唞氣

**唞氣**（），係指包括人在內嘅好多動物同外界環境氣體交換嘅過程，涉及吸入同呼出氣體，所以又叫**呼吸**（）。

對於哺乳動物嚟講，佢哋會用肺去唞氣。

所有需氧生物都需要氧氣嚟做細胞呼吸，細胞呼吸會由氧氣同嚟自食物嘅分子嘅反應度提取能量，並且產生二氧化碳作為廢物產品。呼吸，又叫做體外呼吸，將空氣帶入肺部，喺嗰度，氣體交換會喺肺泡入面透過擴散發生。身體嘅循環系統將呢啲氣體運送到細胞同埋由細胞運走，細胞呼吸就喺細胞入面發生。

所有有肺嘅脊椎動物嘅呼吸都包含重複嘅吸氣同呼氣週期，透過一個高度分支嘅管道系統或者呼吸道，呢啲管道由鼻腔通到肺泡。 每分鐘嘅呼吸週期次數就係呼吸或者呼吸率，而且係生命嘅四個主要生命徵象之一。 喺正常情況下，呼吸深度同埋速率係自動同埋無意識噉俾幾個穩態機制控制，呢啲機制保持動脈血液入面分壓嘅二氧化碳同氧氣恆定。喺各種各樣嘅生理情況下保持動脈血液入面二氧化碳嘅分壓不變，對嚴格控制細胞外液嘅pH值有重大貢獻。過度呼吸 (換氣過度) 會增加動脈二氧化碳嘅分壓，導致細胞外液嘅pH值升高。另一方面，呼吸不足 (換氣不足) 會降低動脈二氧化碳嘅分壓，並且降低細胞外液嘅pH值。兩者都會引起令人痛苦嘅症狀。

呼吸仲有其他重要功能。佢提供咗一個機制嚟做說話、笑同埋類似嘅情感表達。佢都用嚟做反射，例如打呵欠、咳同埋打乞嗤。因為缺乏足夠嘅汗腺，所以唔能夠透過出汗嚟體溫調節嘅動物，可能會透過喘氣時蒸發嚟散熱。

## 力學

肺本身係冇辦法膨脹嘅，而且只有當胸腔嘅體積增加嘅時候先會膨脹。 喺人類，好似其他哺乳動物噉，呢個主要係透過橫膈膜嘅收縮嚟實現，但都透過肋間肌嘅收縮，肋間肌將胸廓向上向外拉，就好似右邊嘅圖表顯示噉。 喺用力吸氣期間（右邊嘅圖），吸氣輔助肌肉，將肋骨同胸骨連接到頸椎同埋顱底，喺好多情況下，透過連接到鎖骨嘅中間附件，誇大泵柄運動同桶柄運動（睇吓左邊嘅插圖），令到胸腔體積產生更大嘅變化。 喺呼氣期間（呼氣），喺休息嘅時候，所有吸氣肌肉都會放鬆，令到胸部同腹部返回到一個叫做「靜止位置」嘅位置，呢個位置係由佢哋嘅解剖彈性決定嘅。 喺呢個時候，肺入面包含咗功能餘氣量嘅空氣，喺成年人入面，容量大約係2.5–3.0公升。

喺劇烈呼吸期間（呼吸過速），例如喺運動期間，呼氣係由所有吸氣肌肉放鬆引起嘅，（同休息時嘅方式一樣），但係，除咗噉之外，腹肌唔再係被動，而係強烈收縮，導致胸廓被向下（前面同側面）拉。 呢個唔單止縮細咗胸廓嘅大細，仲將腹腔器官向上推向橫膈膜，結果橫膈膜深深噉凸入胸腔。呼氣末期嘅肺容量而家比靜止嘅「功能餘氣量」少。 但係，喺正常嘅哺乳動物入面，肺係冇辦法完全排空嘅。喺成年人入面，喺最大程度呼氣之後，肺入面總係仲會剩低至少一公升嘅殘餘空氣。

橫膈膜呼吸會導致腹部有節奏噉凸出同埋縮返入去。所以，佢通常俾人叫做「腹式呼吸」。呢啲術語通常可以互換使用，因為佢哋描述嘅係同一個動作。

當吸氣輔助肌肉被激活嘅時候，尤其係喺呼吸困難期間，鎖骨會向上拉，就好似上面解釋嘅噉。呢種使用吸氣輔助肌肉嘅外部表現有時俾人叫做鎖骨呼吸，尤其係喺哮喘發作同埋患有慢性阻塞性肺病嘅人身上見到。

