呼吸器官的构造

为了顺序地认识整个呼吸器官的构造和工作,必须对空气由大气进入 肺时所经过的呼吸道有清楚的了解。

当吸气时,大气首先进入鼻腔,鼻腔是我们呼吸系统的开始部分,呼吸,要经过鼻,这一点具有很大的意义,衬有特殊细胞的鼻粘膜能阻止尘埃及微小的异物,此外,空气在进入肺前经过鼻时能得到温暖,这一点对于人体是有很大的意义的,随继,经过鼻咽,空气进入喉头,喉头是应该值得注意的,因为在里边有声带,并且进行着机能活动,声带振动就产生人们的嗓音,声门空隙的宽度影响着气流运动的自由。再向前,空气就进入了气管。

气管是由环状软构成的空管,环状软骨能使气管当空气通过时不致发生凹陷。

由于气管的这种构造,所以在开放的管子的帮助下,肺就能和外部的空气相联系,就能保证大气自由地深入肺中。

气管在肺部分成两主要分支,这叫做支气管,每一根支气管深入到相应的肺中,在那里各自还要进行与肺叶数目相同的第二次大分支。这些分支叫做一级气管。它们本身又分成较小些的二级支气管,然后分成三级的,最后分成最小的分支,叫做细支气管。细支气管壁分布在很多平滑纤维上,这些纤维的收缩能影响呼气的进行。空气从经细支气管进入肺泡棗吸入空气的最终目的。正就是在这里,在肺泡里进行着空气与血液之间的气体交换,而这种气体交换也就构成了肺呼吸的实质。

呼吸道分成由鼻孔开始到声带为止的外部呼吸道;以及由声带分布到肺泡的内部呼吸道。呼吸道的内表面衬着所谓有粘膜,因为这内表面包含着许多分泌粘液的小腺,粘膜的表层是由特殊的“颤动的”细胞组成,这些细胞的最细的毛能帮助过滤空气,粘液能阻止微生物的侵入。

呼吸系统的构造是这样的,随着系统愈接近终端,呼吸道就越细,而其分支的数量却一直在增加,这对于迅速沿着肺的整个呼吸面传播大气,以及增大的肺的呼吸量来说,是必要的。

肺泡极微小的体积是可以用它的数量来补偿的;根据生理学家的计算,肺泡的数目达到二百万,或是将肺伸展,把其所有的肺泡展平的话,约能占100平方公尺的面积。肺的组织具有非常丰富的弹性纤维,同时肺中尚有散布广阔的毛细分支气管系统的平滑肌肉组织,这就使肺具有非常良好的“弹性拉引”性能,这种性能在呼吸时,特别是在呼气时起着重要的作用。人的右肺分成三叶,左肺是二叶,心脏位于两肺中间稍偏左的心包中。两肺外面盖有特别的薄膜棗胸膜。这样的薄膜也是复盖着胸壁的内表面。在胸膜层中间所形成的空间里面空气稀薄,这样就能便于肺的运动。胸膜腔彼此间不相连。

肺位于胸廓壁和横隔膜所局限的密闭胸腔内,并包在胸膜袋中。肺的这种位置就决定了它在呼吸时的机能活动特点。由于仅仅由内部作用在肺上的单方面空气压力,所以肺经常紧紧地靠在胸廓的内壁上,而在任何呼吸运动下都消极地跟随着它。换句话说,当胸腔吸气扩张时,肺消极地扩张,而当胸呼气缩小时,由于本身的弹性肺就紧缩。由此可见,在胸廓的呼吸运动中,肺基本上仅具有消极的作用,因为在这里起积极作用的是呼吸肌肉组织的收缩。

呼吸运动的机构

在我们整个生命的过程中,一直在继续着的周期的肺换气,是与胸廓大小变化联系着的胸廓特别呼吸运动的结果。都知道,当吸气时胸廓抬起而扩张,而当呼气时,又恢复到原来的状态,即胸廓放下。

