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雖然有時候我們可以有意識的通過肌肉控制我們的呼吸，比如深吸一口氣、保持、然后呼氣，但其實呼吸是一個不受意志支配的過程。 它其實是這樣的：當(dāng)我們吸氣時，位于肺下方、胸腔底部的橫膈肌會收縮并向下推動，這增加了胸腔的空間，讓肺擴(kuò)張并充滿空氣，這一過程由肋骨之間的肋間肌輔助；擴(kuò)張的肺部然后通過嘴巴和鼻子從體外吸入空氣，空氣沿著氣管進(jìn)入肺部，通過支氣管進(jìn)入肺泡，我們同時還會吸入周圍空氣中的微生物；然后氧氣通過肺泡的薄壁進(jìn)入周圍的毛細(xì)血管，擴(kuò)散到整個身體，與此同時，二氧化碳從毛細(xì)血管進(jìn)入肺泡，呼氣使橫膈肌和肋間肌放松，這減少了胸腔的空間，迫使二氧化碳和水分離開肺和氣管。
整個過程每天發(fā)生17000到30000次，毫不費力，沒有它，我們就會死。雖然我們可以在沒有食物的情況下生活許多天，沒有水的情況下生活幾天，但是在沒有空氣的情況下我們只能生活寥寥幾分鐘。我們每天吸入大約8000升空氣，我們的肺一次能容納的最大空氣量約為6升。 我們的肺是一個非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，有數(shù)千個微小的肺泡分支，以增加肺的表面積，以交換氧氣和二氧化碳。如果我們把所有這些微小的氣道都展平，其表面積將是我們皮膚的30倍。 隨著年齡的增長，我們的肺會發(fā)生一些變化： 首先，最大肺功能會隨著年齡的增長而自然下降。30歲以后，通過氣道的氣流速率會慢慢下降，從肺泡擴(kuò)散到血液中的氧氣量也會慢慢下降。 之后，其它結(jié)構(gòu)變化開始在肺活量中發(fā)揮作用。由于肌肉收縮，胸廓會變得更薄并改變形狀，從而改變骨骼對肺部和隔肌的擴(kuò)張和收縮做出反應(yīng)的能力。由于沒有擴(kuò)張的地方，橫隔肌會減弱，這反過來又降低了我們充分吸氣和呼氣的能力。保持呼吸道暢通的肌肉和組織會失去彈性，肺泡會變得肥大。 老年時，大腦中控制呼吸的部分可能不再向肺部發(fā)送強(qiáng)烈的信號，而呼吸道中引發(fā)咳嗽的神經(jīng)可能變得對外來顆粒不那么敏感。免疫系統(tǒng)也會減弱，這意味著身體抵抗肺部感染（比如肺炎和支氣管炎）和其它疾病的能力下降。由于這些變化，老年人更容易出現(xiàn)呼吸短促、低氧水平和睡眠呼吸暫停等呼吸異常。 盡管有這些衰退，老年人依然能夠維持足夠的肺功能來進(jìn)行日?；顒印Ｔ谖覀兡贻p的時候，我們有“額外的”肺功能，這就是為什么健康的年輕人可以忍受手術(shù)切除一整個肺，并且仍然能夠呼吸得很好的原因。在健康個體中，即使這些與年齡有關(guān)的變化也很少導(dǎo)致嚴(yán)重的衰退。 事實上，心臟健康狀況不佳和肥胖往往是呼吸問題的罪魁禍?zhǔn)?，而不是肺部及其周圍環(huán)境的變化。因此，運動對整體健康和呼吸都是必不可少的。研究表明，運動和有氧訓(xùn)練可以提高肺活量，即使在非常老的人群中也是如此。有氧運動可以使肺活量提高5-15%，因為運動可以“鍛煉”我們最重要的兩個器官，也就是肺和心臟。有規(guī)律的運動可以通過增加血氧容量來提高耐力和減少呼吸困難。與其它人群相比，老年人更需要意識到自己需要站起來、四處走動、有規(guī)律地深呼吸，尤其是在生病期間或手術(shù)后。在任何年齡，長時間躺在床上或坐著都會使粘液在肺部積聚，增加肺部感染的風(fēng)險。
