呼吸
呼吸是将空气从肺部移入和移出。进出的空气称为呼吸。如果一个人不能呼吸,就会死亡。
呼吸可以帮助人们做两件非常重要的事情。
- 让氧气进入身体。身体的每个部位都需要氧气来生存。人类获得氧气的唯一途径就是吸入氧气。
- 把二氧化碳(CO2)排出体外。当身体制造能量时,二氧化碳会被留下来。身体需要排出多余的二氧化碳,因为过多的二氧化碳是有毒的。人类摆脱二氧化碳的唯一方法就是将其呼出。
当人呼吸时,会把空气带入肺部。空气中含有氧气。氧气从肺部进入人的血液。当氧气进入血液时,额外的二氧化碳出来,进入肺部。这就是所谓的气体交换:基本上,氧气和二氧化碳在交换位置。氧气现在在血液中,它可以把氧气带到身体的每个部位。另外,二氧化碳现在在肺部,可以在那里呼吸出来。
成人每分钟呼吸约18次,也就是每天呼吸25000次以上。儿童的呼吸速度更快。
人类的气体交换。氧气和二氧化碳在毛细血管(血液的一部分)和肺泡(肺部的一个气囊)之间进行交换。
大脑如何控制呼吸
脑干的一部分称为延髓控制呼吸。髓质中的神经元组告诉呼吸肌什么时候吸气,什么时候呼吸快一点,什么时候呼吸慢一点。
脑干可以测量人的血液中二氧化碳的含量。如果二氧化碳含量过多,脑髓就会告诉身体加快呼吸。这有助于人把多余的二氧化碳呼出来。一旦血液中的二氧化碳含量恢复正常,髓质就会告诉身体再次放慢呼吸速度。
身体也会测量血液中的氧气量。如果血液中的氧气不足,髓质会告诉身体加快呼吸,吸收更多的氧气。一旦血液中有足够的氧气,髓质就会告诉身体再慢点呼吸。
延髓(红色)
呼吸肌
人要呼吸,某些肌肉必须在适当的时候收缩(变紧)和放松。髓质中的特殊神经元群告诉这些呼吸肌肉何时收缩(使人吸气),何时放松(使人呼气)。控制呼吸的肌肉主要有几组。
膜片
膈肌是控制呼吸的主要肌肉。它是一块沿着肋骨底部的肌肉片。当横膈膜放松时,它的形状像一个圆顶(像一个半圆)。当延髓告诉横膈膜使身体吸气时,横膈膜就会向下拉,并伸直。这就在胸腔内创造了更多的空间,更多的空间让肺部充满了空气。空气进入肺部(这就是吸气)。当需要呼气的时候,横膈膜再次放松,空气就会离开肺部。
一个人的呼吸能力大约有60%-70%来自横膈膜。
膈肌由一组特殊的神经控制,称为膈神经。髓质通过膈神经发出信息,告诉膈肌何时收缩。因为膈肌对呼吸如此重要,所以膈肌神经在体内受到很好的保护。它们位于脊髓的顶部,靠近颈部。
肋骨间(肋骨肌肉)
肋骨间的肌肉在每根肋骨之间。当一个人需要吸气时,这些肌肉会收缩并将肋骨向上拉。这就在胸腔内创造了更多的空间让肺部充盈。
当一个人休息时,其呼吸能力中约有30%至40%来自肋间肌。
肋间肌是由肋间神经控制的。髓质通过这些神经发出信息,告诉肋间肌何时收缩。肋间神经不像膈神经那样受到良好的保护。肋间神经沿着胸椎(在背部的上半部到中部)运行,并连接到肋间肌。这意味着,如果一个人的胸椎受伤,他们可能无法使用肋间肌。他们就会失去30%到40%的呼吸能力。然而,由于控制横膈膜的神经在脊柱的更上面,并且得到了更好的保护,这个人仍然能够使用他们的横膈膜来呼吸。他们仍有60%至70%的呼吸能力。
辅助肌肉
辅助肌肉是指一个人只有在需要额外帮助呼吸时才会使用的肌肉。有时这很正常。例如,如果一个人刚刚做了很多运动,他们可能需要额外的氧气。髓质会告诉附属肌肉发挥作用,使人更容易抬起胸膛,为肺部创造更多的空间。最重要的附属肌肉是胸部、腹部和颈部的肌肉。
然而,如果一个人在休息时不得不使用附属肌肉来呼吸,这就表明他们没有获得身体所需的氧气。他们可能需要药物治疗、通过面罩给予额外的氧气,甚至是紧急医疗来帮助他们正常呼吸。例如,患有哮喘或慢性阻塞性肺病(COPD)的人在呼吸困难时经常使用吸入器。吸入器将像沙丁胺醇这样的药物喷入气管和肺部。这样可以使空气通道变宽,帮助患者比以前更好地呼吸。
膈肌工作原理动画(绿色)。
吸入器
相关网页
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问题和答案
问:什么是呼吸?答:呼吸就是将空气从肺部吸入和排出。
问:为什么呼吸很重要?
答:呼吸很重要,因为它帮助人们把氧气输入体内,把二氧化碳排出体外。
问:为什么身体的每个部分都需要氧气?
答:身体的每个部分都需要氧气来生存,因为它是产生能量的必要条件。
问:当一个人吸气时会发生什么?
答:当一个人吸气时,空气(含有氧气)进入他们的肺部。
问:什么是气体交换?
答:气体交换是氧气进入血液和二氧化碳排出血液的过程,从而使氧气分布到整个身体,二氧化碳被排出。
问:成人的呼吸频率是多少?
答:成人每分钟大约呼吸18次,每天超过25,000次。
问:为什么儿童的呼吸更快?
答:儿童的呼吸比成人更快,因为他们的身体较小,每磅体重需要更多的氧气。