肺的结构与功能
空气经气管、支气管与细支气管到达数以百万计的肺泡,肺泡的大表面积、薄壁、湿润内壁与丰富的血液供应使气体交换高效进行。
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肺是呼吸系统的主要器官。空气经过一系列分支的气道后才到达肺泡,气体在肺泡中与血液进行交换。
组成与功能
| 部分 | 功能 |
|---|---|
| 喉 | 位于气管顶端的发声器官;内含声带 |
| 气管 | 由软骨环支撑保持张开的通气管;内壁覆有纤毛与黏液,能截留尘埃与微生物 |
| 支气管 | 气管的分支,各自通向一侧肺 |
| 细支气管 | 更细小的分支管道,把空气送往肺部更深处 |
| 肺泡 | 微小的气囊,是空气与血液间进行气体交换之处 |
| 横膈膜 | 位于肺下方的肌肉层,吸气时收缩变平以把空气吸入 |
| 肋间肌 | 肋骨之间的肌肉,呼吸时带动胸廓运动 |
| 胸膜 | 包在肺外的薄膜;两层之间的液体在肺运动时减少摩擦 |
结构如何与功能相配
肺泡的结构使气体交换尽可能高效。每侧肺中有数以百万计的肺泡,提供极大的总扩散表面积。
每个肺泡壁只有一个细胞那么厚,使氧气与二氧化碳只需扩散很短的距离。肺泡内表面湿润,让气体能先溶解再扩散穿过管壁,每个肺泡外还围绕着密集的毛细血管网,不断把血液带走,维持陡峭的浓度梯度,使扩散能持续快速进行。
- 每侧肺中有数以百万计的肺泡,为气体扩散提供极大的总表面积。
- 每个肺泡壁只有一个细胞厚,旁边的毛细血管壁也只有一个细胞厚,因此氧气与二氧化碳的扩散距离很短。
- 肺泡内表面湿润,气体先溶解再扩散穿过管壁。
- 密集且血流不断的毛细血管网持续把氧气带走、把二氧化碳带来,维持陡峭的浓度梯度。
- 肺泡壁富有弹性,呼气时回缩,有助把空气推出肺部。
相关过程
肺牵涉三个相互关联,却容易混淆的概念。呼吸(通气)是空气进出肺部的物理运动,由横膈膜与肋间肌改变胸腔的容积与压力来驱动。
气体交换是氧气由肺泡扩散进入血液、二氧化碳由血液扩散进入肺泡。细胞呼吸(呼吸作用)则又不同:它发生在每个体细胞内,氧气在此被用来把葡萄糖中的能量以ATP形式释放,并产生由血液带回肺部的二氧化碳。
呼吸(通气)只是供应氧气、排走二氧化碳,使细胞呼吸得以进行。
常见标注错误
考试风格例题
题目。图中显示一个肺泡紧邻一条毛细血管。
(a) 说出由肺泡扩散进入血液的气体,以及朝相反方向扩散的气体。(b) 解释使气体交换快速进行的两项肺泡特征。
(c) 解释毛细血管中的血流如何帮助氧气持续扩散进入血液。(d) 说出呼吸(通气)与呼吸作用之间的一项区别。
参考答案。(a) 氧气由肺泡扩散进入血液,二氧化碳由血液扩散进入肺泡。
(b) 肺泡壁只有一个细胞厚,提供短的扩散距离,且肺泡数以百万计,提供大的总表面积;其湿润内壁也让气体先溶解再穿过(任答两项)。(c) 流过的血液不断把刚扩散进来的氧气带走并带来二氧化碳,因此肺泡与血液之间氧气的浓度梯度保持陡峭,使扩散持续快速。
(d) 呼吸(通气)是空气进出肺部的物理运动,而呼吸作用是细胞内把葡萄糖中的能量以化学方式释放(通气不等于呼吸作用)。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
肺泡有哪些适应有助高效进行气体交换?
气管中的软骨环有什么作用?
呼吸(通气)与呼吸作用有什么区别?
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