肺部菌群 每次吸氣時，進(jìn)入我們身體的不僅僅是氧氣，我們周圍的空氣中也充滿了數(shù)以百萬計的微生物，它們與口腔中的一些微生物混合，最終通過我們的氣管向下移動。 我們有一個強(qiáng)大的防御系統(tǒng)來抵御有害的微生物，包括肺部表面覆蓋的粘液，就旨在捕獲微生物。肺部細(xì)胞將粘液向上推入口腔，在那里吞咽和消化。想想我們感冒時咳出的很多黏糊糊的粘液，那是我們的身體排出有害細(xì)菌和細(xì)胞碎片的方式。此外，還有一種叫做肺泡巨噬細(xì)胞的特殊細(xì)胞，它們在我們肺部巡邏，尋找有害微生物并吞噬和破壞它們。 呼吸不僅僅涉及肺部，呼吸道有兩個主要部分：鼻、咽和喉構(gòu)成的上呼吸道以及氣管、支氣管和肺組成的下呼吸道。我們通常認(rèn)為下呼吸道是無菌的，沒有微生物。然而，事實并非如此，我們的肺部每天會接觸到超過一百萬個細(xì)菌，而且有著它們自己的重要微生物群落。 與身體其它部位相比，肺部的微生物數(shù)量要少得多，它比口腔中的微生物數(shù)量少1000倍，比腸道中的微生物數(shù)量少100萬到10億倍，在肺部每平方厘米大約有2000個細(xì)菌，這聽起來很多，但從微生物的角度來說是非常少的。 肺部的許多微生物可能是通過從上呼吸道吸入肺部深處的微生物而播種繁殖的。這些肺部微生物由大約140個不同的科組成，微生物的多樣性相當(dāng)小，包括各種需氧菌（只能在有氧條件下生長繁殖），耐氧菌（生長繁殖不需要氧氣，但可以保護(hù)自己免受活性氧分子的傷害）和厭氧菌（不能在氧氣中生長）。 肺部微生物的作用之一，是通過產(chǎn)生抗菌物質(zhì)來殺死潛在的肺部病原體，防止我們吸入的病原體在肺部定植。它們還有助于形成呼吸道黏膜免疫反應(yīng)，從而有助于控制我們在日常生活中遇到的感染和其它健康風(fēng)險。 因為肺部不斷暴露在空氣中的顆粒中，肺部菌群對我們吸入的一切都有反應(yīng)。污染物會導(dǎo)致肺部氧化應(yīng)激和炎癥，從而改變肺部菌群。肺部菌群對污染物也有反應(yīng)，例如，它們可以分解吸入的污染物，或調(diào)節(jié)肺部免疫系統(tǒng)對它們的反應(yīng)。暴露在煙草煙霧中的人，由肺炎鏈球菌引起的肺炎發(fā)病率更高。 我們攝入的抗生素藥物也會改變肺部菌群，就像消炎藥和類固醇激素一樣。由于我們對肺部菌群的了解仍然有限，現(xiàn)在說這些變化是否有害還為時過早。然而，可以肯定地說，在身體的任何地方，任何對正常微生物組成的擾亂在某種程度上都與有害的影響有關(guān)。 我們還知道，肺部菌群在慢性阻塞性肺?。–OPD）、哮喘和囊性纖維化等肺部疾病中發(fā)生了改變。雖然我們不知道這些變化是導(dǎo)致疾病的原因，還是疾病期間肺部環(huán)境變化的結(jié)果，但是隨著年齡的增長，我們可以利用這些信息尋找新的方法來促進(jìn)肺部健康，同時明確哪些行為可能加劇目前的狀況，從而予以避免。
吸煙對呼吸道菌群的影響 一系列研究表明，吸煙會導(dǎo)致口腔和上呼吸道菌群的變化，但不會導(dǎo)致下呼吸道菌群的變化。吸煙者正常有益的口腔微生物較少，而致病性的微生物更多，這可能與吸煙者患肺炎鏈球菌性肺炎和呼吸道感染的易感性較高有關(guān)。因為吸煙破壞了正常的微生物群落，因此它對有害病原體的抵御作用減少。 吸煙還會抑制免疫系統(tǒng)，破壞人體呼吸道的防御系統(tǒng)。這些都可能會導(dǎo)致感染增加。對吸煙者來說，好消息是，如果停止吸煙，微生物群落就會恢復(fù)到更健康的水平。 然而，令人困惑的是，吸煙會導(dǎo)致遠(yuǎn)端腸道菌群發(fā)生變化。吸煙者的腸道中厚壁菌門比擬桿菌門的比例降低了，抗炎癥的雙歧桿菌的數(shù)量也減少了，這通常是不健康的。吸煙者的腸道中也有更多的致病菌。