肺的由來(lái)
人類(lèi)需要呼吸,動(dòng)物和植物也需要呼吸,凡是活著的東西都要呼吸。
原始的機(jī)體(例如單細(xì)胞的阿米巴)是通過(guò)它微小的、整個(gè)身體的外部來(lái)呼吸的。即使已經(jīng)進(jìn)化得稍為高級(jí)的蚯蚓,整個(gè)身體表面也得參加外呼吸活動(dòng)。
不過(guò),也只有小而原始的動(dòng)物才完全靠“皮膚”呼吸。動(dòng)物為了自身的進(jìn)化和發(fā)育,想方設(shè)法去探尋理想的呼吸途徑。在“探索”的過(guò)程中,它們首先選用消化器官來(lái)呼吸。后來(lái),又長(zhǎng)出鰓、鰾等器官。再往后,為適應(yīng)生活環(huán)境的變化,鰓也由肺等呼吸器官所替代了。
生理學(xué)家告訴我們:一切脊柱動(dòng)物的鰓、鰾、肺,都是由腸子變來(lái)的,而肺是變化的最后結(jié)果。
恩格斯在《自然辨證法》一書(shū)中這樣說(shuō):“每一條魚(yú)在鰾中都有潛在的肺。”可見(jiàn)從進(jìn)化角度看,鰾是雛型的肺,肺是發(fā)展了的鰾,它們是一脈相傳的。
即使是肺,它也有一個(gè)由窄變寬、由小變大、由不完善到完善的過(guò)程。
人類(lèi)要?jiǎng)趧?dòng),需要有一個(gè)能供給更多氧氣的肺;人類(lèi)要講話(huà),也需要有一個(gè)能發(fā)出多音節(jié)語(yǔ)言的器官,其中最重要的就是肺。
四足動(dòng)物的肺,是靠肋肌的伸縮來(lái)控制的。人類(lèi)頂天立地站起來(lái)以后,肺也跟著立起來(lái)了,使本來(lái)位于隔肌前邊的肺擺到了膈肌的上邊。這樣,隔肌的上下移動(dòng),就便于直接控制肺部的呼吸運(yùn)動(dòng)了。
今天,人類(lèi)的皮膚雖然仍有一定的呼吸作用,但呼吸的主導(dǎo)地位已被肺所取代。
呼吸道與肺
人的呼吸系統(tǒng)是由呼吸道和肺兩大部分組成的。呼吸道由鼻、咽、喉、氣管、支氣管及其分支所組成。
氣管和支氣管以“一分為二”的方式逐級(jí)分支,像樹(shù)的結(jié)構(gòu),不斷分支可以保證吸
入的氣體均勻分布到幾億個(gè)肺泡中去。氣管分支逐級(jí)增多,管道的直徑逐級(jí)減小。氣管的直徑約為25毫米,終末細(xì)支氣管單個(gè)直徑約為0.65毫米。人的支氣管數(shù)目達(dá)6萬(wàn)多個(gè),吸入氣體時(shí),氣流的速度在從氣管進(jìn)入末端支氣管的過(guò)程中逐級(jí)減慢。氣體中的一些微粒和有害物質(zhì)會(huì)沉積在氣管的粘膜上,無(wú)法達(dá)到肺的深部。
空氣污染與肺部疾病
現(xiàn)在純凈的空氣十分難得,而且越來(lái)越難得。在工業(yè)文明出現(xiàn)之前,人類(lèi)的肺部疾病很少,因?yàn)槟菚r(shí)天空明凈,空氣清新,根本沒(méi)有城市的空氣污染。但現(xiàn)在生活在大中城市里,而且不但城市,連很多鄉(xiāng)村也都無(wú)法享受一口純潔的新鮮空氣。污染幾乎無(wú)處不在,空氣純凈的地方越來(lái)越少,因此肺病患者越來(lái)越多。城市的空氣中含有鉛、銅、鋅、二氧化硫、一氧化碳等有毒物質(zhì),而人們不得不每天呼吸這些惡劣的空氣。
在一些污染物排放嚴(yán)重的工業(yè)區(qū)附近,每天落下的污染物平均為每
平方公里0.7噸以上;大量汽車(chē)排出的有害尾氣也在天天污染空氣;連高空飛行的飛機(jī)也會(huì)污染空氣,一架?chē)姎饪蜋C(jī)飛越大西洋一次,估計(jì)大約會(huì)向空中排出200噸一氧化碳。
空氣污染使人類(lèi)與有毒物質(zhì)的接觸越來(lái)越密切,肺比身體其他任何部位受有害空氣損害的可能性都更大,因?yàn)榉蔚膬?nèi)部表皮面積比全身皮膚的面積大40倍??上攵卧趺茨懿皇芗膊〉那忠u?
