吸气、呼气。您通常每天会做这个动作 22,000 次,但我们大多数人都认为这是理所当然的。确实如此,您不必想太多,您的身体就会这么做——首先吸气,然后呼气。但是,乍一看呼吸似乎很简单,但在表面之下却发生了很多事情。
如果您曾经想知道呼吸背后的科学原理,那么您来对地方了。
您的呼吸系统
十一个器官系统在您的身体中执行多种基本功能。您的呼吸系统是负责呼吸的系统。
它由许多器官和组织组成,包括:
- 横膈膜 / 膈肌:这块圆顶形的肌肉位于胸腔底部。当它收缩时,胸腔的体积增加,在胸腔内产生较低的压力,将空气吸入体内。
- 鼻腔和嘴巴:每次呼吸的空气都会通过鼻子或嘴巴进入您的身体。鼻腔有助于在空气到达肺部之前过滤和加湿空气,而您的嘴则充当替代路线。
- 咽和喉:咽将口腔、鼻腔与食道连接起来。喉部是控制声带的肌肉器官。这些结构共同构成了空气进入下呼吸道的重要门户。
- 气管(气管):这种由软骨环加固的坚固管道可以让空气进出肺部。
- 支气管:您的气管分成两个支气管,连接到每个肺部,它们进一步分为许多细支气管通道,类似于树枝。
- 肺:您的主要呼吸器官是胸腔中的一对海绵状粉灰色结构。每次吸气时它们会充气,呼气时会放气。
- 毛细血管:这些微小血管网络将氧气从肺部吸入血液中。
这些不同的器官、组织和结构协同工作,使您能够呼吸、说话、嗅觉等。但先让我们专注于呼吸功能。
呼吸的过程
呼吸有两个主要部分——吸气和呼气——每个部分都需要多个肌肉的协调努力。在吸气之前和吸气期间,您的横膈膜和周围的肌肉会收缩。您的胸部扩张,肺部充满空气。当这些肌肉放松时,您的胸部收缩,迫使空气排出肺部——换句话说,这就是呼气。
您的身体不是为了好玩而吸气和呼气,而是为了满足您对氧气的需求。
您的细胞使用氧气(和葡萄糖)通过称为细胞呼吸的过程产生能量。然而,要实现这一点,氧气需要从肺部输送到全身的细胞。这就是血液进来的地方。
肺泡中的气体交换
您的支气管分支成较小的气道,称为细支气管。它们与肺泡相连,肺泡是肺部中被毛细血管包围的微小葡萄状气囊。这是气体交换发生的地方,是呼吸最重要的步骤之一。
您的肺泡就像微型气球,每次吸气时都会充满空气。空气中的氧气被流经周围毛细血管的血液吸收。然后,这种新含氧的血液通过心血管系统输送到您的身体,我们将在另一篇文章探讨这个过程。
细胞呼吸产生能量;但它也会产生废物,包括二氧化碳。这种二氧化碳包含在脱氧的血液中。当血液通过毛细血管时,就会发生交换——氧气进入血液(如上所述),二氧化碳从血液中排出,转移到肺泡中的空气中。然后呼出空气,将二氧化碳排出体外。
如何保持肺部健康
您的肺部是呼吸系统的中心。健康的肺部对于有效、健康的呼吸至关重要。幸运的是,您可以采取许多步骤来保持肺部健康和快乐。
肺部对烟雾和污染物很敏感,吸入这些物质可能会损害肺部健康。香烟烟雾(包括二手烟)会损害肺部的细支气管和肺泡,使身体更难将氧气输送到细胞。为了避免这种情况,请尽量远离香烟烟雾和烟雾。如果您将要接触刺激性化学物质、过度空气污染或其它有害物质,请佩戴口罩或呼吸器以过滤空气中的有害物质。
規律运动还可以帮助您的肺部(和心脏)更有效地工作。当您运动时,您的肺部和与呼吸相关的肌肉会加班工作,为您的身体提供氧气。即使是轻微的日常运动也可以增强肺部、心脏和其它肌肉力量。这些器官和肌肉越强壮,您的身体就越能更好地向细胞输送氧气。
呼吸系统疾病:影响肺部的健康因素
污染物等环境因素并不是唯一会影响呼吸系统的因素。疾病和慢性健康状况也会影响您的呼吸能力。
肺活量自然会随着年龄的增长而下降,这代表随着年龄的增长,您的肺部效率会降低。对于老年人来说,通过锻炼和避免有害物质来保持肺部健康尤为重要。
此外,某些健康状况可能需要医疗评估和介入。无论是因为哮喘、严重过敏还是持续感冒,咨询医生通常是保持呼吸系统健康的重要一步。某些疾病,例如普通感冒和流感,可能会发展为严重感染,甚至肺炎。因此,如果您感觉呼吸系统无法正常工作,则应该去看医生。
呼吸基础:健康的身体需要健康的肺部
呼吸是生命的重要组成部分。没有氧气,您的细胞就无法产生能量。如果细胞不产生能量,大多数器官、组织和其它身体部位就无法完成其工作。大脑在没有氧气的情况下只能坚持四分钟,然后就会遭受永久性损伤。
不用说,健康的呼吸系统对于健康的生活方式是不可或缺的。所以更应该要好好照顾您的肺部,毕竟您只有两个。
参考文献
https://my.clevelandclinic.org/health/body/21205-respiratory-system
https://www.lung.ca/lung-health/lung-info/respiratory-system
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https://craighospital.org/resources/how-we-breathe
https://www.webmd.com/lung/how-we-breathe
https://www.lung.org/lung-health-diseases/wellness/exercise-and-lung-health