這可能是因為環(huán)境和宿主的變化，影響了免疫系統(tǒng)，從而影響了腸道中的微生物。 吸煙也是克羅恩病的已知危險因素之一，然而，令人困惑的是，吸煙似乎可以預(yù)防另一種炎癥性腸道疾病——潰瘍性結(jié)腸炎，出于某種原因，吸煙還可以預(yù)防帕金森病。我們不知道這是為什么，但是沒有任何證據(jù)支持把吸煙作為一種預(yù)防醫(yī)學(xué)的實踐。 慢性阻塞性肺病 慢性阻塞性肺病是一組慢性肺部疾病，包括肺氣腫和慢性支氣管炎，會導(dǎo)致呼吸困難。雖然慢性阻塞性肺病不像心臟病、癌癥和中風(fēng)等受到更多的關(guān)注，但它也是一種廣泛而致命的殺手。2013年，3.29億人患有慢性阻塞性肺病，約占世界人口的5%。它每年造成290萬人死亡，其中約90%發(fā)生在發(fā)展中國家，這與艾滋病毒、結(jié)核病和瘧疾每年加在一起導(dǎo)致的死亡人數(shù)相當(dāng)。在美國，慢性阻塞性肺病是第三大死亡原因，它影響了1100多萬美國人，美國肺臟協(xié)會估計，美國有2400多萬人在不知情的情況下患有這種疾病，它會導(dǎo)致嚴(yán)重的長期殘疾，甚至死亡。 慢性阻塞性肺病的原因包括暴露于空氣污染、二手煙和灰塵，暴露于火災(zāi)和烹飪的煙霧以及暴露在工作場所的化學(xué)物質(zhì)中。吸煙者患慢性阻塞性肺病的風(fēng)險尤其高，大約20%的吸煙者患有這種疾病，而在發(fā)達(dá)國家，85%至90%的慢性阻塞性肺病患者是吸煙者。當(dāng)香煙燃燒時，它會產(chǎn)生7000多種化學(xué)物質(zhì)，吸入的毒素會像其它外部污染物一樣削弱和損害肺部。吸煙與慢性阻塞性肺病呈線性關(guān)系，吸煙時間越長，患病風(fēng)險越大。 慢性阻塞性肺病通常直到非常晚期才被診斷出來，因為人們不知道早期的警告信號。癥狀是呼吸短促發(fā)展為慢性咳嗽和大量黏液產(chǎn)生。頻繁的呼吸道感染、嘴唇或指甲發(fā)青、疲勞和喘息是其它早期預(yù)警信號。等到癥狀變得嚴(yán)重時就麻煩了，早期發(fā)現(xiàn)對成功治療至關(guān)重要。
癥狀可能周期性地加重和減輕，在突然發(fā)作時對肺部造成的損害最大。呼吸道病毒感染可導(dǎo)致病情加重，因此流感疫苗和肺炎球菌疫苗對慢性阻塞性肺病患者尤為重要。預(yù)防和控制這種疾病的最好辦法就是戒煙，或者最好永遠(yuǎn)不要吸煙。 很多人認(rèn)為慢性阻塞性肺病是一種男性疾病。歷史上確實是更多的老年男性患有慢性阻塞性肺病，因為他們通常比女性吸煙的比例更高，吸煙時間更長。但是目前，慢性阻塞性肺病導(dǎo)致的死亡在女性中高于男性，原因有三：（1）在過去的50年里，越來越多的女性開始吸煙；（2）女性由于肺較小和雌激素水平較高，更容易受到影響，雌激素在肺部疾病惡化中發(fā)揮作用；（3）女性經(jīng)常被誤診，因為許多醫(yī)生仍然女性不會得這種疾病。 許多研究記錄了慢性阻塞性肺病患者肺部菌群的重大變化，特別是在疾病加重期間。隨著病情惡化，肺部防御能力減弱，菌群失調(diào)增加，而細(xì)菌多樣性減少。這種菌群失衡通常是有害的，會使肺部炎癥更嚴(yán)重。科學(xué)家已經(jīng)證明，肺部菌群的變化發(fā)生在慢性阻塞性肺病的早期，包括變形菌門細(xì)菌和已知的某些呼吸道病原體增加。但是，這并不能證明肺部菌群與這種疾病有關(guān)。另一條線索是，細(xì)菌性病原體，比如導(dǎo)致肺炎的病原體，在慢性阻塞性肺病患者中分離出來的頻率很高。因此，宿主對肺部菌群的免疫反應(yīng)可能是慢性阻塞性肺病發(fā)病機(jī)制的一部分。 