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      雜談

      呼吸道漫游記

      發(fā)布時間: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 : 354

       "五.一"長假的一個早晨,懵懂中聽到一聲哨響,接著是導(dǎo)游小姐柔美的解說詞:你去過“肺腑” 嗎?這里的世界很精彩,要闖過 “五關(guān)”,穿越氣道“灌木叢”、“沼澤地”;可以看到“萬木植物園”,可以看到白細(xì)胞和病原菌的驚心動魄的搏斗。但是,這里的世界也很無奈,要跟許多莫明的微生物擦肩而過,弄不好會被粘液粘住,咳一聲把你拋到九霄云外!怎樣?有興趣去 “漫游”一番嗎?好,那就從這兒開始吧……

        這里山路十八彎,要進入“肺腑”,首先要闖過氣道“五關(guān)”。因為呼吸系統(tǒng)是由鼻、咽、喉、氣管、支氣管和肺組成的。肺是進行氣體交換的場所,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60°~130°的主鼻道,經(jīng)過鼻咽部,再向下轉(zhuǎn)90°才進入氣道。鼻腔前面覆蓋皮膚,長有“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,我們要避開這些障礙才能進入。
        “導(dǎo)游小姐,這里怎么這么溫暖?”對,因為鼻腔有豐富的血管,對吸入的空氣有濕潤、加溫的作用。同時,當(dāng)鼻腔受到有害氣體刺激或微生物感染時,就會出現(xiàn)粘膜充血腫脹和分泌過多現(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,是嗅覺的感受部分,當(dāng)我們聞到臭味時,就會屏住呼吸,以示拒絕接受。好,大家再往里看。這一個個小“房間”叫鼻竇,它也可溫暖、濕潤吸入的空氣,歌唱家很需要它的支持,因為它像音箱,會起到共鳴的作用。如果我們感冒了,引起了鼻竇炎,那“感冒聲”就出來了。
        下面是第二關(guān)-咽部。你們瞧,它上寬下窄,是進入肺部的“咽喉要塞”。它的上部為鼻咽,再進去一些為口咽,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” 食物進入的通道,掉進去會被胃腸消化掉。但也不要過分緊張,生理結(jié)構(gòu)奧妙得很,等下就會看到。
        現(xiàn)在看第三關(guān)-喉,也就是我們通常說的喉嚨。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“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。會厭軟骨像一片樹葉一樣,當(dāng)我們吞咽時,會厭軟骨就會自動封閉喉嚨,防止食物進入氣管,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,喉腔里有一對聲帶,當(dāng)呼出的氣體通過聲門時,聲帶振動便發(fā)出聲音。因此,當(dāng)我們上呼吸道有炎癥或過敏時,喉部粘膜發(fā)生水腫聲帶充血,聲音便嘶啞了,嚴(yán)重時還會呼吸困難,甚至窒息。

        跨越風(fēng)的“隧道”

        前面三道關(guān)是上呼吸道,下面就要進入下呼吸道了。
      好,現(xiàn)在進入第四關(guān)-氣管。大家在這里好像處在大風(fēng)環(huán)境一樣吧,是的。因為這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多個馬蹄形的軟骨通過纖維組織和平滑肌連結(jié)而成。

        成年人氣管長度約10~12厘米,如果從門齒算起到氣管分叉部,約有27厘米長。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,每個纖毛細(xì)胞都有1800多對纖絲,它們進行著快速而有節(jié)奏的協(xié)調(diào)擺動,從而把進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、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,在肺內(nèi)不斷分支越分越細(xì),總共可達23~25級,所以稱支氣管樹。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,軟骨組織也逐漸減少,平滑肌就逐步增多,至細(xì)支氣管時,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,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”

        我們將要進入奧秘的“肺腑”了。不妨先參觀一下它的外貌。
      肺腑像兩個半圓椎形,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。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,每一個肺泡囊與好多個的肺泡相連。
      說起肺泡那可厲害呢。成人的肺泡總數(shù)估計約3億~6億個,如果將它鋪展開,總面積約40~100平方米,有一個單元房間那么大,這樣有利于氣體交換。同時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,完全沒有問題。
        好,現(xiàn)在來看看是怎么呼吸的吧。
        人體為維持生活所需要的能量,必須吸進氧氣呼出二氧化碳,這就是呼吸過程。它包含有兩個階段,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。
        你見過風(fēng)箱嗎?其實外呼吸就是一種機械式的風(fēng)箱式的動作。俗話說:“一個好漢三個幫”。肺本身不能自動擴張與收縮,它必須依靠胸部的骨骼、肌肉、肺的彈力和橫膈膜的升降來共同完成。你不妨深吸一口氣看看,你感覺到?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,這時原來擴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)壓升至高過大氣壓力,氣體便由肺內(nèi)排到肺外。當(dāng)然,還有許多“無名英雄”參與活動。比如,支氣管在呼吸運動中也有它的“功勞”,吸氣時它引伸和擴大,使氣體便于通過;呼氣時縮短變小,把空氣“擠出”。如果它不幸患了氣管炎,呼吸就會受到影響。
        你瞧,在肺臟這里,有億萬毛細(xì)血管緊密地依附在肺泡周圍。這些纖細(xì)的毛細(xì)血管,僅能容許一個紅細(xì)胞通過,可是從整體來說,卻能將氣體交換的面積擴展到70平方米的廣闊區(qū)域。紅細(xì)胞通過肺毛細(xì)血管所需要的時間,平常情況下只需要0.75秒,運動時更短,只要0.34秒。所以我們要提倡運動,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,增強人體抵抗了力。

