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      呼吸道漫游記

      發(fā)布時(shí)間:2014-10-21 作者:福建省福州肺科醫(yī)院 發(fā)布者:福建省福州肺科醫(yī)院 閱讀 : 677

       "五.一"長(zhǎng)假的一個(gè)早晨,懵懂中聽(tīng)到一聲哨響,接著是導(dǎo)游小姐柔美的解說(shuō)詞:你去過(guò)“肺腑” 嗎?這里的世界很精彩,要闖過(guò) “五關(guān)”,穿越氣道“灌木叢”、“沼澤地”;可以看到“萬(wàn)木植物園”,可以看到白細(xì)胞和病原菌的驚心動(dòng)魄的搏斗。但是,這里的世界也很無(wú)奈,要跟許多莫明的微生物擦肩而過(guò),弄不好會(huì)被粘液粘住,咳一聲把你拋到九霄云外!怎樣?有興趣去 “漫游”一番嗎?好,那就從這兒開(kāi)始吧……

        這里山路十八彎,要進(jìn)入“肺腑”,首先要闖過(guò)氣道“五關(guān)”。因?yàn)楹粑到y(tǒng)是由鼻、咽、喉、氣管、支氣管和肺組成的。肺是進(jìn)行氣體交換的場(chǎng)所,其余則是氣體的通道,所以稱呼吸道。鼻、咽和喉為上呼吸道,氣管、支氣管為下呼吸道,肺則為呼吸系終末器官。
      肺“開(kāi)竅于鼻”,現(xiàn)在我們已經(jīng)到了肺的“大門口”-鼻子。鼻子包括外鼻、鼻腔和鼻竇三個(gè)部分。外鼻所處的位置非常重要,讓人“五官端正”;外鼻
      下端向兩側(cè)膨出,稱鼻翼。鼻翼有兩個(gè)孔道,我們稱它為鼻腔;鼻腔前部為鼻前孔,與外界相通;后部為鼻后孔,與鼻咽部相連。好,現(xiàn)在我們進(jìn)去吧。
        大家注意了,這里是第一關(guān)-鼻腔。吸入性氣流在這里匯集后,到鼻孔內(nèi)沿著彎曲達(dá)60°~130°的主鼻道,經(jīng)過(guò)鼻咽部,再向下轉(zhuǎn)90°才進(jìn)入氣道。鼻腔前面覆蓋皮膚,長(zhǎng)有“灌木叢生”的鼻毛,后面布滿粘膜,是分泌粘液的“沼澤地”,鼻毛和粘液有阻擋和吸附飛塵和微生物的作用。因此,我們要避開(kāi)這些障礙才能進(jìn)入。
        “導(dǎo)游小姐,這里怎么這么溫暖?”對(duì),因?yàn)楸乔挥胸S富的血管,對(duì)吸入的空氣有濕潤(rùn)、加溫的作用。同時(shí),當(dāng)鼻腔受到有害氣體刺激或微生物感染時(shí),就會(huì)出現(xiàn)粘膜充血腫脹和分泌過(guò)多現(xiàn)象,這就可能發(fā)生鼻炎了。這里的粘膜還富有嗅神經(jīng)末梢,是嗅覺(jué)的感受部分,當(dāng)我們聞到臭味時(shí),就會(huì)屏住呼吸,以示拒絕接受。好,大家再往里看。這一個(gè)個(gè)小“房間”叫鼻竇,它也可溫暖、濕潤(rùn)吸入的空氣,歌唱家很需要它的支持,因?yàn)樗褚粝?,?huì)起到共鳴的作用。如果我們感冒了,引起了鼻竇炎,那“感冒聲”就出來(lái)了。
        下面是第二關(guān)-咽部。你們瞧,它上寬下窄,是進(jìn)入肺部的“咽喉要塞”。它的上部為鼻咽,再進(jìn)去一些為口咽,下部為喉咽,其前下方通喉部。
      大家小心了,這里有兩條通道,靠前面有軟骨構(gòu)成支架的那一條叫氣管,靠后面那一條叫食管。食管是“大塊吃肉、大碗喝酒” 食物進(jìn)入的通道,掉進(jìn)去會(huì)被胃腸消化掉。但也不要過(guò)分緊張,生理結(jié)構(gòu)奧妙得很,等下就會(huì)看到。
        現(xiàn)在看第三關(guān)-喉,也就是我們通常說(shuō)的喉嚨。它上通咽下連氣管,由軟骨作支架,外附著喉肌,內(nèi)有粘膜覆蓋。先生們摸摸,脖子上不是有個(gè)“喉結(jié)”嗎?這就是喉部最大的軟骨-甲狀軟骨,此外還有一些其他軟骨。會(huì)厭軟骨像一片樹(shù)葉一樣,當(dāng)我們吞咽時(shí),會(huì)厭軟骨就會(huì)自動(dòng)封閉喉嚨,防止食物進(jìn)入氣管,這就是生理結(jié)構(gòu)的奧妙,不然就“夠嗆”。
        你知道我們是怎么發(fā)音的嗎?瞧,喉腔里有一對(duì)聲帶,當(dāng)呼出的氣體通過(guò)聲門時(shí),聲帶振動(dòng)便發(fā)出聲音。因此,當(dāng)我們上呼吸道有炎癥或過(guò)敏時(shí),喉部粘膜發(fā)生水腫聲帶充血,聲音便嘶啞了,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)呼吸困難,甚至窒息。

