呼吸系统的解剖结构
鼻腔和鼻子
空气通过鼻腔进入人体的呼吸道,鼻腔是呼吸系统的主要外部入口。面部有一个由软骨、骨骼、肌肉和皮肤构成的解剖结构,为鼻腔提供支撑和保护。鼻腔内部有毛发和黏膜,内部是一个空腔。在到达肺部之前,空气首先进入鼻腔,在那里被加热、湿润和过滤。鼻腔内的黏液和毛发可以阻挡灰尘、霉菌、花粉等污染物进入身体的内部器官。呼出的湿润空气会通过鼻子重新进入鼻腔。
嘴巴
口腔是呼吸道的第二个外部入口,位于口腔内部。在正常生活中,鼻腔承担了大部分的呼吸功能,但在需要时,口腔可以补充甚至替代鼻腔的功能。由于空气从口腔进入身体的路径较短,因此通过口腔进入肺部的空气无法像通过鼻腔进入的空气那样得到充分的加热和湿润。此外,口腔内没有毛发或黏性黏液来过滤空气。通过口腔呼吸,由于路径较短且直径较大,空气可以更快地进入体内。
咽部
除了是一个肌肉构成的通道(即咽部)之外,咽部还包括食道和喉部,它们分别位于食道和喉部的上端。咽部的这三个部分由不同的膜隔开:鼻腔、口咽部和喉咽部。鼻腔位于鼻腔的后方,负责产生空气,这些空气通过鼻咽部被吸入体内,随后空气经过位于口腔后方的口咽部。口咽部是空气从口腔进入咽部的入口。接着,空气在会厌的作用下被引导至喉咽部,最终进入喉部。会厌位于气管和食道之间,是一块有弹性的软骨结构。它会覆盖食道的开口,确保在吞咽时空气能够顺利进入气管,同时防止食物误入气管导致窒息。
喉
除了连接喉咽部和气管外,喉部还被称为“声带”。喉部位于甲状软骨的前方以及气管的上方,处于颈部前部区域。喉部由多个软骨结构组成。在吞咽过程中,会厌作为喉部的保护盖。位于会厌下方的是甲状软骨,由于其在男性中的明显外观,也被称为“喉结”。甲状腺激素负责维持喉部的开放状态并保护声带。环状软骨位于甲状软骨的下方,从后方支撑喉部并保持其开放状态。声带是喉部特有的结构,它们与软骨一起使人体能够发出与说话和唱歌相关的声音。声音是通过声带中的黏膜振动产生的。声带的振动速度和张力不同,从而决定了音高的不同。
气管
气管(或称风管)内部有五圈透明软骨。其内表面由假复层纤毛柱状上皮细胞构成。气管将喉部和支气管连接起来,使空气能够从颈部流入胸腔。由于气管由软骨环构成,这些软骨环确保了气道的持续开放。为了适应进入食道的大量食物,软骨环的开口朝向后方。简而言之,气管的作用是提供通往肺部的气道。气管上皮细胞还会分泌黏液,以防止灰尘和其他污染物进入肺部;这些黏液通过附着在上皮细胞表面的纤毛被输送到胃肠道。
支气管和细支气管
气管的下端分为左右两条支气管。左右支气管在进入肺部之前会进一步分裂成更细小的次级支气管。这些支气管是空气进入肺部的通道。左右肺叶通过次级支气管获得空气供应。在每个肺叶内部,三级支气管会再分裂成许多更细小的分支。从三级支气管中还会分出许多更细小的支气管,这些支气管遍布整个肺部。还有一些更细小的分支称为终末支气管,它们从主支气管延伸出来。肺部的肺泡通过数以百万计的终末支气管获得空气供应。在支气管和细支气管不断分支成树状结构的过程中,气道的壁开始发生变化。由于其内部有许多C形的软骨环,气道的横截面呈现出扁平的圆形或D字形。随着支气管的进一步分支,软骨环之间的距离变宽,同时气道壁中积累了更多的平滑肌和弹性蛋白。支气管与细支气管的一个主要区别在于:细支气管完全不含软骨。细支气管由平滑肌和弹性蛋白构成,因此它们更加柔韧且具有收缩能力。
肺部解剖结构
肺是位于胸腔内、膈肌正上方的大型、多孔的器官,分别分布在心脏的两侧。每个肺都被胸膜包裹着,胸膜为肺的扩张提供了空间,并在肺与外界之间形成了负压环境。这种负压使得肺在放松时能够被动地吸入空气。左肺的体积略小,其形状也与右肺不同,因为心脏偏向左侧。由于这些结构上的差异,左肺的体积确实比右肺小,左肺只有两个肺叶,而右肺有三个肺叶。肺的内部由超过3000万个微小的气囊(称为肺泡)以及复杂的毛细血管网络构成。肺泡位于细支气管的末端,呈杯状结构,周围环绕着毛细血管。肺泡的内壁覆盖着一层薄薄的鳞状上皮细胞,这种结构使得进入肺泡的空气能够与流经毛细血管的血液进行气体交换。
肌肉呼吸
围绕肺部的肌肉负责控制空气的呼出和吸入。人类通过膈肌进行呼吸,膈肌是一层薄薄的骨骼肌,构成了胸腔的底部。当膈肌收缩时,它会向下移动到腹腔中,从而扩大胸腔容积,增加肺部的容量。呼气时膈肌放松,使肺部能够排空空气。当膈肌收缩或扩张时,几组肋间肌也会帮助肺部扩张和收缩。在肋骨的内侧和外侧空间中,分别存在两组肋间肌:较深层的肋间肌位于肋骨的中间位置,它们通过压缩胸腔来迫使肺部排出空气;而表层的肋间肌则位于肋骨的表面,它们的作用是提升肋骨,使更多的空气能够进入胸腔和肺部。