呼吸系统功能与构造

呼吸系统是执行机体和外界进行气体交换的器官的总称。呼吸系统的功能主要是与外界的进行气体交换，呼出二氧化碳，吸进新鲜氧气，完成气体吐故纳新。呼吸系统由传送气体的呼吸道和进行气体交换的肺两部分组成。呼吸道包括鼻腔、咽、喉、气管和各级支气管。临床上把喉以上的呼吸道称为上呼吸道，上呼吸道感染，就是指鼻、咽、喉等部位的感染性炎症。喉以下的部位称为下呼吸道。呼吸道的壁内有骨或软骨支持以保证气流的畅通。机体与外界环境进行气体交换的过程称为呼吸。气体交换地有两处，一是外界与呼吸器官如肺的气体交换，称肺呼吸（或外呼吸）。另一处由血液和组织液与机体组织、细胞之间进行气体交换（内呼吸）。

（一）呼吸系统主要器官及功能

1．肺　肺主要由反复分支的支气管及其最小分支末端膨大形成的肺泡共同构成，肺泡是人体与外界不断进行气体交换的场所。肺是机体与外界进行气体交换的器官，也是一个重要的代谢器官。其功能一为调节气道阻力，就是控制进出肺的气量、速度和呼吸功能；二是加温、湿润和过滤功能，即是使外界冷、干、脏的空气通过呼吸道丰富的毛细血管、饱和的水蒸气和分泌丰富的黏液以及纤毛不停摆动来完成的。由于肺的生理的特性，加之肺是一个除皮肤外，时刻与外界接触又不能“休息”的器官，总面积这样大，功能又如此复杂，又容易受到伤害。与机体各系统、各器官相比，各种致病因素对肺的伤害也是很突出的。呼吸系统疾病是全球性主要病残和致死原因，也是我国人民的常见病、多发病。最近有资料显示，仅慢性阻塞性肺病（COPD），占我国15岁以上人口的3%，患者至少有2　500万。近年来人员死因调查，不论在城市还是农村，由呼吸系统疾病所致死亡的人数始终是我国人群死因的头几位。农村人口死因第一位的仍然是呼吸系统疾病。近些年来，慢性支气管炎、肺气肿、肺心病、支气管哮喘、流行性感冒、肺结核、肺炎、肺癌、军团病、禽流感、职业性肺损害等疾病一直困扰着人的健康。尤其是2003年的SARS病，它的靶器官也首选肺。因此，我们应善待它，呵护好了，就是呵护自己的健康，就是在维护自己的生命。然而，要护好自己的肺，办法是很多的，除了良好自然环境，优秀的空气质量外，更重要的是要了解一些常见呼吸系统疾病的知识，注意维护和锻炼呼吸功能，有了肺部疾病时要及时治疗，避免一些对呼吸道有害的因素。

2．鼻　鼻是气体进出的门户，也是嗅觉器官，它包括外鼻、鼻腔和开口于鼻腔的鼻旁窦三部分。外鼻由骨和软骨作为支架。鼻腔以骨和软骨为基础构成，鼻腔由鼻中隔分为左、右两个。每一个鼻腔的外侧壁有上、中、下3个鼻甲突入鼻腔。各鼻甲的下方是相应的上、中、下3个鼻道。下鼻道的前方有鼻泪管的开口。鼻腔的前部叫鼻前庭，生有鼻毛，以阻挡外来的灰尘。鼻腔内面的黏膜叫鼻黏膜。鼻黏膜与咽腔、鼻旁窦的黏膜相连续。除鼻前庭外，鼻黏膜为假复层柱状纤毛上皮。在上鼻甲及其相对的鼻中隔部分的黏膜内有双极的嗅细胞，感受嗅觉，故称嗅部。鼻腔黏膜的上皮下有丰富的血管网，特别在下鼻甲和鼻中隔的前下方分布更为稠密。在下鼻甲和鼻中隔前下方受到撞击、干燥或炎症时，易发生出血，故此处被称为鼻腔的出血区。鼻旁窦与鼻腔相通，黏膜又相连续，故鼻腔黏膜感染时，易波及到鼻旁窦，引起鼻窦炎。耳旁窦参与湿润和加温吸入的空气，并起发音共鸣的作用。

3．喉　喉是上呼吸道的组成部分，又是发音器官，喉上方接咽，下与气管相连。喉由作为支架的软骨和连接软骨的韧带及肌肉共同构成。喉的软骨主要有甲状软骨、环状软骨、会厌软骨等。喉的内腔称喉腔，腔的中部有两对由黏膜形成的前后走向的皱襞。上面的一对皱襞叫室襞，又称假声带，下面的一对皱襞叫声襞，又称声带，两侧声带之间的纵行裂隙叫声门裂，为气体通道。喉肌的舒张或收缩可以扩大或缩小声门裂。喉腔黏膜下层结缔组织比较疏松，急性发炎时易引起水肿，造成呼吸困难，甚至窒息，可危及生命。