        跨越風(fēng)的“隧道”

        前面三道關(guān)是上呼吸道,下面就要進(jìn)入下呼吸道了。
      好,現(xiàn)在進(jìn)入第四關(guān)-氣管。大家在這里好像處在大風(fēng)環(huán)境一樣吧,是的。因?yàn)檫@里是呼吸系的主要通道,健康成人平和狀態(tài)下,每分鐘呼吸16~20次算,進(jìn)出氣量約為8~10升。因此,它是一條風(fēng)的“隧道”。氣管是一條圓形的管腔,它由10多個(gè)馬蹄形的軟骨通過(guò)纖維組織和平滑肌連結(jié)而成。

        成年人氣管長(zhǎng)度約10~12厘米,如果從門齒算起到氣管分叉部,約有27厘米長(zhǎng)。氣管覆蓋著粘膜上皮細(xì)胞,上皮細(xì)胞之間,有能分泌粘液的杯狀細(xì)胞,粘膜下層也有一些腺體。粘液中除含有一般粘蛋白外,還有分泌性免疫球蛋白A和溶菌酶等。它們分別不同程度地起著抑制、溶解或殺菌、中和病毒等作用。粘膜上皮細(xì)胞表面都有纖毛,每個(gè)纖毛細(xì)胞都有1800多對(duì)纖絲,它們進(jìn)行著快速而有節(jié)奏的協(xié)調(diào)擺動(dòng),從而把進(jìn)入氣道的飛塵及一些微生物的粘液流推向喉頭,以便把它咳出去這就是痰液。
        現(xiàn)在已經(jīng)到了氣管分叉部,馬上就要進(jìn)入第五關(guān)了。瞧,右邊這條粗短、陡直的為右主支氣管;左邊這條細(xì)長(zhǎng)、較傾斜的為左主支氣管。所以異物或微生物容易落入右主支氣管。
        支氣管好像一顆倒立的樹(shù),在肺內(nèi)不斷分支越分越細(xì),總共可達(dá)23~25級(jí),所以稱支氣管樹(shù)。由于支氣管的軟骨是一種不連續(xù)的軟骨片,所以,當(dāng)支氣管越分越細(xì)小時(shí),軟骨組織也逐漸減少,平滑肌就逐步增多,至細(xì)支氣管時(shí),軟骨消失,僅有平滑肌。平滑肌受神經(jīng)支配,當(dāng)一種叫迷走神經(jīng)的興奮時(shí),平滑肌收縮,支氣管管腔變小,就發(fā)生呼吸困難,支氣管哮喘就是由于感染或過(guò)敏等引起平滑肌痙攣性收縮而引起的。如果用了解除痙攣的藥物,交感神經(jīng)興奮,平滑肌舒張,呼吸道通暢,哮喘就得到改善。

