【奥秘】--呼吸的奥秘
[奥秘]--呼吸的奥秘
横膈膜收缩时,肋骨整体抬高,肺扩张,吸入空气。
横膈膜松弛时,肋骨整体下降,肺收缩,吐出空气。
肺部吸入空气的过程
肺收纳在胸腔内,胸腔的侧壁是胸廓,中间有横膈膜。构成胸廓的肋骨从后上方到前下方排列。肋骨之间从后上方到前下方的是外肋间肌,从前上方到后下面的是内肋间肌。外肋间肌收缩时,两肋之间距离会缩短,全部肋骨会被拉向斜上方。相反,内肋间肌收缩时,肋骨被牵引整体向后下方运动。另一方面,横膈膜向胸腔突起,呈圆形。如果横膈膜收缩,圆形突起的高度就会降低,这样胸腔整体都会下降。
在此,试想一下胸腔这个容器的整体内部容积。首先,如果外肋间肌收缩,肋骨就会被拉伸扩张,胸腔的周长会增加,同时整体容积也变得更大。同样,横膈膜收缩的话,由于圆形突起会下降,胸腔的容积也会增加。相反,内肋间肌收缩的话,肋骨向内牵引,胸腔的前后长度变短,胸腔的容积也就变得更小了。
肺部中肺泡的外壁含有丰富的弹性纤维。每个肺泡吸入空气膨胀的时候,整个肺部也会跟着膨胀,每个肺泡排空空气收缩时,整个肺部也会跟着收缩。
肺连接着支气管。支气管经过气管、喉头、咽喉、鼻腔、外鼻孔与外界相连。肺被胸膜所包裹,胸腔的外壁与肺之间有胸膜腔存在。
无论是横膈膜还是外肋间肌,一旦收缩都会导致胸腔内容积增大,以致胸腔内压强较外界更低。但是,肺部通过支气管等器官与外界相连可以让空气自由流动,这就造成了胸腔内的压强与外界大气压相等之前,空气会不断流人,这就是吸气的整个过程。
外肋间肌与横膈膜停止收缩,完全放松,此时肺(肺泡)在自身弹力的作用下,将内部的空气挤压出去。如此一来,胸膜腔内的压强较外界大气压小,胸腔的容积也随之变小,肋骨整体下陷,横膈膜的圆状突起就会上升,这就是呼气。此时,内肋间肌收缩,肋骨整体强制性地下陷,从而促使更强有力的呼气。
一般情况下,呼吸主要依靠的是横膈膜的作用。横膈膜收缩,腹内压力上升,腹壁也随之被抬起,这就是所谓的腹式呼吸。另一方面,深呼吸或想大量吸入、呼出空气的时候,内外肋间肌也会加入进来,并发挥其作用。此时,胸廓会随之扩大、缩小,也就是常说的胸式呼吸。
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