前麵在介紹氣管與支氣管時講過,左、右支氣管在肺內形成樹枝的分枝,分枝越分越細,形成細支氣管,終末支氣管。往下再分又可分為呼吸支氣管、肺泡管、肺泡囊和肺泡。
這樣,肺的結構就像一棵密密匝匝的樹,樹枝由粗到細,不斷分枝,在分枝上又分出更細的樹枝,在最細的枝條上還結著許多“小果子”——肺泡。
肺泡是進行氣體交換的主要場所。
這裏所說的氣體交換是指什麼呢?我們知道,血管是氧氣、二氧化碳等氣體在人體內輸送的管道,而氧氣進入呼吸道之後還隻是在呼吸係統內部流動,它隻有通過一定方式進入血才能再轉往其他組織器官。肺泡就是氣體在呼吸係統與循環係統之間交換的場所。
肺泡由一層薄的上皮細胞構成,肺泡外麵纏繞著毛細血管網和彈性纖維。毛細血管網與肺泡上皮緊緊貼在一起,有利於二者之間進行氣體交換。彈性纖維使肺泡具有良好的彈性,當吸氣時肺由於內部氣壓增大而被動擴張,呼氣時,由於彈性纖維的彈性回縮,使肺泡縮小,排出氣體。
據估計,成人的肺泡總數約有7.5億個,簡直是天文數字!
如此眾多的肺泡,肺泡壁很薄。肺泡與毛細血管纏繞在一起,這些結構上的特點適於進行氣體交換,保證了肺泡和毛細血管裏血液之間能進行氣體交換。
呼吸運動與氣體交換
前麵我們為大家介紹了呼吸道、呼吸器官的結構與功能。下麵我們談一談這些器官組合在一起,進行了哪些活動來實現氣體輸入輸出的。
呼吸係統的主要工作是進行呼吸運動和氣體交換兩項。
胸廓有節律的擴大和縮小稱為呼吸運動。可見呼吸運動是以胸廓的變化為特征描述的,但它的真正意義並不在於胸廓的變化本身,而在於胸廓的變化很好地配合了氣體出入肺部這個功能。所以胸廓這個原屬於運動係統的部分的變化反而被稱為呼吸運動。
呼吸運動包括吸氣和呼氣兩個過程。吸氣時,肋間外肌收縮,帶動肋骨和胸骨向上向外移動,胸廓的前後經和左右經增大,同時膈肌收縮,它的頂部下降,胸廓的上下經也增大。這時整個胸廓的容積擴大,肺也隨著擴張。簡單說,吸氣時,胸廓擴大,肺部擴張。
這種胸廓的擴張對呼吸起到怎樣的幫助呢?原來,擴張時肺容積增大,肺裏的氣壓下降,變得低於外界的大氣壓力,氣體總是遵循著從高氣壓區向低氣壓區流動的規律,於是外界的氣體就進入了肺泡,胸廓的擴張就幫助完成了吸氣。
與此相反,肋間外肌和膈肌舒張,肋骨下降,膈肌頂部回升,胸廓容積變小,肺中的肺泡周圍包繞著彈性纖維,使肺泡回縮,於是肺的容積變小,肺裏的氣壓升高,這樣,肺泡中的一部分氣體又將從高氣壓的肺泡中排到低氣壓的體外,於是完成了呼氣。
在平靜呼吸時,吸氣運動是我們借助肌肉運動主動進行的,而呼氣運動是靠肌肉舒張和重力慣性等被動進行。吸氣是靠呼吸肌(前麵提到的肋間外肌和膈肌)的收縮引起的,而呼氣的完成是由呼吸肌“放鬆”和胸廓自身的重力作用恢複到原來位置造成的。
做深呼吸時則與上麵講的有所不同的除了有上述呼吸肌收縮外,還有其他的呼吸肌,像肋間內肌參與。有了這些力量的加盟,胸廓容積大小更大,肺的容積和肺的通氣量也就更大了。
一呼一吸為一次呼吸運動。每分鍾作呼吸運動的次數是為呼吸運動的頻率,這個頻率隨年齡和性別而不同。平靜狀態下的成人的呼吸頻率約為每分鍾16~18次,兒童的則約為每分鍾20次。一般情況下女性的呼吸頻率比男性多1~2次。勞動或運動時,呼吸的頻率與深度比平靜時相應增加。
同學們每次去體檢時都有一個項目叫肺活量測量。肺活量就是盡力呼氣後再盡力將氣所能呼出的氣體量。測量時,同學們先深深吸口氣,再對準一個吹嘴向叫做肺量計的儀器內用力吹氣,直到不能再呼出氣體為止。這時肺量計所標誌出的容量數即為肺活量。肺活量反映的是肺在一次呼吸運動中最大的通氣能力。