(三)呼吸运动的类型
在呼吸运动中,肋骨、胸骨和膈肌的运动是协同的。主要由肋骨和胸骨运动产生的呼吸运动,称胸式呼吸。主要由膈肌舒缩引起的呼吸运动,称腹式呼吸。
正常情况下,是两种呼吸形式同时存在的混合型呼吸。胸部或腹部活动受限时,才单独出现一种呼吸形式。气功锻炼所说的腹式呼吸,实际上是一种胸腹混合型呼吸运动。
婴幼儿呼吸肌发育不全,胸廓活动范围小,呼吸时肺向膈肌方向移动,呈腹膈式呼吸状态。随着年龄增长,呼吸肌逐渐发育,幼儿开始行走时,膈肌和腹腔脏器下降,肋骨由水平位逐渐倾斜,遂出现胸腹式呼吸。
临床医学常常使用两种促进呼吸系统功能的呼吸方式:膈肌呼吸锻炼和缩唇式呼气法。
L膈肌呼吸锻炼
膈肌呼吸锻炼是一种深长、缓慢的腹式呼吸运动,以加强膈肌活动, 增进肺泡通气量,使通气/血流比率失衡得到纠正,缓解人体缺氧状态。
3.缩唇式呼气法
缩唇式呼气法是一种用鼻吸气,口呼气,呼气时口唇收拢,做吹口哨样的呼吸锻炼方式。呼吸须按节律进行。吸气与呼气的时间比为1 :2或3,尽量将气呼出,以改善通气。
(四)呼吸运动的频率和深度
呼吸运动的频率和深度,经常随着机体活动强度的改变而发生变化。在安静状态下,正常成人体内的氧气消耗和排出二氧化碳都比较少,呼吸运动缓和均匀,呼吸频率每分钟12〜18次。这种安静时的呼吸,称作平静呼吸。当机体活动或吸入气体中氧气含量较少、二氧化碳含量较多时,呼吸运动加深加快,称作深呼吸或用力呼吸。
(五)呼吸的意义和呼吸作用
呼吸的全过程所示:当外界空气中的氧气进入组织细胞后, 将细胞内的有机物分解释放能量,供人体生命活动需要,即有机物(储存能量)+氧(通过线粒体)一>二氧化碳+水+能量。
因此,人体呼吸的意义是释放出能量,供给人体各项生命活动的需要,把体内产生的二氧化碳排出体外的过程。
细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要的过程叫作呼吸作用。呼吸作用是生物的共同特征。
鼻毛►清洁
滤去空气中的灰尘等颗粒物
寒冷,干燥 鼻毛细血管
温暖
空气 调节空气温度
黏液腺湿润
分泌黏液,保持鼻腔湿润
人体的呼吸主要有三大作用:气体交换。吸入新鲜空气,呼出肺内气体。提供人体所必需的能量。生理调节。参与人体神经一体液一内分泌反射回路调节,稳定人体各项生理活动,维持正常体温。
在呼吸过程中,鼻腔的作用不容忽视,具有三大作用:清洁作用。通过鼻毛过滤空气中灰尘等颗粒物质。温暖作用。通过鼻腔毛细血管调节空气温度。湿润作用。通过鼻腔黏液腺分泌黏液,保持鼻腔的湿润。
(六)呼吸过程中气体的比例及“明星分子” 一氧化氮
正常新鲜空气的主要成分,按体积计算是:氮(电)约占78%,氧(02)约占21%,二氧化碳(CO2)约占0.031%,稀有气体约占0.939% (氢He、筑Ne、氨Ar、氟Kr、猷Xe、氨Rn),其他多种气体及杂质约占0.03% ,例如臭氧(。3)、一氧化氮(nitric oxide, NO )、二氧化氮 (NO2)和水蒸气(H20)o
气体成分吸入气体 呼出气体成分比较
氧气 21% 16% 少了
二氧化碳 0. 03% 4% 多了
氮气 78% 78% 不变
稀有气体 0. 94% 1% 基本不变
水汽 较少 较多 多了
吸入空气与呼出气体成分比较表
空气中的氧气成分并非越多越好。过高的氧气成分会加快生命体的氧化。空气中的二氧化碳成分对人体并非没有作用。少量的二氧化碳是刺激 机体正常所呼吸必需的。
由于现代工业的高速发展,大气中二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害气体大量存在。在很长一段时间内,一氧化氮(NO)都被列为无用的气体,甚至有害气体。
高等医学院校教材《生理学》指出:“人体吸进的空气,主要成分是氧和氮,前者占20.96%,后者占79.00%, CO?含量很少,仅约。04%。氮既不是动物组织所需要的,也对机体无害,可视为无关气体。”