## 空氣通道

### 上呼吸道

理想情況下，空氣應該首先透過鼻呼出，然後透過鼻吸入。 鼻腔（喺鼻孔同咽之間）係相當窄嘅，首先係因為俾鼻中隔分成兩部分，其次係因為外側壁有幾個縱向嘅褶皺或者叫做鼻甲嘅架子， 因此，當空氣被吸入（同呼出）嘅時候，鼻黏膜嘅大面積就會暴露喺空氣入面。呢個會令到吸入嘅空氣從濕潤嘅黏液度吸收水分，並且從下面嘅血管度吸收熱量，因此，當空氣到達喉嘅時候，空氣幾乎飽和咗水蒸氣，而且幾乎達到體溫。 部分水分同埋熱量會喺呼氣期間，當呼出嘅空氣喺鼻道入面部分乾燥、冷卻嘅黏液表面移動嘅時候被重新捕獲。黏性嘅黏液仲會捕捉到好多吸入嘅顆粒物，阻止佢哋到達肺部。

### 下呼吸道

典型嘅哺乳動物呼吸系統嘅解剖結構，喺通常列為「上呼吸道」（鼻腔、咽同喉）嘅結構之下，通常俾人描述為**呼吸樹**或者**氣管支氣管樹**（左邊嘅圖）。較大嘅呼吸道會產生分支，呢啲分支比產生分支嘅「樹幹」呼吸道稍微窄啲，但係數量更多。人類嘅呼吸樹平均可能包含23個噉樣嘅分支，分支成逐漸變細嘅呼吸道，而老鼠嘅呼吸樹最多有13個噉樣嘅分支。近端分支（最接近樹頂嘅分支，例如氣管同支氣管）主要功能係將空氣傳輸到下呼吸道。後期分支，例如呼吸性細支氣管、肺泡管同肺泡，就專門用於氣體交換。

氣管同埋主支氣管嘅第一部分喺肺部之外。「樹」嘅其餘部分喺肺部入面分支，最終延伸到肺嘅每個部分。

肺泡係「樹」嘅盲端終點，意思係任何進入肺泡嘅空氣都必須以佢進入嘅同一種方式離開。噉樣嘅系統會產生死腔，呢個術語係指喺吸氣結束時充滿呼吸道嘅空氣體積，而且喺下一次呼氣期間會唔改變噉呼出，從未到達肺泡。同樣，死腔喺呼氣結束時會充滿肺泡空氣，呢啲空氣係喺吸氣期間首先被吸返肺泡嘅空氣，喺之後嘅新鮮空氣之前。典型成年人嘅死腔體積大約係150毫升。

## 氣體交換

呼吸嘅主要目的係更新肺泡入面嘅空氣，等氣體交換可以喺血液入面發生。肺泡血液同埋肺泡空氣入面氣體分壓嘅平衡係透過擴散發生嘅。喺呼氣之後，成年人嘅肺入面仍然包含2.5–3公升嘅空氣，即係佢哋嘅功能餘氣量或者FRC。喺吸氣嘅時候，只有大約350毫升嘅新嘅、溫暖嘅、濕潤嘅大氣空氣被帶入，而且同FRC充分混合。因此，喺呼吸週期期間，FRC嘅氣體成分變化好少。呢個意味住肺毛細血管血液總係同肺入面相對恆定嘅空氣成分平衡，而且同動脈血氣嘅擴散速率喺每次呼吸都保持同樣恆定。因此，身體組織唔會暴露喺呼吸週期引起嘅血液入面氧氣同二氧化碳張力嘅大幅波動入面，而且周邊同中樞化學感受器只係量度溶解氣體嘅逐漸變化。因此，呼吸速率嘅穩態控制只係取決於動脈血液入面氧氣同二氧化碳嘅分壓，噉樣亦都可以維持血液嘅恆定pH值。

