呼吸系統的功能及組成

      呼吸系統的功能主要為呼吸功能也就是吸入氧氣，呼出二氧化碳。呼吸系統提供瞭巨大的肺泡表面，以便血液能得以與外界之間進行氧氣和二氧化碳的氣體交換，同時，呼吸系統也具有"呼吸泵"的作用，使空氣進人肺泡與肺泡周圍毛細血管內進行氣體交換，使氧氣進入血液，血中二氧化碳進入肺泡。除此之外，呼吸系統的其他部分也有各自不同的功能，如上呼吸道除能傳導氣體外，尚有吞咽、濕化、加溫，凈化空氣，嗅覺和發音的功能；胸廓具有足夠的堅硬度來保護肺臟，而同時又具有一定的活動性，可以在呼吸動作時起到類似風箱的作用。呼吸系統各組成部分的功能是相輔相成的，其中任何一部分發生瞭障礙都將或多或少地對呼吸功能產生影響。

什麼是呼吸

      人體的組織細胞在新陳代謝過程中,不斷地消耗氧,並產生二氧化碳。但是,人體本身不能產生氧,存儲的氧也隻夠耗用幾分鐘,如果不及時補充,很快就會造成缺氧,甚至在短時間內就可使組織器官發生機能和結構的病理改變,特別是代謝率較高的腦組織,更易受缺氧的損害,引起中樞神經系統的機能障礙；另一方面,人體也不斷產生二氧化碳,而該物蓄積過多,必然會產生呼吸性酸中毒,必須隨時將其排出。正是這種缺氧和二氧化碳過多可激發人體的呼吸機能,以便不斷地從外界吸入氧並排出二氧化碳。機體與外界環境進行的這種氣體交換過程,就叫呼吸。

      在安靜狀態下,人體每分鐘由肺吸氧約300ml,呼出二氧化碳約250ml。當激烈地運動或勞動時,氣體交換的速度可增加10倍以上。這些呼吸機能的實現,主要靠呼吸器官的機能活動及循環系統的配合,並受神經和體液因素的調節。根據現代的研究,呼吸機能是通過3個連續的過程來實現的。

      (1)外呼吸:外界空氣經呼吸道在肺泡與肺循環毛細血管內血液間的氣體交換。

      (2)氣體運輸:肺循環毛細血管與體循環毛細血管間血液中的氣體運輸過程。 

      (3)內呼吸:體循環毛細血管內的血液與組織細胞間的氣體。

呼吸急促的原因

      當我們屏住呼吸時,逐漸會感到難受,再開始喘氣是則呼吸很急促,要過一會才能恢復過來。在運動時,我們的呼吸也同樣急促。這是因為在我們的體內有感知空氣的感受器,當體內空氣不足時,他會將此信息傳至大腦。

      另外,我們在睡覺時,呼吸是有規則地反復進行。這是由於體內有控制吸氣、吐氣、再吸氣、吐氣的指令。那麼這個指令是從腦內還是從脊髓或肺,或身體的哪個部位發出去的呢?我們經常看到這種情況:有人因交通事故頸椎(背上部的7個骨節處)部受傷後,不僅手足都不能活動,而且呼吸也不能進行。這樣的人必須依靠人工呼吸器呼吸。這就表明瞭發出呼吸指令的是在頸椎的上方,也就是延髓部。

      我們先從空氣不足的信息怎樣送達到腦部的過程開始說明。當體內缺少氧氣或碳量多時,也就是PH值降低時,其感知場所在腦內有一個,在從心臟出來的大動脈與左右的頸動脈上各有一個。

      首先講一下在血管中的血液氣體感受器。在人身上的頸總動脈中,有個分開為頸外動脈頸內動脈的部位。這個部位有個稱為頸動脈體的如小米粒大小的器官,另外在大動脈弓的附近,有個稱為大動脈體的器官,它們就是血液氣體感受器部分。由頸動脈體發出的刺激經過頸動脈竇神經、吞咽神經，到達延髓的呼吸中樞。另外，從大動脈體發出的刺激經過迷走神經，到達延髓的呼吸中樞。

      在延髓的呼吸中樞上,有吸氣中樞與呼氣中樞兩種。一般情況下,吸氣中樞是有規則地活動,當刺激吸氣中樞時,呼吸就會加快。另一方面,呼氣中樞僅在有加快呼吸的意圖時才活動。也就是說正常時,我們隻進行有意識的吸氣,而呼氣則靠肋骨的壓力自然進行。

      在大腦中還有能察覺肺的充滿度的組織。有個叫赫-佈二氏反射。在肺膨脹肘時它可把肺膨脹的信息傳送到吸氣中樞,再控制肺的擴張。所以開始吸氣時肺膨脹後,這個信息即通過迷走神經傳達,控制吸氣中樞,吸氣被抑制,轉變為呼氣。

人不能長時間呼吸純氧

      我們經常遇到的是氧氣不足,如一氧化碳中毒及氰酸中毒等。此時一氧化碳或氰酸主要影響血紅蛋白與細胞色素,使血紅蛋白與氧氣不能結合。在這種情況下,要使氧的壓力增高,使血紅蛋白與氧結合後,才能使一氧化碳或氰酸離開血紅蛋白,所以對於這種病人常采用高壓氧療法,在一個大容器裡,使氧氣達到高壓。

      但是,這並不是說氧對人體無害,有時也會發生氧中毒。比如當我們吸入100%氧氣時,就會刺激氣管引起咳嗽、咽喉痛。達到一個氣壓以上時肌肉會痙攣,目眩,昏睡,在4個氣壓下30分鐘以上或6個氣壓下幾分鐘時,人便進入昏睡狀態。所以,在較高氣壓的氧氣中生活時間長的話,會有生命危險。

為什麼人不能長時間呼吸純氧呢?

      人體各組織均不能承受過多的氧,這是因為氧本身不靠酶催化就能與不飽和脂肪酸反應,並能破壞貯存這些酸的磷脂,而磷脂又是構成細胞生物膜的主要成分,從而最終造成細胞死亡,這個過程叫做脂質過氧化。此外,氧對細胞的破壞還在於它可以產生自由基,誘發癌癥。實驗證明,毀滅細胞培養物的辦法就是將它置於過飽和氧的環境中。