        初探奧秘的“肺腑”

        我們將要進(jìn)入奧秘的“肺腑”了。不妨先參觀一下它的外貌。
      肺腑像兩個(gè)半圓椎形,藏在胸腔內(nèi),立于心臟的兩旁,有“相輔之官”的稱謂。肺的頂端叫肺尖,下為肺底,肺底下面有橫膈膜,把胸腔和腹腔隔開(kāi)。大家瞧,肺還有“肺門”呢,它在左右肺的內(nèi)側(cè),是肺部血管、神經(jīng)和淋巴管出入的門戶。
        肺的“基層單位”叫肺小葉,它是由每一個(gè)細(xì)小支氣管及其分支所屬的肺組織組成。毛細(xì)支氣管的“下屬”是細(xì)小支氣管,再分支下去叫呼吸性細(xì)支氣管,最后與肺泡管和肺泡囊相通,每一個(gè)肺泡囊與好多個(gè)的肺泡相連。
      說(shuō)起肺泡那可厲害呢。成人的肺泡總數(shù)估計(jì)約3億~6億個(gè),如果將它鋪展開(kāi),總面積約40~100平方米,有一個(gè)單元房間那么大,這樣有利于氣體交換。同時(shí)還有很大一部分肺泡處“待業(yè)”狀態(tài)。因此,肺部需要手術(shù),切掉一側(cè)肺臟,乘下一半還可以代償,完全沒(méi)有問(wèn)題。
        好,現(xiàn)在來(lái)看看是怎么呼吸的吧。
        人體為維持生活所需要的能量,必須吸進(jìn)氧氣呼出二氧化碳,這就是呼吸過(guò)程。它包含有兩個(gè)階段,即:外呼吸與內(nèi)呼吸。所謂外呼吸:指的是外界的空氣與肺泡內(nèi)氣體之間的交換,包括肺內(nèi)氣體與肺毛細(xì)血管內(nèi)氣體的交換;內(nèi)呼吸:是指血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換。
        你見(jiàn)過(guò)風(fēng)箱嗎?其實(shí)外呼吸就是一種機(jī)械式的風(fēng)箱式的動(dòng)作。俗話說(shuō):“一個(gè)好漢三個(gè)幫”。肺本身不能自動(dòng)擴(kuò)張與收縮,它必須依靠胸部的骨骼、肌肉、肺的彈力和橫膈膜的升降來(lái)共同完成。你不妨深吸一口氣看看,你感覺(jué)到?jīng)]有,肋骨向上平舉了吧,胸廓的前后徑是不是增大了?好,再把氣呼出來(lái),這時(shí)原來(lái)擴(kuò)展的肺部因彈力組織的退縮,肺容積縮小,相應(yīng)地使胸廓也變小,肺泡內(nèi)壓升至高過(guò)大氣壓力,氣體便由肺內(nèi)排到肺外。當(dāng)然,還有許多“無(wú)名英雄”參與活動(dòng)。比如,支氣管在呼吸運(yùn)動(dòng)中也有它的“功勞”,吸氣時(shí)它引伸和擴(kuò)大,使氣體便于通過(guò);呼氣時(shí)縮短變小,把空氣“擠出”。如果它不幸患了氣管炎,呼吸就會(huì)受到影響。
        你瞧,在肺臟這里,有億萬(wàn)毛細(xì)血管緊密地依附在肺泡周圍。這些纖細(xì)的毛細(xì)血管,僅能容許一個(gè)紅細(xì)胞通過(guò),可是從整體來(lái)說(shuō),卻能將氣體交換的面積擴(kuò)展到70平方米的廣闊區(qū)域。紅細(xì)胞通過(guò)肺毛細(xì)血管所需要的時(shí)間,平常情況下只需要0.75秒,運(yùn)動(dòng)時(shí)更短,只要0.34秒。所以我們要提倡運(yùn)動(dòng),以增加氧氣的吸入和二氧化碳的排出,提高維持人體所需要的能量,增強(qiáng)人體抵抗了力。

