探索生命《生物學》161
"DONNA KARAN" New York Fashion Week Fall Winter 2014
2015
1.
我們將檢視人類氣體交換系統的細節，作為哺乳動物的範例。人類的氣體交換系統，包括連接肺與外界的「管道」，以及「肺」，和實際進行「氣體交換的表面」（肺），驅動肺擴張的「幫浦」（肋骨）。
2.
休息狀態下，正常人每分鐘呼吸12到15次，每分鐘約有8升的空氣進出身體，所以每24hr約交換10,500升的空氣。
3.
非常大量的氣體交換反映出人類是恆溫內溫動物homeothermic endotherms，身體高速新陳代謝，因此需要大量的氧氣。人類身體其中一個最重要的工作是吸入氧氣，並將氧氣輸送到每一個細胞。
4.
呼吸期間，空氣經由鼻孔external nares/nostrils吸入，進入到鼻腔nasal cavities，鼻腔的功能是暖化空氣與濕潤空氣，並過濾空氣中的灰塵粒子，以及嗅聞味道。
5.
接著，空氣進入咽pharynx（throat），咽也是消化系統的一部份。空氣與食物都能通過咽。空氣的走法是，穿過咽以後，經由前側開口「聲門glottis」，進入喉larynx。
6.
聲門上有一片組織「會厭epiglottis」，在吞嚥時會厭會覆蓋在聲門上，避免食物進入喉頭；嗆到食物就是會厭的功能異常造成的。吞嚥的食物若卡在咽的下部，導致會厭無法打開，就會發生嗆到食物的問題。
7.
喉頭larynx是包覆複雜軟骨的腔室。許多動物，包括人類在內，其喉頭的功能之包括音箱，喉頭帶有一對聲帶，聲帶是跨越喉腔的彈性肌肉，當空氣穿越期間，聲帶便會振動出聲。聲帶不同的鬆緊度，發出的聲音高低不同。
8.
氣管trachea是從喉頭，延伸到胸腔的空氣通道。氣管壁上埋一系列C型環狀軟骨，防止吸氣時氣管坍塌。
9.
氣管的主幹再分為2條支氣管bronchi，支氣管連接2片肺葉，每條支氣管分支再分支，變成更窄的細支氣管bronchioles，細支氣管不斷重複分支，形成愈來愈細的通道；
10. 細支氣管末端是小空氣袋，每個小空氣袋尚有許多小腔室凸起，稱為肺泡alveoli；肺泡是氣體交換的地方（氣管、支氣管不是氣體交換的地方）。
11. 連接肺泡的氣管通道，除了輸送空氣外，還有2個其他重要功能：(1)暖和與濕潤吸入的空氣。(2)過濾空氣，移除物質。
12. 吸進肺的空氣必須是暖和濕潤的，才不會使脆弱的肺泡表面乾燥，在空氣抵達肺泡前，它的溫度必須達到37℃（體溫），並且近乎100%濕潤。
13. 氣管的第二個功能，藉由氣管表皮細胞分泌的黏液與纖毛運動，排除雜質。流動的黏液吸附外來的物質，藉由氣管道上擺動的纖毛，將雜質顆粒推往咽，黏液到了咽會自動吞嚥下去或咳出來。
14. 纖毛對化學物質非常敏感，一根香菸可能會麻痺纖毛數個小時，讓黏液凝滯。
15. 肺部有3億個肺泡，肺泡總面積是非常巨大的，約100平方公尺，比皮膚的總表面積還大上好幾倍。肺泡壁非常薄，通常只有一個細胞的厚度，並且每個肺泡都包覆著密密麻麻的血管。
16. 肺泡是氣體交換的實際位置，因此被視為是肺的重要功能單位。肺泡裡的氧氣濃度，比血液高，因此氧氣會溶解於肺泡壁上的水，並且沿著濃度梯度，擴散穿越細胞到血液。
17. 血液中的血紅素帶走氧氣，然後血紅素將氧氣輸送到身體的每個細胞。細胞呼吸作用產生二氧化碳，擴散到血液，再被血液運送到肺，二氧化碳再從血液擴散到肺泡，呼氣排出。
18. 有許多疾病影響肺功能的運作，有時可能因為受感染或囊狀纖維化疾病的關係，氣管過量或不正常地分泌黏液，阻礙空氣流過細支氣管；
19. 或者肺因為受感染或接觸到有毒性的化學物質而引起發炎，或有微支氣管壁上平滑肌的收縮；上述這些情況都會使微支氣管變窄，干擾空氣的流通，增加阻力，讓呼吸困難。
20. 肺氣腫emphysema，破壞肺泡組織，造成肺泡體積變大，而數量減少，這大大降低了氣體交換的表面積，也造成呼氣時，細支氣管坍塌。
21. 肺氣腫最常見的成因是，大量吸煙。研究顯示，香菸有成分會刺激某種白血球分泌酵素，摧毀肺泡組織，嚴重的肺氣腫會導致供應肺的血管高血壓，最後導致心臟衰竭。
沒有留言:
張貼留言