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2012年2月28日星期二

人体的呼吸

人体的呼吸



呼吸系统组成的各器官及功能  


呼吸系统为通气和换气的器官,由呼吸道和肺两部分组成。

(一)呼吸道
呼吸道是气体进出肺的通道,从鼻腔到气管。临床上常以喉环状软骨为界,将其分为上呼吸道与下呼吸道两部分。

   (1)上呼吸道:包括鼻、咽、喉。

  • ①鼻腔 
  • 鼻腔是呼吸道的门户。鼻腔被鼻中隔分为左右两腔,前鼻孔与外界相通,后鼻孔与咽相连。前鼻腔生有鼻毛,对吸入空气起过滤作用,可以减少尘埃等有害物质的吸入。整个鼻腔粘膜为假复层纤毛柱状上皮,其间有嗅细胞、杯细胞和分泌腺体,以及相当丰富的血管。因此,鼻腔可以使吸入气体加温加湿。而且当鼻腔受到有害气体或异物刺激时,往往出现打喷嚏、流鼻涕反应,避免有害物吸入,这是一种保护性反射动作,对人体起一定的保护作用。鼻腔除上述呼吸作用外,还有嗅觉和发音作用。


  • ②咽 
  • 咽是一个前后略扁的漏斗形管道,由粘膜和咽肌组成。上连鼻腔,下与喉相连,可分鼻咽、口咽及喉咽三部分,是呼吸系统和消化系统的共同通道。咽具有吞咽和呼吸的功能,此外咽也是一个重要的发音共振器官,对发音起辅助作用。咽部具有丰富的淋巴组织,由扁桃体等组成咽淋巴环,可防御细菌对咽部侵袭,在幼年时期此种功能较明显。


  • ③喉 
  • 喉上与喉咽,下与气管相连,既是呼吸通道也是发音器官。喉的支架主要由会厌软骨、甲状软骨和环状软骨所组成,喉腔内左右各有一条声带,两声带之间的空隙为声门裂。当呼吸或发音时,会厌打开,空气可以自由出入,而当吞咽时,会厌自动关闭,避免食物进入气管。

   (2)下呼吸道:下呼吸道是指气管、总支气管、叶、段支气管及各级分支,直到肺泡。气管是气体的传导部分。

(二)肺
肺是进行气体交换的场所,肺位于胸腔,呈圆锥形,右肺较左肺略大。脏层胸膜的斜裂深入组织将肺分为上叶与下叶,右肺另有水平裂使之分为上、中、下3叶。两肺各有肺尖、肺底和两个侧面。肺底与膈肌上部的膈膜相接。肺内侧的肺门与纵隔相依附。肺门是支气管、肺动脉、肺静脉、神经和淋巴管进出的通道。



呼气吸气的模拟实验

呼吸过程中膈肌和肋骨的运动变化情况,用一个演示实验来演示出来效果就好很多了。



前一图向上推时,可以解释为膈肌舒张,所以看着橡皮膜长度变长了,肺内的气体就会因为压力增大而从肺里面出去,气球就表现为瘪下去了;
后一图向下拉时,可以解释为膈肌收缩,所以看着橡皮膜回归原形,肺里面的气体就会因为压力减小而从外界进入肺里面,气球就表现为鼓起来。

人类的呼吸


肺部移植的保存實驗

這是個針對肺部移植的保存實驗,主要目的在實驗該系統可以讓要被移植的肺部保持持續活化時間的長短,將來可望運用到實際活體移植上,此系統完成後能為移植病人與醫生爭取更­多時間。

什麼是肺功能測試


吸菸跟沒吸菸 肺的差別


你還要吸菸嗎?看看這個把烟吸进水里的實驗

鸟类的呼吸

鸟类的呼吸

鸟类是生命世界里最突出的“飞行家”。多种鸟类不仅能高飞、远飞,而且还能持续地久飞。

飞翔是一种非常复杂、非常强烈的运动,需要大量的氧气供给。有人通过实验证明,一只飞行中的鸟所消耗的氧气,比休息时大二十一倍。

当一只信鸽飞越千山万水,风尘仆仆地飞归鸽舍时,居然气不喘,神不疲,就好象从外面“嬉戏”归来一样。各种候鸟和旅鸟,在漫长的迁徙途中很少有窒息突毙的情况发生。这些例子说明,鸟类在飞翔运动中,不论在构造上或生理上,都有着许多奇妙的适应。其中就包括着跟呼吸有关的构造及特殊的呼吸方式。



这种特殊的呼吸方式叫做双重呼吸。双重呼吸过程中的“主角”是由肺和气囊来分担。

顾名思义,气囊就是“能充气的囊”。气囊能充气,当然也能放气。这就好象小孩玩的气球一样,吹了气,就胀;放了气,就瘪。




气囊的数量很多,分布在鸟类体腔里的各个器官之间,有的还突入骨的空腔里。

鸟类的呼吸系统非常发达。它的肺是跟许多气囊相通的,由于这个相通,双重呼吸的奇迹就出现了!

