我們吸入的灰塵會發生什麼變化?
據國外媒體報導,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?
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。
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。
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
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)