第五章呼吸系统

第五章 呼吸系统【学习目标】1了解呼吸系统的组成概况；2了解肺的形态、位置和结构；3了解肺的血管；4掌握肺小叶的微细结构与气血屏障的概念；5了解体育运动对呼吸系统的影响。第一节 概述呼吸系统respiratory system由呼吸道和肺组成。呼吸道是传送气体的通道，包括鼻、咽、喉、气管和支气管。鼻是呼吸系统的起始部分；口咽和喉咽是呼吸和消化道的共同通路；喉不仅是呼吸通道，还是发音器官；气管和主支气管输送气体；肺由肺泡及肺内各级支气管组成， 是容纳气体和进行气体交换的主要场所（图51）。图51 呼吸系统模式图在日常生活和体育运动中人体需要不停地从外界吸进氧气，呼出体内产生的二氧化碳。机体在进行新陈代谢过程中，不断从外界吸入氧，并将代谢过程中所产生的二氧化碳排出体外，这一过程称为呼吸。呼吸是生命活动的重要特征之一。第二节 呼吸道通常把鼻、咽、喉称为上呼吸道，把气管、支气管及其在肺内各级支气管称为下呼吸道。呼吸道为中空性器官，是气体进出肺的通道。一、鼻鼻nose是呼吸道的起始部分，是气体出入人体的主要通道。它具有净化空气，调节空气温度、湿度，感受嗅觉以及对发声起共鸣等作用。鼻分为外鼻、鼻腔和鼻旁窦三部分。（一）外鼻外鼻extemal nose由鼻骨和数块软骨做支架，表面覆以皮肤构成。位于颜面中央，呈锥体形。上端叫鼻根，向下移行为鼻背，下端叫鼻尖，鼻尖两侧膨大称为鼻翼。呼吸困难的病人有鼻翼煽动的症状。外鼻上部的支架是骨，下部的为软骨。（二）鼻腔鼻腔nasal csvity是由骨和软骨围成的空腔，内面衬以粘膜。它被鼻中隔分为左右两部，各部分别向前经鼻孔和外界相通；向后经鼻后孔和鼻咽相通。鼻腔分前部的鼻前庭和后部的固有鼻腔。鼻前庭为鼻翼所包围的空间，内面被覆以皮肤，长有鼻毛，可以阻挡尘埃；固有鼻腔是鼻腔的主要部分。在外侧壁有上、中、下鼻甲将鼻分隔出上、中、下三个鼻道。固有鼻腔内面覆以粘膜，粘膜因结构和机能不同，分为嗅部和呼吸部。嗅部位于上鼻甲及与其相对的鼻中隔处，内含嗅细胞可以感受气味；呼吸部为嗅部以外的部分，粘膜内含有丰富的血管和粘液腺，具有调湿、加温空气的作用。粘膜上皮为假复层纤毛柱状上皮，纤毛定向摆动可使粘液向咽部移动，粘液可冲刷粘膜表面。【知识与应用】鼻是呼吸道的门户，鼻孔上带皮肤的那一部分长有鼻毛，能挡住来自空气中的细菌和尘埃，鼻粘膜能分泌粘液，粘膜上长有纤毛，它经常摆动，能把粘液、粘住的细菌和尘埃变成鼻涕清除出去。膜下有丰富的血管，能散发热量，调节吸入空气的温度。因此，在安静时或从事轻微劳动或运动时，尽量用鼻子吸气。（三）鼻旁窦鼻旁窦paranasal sinuses又称副鼻窦，包括上颌窦、筛窦、额窦和蝶窦，是位于鼻腔周围颅骨内的含气腔，有孔与鼻腔相通。鼻旁窦的粘膜与鼻腔粘膜连续，因此，鼻旁窦在协助调节吸入空气的温度、湿度上起重要作用，对发音还有共鸣作用（图52、图53）。图53 鼻外侧腔示意图图52 鼻旁窦投影图【知识与应用】 鼻唇沟是上唇和颊部分界的体表标志，左、右两侧鼻唇沟构成“面部危险三角”的两条边。所谓“面部危险三角”是指从鼻梁的根部到两口角之间的三角形区域，其危险性在于：颜面部的浅静脉没有静脉瓣，血液可以上下流通，如果面部发生炎症，尤其在该三角区域内有感染时，细菌很容易沿着血管网扩散入颅内，引起颅内感染而危及生命。因此，对于正处于青春发育期的青年学生，应杜绝经常拔鼻毛、捏挤以及用不洁器具挑刺鼻尖及其周围粉刺的不良习惯，以减少皮肤感染机会，避免严重的情况发生。二、咽咽pharynx详见消化系统。三、喉喉larynx既是呼吸通道，又是发音器官。（一）喉的位置喉位于颈前部正中，上界平对第4、5颈椎之间，下界平对第6颈椎体下缘。喉向上连于咽部，向下通气管，当吞咽、发音时上下移动。喉的两侧有血管、神经和甲状腺的侧叶。