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一次呼吸里发生了什么

空气并不是被肺自己“吸”进去的。是肌肉改变了胸腔的大小,压力随之变化,空气只是顺着压力差流动。这里用最朴素的语言讲清楚整个过程。

空气往“低处”流

整个呼吸力学中最有用的观念,也是最简单的:气体总是从高压流向低压。你的并不会主动“抓”空气。而是身体把胸腔内部稍微撑大,里面的压力降到比周围空气更低,空气便流进来把压力扯平。要呼气时,胸腔变小,内部压力升到比外界高,空气就流出去。这一上一下的压力跷跷板,安静时每分钟重复约十二到十六次,就是我们所说的通气

负责出力的肌肉

吸气的主角是膈肌——一片宽阔的圆顶状肌肉,悬在肺的下方。它收缩时会变平、下降,像活塞往下拉,单凭这一动作就完成了平静呼吸的大部分。同时,肋骨之间的肋间外肌把胸廓向上、向外抬起,再多腾出一点空间。两者合力,让胸腔朝各个方向扩大。

平静的呼气反而是轻松的一步:你只需要放松。被拉伸的肺组织和胸廓会自行回弹,就像松开拉长的橡皮筋,把空气挤出去。这种回弹的特性,我们会在后面的指南里给它正式名字——弹性回缩。只有当你用力呼吸(运动或生病时),才会动用腹壁等额外肌肉主动把气推出。

一次呼吸的完整顺序

  1. 大脑发出信号;膈肌收缩下降,同时肋廓抬起。
  2. 胸腔变大,肺内压力降到略低于外界空气。
  3. 空气顺着压力差流入,直到内外压力相等:这就是吸气
  4. 肌肉放松;弹性回缩使胸腔缩小,内部压力升到高于外界。
  5. 空气顺着新的压力差流出:这就是呼气,循环重新开始。

请注意,肺本身自始至终都是被动的。它没有让自己充气的肌肉;它只是有弹性的“袋子”,胸壁走到哪儿就跟到哪儿。本系列后面所有的概念——从顺应性呼吸做功——都建立在这幅图景上:一个压力泵在驱动一只被动的气球。