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大脑控制呼吸 名为呼吸的奇迹(第2页)

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肺就像个气球

那么,空气又是怎样进出肺部的呢?

人们很容易认为肺本身具有扩张的能力,但事实并非如此。

肺就像气球一样,自身没有主动变形的能力。

想象这样一个模型——将塑料瓶从中间切开,再在切口覆盖一张薄膜,将上方的瓶嘴打开,放入两个气球并插上可以进出空气的小管。

这个模型中的气球就是肺,通向气球的分叉管是气管,底膜是横膈膜,塑料瓶内的空间对应的是胸腔。

向下牵拉底膜时,塑料瓶内的气压降低,空气从外部进入气球,气球会膨胀,直到气球内的气压与塑料瓶内的气压相等,这就是吸入空气时肺的运动。

反之,如果松开底膜,塑料瓶内的气压就会恢复到原来的状态,气球内的空气会顺势排出去,这就对应呼气时肺的运动。

换句话说,肺本身不会自行调整大小,但肺会随着胸腔内的气压变化而膨胀或收缩。

在这个模型中,只有底膜调节内部容积,但对于人体来说,参与其中的不只有膈膜,构成胸廓的肌肉也可以调节胸腔的容积。

以图中的模型来说的话,就是塑料瓶本身的壁面也可以大幅扩展。

如果你深吸一口气,会发现肋骨向上、向外扩张,前胸隆起。

呼吸的原理

剧烈运动时,肩部肌肉也能对胸廓起扩张作用。

回想一下运动员奔跑时抬起和放下肩膀的情形,是不是就很容易理解了。

呼吸运动的信息通过神经传递到呼吸中枢,中枢根据这些信息实时判断“此时吸入或呼出了多少气体”

,并发出适当的命令,调节呼吸节律。

横膈膜在图中是一层薄薄的“膜”

,而且名称中也包含“膜”

这个字,但它实际上是一块厚厚的肌肉。

相信不少人在烤肉的时候见过它。

就像里脊和肋条一样,从外观上看无疑就是肌肉。

就像之前所说,在想象一个器官的形态时,烤肉的菜单可以帮上很大的忙。

人类不过是种类繁多的脊椎动物之一,人体器官的形状自然与其他动物的器官非常相似。

我们外科医生经常会让做手术的患者和他的家人看一眼切除的器官(实物或照片)。

尤其是那些看到切开的小肠或大肠的人,会莫名其妙地联想到“牛肚”

——它们的形状简直一模一样。

哪怕是第一次看到人体器官,你也还是会有似曾相识的感觉。

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