呼吸的概念及其演变

人们对呼吸概念的理解并不完全相同。通常所说的呼吸主要侧重于呼吸运动，用呼吸频率和幅度描述。对生化学家而言，呼吸更侧重于细胞内物质氧化产生ATP、CO2和水的过程。而就呼吸生理学而言，呼吸包含以下几个相互衔接的环节：机体从外界摄取O2进入肺泡，排出肺泡内CO2，即肺通气；肺泡毛细血管内血液中的CO2进入肺泡及肺泡内O2进入肺泡毛细血管内血液，即肺换气；O2和CO2在血液中的运输；O2进入细胞内，在线粒体中进行氧化供能，产生的CO2则从线粒体转运至血液循环（内呼吸）等。肺通气和肺换气被统称为外呼吸，本书的重点是外呼吸，简称呼吸。(https://www.daowen.com)

生物实现呼吸的生理结构也存在由低级向高级逐渐进化、完善的过程。低等动物的呼吸过程不同于哺乳动物，其中单细胞生物没有呼吸系统，气体交换通过细胞膜扩散完成；昆虫的呼吸系统与循环系统是分离的，气体经过逐级分支的气管系统进入深部组织，再扩散至周围组织而完成气体交换，不具有肺这一结构；比较高等的动物，由于机体结构复杂，体积较大，必须具备完善的呼吸系统。通常人们将伸向外部的呼吸器官称为鳃，把长向内部的呼吸器官称为肺。鱼类通过鳃呼吸，它们利用对流机制从水中提取含量甚微的O2，排出CO2。鸟类具有独特的、单向流动的通气系统，气体流经肺部是借助气囊泵的作用，而气囊充盈与排空的动力来自邻近骨骼肌的运动。哺乳类动物（包括人类）的气体更新更为复杂，呼吸系统也更加完善，呼吸过程的实现需要多个系统的参与和密切配合。骨骼肌（呼吸肌）的收缩和舒张为呼吸运动提供动力；呼吸器官（气道、肺）为气体交换提供场所；血液（包括血浆和其中的红细胞）为O2和CO2的运输提供载体；循环系统为气体在体内的运输提供动力；呼吸中枢为呼吸提供控制中心，协调参与呼吸过程的各系统；此外，通过气道平滑肌和血管平滑肌可协助调节肺的通气量和血流量。