注:圖1·麥京利峰,位于美國(guó)。這大概是地球上少數(shù)一些未遭人類(lèi)破壞的地區(qū)之一。由于科技文明的發(fā)展帶來(lái)的污染,人類(lèi)生存必需的潔凈的空氣變得越來(lái)越難得了,這促使人們對(duì)過(guò)去的行為進(jìn)行反省,更加珍惜和保護(hù)自然生態(tài)的平衡,人類(lèi)的健康離不開(kāi)清潔的空氣。
圖2·許多工廠排出骯臟、有害的煙霧,給大氣造成污染。
氣體交換站
即使你努力將氣憋住,那也很難堅(jiān)持2~3分鐘,因?yàn)槲覀円粩嗟剡M(jìn)行呼吸。呼吸是為了氣體交換、吐故納新:通過(guò)呼氣,把身二氧化碳送到體外;通過(guò)吸氣,讓空氣中的新鮮氧氣進(jìn)入人體。這樣,生命活動(dòng)才能正常進(jìn)行。而肺臟就是人體的氣體交換站,實(shí)際交換氣體的場(chǎng)所在肺泡內(nèi)。
肺臟分住在人體胸腔的兩側(cè),右肺約比左肺大15%。整個(gè)肺由約7億個(gè)肺泡組成,每個(gè)肺泡好像是1只小小的“氣球”。由于“氣球”是和細(xì)小的支氣管連在一起的,所以看起來(lái)就像一串串葡萄。
肺泡極細(xì)小,肉眼也看不清,但如果把所有的肺泡——展開(kāi)鋪平,其面積約達(dá)130平方米,相當(dāng)于30張乒乓球桌的桌面。肺泡壁上有無(wú)數(shù)細(xì)小的血管,有些血管細(xì)得難以想象,直徑只有頭發(fā)的1/50。人體里的風(fēng)箱
把肺臟比作風(fēng)箱,最早起源于古羅馬,距今已有2000多年的時(shí)光。那時(shí)人們認(rèn)為,心臟好比一只在不斷燃燒的火爐,它的跳動(dòng)才使全身有了熱力,心臟停跳,全身就變得冰冷了;可是如果爐火太旺,我們就會(huì)發(fā)燒。所以,為了防止心火太盛,兩肺就得時(shí)時(shí)像“風(fēng)箱”般給心臟扇風(fēng)降溫。當(dāng)然,在古人看來(lái),兩肺有規(guī)律地一伸一縮的工作,也是保證心臟這只火爐常燃不熄的一個(gè)因素。
肺自然不是風(fēng)箱。但如果要把肺比作一種東西的話(huà),可以把它看作是一只氣球。給氣球充氣,球就脹大;放氣,球就癟了下來(lái)。肺的工作原理正是這樣。肺是管呼吸的,吸氣,肺膨脹擴(kuò)大;呼氣;肺馬上縮小。生命必須呼吸,每一個(gè)活著的人,兩肺始終是一會(huì)兒擴(kuò)大、一會(huì)兒縮小地變動(dòng)著的。
呼吸如何進(jìn)行
嬰兒呱呱墜地時(shí)的一聲哭喊,宣告了新生命的誕生。
為什么新生命要哭喊著向人間報(bào)到呢?原來(lái),嬰兒一落地,就需要自由地呼吸。從此,他將一直呼吸到生命的最后一息??奘切律鷥旱谝淮魏粑氖紕?dòng)力量,是大口吸氣、呼氣的表示。
根據(jù)17世紀(jì)意大利學(xué)者博雷利的觀察,肺本身實(shí)際上并不呼吸,肺的呼吸是被動(dòng)的。由于隔肌的牽拉、推動(dòng),胸腔節(jié)律性地伸展和收縮,于是帶動(dòng)了肺臟的呼吸。成年人的隔肌每分鐘大約收縮16次,所以?xún)煞我簿秃粑保洞巫笥?。若以每分鐘呼吸16次、每次呼吸進(jìn)出身體的氣量為500毫升計(jì)算,我們每天約有1000多萬(wàn)毫升的空氣進(jìn)出呼吸系統(tǒng)。
呼吸的目的是“吸氧呼碳”。當(dāng)心臟把血液泵入肺泡的毛細(xì)血管一端時(shí),血液里的紅細(xì)胞就排成單行通過(guò)這根毛細(xì)血管,通過(guò)的全部時(shí)間約需1秒鐘。通過(guò)時(shí),紅細(xì)胞將自己攜帶的二氧化碳從薄紗般的毛細(xì)血管“卸”到我們的肺泡內(nèi),與此同時(shí),隨即“背”上新鮮氧氣從另一端走出來(lái),再送到全身各處去;“卸”下的二氧化碳,則經(jīng)支氣管、氣管、咽喉、鼻腔而被呼出體外——呼吸的作用就是這樣。
