解剖学和生理学:不仅仅是一根管子

不仅仅是一个烟斗

同样,你很快就会死于缺氧。氧气能让你从葡萄糖分解中获得比没有氧气时多18倍的能量。食物是能量的来源,没有氧气,你就无法获得足够的能量;所以当你窒息时,你实际上是在饿死你的细胞!由于大脑在休息时比身体其他部位需要更多的能量,它是第一个死亡的器官。显然,气体交换是至关重要的,所以你的身体通过一系列气管软骨环使气管保持开放来强调这一点。

还记得我说过空气中漂浮的灰尘会被鼻子里的粘液困住吗?只有那么多的灰尘会被困在鼻子里,如果你用嘴呼吸,很少或没有被困住。幸运的是,气管是一个长长的粘液工厂。记得在组织切片中,粘液是由高尔基体产生的,在杯状细胞中数量非常多。

我一直喜欢杯状细胞这个名字,尤其是知道粘液的内容。粘液由水、蛋白质和多糖组成;这几乎是一顿均衡的膳食!你可能一天只靠一桶粘液就能活下来!但我跑题了?这些气管杯状细胞位于纤毛柱状上皮细胞群之间。当灰尘被黏液困住后,这些微小的黏液球和灰尘被向上推进,最终沿着食道向下移动(见图13.5)。

图13.5你呼吸的空气中的灰尘被粘液截住,然后通过粘膜上皮细胞上的纤毛向上移动到咽部。

一种不同的树

我们的老朋友表面积又开始发挥作用了!我们的身体太大了,皮肤无法吸收足够的氧气来维持生命。第一个增加表面积的地方是支气管,它还有另一个功能:将气流分流到两个肺。除此之外,每个肺的气道继续分裂,极大地增加了表面积。这种不断增加的气道划分被称为支气管树。

在整个过程中,由于需要保持呼吸表面湿润(气体交换的必要条件),支气管壁含有杯状细胞,其作用与气管相同。当你的肺部受到细菌感染时,这些杯状细胞就会超速运转。这种支气管的炎症,伴随着过量粘液的产生,被称为支气管炎。

呼吸系统部分

没有心脏,肺就没用了。记住,永远不要孤立地考虑系统!呼吸表面完全集中在与心血管系统的气体交换上。为了更好地衡量,甚至有一些白细胞被称为肺泡巨噬细胞,在气体交换部位(肺泡)周围徘徊,以清除任何外来物质!正如我在心脏心脏的四个腔室专门用于将来自系统回路(在右心房和心室)的脱氧血液与来自肺回路(在左心房和心室)的含氧血液分开。

呼吸系统中最小的部分是肺泡。肺泡如此之多,总表面积相当于一个双打网球场的大小(见图13.6)。当然,我们也可能只是进化成一个又大又平的煎饼,但要去跳舞就太难了!每个肺泡都被毛细血管包围着,这是实际气体交换发生的结合点。在每个肺泡中,有两件事使得这成为可能。一个是湿润的呼吸表面;除非有水存在,否则气体不能通过膜扩散。另一种与毛细血管和肺泡的结构直接相关。每个结构的壁只有一个扁平细胞厚;这些难以置信的薄壁使得气体可以自由地穿过隔板。 These walls also allow water from the blood to be exhaled, as anyone has seen walking on a cold winter's morning. In a similar sense, any alcohol a person imbibes will travel through the bloodstream, only to diffuse through those thin walls to be detected on the breath!

图13.6肺泡是空气和血液之间气体交换的位置。(LifeART1989-2001,利平科特·威廉姆斯和威尔金斯)

书的封面

摘自完整的白痴解剖学和生理学指南迈克尔·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。用于与…α的书是企鹅集团(美国)有限公司的成员。

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