上气不接下气

你的肺是如何工作的?
2021年3月5日
由。
生产亚当•墨菲

LUNGS-ANATOMICAL

图片显示的是一对肺。

分享

你的肺里发生了什么让氧气进入体内,二氧化碳排出体外?Stefan Marciniak的有用答案意味着我们不必屏住呼吸……

在这一集里

图片显示的是一对肺。

裸体:上气不接下气
Stefan Marciniak,剑桥大学

你的肺里发生了什么让氧气进入体内,二氧化碳排出体外?Stefan Marciniak的有用答案意味着我们不必屏住呼吸……

大多数生物需要与环境交换氧气和二氧化碳等气体。人类通过呼吸来做到这一点。在休息时,一个成年人大约每分钟呼吸12次,每次呼吸500毫升左右,这样我们每分钟就有6升空气进出身体。

我们需要移动空气,因为我们不断地消耗氧气来保持身体的活力,我们会产生二氧化碳作为废物。如果我们没有得到足够的氧气,我们就不能燃烧糖和脂肪,这是我们的燃料,我们会窒息——首先大脑停止工作,我们会昏倒,因为它需要太多的能量,但随后身体的其他系统开始失灵。

如果我们的血管只是充满了水,那就不是一个很好的系统。每升水只能携带约3毫升溶解氧。幸运的是我们还有血。我们的血液中有专门的红细胞,里面装满了一种叫做血红蛋白的蛋白质。这种蛋白质与氧气结合,使血液中溶解的氧气量增加到每升200毫升左右。顺便说一句,血红蛋白赋予血液颜色——当血液携带氧气时,它会从暗红色变成鲜艳的鲜红色。

为了让氧气进入我们的血液,肺是由数百万个叫做肺泡的小气囊组成的,每个肺泡周围都有血管。每次我们吸气时,这些囊中的空气都会得到更新,更多的氧气会扩散到周围的血液中。心脏将这些含氧血液泵入我们的组织,在那里较低水平的氧气和较高水平的二氧化碳导致血红蛋白释放氧气,然后扩散到需要氧气的细胞中。

另一方面,二氧化碳在细胞燃烧燃料时不断产生,但与氧气不同,它是一种可溶性气体,因此可以很容易地在血液中携带。但问题是,它是酸性的。液体中溶解的二氧化碳越多,酸性就越强。使我们身体正常工作的化学反应取决于保持在特定限度内的酸度。如果我们的身体变得太酸(比如因为我们停止呼吸而产生二氧化碳),我们的身体就会开始出现故障。另一方面,如果我们呼出太多的二氧化碳,我们的血液就没有足够的酸性,导致不同的问题,比如神经失火。这就是为什么换气过度(呼吸太快)会让我们感到手和嘴周围发麻。当我们焦虑时,这种情况就会发生,只会让我们感觉更糟。我们呼吸的大部分气体是氮气,它占空气的80%。氮是惰性的,但在高压下它可以溶解到血液中。 This happens during SCUBA diving and is why divers have to surface very gradually. As they ascend slowly at the end of a dive, the nitrogen dissolved in their blood can be breathed out harmlessly. But if they come up too quickly, bubbles form in tissues including joints (like bubbles forming when you open a bottle of fizzy-drink). This causes severe pain that makes the diver double over – you may have heard of this as the “the bends”.

但是,如果所有关于“弯曲”的讨论让你有点紧张,放松并深呼吸,你的肺知道它们在做什么。

评论

添加注释