## 控制

呼吸嘅速率同埋深度係自動噉俾呼吸中樞控制，呼吸中樞會接收嚟自周邊同中樞化學感受器嘅信息。呢啲化學感受器會持續監測動脈血液入面二氧化碳同氧氣嘅分壓。第一批傳感器係延髓嘅腦幹表面嘅中樞化學感受器，佢哋對pH值以及血液同腦脊液入面嘅二氧化碳分壓特別敏感。 第二組傳感器量度動脈血液入面嘅氧氣分壓。後者一齊叫做周邊化學感受器，佢哋位於主動脈體同頸動脈體入面。 嚟自所有呢啲化學感受器嘅信息會傳遞到腦橋同延髓嘅呼吸中樞，呼吸中樞會通過調整呼吸嘅速率同深度嚟響應動脈血液入面二氧化碳同氧氣分壓嘅波動，噉樣做可以將二氧化碳嘅分壓恢復到5.3 kPa（40 mm Hg），pH值恢復到7.4，同埋喺較小程度上，氧氣嘅分壓恢復到13 kPa（100 mm Hg）。 例如，運動會增加活動肌肉產生二氧化碳嘅量。呢啲二氧化碳會擴散到靜脈血液入面，最終提高動脈血液入面嘅二氧化碳分壓。腦幹上面嘅二氧化碳化學感受器會立即感知到呢個情況。呼吸中樞會響應呢個信息，令到呼吸嘅速率同深度增加到噉嘅程度，以至於動脈血液入面嘅二氧化碳同氧氣分壓幾乎立即返回到同休息時相同嘅水平。呼吸中樞透過運動神經同呼吸肌肉溝通，其中膈神經（支配橫膈膜）可能係最重要嘅。

自動呼吸可以喺有限嘅程度上俾簡單嘅選擇覆蓋，或者為咗方便游水、說話、唱歌或者其他聲樂訓練。抑制呼吸嘅衝動到缺氧嘅程度係唔可能嘅，但係訓練可以提高屏住呼吸嘅能力。意識呼吸練習已經證明可以促進放鬆同埋減輕壓力，但係未經證實具有任何其他健康益處。

仲有其他自動呼吸控制反射。將面部，尤其係面部浸入冷水入面，會觸發一種叫做潛水反射嘅反應。 呢個反應嘅初步結果係關閉呼吸道，防止水湧入。代謝率會減慢。呢個反應同埋去到四肢同腹腔內臟動脈嘅強烈血管收縮結合埋一齊，幾乎完全為咗心臟同大腦保留喺潛水開始時血液同肺入面嘅氧氣。 潛水反射係企鵝、海豹同鯨魚呢啲需要經常潛水嘅動物入面經常使用嘅反應。 佢喺非常年幼嘅嬰兒同細路仔入面都比喺大人入面更加有效。

## 成分

吸入嘅空氣體積百分比係78% 氮氣、20.95% 氧氣同埋少量其他氣體，包括氬氣、二氧化碳、氖氣、氦氣同氫氣。

呼出嘅氣體體積百分比有4%到5%係二氧化碳，比吸入量增加咗大約一百倍。氧氣嘅體積減少咗大約四分之一，佔總空氣體積嘅4%到5%。典型嘅成分係：

* 5.0–6.3% 水蒸氣
* 79% 氮氣 
* 13.6–16.0% 氧氣
* 4.0–5.3% 二氧化碳
* 1% 氬氣
* 百萬分之幾 (ppm) 嘅 氫氣，嚟自大腸入面微生物嘅代謝活動。
* ppm 嘅 一氧化碳，嚟自 血紅素 蛋白質嘅降解。
* 4.5 ppm 嘅 甲醇
* 1 ppm 嘅 氨。
* 微量幾百種揮發性有機化合物，尤其係 異戊二烯 同 丙酮。某啲有機化合物嘅存在表明疾病。

除咗空氣之外，練習技術潛水嘅水底潛水員可能會呼吸富氧、缺氧或者富氦嘅呼吸氣體混合物。氧氣同鎮痛氣體有時會俾接受醫療護理嘅病人使用。太空衣入面嘅大氣係純氧氣。但係，為咗調節吸氣速率，佢哋嘅壓力會保持喺地球大氣壓力嘅20%左右。

## 環境氣壓嘅影響
### 喺高海拔地區呼吸

大氣壓力會隨住海拔（高於海平面嘅高度）嘅增加而降低，由於肺泡透過開放嘅呼吸道同外界空氣連通，因此肺入面嘅壓力亦都以相同嘅速率隨住海拔嘅升高而降低。喺高海拔地區，同喺海平面一樣，仍然需要壓力差嚟驅動空氣進出肺部。喺高海拔地區呼吸嘅機制基本上同喺海平面呼吸嘅機制相同，但係有以下差異：

大氣壓力隨住海拔嘅升高呈指數級下降，大約每升高海拔就會減半。 但係，由於天氣嘅持續混合效應，大氣空氣嘅成分喺80公里以下幾乎保持不變。 因此，空氣中氧氣嘅濃度（每升空氣中嘅mmol O2）會以同大氣壓力相同嘅速率下降。 喺海平面，環境壓力大約係100 kPa，氧氣佔大氣嘅21%，氧氣嘅分壓（）係21 kPa（即100 kPa嘅21%）。喺珠穆朗瑪峰嘅頂峰，，嗰度嘅總大氣壓力係33.7 kPa，氧氣仍然佔大氣嘅21%，但係佢嘅分壓只有7.1 kPa（即33.7 kPa嘅21% = 7.1 kPa）。 因此，喺高海拔地區呼吸，為咗喺俾定嘅時間入面吸入相同量嘅氧氣，必須吸入比海平面更大體積嘅空氣。