走路、爬樓梯或進(jìn)行體育活動(dòng)時(shí),肺就加強(qiáng)呼吸,以取得更多的氧。跑步的人比安靜臥床的人要增加大約6倍的氧。然而在一般情況下,人體需氧量不算太多,通常只要1/20的肺泡工作就夠用了,如果因病切去2/3的肺,照樣能維持生命活動(dòng)。對(duì)于不常活動(dòng)的人來(lái)說(shuō),每天做幾次深呼吸是有益的,這樣可以呼出“躲”在肺泡深部的二氧化碳,把新鮮的氧氣送到深部的肺泡里去,這樣更有利于我們的健康。
肺的門(mén)戶(hù)
人必須呼吸,鼻子是“打頭陣”的呼吸器官。吸進(jìn)新鮮空氣,呼出二氧化碳,正是鼻子的一種重要職能。肺對(duì)進(jìn)主的空氣要求很?chē)?yán)格:溫度宜在35℃;濕度宜在95%,應(yīng)不含灰塵。對(duì)此,只有鼻子才能辦得到。新鮮空氣通過(guò)鼻子,經(jīng)過(guò)一番過(guò)濾、濕潤(rùn)、加溫之后,才能符合“衛(wèi)生”要求,所以鼻子是空氣進(jìn)入肺臟的第一道門(mén)戶(hù),我國(guó)古代醫(yī)家早就把鼻子看做是“肺之門(mén)竅”了。平時(shí),我們看到有些人喜歡張著大嘴呼吸,可是嘴沒(méi)有鼻子那種過(guò)濾功能,經(jīng)常用嘴呼吸是會(huì)影響健康的,應(yīng)該改正這種壞習(xí)慣。
一個(gè)成年人每分鐘需要呼吸16次,年齡越小,每分鐘呼吸的次數(shù)越多。即使以16次計(jì),一天也得呼吸二萬(wàn)三千次,鼻子的“工作量”真不小,鼻子的重要性也就可想而知了。
打噴嚏和呼吸
“啊——嚏”,每個(gè)人都打過(guò)噴嚏,而且往往會(huì)感到痛快。這是因?yàn)榛覊m、花粉或其他刺激性顆粒落在鼻腔內(nèi)敏感的粘膜上時(shí),鼻粘膜上的神經(jīng)遇到異物時(shí)即向下丘腦的呼吸中樞發(fā)出信號(hào),呼吸肌關(guān)閉氣管并擠壓胸部,當(dāng)壓力達(dá)到一定限度時(shí),氣管突然開(kāi)啟,肺中空氣迅疾沖出,把異物從鼻孔和嘴中噴出去。
打噴嚏是人體的一種天然防御機(jī)制,是呼吸道排斥異已的劇烈行為。打噴嚏噴出的空氣速度可超過(guò)每小時(shí)100千米。一個(gè)噴嚏最遠(yuǎn)可噴至4米開(kāi)外。
當(dāng)然,如果是一個(gè)感冒病人,打噴嚏就不那么舒服了,而且他的噴嚏中還可能帶有大量傳染病菌,別人對(duì)他的噴嚏就不得不避之唯恐不及了。
氣管和支氣管上的纖毛
氣管和支氣管的形狀像一棵枝繁葉茂的大樹(shù)倒置在人的胸腔里,醫(yī)生們因此稱(chēng)為支氣管樹(shù)。
在氣管和支氣管的壁上有一層粘膜,粘膜層有纖毛上皮細(xì)胞,每個(gè)細(xì)胞的表面有200~250條纖毛,每一條纖毛長(zhǎng)約5~7微米。粘膜下層有大量的粘液腺和氣管腺,這些腺導(dǎo)管的開(kāi)口在粘膜表面,不斷地分泌少量粘液,覆蓋在纖毛上皮表面,形成一層粘液膜,粘著吸入的塵?;蚣?xì)菌。粘膜上的纖毛每分鐘擺動(dòng)1000~1500次,將粘著的塵粒和細(xì)菌隨著粘液一起向咽喉部輸送,每分鐘傳送距離14毫米。
當(dāng)粘液到達(dá)支氣管或氣管時(shí),人就會(huì)不由自主地咳嗽,把粘液排出,這就是痰。
