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呼吸道

作者:汇感百科  阅读:次  类别:中国百科

    肺呼吸时气流所经过的通道。有肺脊椎动物的呼吸道分上、下两部:鼻、口、咽和喉合称上呼吸道。气管及其以后一分再分的管道,合称为下呼吸道,或称为气管树。气管树是随着动物的进化逐渐复杂化的。如发育完成的蛙的气管只分出两条支气管;而人类气管经过多级支气管,直至分支到终末细支气管,然后进入肺泡管和肺泡,可以交换气体。鸟类的气管树不仅通入肺而且和多个气囊相连(见呼吸)。初级支气管向四周发出多支次级支气管,并和腹气囊相连;有的次级支气管分别和颈气囊、前胸气囊等相连;有的次级支气管和肺相连,进入肺后分成三级支气管,三级支气管彼此相通成网。鸟类的次级支气管相当于哺乳类的终末细支气管,而三级支气管相当于哺乳类的肺单位,是血液和空气交换气体的地方。整个呼吸道只接受体循环的血液供应,而不接受肺循环的血液供应,呼吸道的内表面没有呼吸性上皮细胞,对于气与血之间的气体交换过程毫无作用,称解剖无效腔。解剖无效腔的容积,在中国的成年男性约为128毫升,在女性约为120毫升。

    整个呼吸道内表面都分布有分泌液和纤毛(鼻孔、咽后壁和声带粘膜除外),所以,它能温暖(或冷却)、湿润和净化吸入的空气,对于呼吸器官和人体有着保护作用。下呼吸道的管壁内横亘有平滑肌纤维,这些肌纤维的活动状况直接关系到下呼吸道的口径(尤其是缺乏软骨的膜性细支气管),因此,关系到呼吸的气流阻力。

    呼吸道的保护功能  呼吸道粘膜的上皮细胞间隙中有杯状细胞分泌粘液;粘膜下层中有粘液腺分泌粘液和浆液。这些分泌液在呼吸道的内表面形成约 5微米厚的粘液层,其中含有免疫球蛋白。粘液腺的分泌受迷走神经支配。杯状细胞的分泌因机械的或化学的直接刺激而增加。慢性刺激(如慢性支气管炎)还可使杯状细胞与粘液腺细胞增生,使粘液分泌增加。

    当吸入的空气经过鼻腔时,其中较大的粉尘粒粘着在附有分泌液的鼻毛和鼻腔粘膜表面;在曲折的鼻道和多褶的鼻腔粘膜以及咽喉的粘膜中,有丰富的血管和充足的血流以及粘膜的分泌液,它们可以温暖或冷却吸入的空气,使之达到体温水平;上呼吸道的分泌液还可以湿润吸入的空气,使之受到水汽饱和。吸入气中较小的颗粒粘着在下呼吸道内表面的分泌液上,从而被排出体外。

    粘有异物颗粒的呼吸道分泌液,凭借呼吸道粘膜的纤毛运动而被排出。由于呼吸道粘膜的每个上皮细胞约有200条纤毛,纤毛长约6~17微米,浸浴于粘膜表面的分泌液中,经常进行规则而协同的摆动,向咽部方向摆动时坚挺有力而快速,向相反方向摆动时弯曲柔软而缓慢,这样,纤毛顶部的粘膜层连同粘着的异物颗粒,都朝着咽部推移,每次纤毛摆动推移16微米,每秒钟摆动20次,可推移320微米。然后经口吐出,或被咽下。纤毛运动需要适当的条件,如粘膜过于干燥或分泌过多,都不能有效地进行运动;如吸烟过多或吸入有害气体,或受病原体感染等,都可抑制纤毛运动,甚至引起上皮细胞脱落,从而破坏呼吸道的保护功能。呼吸道粘膜下层有丰富的传入神经末梢,能感受机械的或化学的刺激,引起喷嚏和咳嗽等反射,以高速度的气流把呼吸道的异物排出口、鼻之外。

    呼吸道的气流阻力  在呼吸道的不同部位,其口径和内壁的几何形状是各不相同的,当一定的粘滞性与密度的气体通过呼吸道时,气体在呼吸道各部分的气流类型是不同的,可分为湍流和层流两种。在上呼吸道和在气管分成主支气管之处,管腔口径的变化比较突然(尤其在声门上下),管腔内表面又凹凸不平(尤其是鼻腔),加上这些部位的气流速度较高,所以气流是属于湍流。克服湍流引起的呼吸道气流阻力是需要一定的压力差的。气管以下的下呼吸道的口径随着它频繁地分枝而逐渐变小,其总截面积随分枝而增大,气流速度随着分枝而减慢。所以在主支气管以下的气流是属于层流。克服层流引起的呼吸道气流阻力也需要一定的压力差。直接测定呼吸道各部位的气流阻力表明,总阻力表明,仅有10%是来自直径小于2毫米的细支气管内,大部分的阻力则在鼻腔(5%)、声门(25%)和气管及支气管 (15%)。影响小呼吸道的口径从而影响其气流阻力的因素如下:

    小呼吸道内外的压力差  吸气时小呼吸道外的胸内负压加大,使小呼吸道的内压相对地大于其外压,这样小呼吸道内外压力差增大,使得小呼吸道扩张,并减小它的气流阻力。平静呼气时,胸内负压减小,使小呼吸道内外压力差也减小,因而使小呼吸道回缩,并加大它的气流阻力。用力呼气时,由于小呼吸道外的胸腔内压急剧地增加,并超过小呼吸道的内压,此时小呼吸道内外的压力差挤压小呼吸道(尤其在膜性细支气管),因此加大呼气的困难。

    呼吸道平滑肌的收缩与粘液分沁过多  此二者都是减小支气管口径和增加呼吸道阻力的重要因素。如迷走神经、胆碱能受体兴奋剂、组胺、5-羟色胺、缓激肽,以及过敏反应中某种“慢作用物质”,都能使之强烈收缩与分泌。相反,交感神经、β-肾上腺素能受体兴奋剂、氨茶碱等,都可引起支气管平滑肌的舒张,降低呼吸道的气流阻力。吸气时,呼吸道气流阻力还随支气管平滑肌的紧张性降低而减小;呼气时,呼吸道气流阻力还随支气管平滑肌的紧张性升高而增大。抽烟或强烈的化学性刺激,可引起支气管平滑肌的反射性收缩,增加呼吸道的气流阻力。

    参考书目

    上海第一医学院:《人体生理学》,人民卫生出版社,北京,1978。

    J.H.Comroe Jr.,Physiology of Respiration,Yearbook Medical Publishers, Chicago, 1974.

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