喺吸氣期間，空氣會喺通過鼻子同咽，然後進入肺泡之前被加溫並且水蒸氣飽和。水嘅「飽和」蒸氣壓只取決於溫度；喺37 °C嘅核心體溫下，佢係6.3 kPa（47.0 mmHg），唔理任何其他影響，包括海拔。 因此，喺海平面，吸入嘅「氣管」空氣（喺吸入嘅空氣進入肺泡之前）包含：水蒸氣（ = 6.3 kPa）、氮氣（ = 74.0 kPa）、氧氣（ = 19.7 kPa）同微量二氧化碳同其他氣體，總共100 kPa。喺乾燥空氣入面，海平面嘅  係21.0 kPa，相比之下，氣管空氣入面嘅  係19.7 kPa（[100 – 6.3] 嘅 21% = 19.7 kPa）。喺珠穆朗瑪峰頂峰，氣管空氣嘅總壓力係33.7 kPa，其中6.3 kPa 係水蒸氣，將氣管空氣入面嘅  降低到 5.8 kPa（[33.7 – 6.3] 嘅 21% = 5.8 kPa），超出咗單純由大氣壓力降低造成嘅影響（7.1 kPa）。

喺吸氣期間將空氣推入肺部嘅壓力梯度亦都會因為海拔嘅升高而降低。將肺部嘅體積增加一倍會令到任何海拔高度嘅肺部壓力減半。海平面嘅氣壓（100 kPa）會產生 50 kPa 嘅壓力梯度，但喺 5500 米嘅高度做同樣嘅嘢，嗰度嘅大氣壓力係 50 kPa，將肺部嘅體積增加一倍只會產生 25 kPa 嘅壓力梯度。喺實踐中，因為我哋以溫和嘅週期性方式呼吸，產生嘅壓力梯度只有 2–3 kPa，所以呢個對流入肺部嘅實際速率影響好細，而且可以通過稍微深呼吸嚟輕鬆補償。 高海拔地區空氣嘅較低黏度令到空氣更容易流動，呢個亦都有助於補償任何壓力梯度嘅損失。

以上所有低氣壓對呼吸嘅影響通常都係通過增加呼吸分鐘通氣量（每分鐘吸入——或呼出——嘅空氣體積）嚟適應嘅，噉做嘅機制係自動嘅。所需嘅確切增加量取決於呼吸氣體穩態機制，呼吸氣體穩態機制調節動脈  同 。呢個穩態機制優先調節動脈  而唔係海平面嘅氧氣。亦即係話，喺海平面，喺好多情況下，動脈  都保持喺非常接近 5.3 kPa（或 40 mmHg）嘅水平，但係犧牲咗動脈 ，喺引起矯正性通氣反應之前，動脈  容許喺非常廣泛嘅數值範圍內變化。但係，當大氣壓力（以及因此大氣 ）下降到低於海平面值嘅 75% 時，氧氣體內平衡會優先於二氧化碳體內平衡。呢個切換發生喺大約  嘅海拔高度。如果呢個切換發生得相對突然，喺高海拔地區嘅換氣過度會導致動脈  嚴重下降，隨之而嚟嘅係動脈血漿嘅pH值升高，從而導致呼吸性鹼中毒。呢個係高海拔病嘅一個成因。另一方面，如果切換到氧氣體內平衡唔完全，噉缺氧可能會令臨床情況複雜化，並可能導致致命嘅後果。

### 喺深水呼吸

壓力會隨住水深嘅增加而增加，大約每 10 米增加一個標準大氣壓——稍微超過 100 kPa，或者一個 巴。潛水員喺水底呼吸嘅空氣處於周圍水嘅環境壓力之下，呢個會產生複雜嘅生理同生物化學影響。如果管理不善，喺水底呼吸壓縮氣體可能會導致幾種潛水疾病，包括肺氣壓傷、減壓病、氮醉同氧中毒。呼吸加壓氣體嘅影響會因為使用一種或多種特殊氣體混合物而變得更加複雜。

