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我們吸入的灰塵會發生什麼變化?


  新浪科技訊 北京時間7月24日消息,據國外媒體報道,人體有許多種防禦機制,包括:黏液、纖毛和白細胞,能夠幫助身體對抗吸入的異物。


  人們日常忙碌的生活導致我們的大腦必須同時思考許多事情,相比之下,我們的身體就像一台運行有序的機器,進行著人們生存所需的重要過程。在我們甚至沒有意識的情況下,我們的身體正在持續地進行重要活動。其中一個進程就是呼吸空氣,人們在清醒時、工作狀態中,甚至睡覺時都在呼吸,我們始終保持著呼吸!


  我們的日常生活使人體暴露在各種大氣成分之中,火車站外空氣中漂浮的顆粒物比普通的居民區更多一些,此外,大氣中的顆粒物水平在一天時間內也會發生變化,例如:黎明時空氣中的塵埃顆粒含量較低。

  我們的主要呼吸器官——肺,是如何應對大氣塵埃顆粒的呢?日復一日,我們的肺部吸入含有大量顆粒物的空氣,這些吸入塵埃顆粒會發生什麼呢?是否有一種機制可以消除這些塵埃顆粒呢?是的,確實有方法,如果我們人體沒有清除吸入塵埃顆粒的機制,那麼肺部可能會變成「兩個裝滿灰塵的袋子」。想像一下,如果你不處理吸塵器中的灰塵會發生什麼?


人們戴著口罩,以避免吸入空氣中的污染物。

人們戴著口罩,以避免吸入空氣中的污染物。


  我們吸入了什麼?

  我們每天呼吸的空氣是幾種氣體的混合物,雖然我們的身體主要需要氧氣,但我們也吸入空氣的其他成分。地球大氣層78%是氮氣、21%是氧氣,剩餘的1%是由其他氣體構成,例如:二氧化碳、甲烷、氦、氫、氬、氪、氖和氙。


  然而,這並非空氣的全部組成部分,除了氣體之外,大氣層還包括許多其他成分,空氣是由水蒸汽、粉塵顆粒、孢子和花粉組成,這些微小顆粒被稱為氣溶膠,主要來自於自然環境。


  空氣是許多微小顆粒的傳播者,也孕育著許多微小生命形式,它由被稱為生物氣溶膠的微小微生物組成,這些生物氣溶膠停留在大氣層,可以通過風、雨,甚至當我們打噴嚏時傳播。


  城市化環境將許多非自然成分釋放到空氣中,煙灰、煙霧、灰塵等顆粒通過人類活動被釋放到大氣層中,當燃燒化石燃料、汽車尾氣和發電廠產生有害副產物進入大氣時,就會出現空氣污染。這是我們應該提及的空氣污染的主要原因,但許多人類活動無法避免有害物質進入人類呼吸的空氣中。


  粉塵顆粒如何進入人體?

  灰塵進入人體肺部的方式和其他氣體一樣,我們知道空氣是由多種成分的混合物,這意味著我們吸入大量粉塵顆粒,甚至沒有意識到它的存在。


  當我們呼吸時,空氣通過鼻孔進入鼻腔,再通向鼻咽,鼻咽是咽喉的一部分,通常是食物和空氣的傳輸通道,它通過喉聲門進入氣管。氣管是一根直管,一直延伸至胸腔中部。在第五胸椎處,氣管分為左右主支氣管,當吸入氣體到達這裡時,就進入到胸腔左右兩個肺。


  左右支氣管經過幾次分裂,形成次生支氣管和第三系支氣管,最後形成非常細的末梢細支氣管。然後,每個細支氣管形成幾個不規則、較薄的血管囊狀結構,稱為肺泡。肺泡被毛細血管網包圍著。


  空氣進入肺泡囊,就會發生氣體交換,吸入空氣的氧氣被毛細血管吸收,然後排出二氧化碳,包括二氧化碳在內的其他氣體沿著相同的路徑,通過呼吸道呼出排外。在呼吸空氣的過程中,那些粉塵顆粒會進入人體,並附著滯留在呼吸道中。