鸟类在栖止时,主要靠胸骨和肋骨的运动来改变胸腔容积,以进行呼吸。但是当进行飞翔时,情况就变了!因为这时胸骨等有关构造“忙碌”得很(要牵动两翼进行飞翔),不可能很好“照顾”呼吸作用。那么,呼吸作用就要靠气囊协助肺来进行了。

鸟在飞行时,两翼上下扇动得很厉害,这就促使气囊进行扩张和收缩。这个情况,就跟我们拉风箱一样。当气囊扩张时,外界的空气就吸入肺内,其中有大量空气在肺内进行了气体变换,但也有一部分空气进入了气囊。当气囊收缩时,气囊里的空气又经过肺而排出体外。这样,空气就两次经过肺,两次进行气体交换,发挥了双重呼吸的奇妙作用。

鸟类飞翔越快,翼膀的扇动当然也越猛烈。这个双重呼吸池就更加“大显神通”、“发挥妙用”了。这祥,就能保证鸟类在飞翔中得到充分的氧气。



气囊的妙用还不仅仅在辅助呼吸,它还有很好的散热作用。因为鸟在呼吸时,有大量的冷空气进入了气囊。这就使飞翔中产生的过多热量,可以迅速散发出去,使体温不致增高。此外,还有减轻鸟体对空气的比重作用以及减少内部脏器的摩擦作用等。

两栖类的呼吸

两栖类的呼吸

两栖动物在发育过程中必须经过两个阶段:幼体像鱼,生活在水中,以鳃呼吸,没有成对的附肢;幼体变态后成为成体,有成对的附肢支撑着身体,在陆地上爬行或跳跃运动,一般用肺呼吸。两栖类动物的皮肤光滑裸露无鳞片覆盖,体温不恒定,会随外界温度变化而变化,属于变温动物(或称冷血动物),有夏眠或冬眠现象。两栖类动物的繁殖方式以卵生为主,极少数卵胎生。

魚类的呼吸

魚类的呼吸


鱼的血液循环是封闭的,其心脏比较简单,位于鳃附近,由一个心房和一个心室组成。鱼的鳃由许多有许多毛细血管的小叶。通过它巨大的面积它将水中溶解的氧吸收到血液中。鱼鳃的功率非常高(有些鱼可以利用70%的水溶解的氧),这可能说明鱼的红血球的功率很高。

硬骨鱼的鳃外有一块角质的盖,鱼在呼吸时同时张嘴和将鳃盖打开,这样将水吸入口中,鳃盖上的膜防止水从这个方向流入。合嘴时可以通过嘴前部的一个机构将水从鳃缝中挤出去。软骨鱼没有鳃盖,它们必须不停地张着嘴游动,来让水通过它们的鳃流过。


鱼类的鳃生在头部,一般都由鳃盖覆盖(鲨、鳐类例外)。鳃由梳子一样紧密排列的鳃丝组成,鳃丝两侧排列着突起的鳃小片,鳃小片上密布着微血管。因此,鱼类的鳃一般都显红色,这就是鳃小片上微血管的颜色。人们可以从鳃的鲜艳程度,来判定鱼是否新鲜。当水通过鳃丝时,鳃小片上的微血管摄取水中溶解的氧气,同时把体内的废气棗二氧化碳排出。因此,水从鳃裂流过,鱼就可以不断地进行呼吸。平时,我们看到鱼在水里不断地把口张开,以为鱼在吃东西,其实,鱼吃食物是和呼吸同时进行的,水和食物一起进入口中,而水从鳃孔流出,食物却被鳃耙挡住咽入消化器官。

