如果肺里可以装可乐,能装多少听?
我们从小到大,几乎每年都要做一次体检,其中有一项要看你多会吹,能吹出多少分。猜到是什么了吗?
没错,就是测肺活量。
我能吹出一头牛来(bushi)
图片来源:半岛网
肺活量测量的并不是你“吹力”有多大,而是吹出多少气,可以用于计算到底有多少气体参与了人体呼吸。
那我们肺容量到底有多大?吹气的时候可以把肺里的气全吹出来吗?吹完之后有没有可能窒息??
肺活量到底指什么?
咱们先来看看人体是怎么呼吸的。你可能会说,我天天喘气,我还不知道怎么呼吸吗?嘿,你还真有可能不知道!
肺是掌控气体交换的器官,吸入的氧气从这里进入体内,使各器官能有充足的“燃料”正常运转。同时,体内代谢产生的废气:二氧化碳,也是通过它排出体外。
肺活量是指人一次最大程度吸气后,再尽最大能力呼出的所有气体量。因此,肺活量越大,就表明吸入氧气和排出二氧化碳的能力越强,健康指数也就越高。
肺里能装多少气?
作为体内外气体交换的中转站,气体们都会短暂地存储于肺中。别看它们无影无形,其实是要占体积的,肺能容下气体的体积,称之为“肺容量”。通常,一个成年人的肺容量在4500毫升左右,差不多有12听可乐那么多。
但是,醒醒!肺里不能装可乐,只能装空气!
就是这么多,感觉肺部被装满
你有没有发现,一般体检时,我们“吹”出的数据往往只有3000多毫升?当然了,也有人连3000也吹不到,你说是不是?
这是因为,我们测出来的“肺活量”并不等于“肺容量”。在肺里,始终还存有约1000毫升的气体,是人体无论如何也动用不了的——这是由于体内存在着“压强差”。
压强差:肺动力的源泉
这又是为什么呢?
这就得提到一个概念了:压强差。气体不光占体积,也会产生压力和压强(压力在单位面积上的强度)。两股气体之间,不论有没有阻隔,只要压强不等,就会形成“压强差”,压强大的一方会挤压压强小的一方,使其空间变小,压强被迫升高,直到两边压强相同为止——肺在呼吸中的任何状态,都跟“压强差”密切相关。
肺并不像肠胃肝肾等器官,相互挨着“陈列”在体内,而是被套在一个密闭的“套子”中,这个套子就是胸腔。于是胸腔与肺之间存在着一个“夹层”,肺里有气压,夹层里也有气压,它俩的气压差就是呼吸原动力。
胸腔呼吸时的变化
这个时候就要来解释一下“胸腔”和“体腔”的概念了。
你可不要以为人的体腔是一个大整体,其实它是由胸腔和腹腔构成。胸腔就是由胸骨、胸椎和肋骨围成的空腔,里面包含了肺和心脏,与装着肠胃肝肾等器官的腹腔之间,由一道叫“膈”的肌肉组织阻断。
胸腔存在的意义是为肺的呼吸营造出密封的低气压环境,“膈”则是为了保证肺的扩张收缩,不会影响到腹腔中的脏器。
肺通过呼吸道与外界相连,能像气泵一样主动呼吸气体,导致肺里的气压变化。不过,就算肺里气压再小,也要比“夹层”里的气压大,这让肺始终对夹层保持着压迫,在任何时候都是撑开状态——肺里呼不出来的那1000毫升左右存气量,正是为了维持这种状态。
当然,肺在呼吸时的扩张和收缩也是有度的。吸气时,肺内压强升高,夹层被进一步挤压,里面的压强也随之提升,当它与肺内压强相等时,肺就停止扩张了,人也就不能再继续吸气。
吸气状态
图片来源:hyperphysics.gsu.edu
而呼气时,由于肺内的气体量减少,导致压强随之降低,当与夹层的压强达到一致时,肺便不能再收缩了,人也就呼不出一丝气体。换句话说,肺部肌肉的爆发力和耐力再强,也不会对肺活量有什么影响。
呼气状态
图片来源:hyperphysics.gsu.edu
怎样提高肺活量?
肺活量越大身体越健康,想要提高肺活量,最有效的方法就是多做有氧运动。
人做有氧运动时,吸入的空气量是正常呼吸时的6倍以上,若经过长时间的适应过程,肺里气体的储存量和交换量都会提升,肺活量自然就增大了。
长跑有利于增强肺活量
而肺部组织的弹性若受到损害,则会影响肺的扩张收缩程度,比如吸烟和患肺结核,都会使肺部组织僵化,伸缩性减弱,导致肺活量降低。
虽然但是,吸烟有害健康
除此之外,肺与胸腔夹层之间的“压强差”遭到破坏,也会严重影响肺活量。当肺部出现破损,肺里的空气就会从破损处进入夹层,打破两者之间原有的“压强差”,导致吸入的空气量大幅减少,人会感到胸闷气短,这就是“气胸”病。
在碰撞激烈的橄榄球、冰球等运动中,就经常有运动员因身体冲撞,导致肺部出现裂痕患上“气胸”。
在橄榄球运动的剧烈冲撞中,就算护甲也不能保证不发生“气胸”,因为那是“内伤”。图片来源:rugbyworld.com
测肺活量时,你吹出的数值是多少?
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撰文 | 曹阳
部分图片 | 图虫创意
微信编辑 | 阿什么爽
本文原载于《博物》杂志2014年5月刊
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