        看不見的戰(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,變化萬千。
      人們常說:“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。在這個環(huán)境里,也有生命因子和無生命因子。生命因子如細(xì)菌、病毒、寄生蟲等,無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”就會出“毛病”。
      人是宿主個體,是微生態(tài)環(huán)境的最大生態(tài)空間。在這個生態(tài)空間中,呼吸系統(tǒng)像其他系統(tǒng)一樣,只是一個生態(tài)區(qū),而鼻、咽、喉、氣管、支氣管、肺,又是這個生態(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。當(dāng)生態(tài)點只有一個物種生存時,那就是一維生態(tài)位,多物種存在時就是多維生態(tài)位。
        當(dāng)嬰兒“哇哇”墜地時,鼻、咽部并沒有細(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會,各種微生物迅速定居到嬰兒體內(nèi),嬰兒便成為一個宿主個體。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,而對另一種微生物來說卻是外籍生境。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體內(nèi)屏障的作用。它們在呼吸道各個態(tài)位點中的特定細(xì)胞外生長繁殖,與宿主“同呼吸,共生存”。這些微生物吸收我們體內(nèi)的營養(yǎng),其釋放出的酶35%為宿主所利用,可謂“營養(yǎng)與共,息息相關(guān)”。有的甚至能與生態(tài)位點的細(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。
        這里說個真實的故事。那是1950年,我國有位著名的醫(yī)學(xué)家遇到的一個病例。一個18歲的男青年,因患“鼠咬熱”而住院。經(jīng)檢驗,其病原菌為鼠型鏈絲桿菌,對青霉素、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,那是因為大量抗生素應(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)時這些醫(yī)學(xué)家就已語重心長地指出:“在光輝的抗生素降臨以后,我們必須注意其給人類帶來的陰影:擾亂正常微生物群和引起菌群失調(diào)。”因此,不能濫用抗生素,否則菌群失調(diào),效果不堪設(shè)想。
        好,現(xiàn)在來看看這個世界的精彩場面,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進行觀察。

        
       
        大家瞧,這就是結(jié)核桿菌。它長得多么細(xì)長,稍彎曲或挺直,兩端鈍圓,“身長”1~4微米,“體寬”0.3~0.6微米。有時單個散在,有時多條相互粘附在一起呈人、T、Y、V型排列,再多時還會像“菊花冠”樣。它從進入肺泡通過淋巴系統(tǒng)到達血循環(huán)的最快時間只要6個小時,如果抄小路從肺部局部的毛細(xì)血管直接進入血循環(huán)的話,只要1個小時即可走遍全身。別看它小細(xì)菌一條,它一年可要吞掉全世界300萬人口啊!
      “魔高一尺,道高一丈”。當(dāng)然,人體不能讓它暢行無阻為所欲為。結(jié)核桿菌進入肺臟,人體就會響起“警報”,動員免疫系統(tǒng)起來與其作斗爭。
      下面請看白細(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)還沒產(chǎn)生針對結(jié)核桿菌免疫力的時候,它就能吞噬結(jié)核桿菌,不過能力不強,有時結(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)核桿菌搏斗時同歸于盡。就這樣前仆后繼,經(jīng)過大約3~12周左右,體內(nèi)產(chǎn)生了針對結(jié)核桿菌的獲得性免疫力,這下能力大增,不僅對結(jié)核桿菌,甚至對其它微生物也有一定的抵抗能力,這就是通常說的細(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,這種會隨血液流動游走“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“識別作用”,確定吞噬的對象。好,場面出來了!瞧,吞噬細(xì)胞正對準(zhǔn)“獵物”伸出偽足,把它包圍起來。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!真夠過癮的!哎,漂亮!

        突遇非典病毒

        看過“特寫鏡頭”,我們又來到了“病毒園”。
      說起病毒,它的家族也算夠大的了。據(jù)說能引發(fā)人類呼吸道感染疾病的病毒就有200多種。最常見的有流感病毒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,這就是一時鬧得沸沸揚揚的“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。
        說起SARS病毒的發(fā)現(xiàn),可費了一番周折。那還是前不久的事。國內(nèi)外許多實驗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,我嚇出一身冷汗,毛孔一松,打了個噴嚏,一覺醒來,唉!原來還是一場“游園驚夢”!

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

       

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