如果鱼离开了水,那末鳃丝会因失水而干燥,互相粘结,就好像一支在水中笔毛松散的毛笔,离开水后互相粘结一样。鳃丝互相粘结,破坏了进行气体交换的功能,鱼类就会因窒息而死亡。人们还发现,鳃孔越大的鱼,离水后往往也死得越快。

鱼类呼吸的次数,因鱼的种类不同而有很大的差别。隆头鱼和岩鳕一分钟约12~13次;刺鱼可达150次。澳洲肺鱼在冷天每分钟平均呼吸12次,但到天暖时,可达31次。若水中的氧不足时,鱼的呼吸次数就会增加,渐趋喘息。其他因素如剧烈活动。非常饥饿和受惊等,也能引起呼吸次数的增加。

昆虫的呼吸

昆虫的呼吸


昆虫的呼吸的方式极其奇特有趣。如果我们仔细观察一只昆虫的腹部,就是肚子,我们会看到大量的小开口,叫气门(或气孔)。每一个气门都是一个导管(气管)的入口。这个导管和人呼吸的气管功能是一样的。所以昆虫和我们呼吸的方式相同,只是昆虫的肚子里有数百个气管来导入空气。对于昆虫这么小的生物,这些管道并不占多少空间。但是你能设想人类的呼吸系统也如同昆虫的呼吸系统吗?那其他的器官就几乎没有地方了!


 昆虫的气管与体壁的关系


昆虫的其它呼吸方式

昆虫的主要呼吸方式是气门气管的开闭式呼吸,但随着某些昆虫生活习性的改变,其呼吸系统的构造及呼吸方式也发生了相应的改变,这些特殊的呼吸方式大致可以归纳为下列几种。

一、体壁呼吸

    有些昆虫没有气管系统,或气管系统很不完善,气体的交换是经由体壁直接进行的,这种呼吸方式特称为体壁呼吸。如弹尾目昆虫中的绝大多数种类都无气管系统;很多寄生性昆虫的幼虫,体内虽有气管网但无气门,整个体躯浸浴在寄主的体液或组织液中,一般多以柔软的体壁摄取溶解在寄主血液中的氧;某些水生昆虫,体内虽具有完整的气管系统,但在体壁上常无特殊的呼吸机构,可利用体壁吸取溶于水中的氧气。
二、气管鳃和直肠鳃呼吸


    气管鳃(trachealgill)是一些水生昆虫如蜉蝣目、绩翅目和蜻蜓目的稚虫,以及毛翅目的幼虫,体壁向外突出形成的叶片状或丝状构造,鳃内密布气管的分支,溶于水中的氧气和虫体内的二氧化碳,可通过气管分支与水之间的鳃壁进行交换。蜻蜓稚虫的气管鳃突出在消化道后端的直肠内,因而又特称为直肠鳃(rectalgill),可自进出于直肠腔内的水中吸取氧气。这些昆虫虽然具有呼吸效率较高的气管鳃,但体壁呼吸仍占有重要地位。在冬季,当水中含氧量较高、虫体活动减弱的情况下,单靠体壁呼吸即足以维持生命;而至夏季,水中含氧较少,虫体的活动性又较强时,就必须依靠气管鳃吸取溶解在水中的氧了。

三、物理性鳃呼吸


    某些没有特殊呼吸器官的水生昆虫,不能直接利用水中的氧气,而是以气泡或气膜利用大气中的氧气,这种特殊的呼吸方式,称为“物理性鳃呼吸”。如龙虱和仰泳蝽等的体躯腹面,有一层直立的疏水性毛,当虫体潜入水中时,在毛间可携带一层气膜或气泡,从而可满足其在水中生活数小时甚至数十小时,再到水面上来换气。在有些情况下,气泡不仅具有昆虫潜入水中时携带氧气的功能,它的供氧机制,还可使溶解在水中的氧气源源不断地渗入到气泡中去,以维持气泡的体积,与虫体内进行气体交换。因此这类昆虫可以更长时间甚至终生不到水面上换气。

四、内寄生昆虫的特殊呼吸方式


    内寄生昆虫除以体壁进行呼吸外,某些种类还常具有特殊的呼吸器官和呼吸方式。如很多寄生蝇幼虫钻入寄主体壁后,因寄主皮细胞层受到刺激而向体内扩展,使体壁向内形成一囊状构造(表皮质围鞘),包住钻入的幼虫,虫体后端的气门对着寄主体壁上的蛀孔,与大气相通。膜翅目小蜂科的某些种类,在卵的一端具有长的柄突,卵产于寄主体内后卵柄露于体外,幼虫在寄主体内孵化后,将身体末端伸入到卵壳内,以虫体后端的气门通过卵柄与外界进行气体交换。

