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人类的肺,到底有多美多强大?

来源:本站原创 2019-03-07 08:06

2019年3月7日讯 /生物谷BIOON /——肺是一个极其重要的器官,持续呼吸维持我们的生命,以至于我们认为这是理所当然。许多肺癌患者没办法进行手术,但是对于一些疾病,例如早期肺癌,可以通过肺叶切除进行治疗,这种情况下会切除一叶肺,之后,其他两叶肺会扩张以弥补切除的肺的功能,这使得肺可以和之前一样工作,甚至比之前还好。

除了是一个高效的器官之外,肺的结构相当美丽而复杂。因此笔者不禁想到:如果我们欣赏肺的魅力多一点,是不是我们就会更主动的照顾它一点?


图片来源:ACS Nano

不可缺少的器官

呼吸系统最主要的功能是将氧气带进我们的肺,在这里进行废物、二氧化碳的交换,随后被排出体外。怀孕后几周开始,肺就会通过胎盘而工作,出生之前,我们只会练习呼吸运动,将羊水吸入并排出肺。脐带被剪断后速秒内,二氧化碳的累积会促使婴儿呼吸进行气体交换,这个活动会一直持续到去世。

人在一生中平均会呼吸1300万立方英尺的空气。在休息期间,睡觉或者坐着的时候,我们每分钟会进行8-16次的呼吸,每2秒会吸入含有21%氧气和少量二氧化碳的气体,3秒后则被呼出,约含16%的氧气,二氧化碳浓度则增加了100倍。换句话讲,人一生中2/5的时间在吸气,3/5的时间在呼气。

肺泡——数量巨大

每天会有5000加仑的气体通过呼吸道进入肺,气道会分支减小22次,所有的这些分支都发生在肺部,这些呼吸道的总长度达到14900米。约2600加仑的气体会被输送到肺中超过3亿个小的肺泡中,这些肺泡提供了足够大的面积用于气体交换,这个面积相当于大多数网球场之间一半的区域。两个肺中包含这么大面积的呼吸膜,而每叶肺只相当于1L水瓶的大小,左肺比右肺小10%,主要是由于心脏的存在。

肺泡周围密集分布着毛细血管,这些毛细血管很小,以至于红细胞在经过它们进行气体交换的时候都需要被挤压成线型。肺部的毛细血管接受了大量的血液供应,随后分散到全身各处。肺泡每天会扩张和收缩15000次。

在活动期间呼吸频率会增加一倍,在高强度活动中甚至会增加3-5倍。深呼吸和快速呼吸利用的是在休息时被保留的肺活量,压力也会导致呼吸更快更深。


图片来源:http://cn.bing.com

你的肺如何工作?

我们吸入的空气并不干净,因此呼吸道的一个工作就是在空气进入肺深处之前对之进行净化。室内空气污染甚至会是室外空气的2-5倍。

呼吸系统会通过几种方式处理空气:首先,将空气的温度升高至/降低至体温;第二将空气湿度调整至100%以防止肺泡脱水,第三就是清洁空气。外界物质或者有害物质会被过滤,并通过几种方式清除:包括鼻毛和呼吸道粘液,黏液中包含抗菌物质,可以帮助中和有害的细菌和许多病毒。更重要的是,呼吸道表面有纤毛,可以将污浊的粘液从肺部排出,并将之输送到喉咙以被吞噬和被胃酸破坏。

到达肺泡的气体交换膜的污染物会被肺泡巨噬细胞吞噬,这些细胞会消化这些颗粒,并移动到淋巴管和血液中。但是大多数黑炭仅仅是被转移到了肺的非交换区域。除了帮助肺泡清洁空气之外,肺部的呼吸作用还可以在体温过高时帮助降温。约7%的身体热量通过呼吸道内外的蒸发散失,肺每天会以水蒸气的形式排出11盎司的水,通气时大概需要身体3%的热量来维持肺的温度。

肺另一个让人惊讶的作用在于通过选择性保持或者排出二氧化碳来维持身体酸碱平衡。肺的扩张吸入的空气通过鼻子的嗅觉区域,使我们闻到味道。肺在胸腔内也扮演着“填塞泡沫”的角色,支撑和保护着至关重要的心脏,心脏将一半的输出量输送给肺,另一半输送给身体的其他部分。


图片来源:http://cn.bing.com

肺的黑暗面——如何呵护肺?

虽然我们出生时的肺是原始的粉红色,但由于碳颗粒的存在,我们的肺逐渐变暗,呈现出灰色和斑驳的外观。这些碳颗粒中的大部分一直存在,通常不会产生有害影响。较大的刺激性颗粒通常会被反射性咳嗽和打喷嚏被排出。吸烟会使这种空气调节系统受到损害,他们的呼吸道失去纤毛和相应的方向协调能力,因此反复的咳嗽是清除污染物的主要手段。

吸烟者的肺变黑得更快,变得更斑驳,并且由于尼古丁和棕色焦油呈现橙色。持续接触这些致癌物会导致慢性支气管炎、肺气肿和身体许多其他部位的癌症,尤其是肺部入口的气道周围。肺气肿会导致肺泡结构(尤其是上部的)破坏,因此很难呼气。

深吸一口气,想想你那不可思议的肺正在进行的所有不可思议的活动,所以要尽力保护好你的肺!(生物谷Bioon.com)

参考资料:

[1] We know lungs are necessary, but did you know they also are beautiful? An anatomy professor explains

[2] How do babies breathe in the womb?

[3] Changes in the newborn at birth

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