呼吸和呼吸 (生理學)

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

呼吸和呼吸 (生理學)之间的区别

呼吸 vs. 呼吸 (生理學)

呼吸（breathing），生物的一種生理現象，為一種生物細胞的生化作用（稱作「呼吸作用」）所呈現出來的外在生理現象，動物及植物皆有。一般人的認知，則是指高等生物，尤其是人類利用肺部吸入與呼出空氣的過程。不過也有一些動物用其他器官進行氣體交換，例如魚類的鳃以及节肢动物的氣門。 呼吸是維持生物體生存需要的生理學呼吸中的一部份。氧氣動物需要空氣供給細胞新陳代謝和製造能量的來源，能量通常是透過動物所攝取中的食物澱粉所製成的葡萄糖。而把葡萄糖轉化為能量的方法有兩種，一為有氧呼吸（大部分的動物、昆蟲、細菌）和無氧呼吸（少部分的細菌）。有氧呼吸是把氧氣分子轉化為二氧化碳，從中獲取所需的能量。 而呼吸的另一個重要的部份為循環系統把二氧化碳排放掉再把新的氧氣由血液送到需要的細胞。氣體交換是在肺的肺泡中由氣體粒子被動擴散所達成的，所以不需要使用能量。當氣體溶於血液中時，左心臟把血液打到全身體各個細胞。由於肺泡呼吸的表面需要易於空氣的穿越，所以表面並不是完全乾燥的，由所產生的液體，讓表面濕介而增加空氣的穿透力，所以呼吸會導致水分的流失，尤其是排放二氧化碳的時候。 人類的許多輔助功能也和呼吸有關，例如說話、表達情緒（笑、打哈欠）、自主 维护活动（咳嗽和打喷嚏等），而不能由皮膚排汗的動物也需要透過喘气進行體溫調節。. 呼吸（respiration）在生理學上，是指氧從空氣傳送到生物組織，以及二氧化碳從生物組織傳送回空氣的過程。 生理學上的呼吸和生物化學中的呼吸，生物化學中的呼吸是指呼吸作用，在細胞之內進行的代谢過程，細胞將有機物氧化分解並產生能量（以三磷酸腺苷的形式儲存），並且產生代谢產物。生理學上的呼吸對於細胞的呼吸作用是必要的，但兩者是不同的過程。呼吸作用發生在生物體的細胞內，而呼吸是指代谢产物在生物體及外在環境之間的總量流動以及運送的過程。 生理學上的呼吸涉及包括呼吸系統中肺泡的通氣，也就是透過吸入的過程將大氣吸入肺中，再透過呼出的過程將肺部的氣體排出體外。肺泡空气和肺毛细血管血液之间會進行氣體交換，再透過循环系统均勻的傳送到身體的各部位。呼吸中每次吸入（約350ml）的過程不會完全將肺泡用空氣填滿，吸入的空氣會稀釋，並且和肺部的氣體（成人約2.5公升）混合。原來在肺部的氣體稱為功能余气量，是每次呼吸後仍留在肺部的氣體。而其氣體成份顯著的和大氣不同。生理學上的呼吸也涉及讓功能余气量中，氧氣及二氧化碳成份穩定的機制，也讓溶在肺毛细血管血液的氣體維持平衡，因此细胞外液也維持平衡。若以準確的用法來說，breathing（呼吸）及Ventilation（換氣）是respiration的，不是respiration的同义词。不過在大部份的用法中不會清楚的區分這些詞語，即使許多也不例外，像是（respiratory rate，簡稱RR）是医疗卫生中常見的詞語，但是若用上述清楚的定義，可能需改為ventilation rate才比較準確。.