當我們呼吸時,空氣通過鼻孔進入鼻腔,再通向鼻咽,鼻咽是咽喉的一部分,通常是食物和空氣的傳輸通道,它通過喉聲門進入氣管。氣管是一根直管,一直延伸至胸腔中部。在第五胸椎處,氣管分為左右主支氣管,當吸入氣體到達這裡時,就進入到胸腔左右兩個肺。

當我們呼吸時,空氣通過鼻孔進入鼻腔,再通向鼻咽,鼻咽是咽喉的一部分,通常是食物和空氣的傳輸通道,它通過喉聲門進入氣管。氣管是一根直管,一直延伸至胸腔中部。在第五胸椎處,氣管分為左右主支氣管,當吸入氣體到達這裡時,就進入到胸腔左右兩個肺。


  呼吸道如何處理吸入的粉塵?


  現在我們應當明白每天人體會吸入大量污染物和外來顆粒,從而表明我們的呼吸道在每次呼吸時都在與這些外來顆粒做鬥爭,但呼吸是一個快速的過程,人體是如何控制這些外部污染物的?


  人體有「黏液和纖毛」幫助過濾粉塵顆粒,鼻腔粘膜或者呼吸道粘膜貫穿整個鼻腔,從鼻孔至氣管,桿狀細胞分泌粘液,而纖毛是細小的毛髮狀結構,從上皮細胞延伸出來,與鼻腔粘膜排列在一起。

  當人體吸入污染氣體時,粉塵顆粒和空氣一起被吸入,然後再通過鼻腔排出體外。在這個階段中,最大的顆粒被鼻毛和鼻涕所捕獲,接著更小的顆粒會進入咽部,粘液再次將它們困在這裡。


  如果更小的顆粒仍然進入氣管和細支氣管,這些顆粒就會困在粘液中。纖毛搏動產生運動,有助於帶動粘液從鼻腔排到喉嚨,這些顆粒最終將以痰液的形式吐出來,或者被胃液吞掉消化。


人體肺部是如何對抗有害的顆粒污染物的黏液和纖毛是人體的安全衛士。

人體肺部是如何對抗有害的顆粒污染物的黏液和纖毛是人體的安全衛士。


  此外,一些空氣是通過口腔吸入體內的,但人們不必為此擔心,因為從口腔吸入的空氣必須經過咽喉,而咽喉有一個保護性的粘膜層。


  除了捕獲外來顆粒之外,鼻腔和咽喉的粘液還含有一些重要成分,可以幫助對抗和摧毀這些顆粒。據悉,粘液含有一種重要的抗體——IgA,有助於排除毒素和病原體,否則這些毒素和病原體會滲透到粘膜表面。


  粘液還包括溶菌酶,這是分解細菌的一種酶物質,幫助降解病原微生物。呼吸道的粘膜上皮層不斷被磨損,將不斷地由下方再生層的細胞替代。這樣能確保侵入粘膜層的病原體被清除。


  儘管人體採取了特別護理措施來阻止粉塵等外來顆粒進入人體,但仍有一些顆粒會進入肺泡,肺泡的主要功能是氣體交換,其內部沒有纖毛和粘液,因為粘液過於粘稠,會減緩氧氣和二氧化碳氣體交換,所以需要另一種防禦方式。


杯狀細胞和纖毛上皮細胞有助於呼吸道防禦機制

杯狀細胞和纖毛上皮細胞有助於呼吸道防禦機制


  在肺泡位置,肺部巨噬細胞發揮了重要作用,它們是較大的吞噬細胞,能夠攝取有害外來物質,肺泡吞噬細胞尋找沉積的顆粒,然後與這些顆粒結合在一起,吞下消化它們。在肺部被病毒感染或者受到威脅的情況下,中性粒細胞(一種防禦性白細胞)會被人體調用對抗感染。


  顯然,人體有幾個機制致力於清除通過吸入人體的外來物質和粉塵顆粒,所以,當你步入一個塵土飛揚的小巷道,或者被暴風雨前的大風困住時,不必擔心自己的身體,你的身體系統已做好了應對準備,隨時準備投入行動!(葉傾城)


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