我们是怎样呼吸的？

文/空军总医院肿瘤放疗科肿瘤学博士 李宏奇

我们是怎样呼吸的？

文/空军总医院肿瘤放疗科肿瘤学博士 李宏奇

肺是非常复杂的器官，其主要作用就是获得身体所需的气体、排出二氧化碳，并将其交换为身体可利用的氧气。肺位于胸廓围成的胸腔内，由海绵状、弹性组织构成，这类组织可随呼吸伸展和收缩。而将空气导入肺部的气道（气管和支气管）则由平滑肌和软骨构成，可收缩和扩张。肺和气道共同配合，吸入含氧丰富的新鲜空气，并将人体细胞代谢产生的二氧化碳废气排出体外，它们同时也帮助调节血液的酸碱度（即pH值）。

吸气时，横隔膜和肋间肌（即肋骨间的肌肉）收缩，并扩张胸腔。扩张使胸腔内的压力降低，而且低于外界气压。于是空气就会沿气道（由高压向低压）流入人体内，充满肺部。呼气时，横隔膜和肋间肌舒张，胸腔变小。胸腔容积减少致使胸腔内压力升高，并且高于外界气压。此时，空气由肺部（高压）沿气道流出体外进入外界空气（低压）。

人每次呼吸都会重复此循环过程。通常人会通过鼻孔或嘴巴呼吸空气时，空气经会厌进入气管。再继续沿气管下行，穿过喉部的声带，抵达支气管。经由支气管，空气分别进入左右两肺。然后，空气会沿着越分越细的支气管最终进入肺泡。

由于每个气囊内氧气的浓度都很高，因此氧气会透过或经肺泡膜扩散进入肺毛细血管。在毛细血管的起始处，红细胞中的血红蛋白携带着二氧化碳和少量氧气。血红蛋白会与氧气结合并释放出二氧化碳。

同时，溶于肺毛细血管血液内的碳酸氢钠也分解释放出二氧化碳。由于肺毛细血管中二氧化碳的浓度较高，因此二氧化碳会脱离血液，穿过肺泡膜进入气囊。这一气体交换过程非常迅速（仅几分之一秒）。人呼气时，二氧化碳会离开肺泡，含氧丰富的血液回流至心脏。因此，呼吸的目的就是要保持肺泡内的氧气含量高而二氧化碳含量低，从而保证气体交换正常进行。

先不必费神考虑呼吸问题，因为身体的自主神经系统会监控人的呼吸，就像它监控身体的许多其他功能一样。若试着屏住呼吸，身体也会拒绝这种行为，迫使人们松开口重新开始呼吸。控制呼吸速率的呼吸中枢位于脑干或延髓内。这些中枢神经细胞会自动向横隔膜和肋间肌发送信号，使二者以一定的规律收缩和舒张。

肺部解剖结构

肺泡——细支气管分支末端的微小薄壁气囊，是气体交换的场所。

细支气管——各支气管在肺内逐级分支而形成的众多细小管道，分支会越分越细。

支气管——气管的分支，连接气管和肺。

模隔膜——胸腔底部的肌肉，可随呼吸收缩和舒张。

会厌——片状组织，可在吞咽时盖住气管，以防食物进入气道。

肋间肌——沿胸廓生长的肌肉，可辅助呼吸。

喉——喉头，声带即位于此处。

鼻腔——鼻子内部的空腔，可湿润和温热空气。

胸膜——覆盖两肺的薄膜，将肺与其他器官分开，并构成一个充满液体的胸腔。

肺毛细血管——肺泡周围的细小血管。

气管——连接嘴与支气管（气道）的直管道。

呼吸中枢的活动会受以下因素影响

氧气：大动脉和颈动脉内有一种称为外周化学感受器的特殊神经细胞，可监视血液中的氧气浓度，并将信息反馈给呼吸中枢。若血液中的氧气浓度降低，它就会告诉呼吸中枢加快、加深呼吸。

