首頁 摸著自己學人體

大腦控製呼吸 名為“呼吸”的奇跡

心跳不能自行停止,但呼吸可以。

你可以主動地選擇深呼吸,或是長歎一口氣。

呼吸顯然比心跳更有自主性。

然而,我們並不能完全按自己的想法來控製呼吸,也沒人在呼吸時會想“今天一分鍾呼吸18次”吧。

在大多數情況下,呼吸是無意識的。雖然存在個體差異,但人類呼吸次數為每分鍾12~20次,每天約2.5萬次,一年約1000萬次,一生約8億次。即使你可以主動屏住呼吸,也隻能停止很短的時間。大約1分鍾後,你就會難以忍受,然後再次開始呼吸。另外,在劇烈運動時,呼吸也會在不知不覺中加快。

呼吸中樞位於腦幹。這一中樞調節呼吸的節律,使血液中氧氣和二氧化碳的量(分壓)以及pH值(酸堿度)保持恒定。

即使你屏住呼吸……

緊鄰心髒的主動脈弓和起始處略為膨大的頸總動脈內含有一些感受器,可以監測血氧、二氧化碳分壓和pH值的變化。它們分別被稱為“主動脈體”和“頸動脈體”,可以說是前線的偵察小組。

這個偵察小組向指揮官——腦幹通報“戰況”。闡明這一機製的是比利時生理學家柯奈爾·海門斯,他於1938年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。

另外,當我們“想要呼吸”時,起作用的是大腦皮層,它可以讓我們隨心所欲地屏住呼吸或深呼吸,因為大腦皮層也可以控製呼吸運動,這稱為“隨意呼吸調節”。

你之所以無法屏住呼吸太長時間,是因為身體默認呼吸中樞的命令優先於大腦皮層的命令。呼吸中樞關乎性命,而“靠不住”的大腦皮層可不能擔此大任。

肺就像個氣球

那麽,空氣又是怎樣進出肺部的呢?

人們很容易認為肺本身具有擴張的能力,但事實並非如此。肺就像氣球一樣,自身沒有主動變形的能力。

想象這樣一個模型——將塑料瓶從中間切開,再在切口覆蓋一張薄膜,將上方的瓶嘴打開,放入兩個氣球並插上可以進出空氣的小管。這個模型中的氣球就是肺,通向氣球的分叉管是氣管,底膜是橫膈膜,塑料瓶內的空間對應的是胸腔。