这种运动机构的本质异常简单:随着由于肌肉力量的作用而发生的胸腔扩张,紧靠在胸腔壁上的肺也进行扩展。这时在扩张开的肺部中,压力低于大气压,因此,大气开始被吸入肺内,这就是呼吸的第一个阶段棗吸气。呼气时就发生相反的过程。进行吸气的肌肉刚一开始松弛,而由外界进入的空气就停止使肺进行扩张,呼气肌肉及支气管平滑肌肉组织的力量就开始发生作用。由于扩张开的肋骨及横膈膜恢复到原来的状态,以及由于肺的弹性,肺就开始紧缩,因为这时肺中的压力将高于大气压,空气就从肺排出,即开始呼气,以停顿所隔开的这些吸气及呼气的交替动作就组成了我们一般正常的呼吸。

肺换气

呼吸过程中,空气在肺中的循环叫做肺换气。将所谓肺的第分钟容量,即在一分钟内经过肺的空气量,作为肺换气的指标。

为了确定肺的每分钟容量,必须将吸气一次所吸入的空气量乘上每分钟呼吸的次数。例如:若呼吸一次所吸入的空气量为350亳升,而每分钟及气的次数为16,那么肺的每分钟容量将等于5600毫升。健康成年人呼吸的频率约在12-18次/分钟之间。儿童及15、6岁以下的少年呼吸的频率就大于成年人。当肌肉进行工作时,呼吸的次数有时增加到2-3倍。锻练对于呼吸的开拓有很大的作用。用锻练的方法可以获得更慢而正确的呼吸,这对人体是很有利的。特别必须注意的是不要阻碍呼吸,或甚至使呼气有某些加强,同时尚必须力求保持躯干的伸直姿势,以获得正确的呼吸。

呼吸的修养对于保持高度的劳动着很大的意义,呼吸的质量取决于很多原因:呼吸器官的情况,吸入空气的质量,人体细胞吸收氧气的程度。

呼吸肌肉

在研究胸廓的呼吸运动机构时,我们可以看到它的基础是呼吸肌肉组织的机能活动;这些肌肉力量到底是什么呢?

根据呼吸肌肉的活动是落在呼吸的那一阶段上,呼吸肌肉分为吸气肌和呼气肌。第一种有:1.肋间外肌;2.担肋肌;3.横膈膜。

这些肌肉的收缩性能保证胸廓在符合于一般正常吸气的范围内进行扩张。若有必要进行强行吸气时,则除去上述的吸气肌外,尚需要辅助的劲,肩腰,甚至背的肌肉参加,即:1.斜角肌、2.胸锁乳突肌、3.胸肌、4.背宽肌。

我们将不对以上所述的所在吸气肌进行详细说明,我们认为谈谈其中最主要的棗横膈膜是必要的,因为当吹奏管乐器时,在呼吸过程中它具有十分特殊的作用。

横肺膜或胸腹肺是固定在胸廓下口的边沿上,并将胸腔与腹部分开。横膈膜是扁平肌肉,向上凸出呈拱顶形。在它的中央有两个不规则穹窿,同时,右边一个较左边一个稍大,心脏就位于横隔膜中心腱中央不大的深洼里的心包中。横膈膜分为胸骨部分、肋骨部分及腰椎部分,它们的机能动作可能同时进行,也可能以不同部分来参加,这要看在不同的呼吸及形式里横隔膜参加的程度如何。

当横膈膜的许多肌肉纤维收缩时,横隔膜下垂,其侧面离开胸廓壁。同时,当下垂时,横膈膜从上面压挤着腹内脏,并使腹壁有某些向前移动。

吸气时,横膈膜穹窿的收缩能促使胸廓大大的增大,物别是在垂直方面。

按生理学家的计算,横膈膜每下垂1厘米,胸腔空间的相应约增大250-300立方厘米。吸气时,横膈膜可下垂3-4厘米。

 

 

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上次更新时间 2014年09月26日