4．气管及支气管　气管位于颈前正中，食管之前，上与喉的环状软骨相连，向下进入胸腔，在平胸骨角的高度分为左、右支气管。支气管经肺门进入左、右肺。气管内衬有黏膜，其上皮为假复层柱状纤毛上皮。夹有杯状细胞，纤毛细胞顶部纤毛顶部的纤毛平时向咽部颤动，以清除尘埃和异物，保持空气清洁，杯状细胞是具有分泌蛋白质特点的细胞。

（二）组织与血之间的气体交换

在组织中，气体交换的一般规律和在肺泡中一样。组织在代谢过程中不断耗氧和产生二氧化碳，所以组织内氧分压低于动脉血的氧分压，而二氧化碳分压高于动脉血的二氧化碳分压，因而氧由动脉血向组织扩散，二氧化碳由组织扩散入动脉血液。所以，在动脉血流经组织后，其氧含量降低，二氧化碳含量增加，血液由原来的鲜红色变成了暗红色，成为静脉血。血液的气体运输就是将肺吸入的氧经动脉血运送到全身各组织细胞，又将各组织细胞所产生的二氧化碳运送到肺部。因此，血液的气体运输包括氧的运输和二氧化碳的运输两大功能。

（三）呼吸运动

随着胸廓的扩张和回缩，空气经呼吸道进出肺称为呼吸运动。肺的舒缩完全靠胸廓的运动。胸廓扩张时，将肺向外方牵引，空气入肺，称为吸气运动。胸廓回缩时，肺内空气被排出体外，称为呼气运动。由于呼吸运动的不断进行，便保证肺泡内气体成分的相对恒定，使血液与肺泡内气体间的气体交换得以不断进行。

正常成年人在安静状态下呼吸时，每次吸入或呼出的气量称为潮气，平均为400～500ml。每分钟出入肺的气体总量称为每分通气量，它等于潮气量和呼吸频率的乘积。正常成年人在安静状态下的呼吸频率为每分钟16～18次，所以每分通气量6～8L。适应体力活动需要而加强呼吸时，每分通气量可达70L。正常人在平和呼气之后，如再做最大呼气称为补呼气，为1～1．5L。在平和吸气之后，如再做最大吸气，称为补吸气，为1～1．8L。潮气、补呼气、补吸气三者之和称为肺活量，男性约为3．5L，女性约为2．5L。它是1次肺通气的最大范围，可以反映肺通气功能的储备力量及适应能力。肺活量的大小与人的身高、胸围、年龄、健康情况有关。肺活量并不等于肺内所容纳的全部气体量，即便在被呼气之后，肺内也还余留着一部分气体不能完全呼出，称为余气。健康青年人的余气为1～1．5L。人们每次吸入的空气，从鼻腔到细支气管这段呼吸道内的气体，不能与血液进行气体交换。为气体交换的无效腔，其容量在成人约为150ml。例如，每次吸入500ml新鲜空气，实际上只有大约350ml进入肺泡参加气体交换，其余的停留在无效腔中不起作用。因此，从气体交换的效率来看，呼吸的深度极为重要。深而慢的呼吸，其效率要高于浅而快的呼吸。1次深呼吸的效率约为平和呼吸时的10倍以上。

呼吸运动是许多呼吸肌的协同性活动。呼吸肌的活动受呼吸中枢通过有关的躯体神经来支配。正常人的自动的、有节律性的呼吸是受呼吸中枢的反射性调节的。若呼吸中枢的兴奋状态发生改变，呼吸的节律和深度也会随之改变。

（四）呼吸系统的防御功能

人每天吸入的空气在10　000L以上，其中可能含有大量微生物、有害的粉末或毒物，这些可成为肺部炎症、肿瘤及全身性疾病的原因。所幸的是肺和呼吸道的防御功能可将这些致病因子排出、灭活及清除。当吸入的致病因子过多或作用过强，或肺的防御功能降低时，就可能发生疾病。呼吸系统的防御功能包括非特异性防御和特异性防御。

1．非特异性防御机制　吸入空气中悬浮的固体颗粒和有害气体，一部分随呼气运动呼出，一部分沉积于呼吸道或肺泡上皮表面，由防御机制将其清除。

2．特异性防御机制　特异性防御机制即抗原－抗体免疫反应。所谓抗原就是能够引起产生特异性抗体的物质。抗原作用于呼吸道，数小时仅可引起呼吸道局部的免疫反应，抗原量大时可引起全身性免疫反应。