人体呼吸系统如何运行

您当前的位置:环亚科技网新闻正文
放大字体  缩小字体 2021-06-24 09:51:17 来源:新浪科技

  新浪科技讯 北京时间6月24日消息,人类呼吸系统是如何工作的?呼吸系统负责为身体细胞提供氧气,以及排出二氧化碳,它是由鼻...

人体呼吸系统如何运行

  新浪科技讯 北京时间6月24日消息,人类呼吸系统是如何工作的?呼吸系统负责为身体细胞提供氧气,以及排出二氧化碳,它是由鼻子、鼻腔、咽、喉、气管、支气管和肺组成。

  你知道右肺比左肺略微大一些吗?左肺较窄,因为它要为心脏腾出空间,而心脏稍微向左倾斜。然而,右肺比左肺短而宽,因为肝脏在其右下方,由于右肺更大,它比左肺为身体提供更多氧气。

人体肺部器官

  你还记得自己如何通过一个鼻孔呼吸吗?这被称为鼻循环,人体为什么具有这样的能力仍不清楚。然而,这些仅是负责为身体提供氧气的器官的肤浅事实,鼻子、肺、咽、喉、气管和支气管组成呼吸系统。那么,呼吸系统是如何工作的呢?

  呼吸系统的功能

  人类呼吸系统负责为身体提供氧气,但是该过程效率较低,因为身体每个细胞都负责氧气供应,因此呼吸系统从大气中吸收氧气,并将氧气输送至循环系统,再将氧气输送至全身。

  除了吸入氧气之外,呼吸系统也会排出二氧化碳,细胞产生二氧化碳作为新陈代谢的副产物,过量的二氧化碳必须排出体外,呼吸系统使用新鲜的氧气交换二氧化碳废气,这一过程叫做气体交换。人体排出二氧化碳也能使血液pH值维持在7.4的最佳水平,同时,呼吸系统能帮助人们实现说话和嗅闻气味。

肺部的肌肉组织

  呼吸系统的器官

  这些对生命至关重要的功能是由呼吸系统不同部分完成的,其包括的器官有:鼻子、鼻腔、咽、喉、气管、支气管和肺。

  首先空气从鼻子进入人体,鼻子中的上皮细胞产生粘液,能湿润空气,而血管具有一定热量,可使进入鼻孔的空气变得温暖。

  鼻孔黏液还会保留任何可能入侵肺部的污垢和病原体,同时,鼻子内部还有数百万个嗅觉感受器,帮助我们嗅闻周围环境。

  空气从鼻孔吸入穿过咽喉进入气管,咽和喉连接鼻腔和气管,也确保人体空气通道在呼吸时保持开放状态,声带位于喉内,当空气穿过喉咙,处于声带之上时,就能发出声音。

  气管是一根由C形软骨环和平滑肌支撑的长管,气管内部充满了黏液,同样是为了防止外来颗粒进入身体,可以确保空气保持湿润状态。

  将气管想象成一条较长的通道,当吸入空气向下进入气管时,气管分裂成支气管,支气管又进一步分裂成细支气管,空气通过不同的支气管通道进入肺部。该情况一直持续到细支气管,抵达肺泡。

  肺泡是气体交换发生的地方,它们是充满空气的囊状结构,有点像气球,它们与毛细血管相接触,毛细血管将缺氧和富含二氧化碳的血液送到肺部。

  吸气

图解肺部吸气和呼气过程

  一切始于大脑,大脑主要部分是延髓,延髓能感知身体需要更多的氧气,并向呼吸系统发送信号实现吸气。在这个过程中,与呼吸系统相关的肌肉和骨骼开始活动,肌肉拉伸和推动肺部,使其扩张和收缩。

  呼吸依赖于一个重要原理——压力差,肺内部压力与外部环境压力之间的差异决定了空气是流入还是流出肺部,这种压差是通过改变肺的容积而产生的,压强和体积是成反比的,所以体积越小,内部压强就越大。

  吸气时可使肺部扩张,从而导致肺内部压力低于大气压力,自然地,空气会从一个压力较高区域流向一个压力较低区域,这意味着外部空气会进入肺部。

  肺泡内的气体交换是依据分压原理进行的,分压是气体在混合物中产生的压力,因此,如果瓶子里有3种气体混合物,每种气体在瓶子中都会有不同的压力,瓶子中总压强是3种气体分压的和。

  在肺部中,氧气分压较高,而在血管中,氧气分压较低,因此,氧气会从肺泡中转移至血管中,因为肺泡中有较高的分压。同样,二氧化碳的分压在血管中较高,在肺泡里较低,所以它会从血管流向肺泡。这种气体交换在肺部大约5亿个肺泡中不断发生,通过肺泡富含氧气将传输到身体其他部位,为细胞提供氧气。

  呼气

  为了排出二氧化碳气体,肺部会向内收缩,从而减少了肺内容积,从而增加了压力,这个压强现在比大气压强大,所以空气会从肺部排出,进入空气之中。这样,就形成了一个完整的呼吸循环系统!

在肺泡中进行气体交换

  最终结论

  呼吸系统对免疫系统也非常重要,鼻子和气管中的黏液和毛发阻止异物进入体内,肺部甚至有自己的“保镖”——被称为巨噬细胞的免疫细胞,当任何病原体侵入肺部时,它们会保护肺部。

  在大多数情况下,这种精心设计的行为是为了让氧气不知不觉地进入人体,我们不需要考虑获得充足的氧气,除非你正在做瑜伽或者刚结束锻炼,呼吸是人们最本能的行为之一,也是人们出生后做的第一件事和死亡前做的最后一件事。所以,当你深呼吸享受温暖阳光的时候,一定别忘记感谢自己辛勤工作的肺,是它让这一切成为可能!(叶倾城)

原标题:人体呼吸系统如何运行