科学点亮童蒙
▲少年版
儿童版▼
《病*来袭》专刊加急印制中，已经订阅的读者，预计周五前即可查看快递信息。专刊在内容上包含三大板块，分别是“病*来袭”“科学防护”“疫情下的呼吸”。今天我们选取了杂志第三部分中有关呼吸系统的知识，邀请读者们先睹为快。一、呼吸系统大观呼吸系统是新冠病*主要的入侵方向。以其中的肺部为例，人类的肺部拥有约3亿个终末肺泡，展开后的总面积在60㎡-㎡。结构为功能服务，这样惊人的面积可以提高单次呼吸的气体交换效率，然而，这“广袤的”土地也成了新冠病*觊觎的对象。01.呼吸系统一大串呼吸系统是人体与外界空气进行气体交换的一系列器官的总称，包括鼻、咽、喉、气管、支气管、肺以及胸膜等组织。我们一般常将鼻、咽、喉称为上呼吸道，气管以下的气体通道部分称为下呼吸道。空气通过口鼻进入人体，穿过长长的气管，逐步接近肺部。此时，空气可以选择左转或右转，这两条路线都通往肺叶。▲呼吸系统组成02.气体“高速路”气管和支气管是气体进入人体深处的“高速公路”。为了保证吸入气体的清洁程度，气管内壁有一层湿漉漉的“毛刷”（纤毛），还有一层黏液包裹。一些病*颗粒、灰尘和病菌会被黏液捕获，由不停向喉部摆动的纤毛推入咽喉，随即被吞咽或咳出，从而失去入侵人体的机会。气管在胸骨角处分成左、右主支气管，而每一侧肺叶中的支气管再不断分叉形成数千条更小的分支，其中最狭窄的气道直径仅有0.5mm。这样的结构大大增加了气体交换的效率。▲纤毛功能示意图粉红海绵——肺肺是呼吸系统中最重要的器官，状如粉红色的海绵。它的形态会依空气的充盈程度和胸廓的形状而变化，一般近似圆锥状。肺的外围被光滑湿润的胸膜包裹，肺部因此可以无阻力地滑动。我们的身体里共有五片肺叶,由于人左侧胸腔的一部分空间被心脏占据，因此右肺有三片肺叶，而左肺只有两片肺叶。▲肺叶由黑线分隔由于肺实在太重要了，有时，出于救治需要，一些病人会被割开气管，以保证正常通气或者控制肺部的病变。据说，已故物理学家霍金就曾被切开气管。还有一些情况，患者因事故等原因被割断了气管，事后被送去抢救时，却被医生“晾”在一边。这也是因为在肺部功能没有受损时，气管的外伤不一定致命，医生判断情况后，会优先处理更紧急的情况。二、空气进又出01.气体交换是如何进行的？外界空气经过呼吸道的过滤、湿润、温暖，最终被运送到肺部。此时，血液中的氧气浓度远小于肺泡中的氧气浓度，因此氧分子可以迅速穿过只有一个细胞厚度的边界，从肺泡进入流动的血液。这些新鲜的“气体助燃物”随即被运送至全身各处，投入细胞里的“内燃机”，进而氧化分解部分有机物，释放能量，供给人体所需。与此同时，“内燃机”释放的“废气”——二氧化碳也被血液运送到肺部，然后在肺泡处穿过边界，经呼吸道被排出。至此，一次气体交换就完成了。▲肺泡气体交换示意图
02.吸进呼出的气体在成分上有什么差别？氮气虽是空气的主要成分，但不能被我们所利用，氧气和二氧化碳才是气体交换的主角。在呼出的气体中，氧气的含量将降至16%左右，二氧化碳含量则大幅上升，由原本的0.03%变为4%，足足升高了多倍！此外，还记得自己对着镜子哈气的场景吗？冰冷的镜面逼迫隐形的水蒸气凝结，于是镜面挂上了一层白蒙蒙的小水珠。这意味着，呼出气体中的水分含量也大大提升了。03.人的皮肤能呼吸吗？
能，但是“功率”太小，不太好用。我们的皮肤虽然直接与外界接触，但其外表有一层致密的角质。这层没有生命的死细胞是人体天然的屏障，犹如“铜墙铁壁”一般，阻碍了气体的交换。所以，皮肤的位置虽然优越，但没有优先“学习”呼吸技能。
更多精彩内容，欢迎订阅！
《少儿科学周刊》
长按