一些研究表明，在病情加重期間使用抗生素治療7至10天可減少慢性阻塞性肺病。然而，這仍然存在爭議，因為在輕度或中度疾病狀態(tài)下效果甚微。我們或許可以利用這些信息在疾病早期階段幫助識別它。事實上，一項研究發(fā)現(xiàn)，研究人員可以通過在肺部尋找10種微生物菌株來識別慢性阻塞性肺病。因為很多人在不知情的情況下患有這種疾病，這種識別方法可能成為早期診斷的有用工具，有助于排除其它肺部疾病。 既然益生菌可以減少炎癥，那么它們能夠幫助慢性阻塞性肺病嗎？也許可以。有研究表明：鼠李糖乳桿菌和短雙歧桿菌可以減少分離的巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，這是一種吞噬和消化有害顆粒的白細(xì)胞，特別是在感染部位；干酪乳桿菌可以改善從吸煙者中分離出的特化自然殺傷細(xì)胞的功能；此外，一些益生菌可以減少慢性阻塞性肺病小鼠模型的肺部炎癥。 肺炎 肺炎是一種常見的肺部感染，由細(xì)菌、病毒或真菌引起，最常見的是肺炎鏈球菌，它是口腔菌群的正常居住者，在某些條件下，比如肺功能減弱時，可引起這種疾病。如果入侵的細(xì)菌逃過了上呼吸道的防御，它們就會在下呼吸道定植，在下肺中造成嚴(yán)重的損傷和炎癥，這會導(dǎo)致積液，從而導(dǎo)致單肺或雙肺肺炎。 這種感染及其癥狀從輕微到嚴(yán)重不等。如果感染發(fā)現(xiàn)得早且沒有擴(kuò)散，那么年輕人更快恢復(fù)的可能性最大；如果沒有其它疾病，那么免疫系統(tǒng)健康的人恢復(fù)更快。大多數(shù)健康的人會在一到三周內(nèi)康復(fù)，但它也可能危及生命，特別是嬰兒、幼兒、老年人和那些有慢性健康問題的人。
肺炎造成的死亡人數(shù)超過任何其它感染，全世界每年造成350萬人死亡，新冠流行這幾年，因肺炎而死亡的人數(shù)更大。這對老年人來說尤為艱難，85歲以上的老年人死亡率超過44%。如果受到感染、再加上隨著年齡的增長免疫系統(tǒng)衰退和吸煙的影響，肺部的防御系統(tǒng)尤其脆弱。 肺炎通過兩種方式影響肺部：一是大葉性肺炎，可能只出現(xiàn)在一個肺葉；二是支氣管肺炎，可能遍布雙肺。它會引起咳嗽（通常有粘液）、發(fā)燒、發(fā)抖和呼吸短促。這些初始癥狀可能與普通感冒或流感相混淆。然而，與感冒不同的是，感冒如果不治療通常會在一到三周內(nèi)消失，肺炎通常需要治療才能完全康復(fù)。大多數(shù)情況下，大量喝水可以緩解，以幫助疏松分泌物和排痰。多休息也有用，但注意不要隨意服用止咳藥，因為咳嗽是人體排出多余粘液和碎片的一種方法，可能有助于好轉(zhuǎn)。 我們可以通過以下幾個簡單的步驟來降低患肺炎的風(fēng)險：
肺炎是由外部細(xì)菌引起的，但是我們肺部的微生物也會影響這種疾病嗎？最近的研究表明，它們的作用可能比我們之前想象的更大?？谇痪旱牟黄胶馐刮覀兏菀资艿讲≡w過度生長的影響，特別是肺炎球菌。這會導(dǎo)致下呼吸道隨后的疾病。研究表明，肺炎患者與非肺炎患者的上呼吸道菌群有很大不同。在一項研究中，研究人員能夠通過分析上呼吸道中發(fā)現(xiàn)的五種特定微生物來預(yù)測肺炎，特異性95%，敏感性84%。因此，口腔菌群可能在肺保護(hù)中起著重要作用，并最終在下肺中播下病原體。 要利用這些知識預(yù)防肺炎，我們?nèi)蕴幱谠缙陔A段，然而，科學(xué)家們在拯救老鼠方面正變得越來越熟練。在一項研究中，當(dāng)使用廣譜抗生素處理時，小鼠更容易受到肺炎鏈球菌引起的肺炎的影響，可能是因為它們的口腔菌群被破壞了。但是當(dāng)科學(xué)家們從健康的老鼠身上移植糞便菌群時，這種影響被逆轉(zhuǎn)了，受感染的小鼠從肺炎中康復(fù)。為什么會有這樣的效果還不清楚，也許是因為它們重新定植了腸道菌群，或者甚至可能是口腔菌群。無論如何，這都是一個令人興奮的發(fā)現(xiàn)，因為這表明某些類似益生菌的微生物菌株可能能夠用于預(yù)防和治療肺炎。
