《看图自学<解剖生理学>》③：呼吸系统、呼吸道功能、肺、肺泡与肺活量测试

书海泛舟，人间清欢

这是书语人间为你解读的第586本书

《看图自学<解剖生理学>》

大家好呀~

今天，灵遥将继续为你带来《看图自学<解剖生理学>》一书的共读。

上一篇里，我们读到了「运动系统」，了解了骨骼肌、骨骼和关节的构造与运动机制。

更多内容，请戳：《看图自学<解剖生理学>》②：肌肉、骨头与关节

那么，呼吸究竟又是怎么一回事，氧气与二氧化碳又是如何在人体里交换的？从鼻子吸进身体的气息为何一年四季都是温热的？肺活量测试如何进行的？……

来和灵遥一起读读今天的内容吧~

01.

呼吸系统概要

我们的体内，与呼吸有关的器官包括了鼻子、咽喉、器官、支气管、肺等。

其中，鼻子到支气管这段空气通过的路径，被称为「呼吸道」。呼吸道以「喉咙」为界，从鼻子到喉咙这段为「上呼吸道」，气管与支气管为「下呼吸道」。

支气管末端的「小支气管」内径仅为0.3mm左右，最后会连接到肺泡。

「肺泡」是直径为0.1-0.3mm的圆形气球，多个聚集在一起，看起来像葡萄一样。表面缠绕着弹性纤维，可维持其形状，周围有许多微血管围绕，能够与肺泡内的空气交换氧气与二氧化碳。

借此达到吸入氧气，释放二氧化碳的目的~

02.

内呼吸与外呼吸

生理学上的「呼吸」是指氧气与二氧化碳的交换，包括空气与血液，以及血液与身体细胞间的「气体交换」。

我们在摄取了营养素和氧气后，便会燃烧分解营养素产生能量，然后藉由这些能量存活在这个世界上。这种氧化反应因为发生在身体内部，因此也被称为「内呼吸」。

内呼吸发生时，血液里的红血素会与肺泡里的氧气发生结合，再将其运送到血液里的其他组织。同理，易溶于水的二氧化碳，也可以通过血浆的方式来运输。

因此，呼吸系统与血液循环系统，有着非常密切的联系，健身手环上的「血氧」，即，血液氧气浓度，监测的便是这个。

至于「外呼吸」，就是我们大多数人都很熟悉的，以「肺部」为媒介，吸入氧气，转化后，把二氧化碳和废物呼出到空气里的过程。

03.

呼吸发生时，

鼻子和支气管都在做些什么？

呼吸道是空气的路径，它由鼻子到喉咙的「上呼吸道」，与气管和支气管所组成的「下呼吸道」构成。我们在感到呼吸不畅时，往往是因为这个通道发生了拥堵。

呼吸道除了是空气进入身体的路径，还有另外两个重要的功能，分别是「排除异物」和「将空气加温、加湿」。

空气在进入呼吸道后，鼻孔内的鼻毛会挡住空气内的灰尘等，然后上、中、下鼻甲表面的黏膜则能够营造出一种高温、潮湿的环境，不让寒冬的冷空气刺激到肺部和支气管。

另外，咽部还有一个名为「扁桃体」的组织，负责击退混入空气进入体内的细菌和病毒，一个人因为咽喉肿痛去看医生时，往往便是因为在扁桃腺内，白血球与外来细菌正在展开激烈的战斗。

除此外，下呼吸道中，器官与支气管的黏膜上还有许多细小毛状结构，可以分泌粘液，将不慎掉入气管的灰尘在拦住，慢慢送入口腔，以痰的方式排出体外。

因此，人之所以会打喷嚏、咳嗽、吐痰，是因为鼻腔、喉咙、呼吸道粘膜做出的正常反应，大家不必太过担心~

04.

胸腔扩张后，肺才会膨胀

肺具有一定的伸缩与弹性，可以一定程度地扩张收缩，却无法像心脏一样靠自己力量伸缩。

也就是说，肺是一个单纯的袋状结构，若是要让空气进入肺部，需要借助外侧的「外肋间肌」与「横膈膜」的运动。

当胸腔扩张、体积增加的时候，便可以让肺吸入空气。胸腔扩张的多少，则会影响到一次吸入空气的多少。

另外，胸腔扩张的方式可以分为「扩大胸腔」与「横膈膜下拉」两种，分别是「胸式呼吸」与「腹式呼吸」。

扩大胸腔作用于肋骨与肋骨间的「外肋间肌」。外肋间肌收缩时，可将下方的肋骨往上拉起，当所有的外肋间肌一起拉起时，便可让整个胸腔外扩。

而，横膈膜的名字里虽然带有一个「膜」字，却是有一定厚度的骨骼肌，形状有点像是房子的屋顶，当它收缩时，横膈膜凸起下降，增加胸腔体积，使得肺部能够吸入空气。

05.

肺泡的功能

肺泡周围围绕着许多微血管，这些微血管的血液会与肺泡内的空气交换氧气与二氧化碳。这种气体交换是由什么机制发生的呢？

首先，肺泡壁与微血管壁合起来大概只有0.5微米厚，这层薄膜能够让氧气与其他气体通过，却无法让灰尘和其他异物通过。

当气体发生交换时，是藉由「扩散」这种物理现象进行的，是指一种物质从浓度高的地方自然移动到浓度低的地方，最后所有区域的浓度皆相同的现象。

因为肺泡里的氧气浓度比血液里的氧气浓度高，故氧气会从肺泡扩散到血液里；同理可得，因为血液里二氧化碳的浓度比氧气的高，所以二氧化碳会从血液里扩散到肺泡里，再通过呼吸排出体外。

若扩散现象持续下去，最终血液和肺泡里的氧气浓度会达到一致。这时，多余的氧气会跟着二氧化碳一起被排出体外。因此，我们呼出的气体中，并不全是二氧化碳，还有一定程度的氧气~

06.

肺活量与呼吸功能检查

很多人都有在体检时做过「肺活量测试」，要求用嘴巴含住与测量仪器相连接的管子，夹住鼻子防止空气漏出，然后依照指示呼吸，测量自己的呼吸情况。测定结果如下图所示，称作「呼吸功能检查图」。

平日里，一次吸入或吐出的气体量为「潮气量」，成人的约在500ml左右，不过其中只有100ml只能够抵达咽喉、气管、支气管，无法抵达肺泡，于是便在没有与肺泡交换的前提下被吐出，又被称为「无效腔」。

另外，平常呼气的时候，肺泡不会被完全挤扁，故肺泡内也有一定程度的空气属于「无效腔」的范围。

因此，如果经常进行很浅的呼吸，那么吸进去的空气大部分都会停留在「无效腔」里，无法使得肺泡里的空气充分与外界交换，导致呼吸越来越浅。

吸进最大量的空气后，再用力吐尽这些气体，就得到了「肺活量」，剩余部分会作为残留量被存在呼吸与肺泡里，成人大概会残留1500ml左右。

最大吸气量与吐气量是检查一个成年人呼吸功能的黄金标准，可以推测出气管、支气管的通气功能与肺部的柔软度。

健康成年人1秒内可以吐出肺容量的气体应该在70%以上，如果太低可能表示器官、支气管因气喘发作而变得狭窄，或是因为肿瘤阻碍了气体的进出。

最后，有氧运动，如，呼吸、爬山、跑步等运动，能够改善一个人的心肺功能，希望自己能够有个好身体的朋友们一定要坚持每周150分钟左右的中强度运动呀~

以上，便是今天的内容。

下一篇里，我们一起来看循环系统。

祝好！