氣管腺分泌的粘液里含有多種免疫球蛋白,能抑制病菌、抵抗病毒,是呼吸道防御系統(tǒng)的重要組成部分。粘膜表面的粘液若過(guò)于粘稠、干燥,或分泌過(guò)多,都會(huì)妨礙纖毛的運(yùn)動(dòng)。吸入有害氣體,長(zhǎng)期吸煙,或者吸入空氣的溫度過(guò)低,也會(huì)抑制纖毛運(yùn)動(dòng),甚至引起細(xì)胞壞死,纖毛脫落,降低了氣管的清潔和防御功能,給病原微生物的侵襲造成可乘之機(jī)。
注:圖1·呼吸道內(nèi)壁上的纖毛上皮細(xì)胞,通過(guò)像波浪般的運(yùn)動(dòng),不斷分泌粘液,捕捉吸入空氣中的微塵并清除出去。
圖2·顯微鏡下的氣管剖面圖。
呼吸的敵人:吸煙與一氧化碳
一氧化碳可以跟血紅蛋白結(jié)合,阻止血紅蛋白與氧結(jié)合,使血液?jiǎn)适н\(yùn)輸氧的功能。體內(nèi)各種組織和細(xì)胞得不到足夠的氧,機(jī)體就會(huì)變成窒息狀態(tài)。煤氣里含有一氧化碳,煤氣中毒就會(huì)造成缺氧性窒息。血紅蛋白能與一氧化碳結(jié)合成一氧化碳血紅蛋白,由于一氧化碳與血紅素中的鐵離子結(jié)合,使血紅蛋白失去攜帶氧的能力。一氧化碳與血紅蛋白的親和力較氧氣約大210倍,只要空氣中一氧化碳的含量達(dá)到千分之一左右,即可使血液中50%的血紅蛋白成為一氧化碳血紅蛋白,造成缺氧狀態(tài),甚至致死。治療一氧化碳中毒的方法是吸入純氧,在高濃度氧的作用下,力促一氧化碳血紅蛋白緩慢解離。
現(xiàn)在很多人因某種原因吸煙,但他們不知道吸煙時(shí)會(huì)產(chǎn)生一氧化碳。吸煙過(guò)度的人,血液中約5%~15%的血紅蛋白會(huì)跟一氧化碳結(jié)合。由于長(zhǎng)期細(xì)胞供氧不足,體內(nèi)便產(chǎn)生代償作用,不得不努力生成更多血紅蛋白,以便能運(yùn)輸更多的氧。于是,血液中的血紅蛋白濃度增高,血液變得更加粘稠,心臟泵出血液時(shí)要作更多的功,久而久之,便會(huì)誘發(fā)心臟病。長(zhǎng)期被動(dòng)吸煙者也同樣會(huì)受害。
汽車(chē)的廢氣中也有一氧化碳。城市里的汽車(chē)越來(lái)越多,排放的廢氣不斷增加。有些國(guó)家的交通警察為了避免一氧化碳中毒,不得不每隔半小時(shí)吸一次純氧。
注:圖·吸煙是一種慢性自殺行為。
人工呼吸法
生命必須呼吸,可是那些被電擊、煤氣中毒、溺水或中暑的病人,常會(huì)突然停止呼吸,如不及時(shí)救治,整個(gè)生命就會(huì)隨之停止。那么,對(duì)呼吸停止的人如何救治呢?常而又有效的方法是人工呼吸法。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)應(yīng)用人工呼吸法救人還不到100年,可是在1800年前我國(guó)東漢名醫(yī)仲景已用人工呼吸法救活過(guò)因上吊自縊而呼吸停止的人。
人工呼吸法有幾種,目前主要是采用口對(duì)口(或口對(duì)鼻)人工呼吸法。這是在1958年美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)正式確定它的效果后推廣的。這種方法是:先清除病人口、鼻里的粘液及嘔吐物,有假牙的也要取出來(lái),使呼吸道保持暢道。然后把病人平躺,頭部盡量向后仰,急救者一手托起病人的下頜,深吸一口氣,緊對(duì)著病人的嘴或鼻將氣吹入。吹氣入口時(shí),急救者用一只手捏住病人的鼻孔,這樣可以避免氣體漏出;吹完氣后,將捏鼻的手放松,并用一手壓在病人的胸部(有可能時(shí),由另一助手壓胸),幫助氣體排出。這樣有節(jié)奏、有規(guī)律地吹氣,按照正常的人呼吸次數(shù),每分鐘吹氣16~20次,就能拯救病人的生命了。