2011年10月,美国诺贝尔奖获得者斐里德•穆拉德教授在《神奇的一氧化氮》中说:“在上世纪80年代之前,一氧化氮一直被认为是一种大气污染物,是吸烟、汽车尾气及垃圾燃烧等释放出的气体,可破坏臭氧层导致酸雨。”
汽车尾气排放的氮氧化合物95%以上都可能是一氧化氮,其余的是二氧化氮。一氧化氮在空中迅速变为二氧化氮,二氧化氮是一种呼吸道刺激性气体,严重危害人体健康。穆拉德教授说:“人们受一氧化氮毒害的事例尚未发现。”
20世纪80年代末以来,人们的认识逐渐逆转,一氧化氮(NO)得到广泛的研究和临床应用。
1992年,一氧化氮作为全球医学生理学的新发现被著名的《科学》杂志评选为“年度明星分子”。1998年,三位科学家罗伯特•佛契哥特、路易斯•伊格纳罗和斐里德•穆拉德教授,因为发现一氧化氮(NO)的信号分子作用同时获得诺贝尔医学或生理学奖。
N2 NO no2
颜色、状态 无色气体 无色气体,液态蓝色 红棕色气体(笑气)
气味 无味 无味 有刺激性气味
溶解性 难溶于水 难溶于水 易溶于水且与水反应
毒性 无毒 有毒性 有毒性
稳定性 稳定 不稳定(易氧化) 稳定
收集方法 分离空气法 排水法 向上排空气法
氮气、一氧化氮和二氧化氮的性质比较图
一氧化氮是血管内皮细胞产生的一种信号分子,具有在人体内传递信息和调节细胞功能的作用。作为介质、信使或细胞的功能调节因子,参与机体的多种生理功能与病理过程。它是人体内最强的血管舒张和收缩因子,控制血液流向人体各个部位,使血管扩张,避免血管内出现血流速度 变缓的现象,保持血管内环境的清洁、通畅,维持人体正常血压,减轻心脏负担。而且是杀灭人体有害细菌、病毒和血液垃圾的强大武器。从而成 为人体内不可缺少的健康信使。其制剂已被广泛用于中枢神经、心血管、 免疫、生殖、消化、呼吸、泌尿等多个系统的临床治疗。
斐里德•穆拉德教授热衷于中国传统中医药(Traditional Chinese Medicine, TCM),或补充和替代医学(Complementary and Alternative Medicine, CAM)的研究。
他在《神奇的一氧化氮》中说:“与TCM的发现相应,一氧化氮 (NO)的发现进一步充实了我们对‘气'作为血液的重要元素的理解。一氧化氮(NO)是不稳定的来自闪电和汽车尾气的有毒气体,但是在体内作为信号分子的一氧化氮(NO),在整个血管网络中起着关键的循环调控作用。罗伯特-佛契哥特、路易斯•伊格纳罗和斐里德-穆拉德的研究显示人体信号系统中‘气’的作用机制,并揭示一个爆炸性化合物如何缓解心血管疾病引起的疼痛。”
血管内皮细胞
产生 修复
一氧化氮(NO)
一氧化氮(NO)的产生和修复作用图
穆拉德教授告诉我们,“一氧化氮分子量小,且具有亲脂性,可以穿透任何细胞,到达任何组织,是唯一有资格同时作为细胞内和细胞外分子的‘使者它穿行于人体的各个组织和器官,及时修复被破坏的血管内皮细胞,使血管舒张,为细胞输送氧气和养分,避免血管内出现血流速度 变缓的现象,保持血管的清洁、畅通,维持正常血压,使身体机能保持正常运转。人体在25〜30岁时一氧化氮的分泌量达到最高峰,随着年龄的增长,人体内一氧化氮的制造能力逐渐下降,到40岁左右时,自身一氧化氮(NO)严重分泌不足的人,将产生明显的‘三高'症状。因此,从30岁左右开始,为身体适当地补充一氧化氮,是帮助我们保持血液和血管健康的最为行之有效的方法。”
穆拉德教授提出了一种“三获得,一补充”的一氧化氮(NO)养生方式,宣称能够让人多活30年。他认为人们可以通过营养食物、适量运动、保健食品以及适当补充抗氧化剂获得一氧化氮。
1.在多种多样的食物中获得一氧化氮。合理膳食是机体获得一氧化氮的重要途径。富含一氧化氮的营养食品,主要包括谷类、干豆类、坚果 类、薯类、蔬菜类、水果类、芝麻酱、蜂蜜、菌藻类、畜肉类、猪蹄筋、蛋类、鱼虾蟹贝类等食品。
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