（二）喉的构造图54喉前后示意图喉由软骨、韧带和喉肌构成。喉的软骨主要有甲状软骨、环状软骨、会厌软骨和杓状软骨等（图54）。甲状软骨1块，前上部突出称为喉结，成年男子显著。环状软骨1块，呈环状，位于甲状软骨下方。会厌软骨1块，呈叶片状，借韧带连于甲状软骨中间部分上缘的后面，吞咽时软腭和悬雍垂上提，封住鼻腔，会厌软骨盖住喉口，使食物不会误入鼻腔也不会呛入气管，呼吸时悬雍垂下垂，会厌抬起，使鼻腔到气管间的空气通道畅通，如吞咽时说笑食物会误入气管而引起咳嗽。杓状软骨两块，位于环状软骨后部上方，是一些喉肌的附着处。（三）喉肌喉肌是指附着于喉软骨上的骨骼肌，具有使声门裂开大或缩小、声带紧张或松弛的作用，发音越高声带拉得越紧，声门裂也越窄。（四）喉腔图55喉内部结构示意图喉腔内面的粘膜是咽粘膜的延续。喉粘膜在喉腔中部的壁上突向腔内形成前后走行的两对粘膜皱襞。上方的一对称前庭襞vestibular fold，两侧前庭襞之间的裂隙称前庭裂。下方的一对称声襞vocal fold （声带），两侧声襞之间的裂隙称声门裂，与发音有关，它是喉腔最狭窄处。当气流从胸腔冲出振动声襞（声带）时，可发出声音。喉腔借前庭裂和声门裂分为上、中、下三部分（图55）。前庭裂以上部分称喉前庭；前庭裂与声门裂之间的部分称喉中间腔；声门裂以下的部分称声门下腔。当憋气时，声门紧闭，腹肌和呼肌用力收缩，胸廓向内压缩，胸内压力加大，肺内气体不能呼出，有助于动作的顺利完成。当屏息时，声门裂关闭，可依靠喉部小肌群不吸气也不呼气，完成射击扣扳机瞬间等运动技术动作。喉部只能发出基音，经喉上下部的不同共鸣腔所改变。又经咽、舌、腮等有关结构的作用，最后成为语言。喉内面覆有一层粘膜，粘膜下层组织较疏松，声带水肿可以使声门变窄，造成声音嘶哑，呼吸困难或窒息。四、气管和主支气管气管trachea和主支气管是连接在喉与肺之间的管道，气管和主支气管不仅是空气通过的管道，而且具有防御、清除异物、调节空气温度和湿度的作用。它由骨和软骨作支架，当气体通过时使管壁不致塌陷而保持气体的畅通。（一）气管成人气管长约1013cm，上端平第6颈椎下缘处起自环状软骨下缘，与喉相续，下端在平胸骨角水平处分为左主支气管left principal bronchus、右主支气管right principal bronchus。气管是由1520个气管软骨环作支架，借结缔组织相连而成的管道。气管软骨环呈“C”形，缺口向后，由平滑肌和结缔组织形成的膜封闭。管腔内衬有粘膜。粘膜的上皮是假复层纤毛柱状上皮，咳嗽时纤毛的运动可把吸入的小尘埃随粘液一同向口腔方向排出（图56）。（二）主支气管主支气管bronchi的结构与气管相似。主支气管是指由气管分出后分为的左、右主支气管，斜行向外下，进入肺门。左、右主支气管之间下方形成夹角，一般女性稍大于男性。右主支气管短粗，走行较为陡直，约在平第5胸椎体高度处经肺门入右肺，右肺通气量较大，所以经气管堕入的异物多进入右侧。左主支气管细长，约在平第6胸椎高度处经肺门入左肺。图56气管与支气管示意图第三节 肺一、肺的位置与形态肺lung位于胸腔内，膈的上方，纵隔两侧，左、右各一。右肺因受肝的位置影响，较左肺短而宽，左肺因受心脏偏左的位置影响，形扁窄而略长。肺表面有脏胸膜被覆，光滑润泽，新生儿肺呈淡红色，随年龄增长，由于吸入空气中尘埃的沉积，颜色逐步变灰暗乃至蓝黑色。长期吸烟者肺的颜色暗黑，吸烟会影响肺的结构和功能，影响身体健康。胎儿和未曾呼吸过的新生儿肺内不含空气，比重大（1.0451.056），可沉于水底。呼吸者因肺内含空气，比重小（0.3450.746），能浮出水面。这在法医鉴定上有重要价值。肺一般呈圆锥形，具有一尖、一底、三面和三个缘。肺尖呈钝圆形，与胸膜顶相贴。肺底与膈相接，故又称膈面。外侧面与肋和肋间隙贴近，故又称肋面。