呼吸泵及其性能
消耗的能量呼吸主要用于拉伸肺-胸系统,从而引起气流。它通常相当于人体基础能量需求的1%,但在运动或疾病期间会大幅上升。呼吸泵是多功能的,能够增加25倍的输出,从正常休息水平约6升每分钟(366立方英寸)到150升每分钟的成人。通过所谓的瓦尔萨尔瓦动作,肺内的压力可以提高到130厘米的水(约1.8磅每平方英寸)。,有力的收缩胸部和腹部肌肉的一个闭合声门(即,之间没有空格声带).气流速度,通常在安静呼吸时达到每分钟30升,可以自动提高到每分钟400升。咳嗽是通过突然打开喉在一个简短的瓦尔萨尔瓦演习中由此产生的高速空气喷射是清除气道中过多分泌物或外来颗粒的有效手段。殴打纤毛(发际线突出)来自呼吸道的细胞通常保持稳定的分泌物流向鼻子但是,只有当这种活动不能跟上分泌物产生的速度时,才会出现咳嗽。
一个婴儿每分钟呼吸33次潮汐卷(在一个循环中吸入和呼出的空气量)为15毫升,总计约0.5升-约1品脱-每分钟,而成人的数值分别为14次呼吸,500毫升和7升。
如果表面张力负责依从性顶叶和发自肺腑的胸膜,我们有理由质疑是什么阻止肺泡壁(也被液体覆盖)粘在一起,从而消除肺泡气隙。事实上,这种粘连偶尔发生,是早产的并发症之一。然而,正常的肺中含有一种物质——a磷脂表面活性剂-减少表面张力,保持肺泡壁分离。
阿瑟·a·西本斯气体交换
呼吸气体- - - - - -氧气而且二氧化碳-在空气和血液之间通过呼吸交换表面移动肺.人的结构肺提供了一个巨大的内部表面促进肺泡和肺部血液之间的气体交换毛细血管.成人肺泡表面的面积约为50-100平方米。通过肺泡和毛细血管之间的膜性屏障的气体交换增强由薄膜的薄性,约0.5 μm,或1/One hundred.一个人的直径头发.
呼吸气体在空气中流动环境还有呼吸组织通过两个主要机制,对流而且扩散.对流,或质量流,是负责运动的空气从环境进入肺部和运动血在肺和组织之间。呼吸气体也会移动扩散穿过组织屏障,比如细胞膜。扩散是肺中空气和血液之间以及血液和身体呼吸组织之间气体运输的主要方式。扩散过程是由两个区域之间的气体分压差所驱动的。在气体混合物中,每种气体的分压与其浓度成正比。一种气体在流体中的分压是指当它暴露于一种气体或不含该气体的流体中时,气体离开流体的倾向。气体遗嘱扩散从一个分压较大的区域到一个分压较低的区域,而不考虑其他气体的分压分布。当氧气和二氧化碳在空气和呼吸组织之间流动时,它们的分压会发生很大的变化。由于在血液中的运输方式不同,在这一途径中二氧化碳的分压比氧气的分压低,但这两种气体所涉及的量几乎相等新陈代谢还有气体交换。
氧气和二氧化碳在组织之间运输细胞肺靠血液。输送的量由血液循环的速度和血液中气体的浓度决定。的速度循环是由输出决定的心这反过来又对身体的整体需求做出反应。局部流量可以有选择地增加,例如,在流经的流量中骨骼肌在锻炼.因此,心脏的功能和循环调节非常重要决定因素气体运输。
氧和二氧化碳在血液中的溶解性太差,无法在溶液中充分运输。针对每种气体的专门系统已经进化出来,以增加这些气体在血液中运输的数量。这些系统主要存在于红细胞大多数人的血容量中有40%到50%是由血液组成的哺乳动物.等离子体血液中无细胞的液体部分,在氧气交换中作用不大,但对二氧化碳交换至关重要。