        看不見(jiàn)的戰(zhàn)線

        現(xiàn)在我們將要“參觀”的是微觀世界。這里有形形色色的微生物,有默默無(wú)聞的“健康衛(wèi)士”-白細(xì)胞,也有妄圖奪命的“隱形殺手”。我們可以在這里看到“衛(wèi)士”與“殺手”搏斗的情景,大千世界,變化萬(wàn)千。
      人們常說(shuō):“一方水土養(yǎng)一方人”,人體內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境也是一樣。在這個(gè)環(huán)境里,也有生命因子和無(wú)生命因子。生命因子如細(xì)菌、病毒、寄生蟲等,無(wú)生命因子包括微生物與其宿主的代謝產(chǎn)物和細(xì)胞崩解產(chǎn)物等。而外環(huán)境中的溫度、營(yíng)養(yǎng)、水分、氣體、酸堿度、生物的理化特性等等,都是微生物群賴以生存和繁殖的生態(tài)環(huán)境條件。微生態(tài)環(huán)境失調(diào),“水土不服”就會(huì)出“毛病”。
      人是宿主個(gè)體,是微生態(tài)環(huán)境的最大生態(tài)空間。在這個(gè)生態(tài)空間中,呼吸系統(tǒng)像其他系統(tǒng)一樣,只是一個(gè)生態(tài)區(qū),而鼻、咽、喉、氣管、支氣管、肺,又是這個(gè)生態(tài)區(qū)的亞結(jié)構(gòu)單位,眾多的微生物群落在這里定居。微生物依自己的特性,哪里適合那里就是它的原籍生態(tài)環(huán)境,其他部位則是外籍生態(tài)環(huán)境。同樣是上呼吸道生態(tài)環(huán)境,其又可分為許多生態(tài)點(diǎn)。當(dāng)生態(tài)點(diǎn)只有一個(gè)物種生存時(shí),那就是一維生態(tài)位,多物種存在時(shí)就是多維生態(tài)位。
        當(dāng)嬰兒“哇哇”墜地時(shí),鼻、咽部并沒(méi)有細(xì)菌。但由于“塵世”的熏陶,母體或周圍人群的“傳授”,出生12小時(shí)左右就可在鼻、鼻咽及喉嚨檢出一般需氧菌。接著又借助哺乳等機(jī)會(huì),各種微生物迅速定居到嬰兒體內(nèi),嬰兒便成為一個(gè)宿主個(gè)體。微生物群與宿主“和平共處”、相互依存,形成了協(xié)調(diào)的微生態(tài)環(huán)境。
        大家知道,動(dòng)植物都有它喜好的棲息地或產(chǎn)地,這就是微生態(tài)環(huán)境的特異性。這一塊“寶地”是某一種微生物的原籍生境,而對(duì)另一種微生物來(lái)說(shuō)卻是外籍生境。例如鼻咽部是流感噬血桿菌的原籍生境,而腸道卻是它的外籍生境。然而,季節(jié)變化與帶菌率的變化有明顯的關(guān)系。在夏季,一些細(xì)菌像肺炎鏈球菌、流感噬血桿菌、溶血性鏈球菌等等種群,大部分局限于鼻咽,而冬季及早春則有“遷徙”至鼻腔或氣管的傾向;在寒冷潮濕季節(jié)比炎熱干燥季節(jié),鼻咽區(qū)的肺炎鏈球菌較多,而流感噬血桿菌則較少。這也許說(shuō)明為什么一些呼吸道疾病與季節(jié)變化有關(guān)。
        你知道嗎?我們體內(nèi)約有一百億億個(gè)這樣那樣的細(xì)胞,而真正屬于自己的只占10%,90%卻是“寄生”在我們體內(nèi)的各種微生物。這些微生物群起到了機(jī)體內(nèi)屏障的作用。它們?cè)诤粑栏鱾€(gè)態(tài)位點(diǎn)中的特定細(xì)胞外生長(zhǎng)繁殖,與宿主“同呼吸,共生存”。這些微生物吸收我們體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng),其釋放出的酶35%為宿主所利用,可謂“營(yíng)養(yǎng)與共,息息相關(guān)”。有的甚至能與生態(tài)位點(diǎn)的細(xì)胞表面的受體結(jié)合,阻礙外籍生態(tài)環(huán)境的微生物襲擊,有的會(huì)刺激宿主生成免疫力,制造生物抗生素等,保持宿主體內(nèi)微生態(tài)平衡。
        這里說(shuō)個(gè)真實(shí)的故事。那是1950年,我國(guó)有位著名的醫(yī)學(xué)家遇到的一個(gè)病例。一個(gè)18歲的男青年,因患“鼠咬熱”而住院。經(jīng)檢驗(yàn),其病原菌為鼠型鏈絲桿菌,對(duì)青霉素、鏈霉素敏感。經(jīng)大劑量用藥后,病情一度好轉(zhuǎn),但旋即惡化死亡。為什么?究其原因,那是因?yàn)榇罅靠股貞?yīng)用后,消滅了“鼠咬熱”的病原菌,但同樣也殺死了有益的微生物,引起體內(nèi)微生態(tài)失調(diào),又發(fā)生了肺炎桿菌敗血癥,從而奪去了患者年輕的生命。當(dāng)時(shí)這些醫(yī)學(xué)家就已語(yǔ)重心長(zhǎng)地指出:“在光輝的抗生素降臨以后,我們必須注意其給人類帶來(lái)的陰影:擾亂正常微生物群和引起菌群失調(diào)?!币虼耍荒転E用抗生素,否則菌群失調(diào),效果不堪設(shè)想。
        好,現(xiàn)在來(lái)看看這個(gè)世界的精彩場(chǎng)面,我們不妨選擇吞噬細(xì)胞與結(jié)核桿菌搏斗的特寫鏡頭來(lái)進(jìn)行觀察。