功能余气量

功能余气量（FRC）是指平静呼气之后肺中残余气体的容积。功能余气量反映了缓冲呼吸过程中肺泡中氧气和二氧化碳分压的过度变化。由于功能余气量的稀释作用，吸气时肺内氧气分压不致突然升得太高，而二氧化碳分压不致降得太低；呼气时，肺内氧气分压不会降得太低，而二氧化碳分压不致升得太高。这样，肺泡气和动脉血中的氧与二氧化碳的分压不会随呼吸而发生大幅度的波动，气体交换能相对稳定地进行。 功能余气量等于补呼气和余气量之和。70公斤正常成人男子的功能余气量约为2400毫升左右，它的多少影响着平静呼吸基线的位置。它的准确值无法通过一般的肺容量检测来测定，因为包括了余气量。精确测定余气量需要经过一次呼吸氮量试验、氦稀释法或人体体积描记法的测验。 功能余气量值低说明患者可能患有呼吸道疾病，比如肺气肿。.

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吸入

吸入是指動物進行呼吸時，空氣或其他物質經由氣管進入肺泡的運動。主要是由橫膈膜的收縮與舒張來控制。 当吸入空气时，横隔膜会呈平形，肺里的空气体积会增加，气压则会减少。.

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二氧化碳

二氧化碳（IUPAC名：carbon dioxide，分子式：CO2）是空氣中常見的化合物，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空氣中有微量的二氧化碳，約佔0.04％。二氧化碳略溶於水中，形成碳酸，碳酸是一種弱酸。 在二氧化碳分子中，碳原子的成键方式是sp杂化轨道与氧原子成键。碳原子的两个sp杂化轨道分别与两个氧原子生成两个σ键。碳原子上两个没有参加杂化（混成）的p轨道与成键的sp杂化轨道成90°的直角，并同氧原子的p轨道分别发生重叠，故缩短了碳氧键的间距。 二氧化碳平均约占大气体积的400ppm，不過每年因為人為的排放增加，比率還在逐步上升。2018年4月大氣二氧化碳月均濃度超過410ppm，為過去80萬年來最高。大气中的二氧化碳含量随季节变化，这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时，植物由于光合作用消耗二氧化碳，其含量随之减少；反之，当秋冬季来临时，植物不但不进行光合作用，反而制造二氧化碳，其含量随之上升。 二氧化碳常壓下為無色、無味、不助燃、不可燃的氣體。二氧化碳是一種溫室氣體。二氧化碳的濃度自1900年至2016年11月增長了約127ppm。.

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呼吸作用

呼吸作用，又称為细胞呼吸（Cellular respiration），是生物体细胞把有机物氧化分解並转化能量的化學过程，也稱為釋放作用。无论是否自养，细胞内完成生命活动所需的能量，都是来自呼吸作用。真核細胞中，粒線體是與呼吸作用最有關聯的胞器，呼吸作用的幾個關鍵性步驟都在其中進行。 呼吸作用是一種酶促氧化反应。雖名為氧化反應，不論有否氧气参与，都可称作呼吸作用（這是因為在化學上，有電子轉移的反應過程，皆可稱為氧化）。有氧气参与時的呼吸作用，稱之為有氧呼吸；没氧气参与的反應，則称为无氧呼吸。 呼吸作用的目的，是透過釋放食物裡之能量，以製造三磷酸腺苷，即細胞最主要的直接能量供應者。呼吸作用的氢與氧的燃燒，但兩者間最大分別是：呼吸作用透過一連串的反應步驟，一般的一次性釋放。在呼吸作用中，三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂質的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，透過數個步驟，将能量转移到还原性氢（化合价为0的氢）中。最後經過一連串的電子傳遞鏈，氢被氧化生成水；原本貯存在其中的能量，則转移到ATP分子上，供生命活动使用。.

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呼吸系統

呼吸系统（respiratory system）指生物体内将呼吸气吸入体内并进行气体交换的系统。在人类和其他哺乳动物体内中，呼吸系统包括呼吸道、肺和呼吸肌。氧气与二氧化碳在呼吸系统里通过扩散作用在外环境与血液中进行被动交换，气体交换过程发生在肺腔内。其他动物如昆虫的呼吸系统功能非常简单，对于两栖动物而言，他们的皮肤甚至也对气体交换非常重要。植物也有呼吸構造，植物叶片背面的气孔结构也可使其得到氧氣進行呼吸作用。.

