呼吸

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人類的呼吸系統
一隻雌性美洲短吻鱷呼吸的X光照片。

呼吸英语breathing),生物的一種生理現象,為一種生物細胞的生化作用(稱作「呼吸作用」)所呈現出來的外在生理現象,動物及植物皆有。一般人的認知,則是指高等生物,尤其是人類利用肺部吸入與呼出空氣的的過程。

氧氣動物需要空氣供給細胞新陳代謝和製造能量的來源,能量通常是透過動物所攝取中的食物澱粉所製成的葡萄糖。而把葡萄糖轉化為能量的方法有兩種,一為有氧呼吸(大部分的動物、昆蟲、細菌)和無氧呼吸(少部分的細菌)。有氧呼吸是把氧氣分子轉化為二氧化碳,從中獲取所需的能量。而呼吸的另一個重要的部份為循環系統把二氧化碳排放掉再把新的氧氣由血液送到需要的細胞。氣體交換是在肺泡中由氣體粒子被動擴散所達成的,所以不需要使用能量。當氣體溶於血液中時,左心臟把血液打到全身體各個細胞。由於肺泡呼吸的表面需要易於空氣的穿越,所以表面並不是完全乾燥的,由肺泡二類細胞英语alveolar type II所產生的液體,讓表面濕介而增加空氣的穿透力,所以呼吸會導致水分的流失,尤其是排放二氧化碳的時候。

呼吸的狀態及種類[编辑]

  • Eupnea - 安靜平常的呼吸,在正常情況下動物的自律神經系統所做的正常反應。
  • Apnea - 短暫的中止呼吸。
  • Dyspnea - 困難、費力的呼吸。
  • Tachypnea - 快速呼吸。
  • Diaphragmatic breathing - 當呼吸時隔膜所做的異常擴張。
  • Costal breathing - 呼吸時只有肋骨在動,胸口痛的時候人或動物適應性所做的動作。

呼吸原理[编辑]

當肺在和體外的空氣互相交換時,肺下方的隔膜肌肉會收縮,把隔膜往下拉,藉以增加肺的容量,由於容量和壓力的反比,所以肺裡的壓力會下降。當肺中的空氣壓力小於大氣壓力時,體外的空氣會往肺裡流,這是把空氣吸入的原理。而當肌肉放鬆時,肺的容量減少,壓力上升,空氣則會往外流。這是根據玻意耳定律

關於肺泡表面的氧氣及二氧化碳的交換稱為氣體交換。當空氣進入肺泡,它便穿透薄薄的泡壁進入血液。同時,二氧化碳血液進入肺部,排出體外。

呼吸和空氣[编辑]

成份[编辑]

氧氣是呼吸供气英语Breathing gas的重要成份。

一般最常見的呼吸供气是空氣,吸入的氣體中,體積比例如下:

除空氣外,潜水者的呼吸供气是高含氧或高含氦的氣體混合物。有時會給予住院的病人氧氣或镇痛氣體。航天服 中的氣體是純氧。由於人類需要的氧氣量不高,在氧氣濃度太高的環境可能會出現過度活動或興奮的症狀。

呼出的氣體成份如下:

呼出的氣體中水蒸氣約佔5%,也含有其他痕量氣體:數ppm氫氣一氧化碳、1ppm的,小於1ppm的丙酮甲醇乙醇(在沒有攝取酒精的情形下,若有攝取酒精,呼出氣體中會有較高濃度的乙醇及揮發有機化合物英语Volatile_organic_compounds)。細胞呼吸作用需要氧氣,其產物是二氧化碳。呼出的氣體中氧氣及二氧化碳的量會隨飲食、運動和健康情形而定。

人類每分鐘吸入和呼出約6升空氣。呼出氣體中的二氧化碳約是吸入氣體中二氧化碳的100倍。 [1]

氣壓[编辑]

在海拔較高的地區,由於上方的氣體較少,其氣壓會較海平面的氣壓要低。若呼吸空氣的氣壓過低,可能會會導致高山症缺氧

在水中呼吸到的氣體,因為有額外水的重量,其氣壓會較海平面的氣壓要高,可能會導致氮醉氧中毒減壓症

文化上的重要性[编辑]

在音樂上,管樂器的演奏和呼吸有關。可以視為是快速反覆的呼吸,打嗝哈欠噴嚏都是和呼吸有關的現象。

古代文化會用呼吸或吹氣表示生命力,例如舊約聖經中提到「 耶和華 神用地上的塵土造人,將生氣吹在他鼻孔裡,他就成了有靈的活人,名叫亞當。」(創世記2章7節《箴言》第28章第17节)。中華文化中會用「斷氣」表示死亡。而气功中,呼吸的調整是其訓練方式之一。

參見[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ 約翰·法恩登. 彩圖袖珍百科全書. 萬里書店出版. ISBN 962-14-1538-1. 

參考文獻[编辑]