        
       
        大家瞧,這就是結(jié)核桿菌。它長(zhǎng)得多么細(xì)長(zhǎng),稍彎曲或挺直,兩端鈍圓,“身長(zhǎng)”1~4微米,“體寬”0.3~0.6微米。有時(shí)單個(gè)散在,有時(shí)多條相互粘附在一起呈人、T、Y、V型排列,再多時(shí)還會(huì)像“菊花冠”樣。它從進(jìn)入肺泡通過(guò)淋巴系統(tǒng)到達(dá)血循環(huán)的最快時(shí)間只要6個(gè)小時(shí),如果抄小路從肺部局部的毛細(xì)血管直接進(jìn)入血循環(huán)的話,只要1個(gè)小時(shí)即可走遍全身。別看它小細(xì)菌一條,它一年可要吞掉全世界300萬(wàn)人口??!
      “魔高一尺,道高一丈”。當(dāng)然,人體不能讓它暢行無(wú)阻為所欲為。結(jié)核桿菌進(jìn)入肺臟,人體就會(huì)響起“警報(bào)”,動(dòng)員免疫系統(tǒng)起來(lái)與其作斗爭(zhēng)。
      下面請(qǐng)看白細(xì)胞與結(jié)核桿菌作殊死搏斗的“特寫鏡頭”。
        瞧,這叫大單核細(xì)胞,它能吞噬結(jié)核桿菌。當(dāng)體內(nèi)還沒(méi)產(chǎn)生針對(duì)結(jié)核桿菌免疫力的時(shí)候,它就能吞噬結(jié)核桿菌,不過(guò)能力不強(qiáng),有時(shí)結(jié)核桿菌反而躲在吞噬細(xì)胞里頭,成為它的避風(fēng)港,繁殖后代;也有的吞噬細(xì)胞與結(jié)核桿菌搏斗時(shí)同歸于盡。就這樣前仆后繼,經(jīng)過(guò)大約3~12周左右,體內(nèi)產(chǎn)生了針對(duì)結(jié)核桿菌的獲得性免疫力,這下能力大增,不僅對(duì)結(jié)核桿菌,甚至對(duì)其它微生物也有一定的抵抗能力,這就是通常說(shuō)的細(xì)胞免疫力。
        吞噬細(xì)胞有小吞噬細(xì)胞和大吞噬細(xì)胞之別。瞧,這種會(huì)隨血液流動(dòng)游走“巡邏”的屬小吞噬細(xì)胞;鎮(zhèn)守在肺臟、肝臟內(nèi)不游走的是大吞噬細(xì)胞。你們看,由于結(jié)核桿菌的入侵,在肺部這里發(fā)生了炎癥,這時(shí)體內(nèi)分泌出一種化學(xué)吸引物質(zhì),告訴吞噬細(xì)胞這里出現(xiàn)了“緊急狀態(tài)”,于是游走的吞噬細(xì)胞就穿透過(guò)血管腔,移向肺泡有炎癥的部位集聚(趨向作用)。接著吞噬細(xì)胞根據(jù)細(xì)菌的脫氧核糖核酸(DNA)信息密碼,發(fā)揮“識(shí)別作用”,確定吞噬的對(duì)象。好,場(chǎng)面出來(lái)了!瞧,吞噬細(xì)胞正對(duì)準(zhǔn)“獵物”伸出偽足,把它包圍起來(lái)。好,結(jié)核菌被“吃到”吞噬細(xì)胞內(nèi)了,成了吞食小體的內(nèi)容物了,細(xì)胞內(nèi)的溶酶體參與了,細(xì)胞內(nèi)暴發(fā)性地產(chǎn)生了氧依賴性殺菌物質(zhì),結(jié)核桿菌在這里被消化殺滅了!真夠過(guò)癮的!哎,漂亮!