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呼出

呼出（exhalation、expiration）是指動物進行呼吸時，空氣或其他物質經由氣管離開肺泡的運動。主要是由橫膈膜的收縮與舒張來控制。 当呼出空气时，横隔膜会呈拱形，肺里的空气体积会减少，气压则会增加。.

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稳态

內平衡（homeostatic，又稱恆定狀態或恆定性）是指在一定外部环境范围内，生物體或生态系统內環境有賴整體的器官的協調聯繫，得以維持体系內環境相对不变的狀態，保持动态平衡的這種特性。 器官與器官之間必須經由調整和監管機制保持平衡，才能使整個基體的正常運作。在人類，體內平衡包括以下的內容：.

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空气

气是指地球大气层中的气体混合。它主要由78%的氮气、21%氧气、还有1%的稀有气体和杂质组成的混合物。空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。但是长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质，直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。19世纪末，科学家们又通过大量的实验发现，空气裡还有氦、氩、氙、氖等稀有气体。 在自然状态下空气是无味无臭的。 空气中的氧气对于所有需氧生物来说是必需。所有动物都需要呼吸氧气，植物利用空气中的二氧化碳进行光合作用，二氧化碳是近乎所有植物的唯一的碳的来源。.

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肺

肺是很多进行空气呼吸的动物的呼吸系统中重要的一个器官，大部分四足类动物、一些鱼类和蜗牛都有肺。哺乳动物和其他身体结构较为复杂的动物则拥有两个肺，其位于胸腔中靠近脊柱，并分别位于心脏的左右两侧。 肺的主要功能是将氧气从空氣运输到血液中，并将二氧化碳从血液中排出至大气中。气体交换过程是在一种特殊细胞中进行的，而这些细胞是由成千上万的微小薄壁泡囊组成的，这些微小泡囊被称作"肺泡"。 为了能够完整解释肺部的结构，需要首先对从口腔到肺泡的这一呼吸道进行讨论。当空气通过嘴或者鼻子被吸入后，会通过咽、喉头、气管和逐渐分化的支气管和小支气管，并最终到达肺泡，在那里将发生二氧化碳和氧气的气体交换过程。 空气的呼入与排出（也称换气）是由肌肉进行控制和驱动的。在早期的四足类动物中，空气是由咽部肌肉通过泵抽的形式被驱动的，而爬行动物、鸟类和哺乳动物则使用一个更为复杂的肌肉骨骼系统。 与肺相关的英语医学术语通常都以pulmo-作为词根，这个词根来自于拉丁语pulmonarius，意为“肺部的”；或者以pneumo-作为词根，这个词根来自于希腊语πνεύμων，意思为“肺”。.

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肺泡

肺泡是肺部的实质组织最末一级（24级）分支，外呼吸中气体交换的场所。成人肺中肺泡数目约为3亿。其大小约为0.2 mm。许多肺泡共同的开口于肺泡囊。 肺泡的组成：.

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氣體交換

氣體交換，是指生物把体内氧氣和二氧化碳的交換过程。 人體的細胞需要氧來進行呼吸作用，過程中產生二氧化碳，若二氧化碳累積在體內會對細胞造成傷害。為確保有充足的氧運到細胞，而二氧化碳可以帶走出身體。 細胞與外在環境之間必須不斷地進行氣體交換，對於細小的生物如：變形蟲等等，氣體交換只需經過身體表面的擴散進行，過程比較簡單。可是，對於身形較大的生物如人類，大多細胞都遠離外界，因為人體需要透過呼吸系統才能有效地進行氣體交換。在身體內，氣體經由運送系統，往來運送於氣體交換的地方和與體細胞之間。 健康成年人安靜時每分鐘約16至18次，而兒童每分鐘約20至30次，每次吸入和呼出氣體約各為500毫升。人們在不同條件下，他們的呼吸型式亦不同：以肋骨運動為主稱為「胸式呼吸」，以膈和腹壁肌運動為主稱為「腹式呼吸」。 氣體交換受呼吸表面的影響：.

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