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呼吸
(民國72年典藏版)
 
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呼吸

        生物體活動所需的能,來自體內之氧化作用。這是經由外界進入體內的氧與碳水化合物脂肪蛋白質作用,產生二氧化碳、水和能量;而生物體自外界獲得氧,並排出二氧化碳的過程,便是呼吸作用(Respiration)。

        單細胞的動物和體制簡單的多細胞動物,僅靠擴散作用,就能完成體內細胞與體外空氣間的氣體交換,例如水中的水螅及海綿,溶於水中的氧直接擴散入細胞,不需特殊的呼吸系統,就能完成氣體交換,稱之為直接呼吸。體制較複雜的多細胞動物,則需靠較複雜的呼吸系統,如哺乳動物的肺、魚的鰓等,以完成其氣體的交換,則稱為間接呼吸。人類的呼吸係用鼻或口將空氣吸入,經過咽、聲門、喉,再接到氣管,至胸腔時再分為左右支氣管,其末梢分叉成許多小氣管,最後到達柸狀的肺泡中。呼吸作用過程可分四個步驟:一、呼吸,氣體出入肺部的動作;二、外呼吸:氧氣和二氧化碳在肺泡內之血液與外界空氣間之交換;三、運輸:血液在身體細胞間的輸送氧氣和二氧化碳;四、內呼吸:氧氣和二氧化碳在血液與體細胞間的交換。通常人的呼吸動作,係由血液中所含二氧化碳的多寡,來刺激呼吸中樞,引起衝動,送到橫膈膜肌及肋間肌產生收縮;橫膈膜下降,肋骨上升,胸腔擴大,產生吸氣動作,使肺部充滿外界的空氣。此時,肺部的感覺神經受刺激,就送出抑制吸氣的衝動到達呼吸中樞,因而使傳到呼吸肌肉的運動衝動停止,橫膈膜肌與肋間肌便開始舒弛,使橫膈膜與肋骨恢復原位,胸腔縮小,肺部受擠壓,肺內的氣體便被壓迫出體外;當血液內二氧化碳濃度逐漸增高時,便又開始吸氣,如此週而復始,平均每分鐘約有十八次的吸呼動作。

        肺泡內滲入血液中的氧氣,與血紅素(Hemoglobin)結合成氧化血紅素(Oxyhemoglobin),經循環系統運送到全身各部分的組織,再將氧釋出;此時二氧化碳與血紅素作鬆弛的化學結合,形成碳胺血紅素(Carbaminohemoglobin)後,運輸到肺中,在肺泡中再將二氧化碳釋出,部分血漿中的水分亦與二氧化碳形成碳酸(H2CO3),然後再與鉀、鈉離子化合而形成重碳酸鹽(Bicarbonate),除在肺中將二氧化碳釋出外,此重碳酸鹽亦有調整人體組織與血液酸鹼度的功用。

        人體呼吸量,平常約五百立方公分,而肺活量則指正常呼吸之五百立方公分,再加用力吸入的二千五百立方公分之補充氣。在正常呼氣之後,再用力呼氣,尚可呼出約一千立方公分,總共約四千立方公分,但肺堣揭酗@千二百立方公分氣未呼出,故而肺臟氣體總容量約五千二百立方公分左右。(曾榮政)

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