        突遇非典病毒

        看過(guò)“特寫鏡頭”,我們又來(lái)到了“病毒園”。
      說(shuō)起病毒,它的家族也算夠大的了。據(jù)說(shuō)能引發(fā)人類呼吸道感染疾病的病毒就有200多種。最常見(jiàn)的有流感病毒A、B型、副流感病毒1、2、3型、腺病毒、呼吸道合胞病毒、鼻病毒、冠狀病毒、黃病毒、甲病毒、絲狀病毒、麻疹病毒、??刹《?、水痘病毒、人類間質(zhì)性肺炎病毒、副粘病毒、巨細(xì)胞病毒、單純皰疹病毒等等。
        大家看,這就是一時(shí)鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的“非典”的罪魁禍?zhǔn)?冠狀病毒。別看它“冠冕堂皇”的樣子,可它的心地狠毒,所以世界衛(wèi)生組織(WHO)命名它為嚴(yán)重急性呼吸道綜合征(SARS)病毒。
        說(shuō)起SARS病毒的發(fā)現(xiàn),可費(fèi)了一番周折。那還是前不久的事。國(guó)內(nèi)外許多實(shí)驗(yàn)室采用電子顯微鏡技術(shù)、免疫學(xué)(熒光抗體及免疫組合)和分子生物學(xué)〔特異性聚合酶鏈反應(yīng)或逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)〕技術(shù),結(jié)果從一種細(xì)胞內(nèi)觀察到細(xì)胞病變(CPE),電子顯微鏡下發(fā)現(xiàn)了特征性的冠狀病毒顆粒。為了證實(shí)SARS病原,科學(xué)家給三組猴子感染不同種的病毒,結(jié)果感染新冠狀病毒那一組猴子,出現(xiàn)了與人類SARS患者一樣的病征。以上研究得到WHO的認(rèn)可,為人類征服非典提供了非常有力的證據(jù)。
        我看到這里,突然發(fā)現(xiàn)冠狀病毒一躍而起向我襲來(lái),我嚇出一身冷汗,毛孔一松,打了個(gè)噴嚏,一覺(jué)醒來(lái),唉!原來(lái)還是一場(chǎng)“游園驚夢(mèng)”!

      (作者 劉坦業(yè) 原載《科學(xué)與文化》雜志.2003/9.10.)

       

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