人体消化系统


人体消化系统

人体消化系统由消化道和消化腺两部分组成。

消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠(包括十二指肠、空肠、回肠)和大肠(包括盲肠、阑尾、结肠、直肠)。十二指肠以上的消化道,我们通常称为上消化道,十二指肠以下的消化道则被称为下消化道。消化腺包括唾液腺、肝、胰腺以及消化管壁上的许多小腺体,其主要功能是分泌消化液。   

一、消化道由口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠和肛门组成。

二、消化腺包括唾液腺、肝、胰腺以及胃腺、肠腺等。

  1. 唾液腺包括腮腺、舌下腺和下颌下腺三部分。
  2. 肝是人体最大的消化腺,也是人体内物质代谢和解毒的重要器官。
  3. 胰是重要的消化腺,同时又是内分泌腺。
  4. 胃腺包括胃底腺、贲门腺、幽门腺。在胃粘膜内还有许多重要的内分泌细胞。
  5. 小肠也有许多小腺体,分泌消化酶和粘液。

人体必须从外界摄取营养物质,作为生命活动的能量来源,满足发育、生长、生殖、组织修补等一系列新陈代谢活动的需要。消化系统各器官协调合作,把从外界摄取的食物进行物理性、化学性的消化,吸收其营养物质,并将食物残渣排出体外,它是保证人体新陈代谢正常进行的一个重要系统。

消化系统的基本功能是食物的消化和吸收,供机体所需的物质和能量,食物中的营养物质除维生素、水和无机盐可以被直接吸收利用外,蛋白质、脂肪和糖类等物质均不能被机体直接吸收利用,需在消化管内被分解为结构简单的小分子物质,才能被吸收利用。食物在消化管内被分解成结构简单、可被吸收的小分子物质的过程就称为消化。这种小分子物质透过消化管粘膜上皮细胞进入血液和淋巴液的过程就是吸收。对于未被吸收的残渣部分,消化道则通过大肠以粪便形式排出体外。

在消化过程中包括机械性消化和化学性消化两种形式。

食物经过口腔的咀嚼,牙齿的磨碎,舌的搅拌、吞咽,胃肠肌肉的活动,将大块的食物变成碎小的,使消化液充分与食物混合,并推动食团或食糜下移,从口腔推移到肛门,这种消化过程叫机械性消化,或物理性消化。

化学性消化是指消化腺分泌的消化液对食物进行化学分解而言。由消化腺所分泌的种消化液,将复杂的各种营养物质分解为肠壁可以吸收的简单的化合物,如糖类分解为单糖,蛋白质分解为氨基酸,脂类分解为甘油及脂肪酸。然后这些分解后的营养物质被小肠(主要是空肠)吸收进入体内,进入血液和淋巴液。这种消化过程叫化学性消化。 机械性消化

和化学性消化两功能同时进行,共同完成消化过程。

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 对反刍动物的消化系统有兴趣的可以参考以下链接:

反刍胃

牛的消化器官及特点

消化酶的作用原理


消化酶的作用原理   

     

人体的消化功能依靠胃肠运动的 机械性消化 和消化酶作用的 化学性消化 来完成。消化液中含有大量消化酶,可促进食物中糖、 脂肪、蛋白质的水解。由 大分子 物质变为 小分子 物质,以便被人体吸收利用。葡萄糖、甘油、脂肪酸、氨基酸等都是可溶解的小分子物质,可被小肠吸收。

       消化酶是人体 消化器官 分泌的消化液中所含有的物质,是一种蛋白质,主要作用是将食物分解为人体能够吸收的小分子物质。 所有的酶都是专一的,一种酶只催化另一种或一类化学反应,所以消化酶有很多种。 消化酶具有 生物活性 ,受外部环境影响很大(温度,湿度,酸碱度)等。

消化酶的特点总结

  • 消化酶是人体消化器官分泌的消化液中所含有的物质,是一种蛋白质。
  • 消化酶的主要作用是将食物分解为人体能够吸收的小分子物质。
  • 所有的酶都是专一的,一种酶只催化另一种或一类化学反应,所以消化酶有很多种。
  • 消化酶具有生物活性,其受外部环境影响很大(温度,湿度,酸碱度)等。