解剖学与生理学:气体规律与呼吸
天然气法和呼吸
每个化学学生都学会了三个基本的气体法律:查尔斯法律,博伊尔的法律和道尔顿的法律。在呼吸方面,查尔斯的定律是最不适用的,因为体温很少变化很大。查尔斯的法律规定了给定的恒定压力随着气体的温度而增加,压力会增加。然而,博伊尔和道尔顿的法律非常适用。
压力下的内容
博伊尔的法律是指体积和压力之间的简单反转关系。随着容器的现象增加,容器内的气体的压力降低。交叉,容器的尺寸的降低将增加内部气体的压力。在容器方面,思考胸腔。胸腔被肋骨和隔膜封闭。虽然肺部的内部直接向外部环境开放,但肺部外的区域不是。正如您所看到的,这对您的呼吸能力非常重要。
弯曲你的肌肉
一个很好的例子是拿一个2升的空汽水瓶,把瓶盖打开,然后挤压它。它不会产生很大的阻力。现在把盖子盖上,再挤一次。在这一点上,在封闭的容器中,内部的气体分子受到体积变化的影响,增加压力,并向后推你的手的肌肉。
![](http://www.shpantz.com/images/cig/anatomy-physiology/13fig07.png)
图13.7气体压力(通过博伊尔法律)的控制由隔膜和肋骨的收缩控制。
不要停止吼叫
许多肌肉都参与了呼吸。一些,例如内部和外部肋间肌肉,控制肋骨的运动;其他人控制腹部的运动。然而,最重要的肌肉在呼吸中是膜片。隔膜是一种圆顶形肌肉,就像每一个肌肉一样,它通过收缩而移动。圆顶形状很重要,因为当隔膜合同时,圆顶的曲线变得更平坦,浅浅。因此,当隔膜合同时,胸腔变大(见图13.7)。
胸腔体积的增加意味着压力的轻微下降。此时,外部空气的压力略高于胸腔内的压力。因为压力就像扩散一样,从高到低移动,外部空气冲进来,充满肺部。当隔膜放松时,圆顶形状再次发挥作用,因为松弛导致隔膜在一个称为弹性反弹的过程中恢复它的圆顶形状。这就减少了胸腔的体积,增加了胸腔的压力,迫使空气排出。然而,压力的变化并不大,因为正常呼吸时胸腔内的压力变化很小:海平面气压= 760毫米汞柱,正常吸气= 759毫米汞柱,正常呼气= 761毫米汞柱!
急救车
学生的最常见的错误之一是参考?在空气中吮吸?或者?吮吸稻草。当人们想到吸力时,他们认为空气被拉入吸管,或进入真空吸尘器。没有东西会离事实很远!这降低内部压力口允许这一点更高的压力空气为了向下推饮用的液体表面,从而将流体推上秸秆。没有?吸引力?在科学中,也被称为?什么都没有糟透了!?
道尔顿定律和分压
道尔顿的法律规定了气体溶液(例如空气)中的每个气体基于溶液中的浓度施加其自身的压力(参见图13.8)。您呼吸的空气主要由两种气体制成:氮气(78.6%)和氧气(20.9%)。其余的,只有0.5%,大多是水,虽然在夏天在东海岸时,它肯定会更像!令人惊讶的是,二氧化碳只有0.04%的空气!
使用?p?还是?P?为了部分压力,空气遵循该配方以进行部分压力:
- pN2+阿宝2+ pH值2o + PCO2= 760 mm hg
从上面的百分比:
- 597 mm + 159 mm + 3.7 mm + 0.3 mm = 760 mm Hg
![](/images/cig/anatomy-physiology/13fig08.png)
图13.8空气中每一种不同的气体产生不同的分压(道尔顿定律)。(迈克尔·j·维埃拉·拉扎罗夫)
在肺泡中,二氧化碳含量高达5.2%。分压为40毫米汞柱,比空气中的压力高1000倍!正如你所想象的那样,清除二氧化碳是没有问题的!另一方面,氧气含量会降至13.2%,或100毫米汞柱的分压,显然你不是每次呼吸都耗光氧气吧?对于氧气供应有限的人们来说,这是个好消息!
![封面](/images/cig/anatomy-physiology/cover.jpg)
摘录《解剖学和生理学白痴指南》迈克尔·j·维埃拉·拉扎罗夫2004年著。版权所有,包括以任何形式全部或部分复制的权利。被安排使用阿尔法书籍是企鹅集团(美国)公司的成员
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