空氣係由潛水調節器提供嘅，潛水調節器會將潛水氣瓶入面嘅高壓降低到環境壓力。調節器嘅呼吸性能係選擇適合要進行嘅潛水類型嘅調節器嘅一個因素。理想嘅係，即使喺供應大量空氣嘅時候，通過調節器呼吸都需要好細力。仲建議佢平穩噉供應空氣，喺吸氣或者呼氣嘅時候唔會出現任何突然嘅阻力變化。喺右邊嘅圖入面，請注意喺呼氣時打開排氣閥時壓力嘅初始峰值，以及喺吸氣時壓力嘅初始下降好快俾文丘里效應克服，文丘里效應係設計喺調節器入面，為咗容許容易噉吸入空氣。好多調節器都有一個調節裝置嚟改變吸氣嘅容易程度，令到呼吸唔費力。

## 呼吸系統疾病

異常嘅呼吸模式包括 庫斯莫爾呼吸、畢奧氏呼吸 同 陳-施氏呼吸。

其他呼吸系統疾病包括 氣促 （呼吸困難）、喘鳴、呼吸暫停、睡眠呼吸暫停 （最常見嘅係 阻塞性睡眠呼吸暫停）、口呼吸 同埋 鼻鼾。好多疾病都同呼吸道阻塞有關。長期口呼吸可能同疾病有關。 呼吸過淺 指嘅係過度 淺呼吸；呼吸過速 指嘅係由於需要更多氧氣而引起嘅快速同深呼吸，例如運動。術語 通氣不足 同 通氣過度 都分別指淺呼吸同快速深呼吸，但係喺唔適當嘅情況或者疾病下。但係，呢個區別（例如，呼吸過速同通氣過度之間嘅區別）並唔係總係遵守嘅，因此呢啲術語經常互換使用。

一系列 呼吸測試 可以用嚟診斷疾病，例如飲食不耐受症。
鼻阻力測量儀 使用聲學技術嚟檢查通過鼻道嘅氣流。

## 社會同文化
「精神」呢個詞嚟自 拉丁文 *spiritus*，意思係呼吸。喺歷史上，呼吸通常會根據生命力嘅概念嚟考慮。希伯來聖經 指上帝將生命嘅氣息吹入泥土入面，令亞當成為一個有生命嘅靈魂（nephesh）。佢仲指當凡人死亡嘅時候，氣息會返回上帝身邊。術語精神、prana、玻里尼西亞語嘅 mana、希伯來語嘅 ruach 同埋心理學入面嘅 psyche 都同呼吸嘅概念有關。

喺 太極拳 入面，有氧運動 同呼吸練習結合埋一齊，嚟增強 橫膈膜肌肉，改善姿勢，並且更好噉利用身體嘅 *[[氣]]*。唔同形式嘅 冥想 同 瑜伽 都提倡各種呼吸方法。一種叫做 內觀呼吸 嘅 佛教冥想 形式，意思係專注呼吸，最初係由 佛陀 引入嘅。呼吸訓練被納入冥想、某啲形式嘅瑜伽（例如 呼吸控制法）同埋 布泰科呼吸法，作為哮喘同其他疾病嘅治療方法。

喺音樂入面，一啲 管樂器 演奏者會使用一種叫做 循環呼吸 嘅技巧。歌手 仲依靠 呼吸控制。

同呼吸相關嘅常見文化表達包括：「唞啖氣」、「索嗮啖氣」、「靈感」、「斷氣」、「回過神」。

### 呼吸同情緒

某啲呼吸模式傾向於同某啲情緒一齊出現。由於呢種關係，唔同學科嘅從業者認為，佢哋可以通過採用最常同特定情緒一齊出現嘅呼吸模式嚟鼓勵特定情緒嘅發生。例如，可能最常見嘅建議係，更多噉利用橫膈膜同腹部嘅深呼吸可以鼓勵放鬆。 唔同學科嘅從業者通常會以唔同嘅方式解釋呼吸調節嘅重要性以及佢哋認為呼吸調節對情緒嘅影響。佛教徒可能會認為佢有助於促成內心平靜嘅感覺，整體療法醫師可能會認為佢鼓勵整體健康狀態，而商業顧問可能會認為佢可以緩解工作壓力。

### 呼吸同體能鍛煉
喺體能鍛煉期間，會採用更深嘅呼吸模式，嚟促進更多氧氣嘅吸收。採用更深呼吸模式嘅另一個原因係增強身體嘅核心力量。喺深呼吸嘅過程入面，胸膈膜喺核心入面採取更低嘅位置，呢個有助於產生腹內壓，從而增強腰椎嘅力量。 通常，呢個容許進行更強有力嘅身體運動。因此，喺舉起重物嘅時候，經常建議深呼吸或者採取更深嘅呼吸模式。

## 睇埋

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## 參考文獻

## 延伸閱讀

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