二氧化碳：外周化学感受器也监视血液中二氧化碳的浓度。此外，延髓内的中枢化学感受器可监视脑和脊髓周围脑脊液(CSF)内的二氧化碳浓度。

二氧化碳会很容易从血液扩散到CSF中。若二氧化碳浓度过高，则两种化学感受器都会向呼吸中枢发送信号，要求加快呼吸速率，并加大呼吸深度。

呼吸速率增加使二氧化碳浓度回落到正常水平，然后呼吸速率又会减慢。

酸碱度（pH值）：外周和中枢化学感受器都对血液和CSF的pH值很敏感。若氢离子浓度增加（即体液酸性增强），化学感受器就会告诉呼吸中枢加快呼吸速率。氢离子浓度受血液和CSF中二氧化碳以及碳酸氢钠浓度的影响很大。

扩张：肺部及胸壁上的扩张感受器会监视这些器官的扩张次数。若肺部过于膨胀（扩张过度），扩张感受器就会向呼吸中枢发送信号，要求开始呼气，并阻止吸气。这样可防止肺部因过度膨胀而受伤。

来自更高级大脑中枢的信号：下丘脑和脑皮层内的神经细胞同样影响呼吸中枢的活动。疼痛或情绪激动时，下丘脑会告诉呼吸中枢加快呼吸。脑皮层中的神经中枢可自动告诉呼吸中枢加快、减慢甚至停止呼吸（屏住呼吸）。但是，这类中枢的影响力要低于化学因素（如氧气、二氧化碳和pH值）。

化学刺激：气道内的神经细胞可感知气道内存在异物，如花粉、灰尘、有毒的烟气、水或香烟烟雾等，然后就发送信号告诉呼吸中枢收缩呼吸肌，引起喷嚏或咳嗽。咳嗽和喷嚏使气流猛烈迅速地由肺部和气道呼出，借此清除异物。

所有这些因素中，血液和CSF中二氧化碳浓度的影响最强，氧气浓度的影响次之。有时呼吸中枢暂时出错而向横隔膜发送多余的脉冲信号。这会造成横隔膜意外收缩（即打嗝）。这种情况也会发生在未出生的婴儿身上，很多怀孕妇女就会经常感到肚子里的婴孩在打嗝。尽管婴儿还未真正呼吸过空气，但其正在发育的大脑内的呼吸中枢与成人呼吸中枢的功能完全相同。

• 相关链接 •

养肺的食物有哪些？

对健康人士来说，应该秉承饮食疗法的理念，把营养丰富的滋补食物融入日常的饮食当中去，在不知不觉中养就一个健康强壮的肺。

秋冬时节，天气干燥寒冷，是肺部特别容易受到侵袭的时候。此时，更应该选用一些补肺润燥的食物，给自己的肺穿上滋润温暖的“外套”。

1. 梨。有清热解毒、润肺生津、止咳化痰等功效。生食、榨汁、炖煮或熬膏，对肺热咳嗽、麻疹及老年咳嗽、支气管炎等症有较好的治疗效果。若与荸荠、蜂蜜、甘蔗等榨汁同服，效果更佳。

2. 石榴。有生津止渴的作用。凡津液不足、口燥咽干者，可用石榴捣汁或煎汤饮，能清热解毒、润肺止咳。

3. 柑橘。有生津止咳、润肺止痰、醒酒、利尿等功效。适用于身体虚弱，热病后津液不足口渴、咽干等症，榨汁或蜜煎，治疗肺热咳嗽尤佳。

4. 萝卜。萝卜含有大量的维生素C、胡萝卜素、核黄素、烟酸、钙、磷、铁等。常吃生萝卜，可预防上呼吸道感染、咽喉疼痛及支气管炎等病症。

5. 百合。百合具有镇静、止咳作用。适用于支气管炎、肺气肿、肺结核、咯血等病症的患者食用。熟食或煎汤，对治疗肺痨久咳、干咳咽痛等呼吸系统疾病及各种秋燥病症有一定效果。

6. 荸荠。可配以莲藕榨汁共饮。具有清热生津、化湿祛痰、凉血解毒等功效。适宜于热病伤津、口燥咽干、肺热咳嗽等症。