一、呼吸时胸腔气压变化核心就两步:
1.吸气:胸腔扩张、容积变大,内部气压低于外界,空气被“吸”进肺里;
2.呼气:胸腔收缩、容积变小,内部气压高于外界,肺里的空气被“压”出来。
这一低一高的短暂压差,就是呼吸的动力。
正常情况下,人体内部的气压和外界大气压基本相等,这样才能保证身体组织不会被外部气压挤压或自身膨胀受损。
二、人体内部与外界大气压相等,核心是人体是开放系统+组织液/气体的压力传导,让内外压力始终动态平衡:
1. 人体通过呼吸、皮肤渗透等与外界相通,气体/液体能自由交换,不会形成封闭的压力差;
2. 体内的血液、组织液等流体能快速传导外界气压,让身体各部位的压力都与外界同步,抵消挤压/膨胀的力。
简单说,就像装满水的敞口杯子,杯内水的压强和外界气压会自然平衡,不会出现杯子被压瘪和撑破的情况。
三、气压差失衡的常见情况。
1.高原反应
海拔升高→外界大气压骤降,体内气压暂时高于外界,会出现头痛、胸闷、气短,本质是肺泡/血液的气体交换因压差失衡受影响,身体需慢慢适应低气压环境。
2. 潜水耳痛/压耳
下潜时水下压力(外界)升高,远大于中耳内气压,鼓膜会被向内挤压,引发刺痛;上浮时外界压力骤降,中耳内气压偏高,也会导致鼓膜胀痛,捏鼻鼓气就是为了让气体进入中耳,平衡内外气压。
3. 坐飞机的耳闷/耳鸣
飞机上升时,机舱外气压降低,机舱内气压也逐步下降,中耳内气压暂时偏高,鼓膜向外鼓,会有耳闷;飞机下降时,机舱内气压快速升高,中耳内气压偏低,鼓膜向内陷,引发耳鸣,嚼口香糖、打哈欠能打开咽鼓管,让内外气压快速平衡。
4. 深海潜水减压病
快速从深海上浮时,外界气压急剧降低,溶解在血液、组织液中的氮气会因压差突然析出,形成气泡堵塞血管/压迫组织,引发关节痛、头晕,严重时危及生命,所以潜水上浮必须缓慢,让身体逐步排出氮气,平衡气压。
这些情况的核心都是外界气压快速变化,身体来不及通过自身调节同步平衡内外气压,进而产生不适或损伤。