内侧面向着纵隔，故又称纵隔面，肺的内侧面中间有椭圆形的凹陷处称为肺门hilum lung，是主支气管、肺动脉、肺静脉以及支气管动、静脉、淋巴管和神经进出肺的地方。这些出入肺门的结构，由结缔组织包绕在一起，称为肺根，其附近有几个支气管肺门淋巴结。肺的前缘锐薄，右肺前缘接近垂直，左肺前缘下有凹陷，为左肺心切迹。左肺有上、下2叶，右肺有上、中、下3叶（图57）。肺的位置可随呼吸而上下移动。图57肺的前面二、肺的结构肺是呼吸系统的实质性器官。支气管进入肺内不断分支，右主支气管分为上、中、下三支肺叶支气管；左主支气管分为上、下二支肺叶支气管，分别伸入相应的肺叶。肺叶支气管入肺叶后再反复分支，越分越细，形似树枝，故称支气管树。根据肺的功能，肺的组织结构可分为导气部和呼吸部。（一）肺的导气部肺内支气管反复分支为终末细支气管等。分支到终末细支气管（管径在0.350.5mm之间）为止，只输送气体而无气体交换作用，故称为肺的导气部。它们的结构基本上与肺外支气管相似。但随支气管的反复分支，管径变小，管壁变薄，壁的结构也发生相应的变化，如上皮由假复层纤毛柱状上皮逐渐变为单层柱状上皮或单层立方上皮。（二）肺的呼吸部肺的呼吸部主要由细支气管的再分支呼吸性细支气管、肺泡小管以及终末端肺泡小管和肺泡组成。这样的分支，管壁越变越薄，如肺泡壁仅为一层扁平上皮。呼吸性细支气管、肺泡小管、肺泡小囊和分支末端肺泡组成一个肺小叶pulmonary lobule（图图58肺小叶示意图58）。肺小叶是组成肺的基本结构单位。每肺叶有5080个肺小叶。肺小叶从呼吸性细支气管到肺泡，均能进行气体交换，又称为肺的呼吸部。在肺的呼吸部中，肺泡pulmonary alveoli是半球形的囊泡，是气体交换的主要场所。成年人约有34亿个肺泡，肺泡壁的总面积约为100m2。肺泡壁由肺泡膜与毛细血管网组成（图58）。相邻两肺泡之间的组织称肺泡隔。肺泡隔中含有弹力纤维、网状纤维和胶原纤维等结缔组织成分，还含有吞噬细胞、白细胞和丰富的毛细血管网等。弹力纤维能使吸气后扩张的肺泡回缩，吞噬细胞和白细胞有吞噬细菌、异物等防御功能。肺泡上皮外面和毛细血管壁外界各有一层基膜，肺泡与毛细血管间的气体交换必须要透过由肺泡上皮、上皮基膜、血管内皮基膜和内皮细胞四层结构所组成的薄膜层，此薄膜层为气血屏障，也称呼吸膜（图59）。气体交换必须透过此气血屏障得以完成。图59气血屏障结构示意图【知识与应用】在运动过程中要注意呼吸与技术动作配合：呼吸形式与技术动作的配合。呼吸的形式主要分成两大类，以胸廓运动为主完成的呼吸形式称之谓胸式呼吸，以横膈运动为主完成的呼吸形式称之谓腹式呼吸。采用何种形式的呼吸，应根据有利于呼吸形式而又不妨碍技术动作的运用为原则，灵活转换。通常有些技术动作需要胸肩带部的固定，才能保证造型，那么呼吸形式应转成为腹式呼吸。如体操中的手倒立、肩手倒立、头手倒立、吊环十字悬垂、下“桥”动作等这些需胸肩带部固定的技术动作，采用了腹式呼吸，就会消除影响身体重心不稳定的因素；而另一些技术动作需要腹部的固定的，则要转为胸式呼吸，如上固定或下固定时的屈体静止动作、“两头起”的静止动作等，采用胸式呼吸有助于腹部动作的保持和完成。呼吸时相与技术动作的配合。通常非周期性的运动要特别注意呼吸的时相，什么时候该吸气或该呼气应以人体关节运动的解剖学特征与技术动作的结构特点为依据。一般在完成两臂上举、外展、扩胸、提肩、展体或反弓动作时，采用吸气比较有利；在完成与上述相反的动作，如两臂内收、内旋、收胸、塌肩、屈体或团身动作等，用呼气比较顺当。但有例外时（如杠铃负重下蹲起立展体时，改为呼气较好），以立足完成技术动作为基础，然后再考虑吸气与呼气的时相协调。呼吸节奏与技术动作的配合。通常周期性的运动要特别注意呼吸的节奏，富有节奏地呼吸，将会使运动更加轻松和协调，更有利于创造出好的运动成绩。