空氣進入呼吸道
圖/陳昕融
文/小C
首先,我們先釐清哪些動物用肺呼吸。概括來說,哺乳動物、鳥類和爬行動物,還有一些兩棲動物及一些魚類和蝸牛等等,都是用肺來呼吸的,但是仔細來看,我們還知道肺魚呼吸一部分用腮、一部分用肺;鳥類雖然有肺,但是呼吸時還需依靠氣囊,而兩棲類的蛙,幼體用腮呼吸,成體則用肺和皮膚來呼吸,其他還有昆蟲用氣管系統呼吸、蚯蚓用體表的皮膚呼吸,一般魚用腮呼吸。
從鼻到肺 自主呼吸
那麼先複習一下人類的呼吸,通常我們不必思考就可以呼吸,空氣透過我們的嘴巴或鼻子流入,然後沿著氣管,首先分成兩個支氣管,每個肺一個,然後支氣管分裂成愈來愈小的管子,管子末端有微小的氣囊,稱為肺泡,在我們的肺裡有數百萬個肺泡,這些囊壁很薄,氧氣和二氧化碳可通過它們進出我們的血液,血液可將氧氣輸送到身體的每個部位,還可將二氧化碳帶回肺部,這就是我們的呼吸。
但是鳥就不一樣了,鳥的一個完整呼吸要經過四個步驟,牠們肺部因為有了氣囊,形成一個波紋管系統,形成呼吸循環:
吸氣,空氣通過鼻孔進入氣管,充滿後氣囊。
呼氣,空氣離開後氣囊並流入肺部,並在肺部
進行氣體交換,將二氧化碳換成新鮮氧氣。
吸氣,空氣離開肺部並流入前氣囊。
呼氣,空氣便離開氣囊流出氣管。
氣體交換 2次循環
鳥的呼吸是由肺部所提供連續的單向氣流。在這裡,沿一個方向流過肺部稱為副支氣管的結構,將氧氣帶到空氣毛細血管,這種單向系統讓更高濃度的氧氣進入血液以維持飛行,也是為什麼鳥類肌肉雖然需要大量、持續的氧氣供應,即使在高海拔地區,這種呼吸系統也能讓牠們保持在高處。
至於青蛙的呼吸,雖然依靠肺,但肺的進化並不完全,肺的呼吸功能不全面,所以必須通過溼潤的皮膚溶解並吸收空氣中的氧來幫助呼吸。