如周期性的跑步运动，长跑宜采用24个单步一吸气、24个单步一呼气的方法进行练习；短跑常采用“憋气”与断续性急促呼吸相结合，即每“憋气”212个单步（或更多）后，作一次1秒以内完成的急促的深呼吸。周期性游泳运动的呼吸节奏，蛙泳为一次划水一次蹬腿一次头出水面的组合，完成一次呼吸，爬泳为三次划臂36次打腿的组合，完成一次呼吸（侧换气）。另外，合理屏气可以增加机体力量、利于肌肉发力，在举重等项目中经常应用，但是儿童少年运动员应避免过多屏气、过早力量训练，因为屏气时胸腔压力升高，回心血量减少，不利心脏工作和生长发育。三、肺的血管、淋巴管和神经（一）肺的血管肺有两套血管系统，即功能性血管和营养性血管。功能性血管是组成肺循环的肺动脉和肺静脉，与气体交换有关。营养性血管是属于体循环的支气管动脉和支气管静脉，与肺的营养有关。肺动脉pulmonary artery从右心室发出，分为左、右肺动脉入肺，伴行各级支气管而分支,且后形成包绕肺泡壁的毛细血管网。在毛细血管网处进行气体交换，静脉血转换为动脉血。然后小静脉逐渐汇集成大静脉，最后汇合左、右肺静脉注入左心房。支气管动脉发自胸主动脉或肋间后动脉，伴支气管及其分支走行，沿途分支形成毛细血管网，营养各级支气管壁、肺血管壁及胸膜脏层。其毛细血管网一部分连通肺静脉，另一部分汇集形成支气管静脉，最后注入上腔静脉。（二）肺的神经肺的神经来自迷走神经和交感神经的分支。神经纤维在肺门处形成肺丛，而后随支气管和肺血管分支入肺,分布于支气管的平滑肌和腺体。迷走神经兴奋，支气管收缩，腺体分泌；交感神经兴奋，血管收缩，支气管扩张。附：肺和胸膜腔（图5-10）肺分为左右两个（图210），都呈圆锥形，位于胸腔内。肺的外面包着一层浆膜，叫胸膜。胸膜分脏层和壁层。脏层紧贴肺的表面；壁层衬在胸腔四壁及膈上。胸膜脏层与壁层之间形成一腔，称胸膜腔pleural cavity。在两肺周围分别形成两个完全封闭的胸膜腔，胸膜腔内的压力比大气压低，形成负压。通常在胸膜腔内仅含少量浆液，可以减轻呼吸时的摩擦。贴在胸腔纵隔侧面的胸膜，称纵隔胸膜。左右纵隔胸膜之间称纵隔，其中藏有心脏、气管、食管、上腔静脉、主动脉、迷走神经及胸导管等。第四节 体育运动对呼吸系统的影响图510胸膜与胸膜腔示意图经常进行体育锻炼的人，呼吸器官的构造和机能都会发生良好的变化，主要使骨性胸廓发达，因此胸围加大，既增加了从肺内向外排气的量，又为肺内充满较多的气体提供了空间条件。运动可以使呼吸肌逐渐发达并且力量增强，由于膈肌的收缩和放松能力提高，肺活量也增大，特别是游泳和划船等项目的运动员增大尤为显著。随着训练水平的提高，肺通气量也相应增大，由于促进了肺的良好发育，使肺泡的弹性和通透性加大，更有利于进行气体交换，组织对氧的利用率也可能提高，表现为呼吸差加大(呼吸差即深吸气时与深呼气时的胸围之差)，安静时呼吸频率缓慢。同时，由于呼吸与运动的协调配合较好，能够适应和满足较强烈的运动对呼吸系统的要求。体育运动对呼吸系统的影响是多方面的，科学适宜的运动对呼吸系统有益。但随着运动强度的增加呼吸膜厚度有从正常到增厚，再到变薄，最后直到破裂的可能，如当呼吸道出现炎症，会出现一系列变化，使呼吸膜呼吸作用减弱。 【复习与思考】1简述呼吸系统的组成和主要功能。2空气经何途径入肺?为什么说快而浅的呼吸不利于气体交换?3简述肺的血管分布。4为什么说平时用鼻吸气好?5名词解释：肺小叶，气血屏障，上呼吸道，胸膜腔参考文献1柏树令主编。系统解剖学。北京：人民卫生出版社，2002年，第五版。2席焕久主编。人体解剖学。北京：高等教育出版社，2003年，第一版。3 http:/www.china-中国解剖网4 http:/210.33.23.26中国医学解剖网（宁波）5 11