我們應(yīng)該打流感疫苗嗎？ 流感病毒可引起流感，主要影響鼻子、喉嚨、支氣管，偶爾也會影響肺部。我們大多數(shù)人都曾在某種程度上遭受過流感之苦，發(fā)燒、肌肉酸痛、頭痛、喉嚨痛、咳嗽和疲勞是常見的癥狀。老年人尤其容易感染流感，與流感相關(guān)的死亡病例中，80-90%的人年齡在65歲以上。這是因為免疫系統(tǒng)通常會隨著年齡的增長而減弱，使老年人更容易受到感染，而流感會惡化其它健康問題，比如心臟病、肺病和哮喘等。流感會削弱呼吸道防御系統(tǒng)，這通常會導(dǎo)致繼發(fā)性細(xì)菌性肺炎，可能危及生命。因此，接種流感疫苗，可以幫助提供免疫反應(yīng)和抗體保護(hù)。 我們通常在秋天接種流感疫苗，為冬天做準(zhǔn)備，冬天人們在室內(nèi)呆的時間更長，是感染的高峰期，流感病毒以氣溶膠的形式在人與人之間直接傳播，在近距離的室內(nèi)比在室外更容易傳播。 一些人反對接種疫苗，認(rèn)為接種疫苗會感染流感，其實并不會，它是由滅活病毒制成的，最壞的結(jié)果是產(chǎn)生輕微的紅腫、疼痛和腫脹的反應(yīng)。最近的數(shù)據(jù)表明，微生物群可能在我們的身體對流感疫苗的反應(yīng)中發(fā)揮作用，微生物會刺激宿主的免疫反應(yīng)，從而增加疫苗的反應(yīng)，至少在小鼠中是這樣的。所以，如果你對疫苗有輕微反應(yīng)，不必?fù)?dān)心，這可能是好事，意味著你的免疫系統(tǒng)真的識別了疫苗，這可能會帶來更好的保護(hù)。 你可能也聽說過，在某些年份，流感疫苗并不像其它年份那樣有效。這是因為流感病毒是一條變色龍，它在不斷的變異，不斷地改變它的表面來偽裝自己，不被我們的免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，并試圖智勝我們的防御系統(tǒng)。但是，疫苗就是專門針對這些不斷變化的成分而開發(fā)的，主要被稱為H和N抗原，也就是我們常常聽說的H5N1中的H和N所代表的東西。 每年2月，世界衛(wèi)生組織都會關(guān)注南半球所流行的流感毒株，并對哪些毒株將在秋季出現(xiàn)在北半球做出最佳估計。這給疫苗公司留下了瘋狂的六個月時間來提高當(dāng)年疫苗的產(chǎn)量。有些年份里，疫苗可以提供很大的保護(hù)，但是在有些年份，病毒可能在這六個月里發(fā)生變化，出現(xiàn)了不同的毒株，從而使疫苗的效果降低。這一過程也受到世界衛(wèi)生組織的密切關(guān)注，以便重新開始這一過程，及時為南半球的冬季流感季節(jié)制備流感疫苗。 無論是有效還是效果較差，都建議每年接種疫苗，以獲得對主要毒株的保護(hù)。疫苗甚至可能對當(dāng)年或以后出現(xiàn)的其它毒株提供交叉保護(hù)，即使疫苗不能提供完全保護(hù)作用，感染的癥狀通常也會較輕微。 在小鼠中，也有跡象表明，疫苗可能有助于通過減少與呼吸道感染相關(guān)的炎癥損害，來延緩癡呆癥以及心血管疾病和2型糖尿病等其它炎癥性疾病。當(dāng)幼鼠接種疫苗后，隨著年齡的增長，它們會變得更健康，患慢性疾病的幾率也會降低。因此，六個月以上的人都應(yīng)該定期接種流感疫苗，然而那些對疫苗有嚴(yán)重、危及生命的過敏反應(yīng)的人例外。
寫在最后 對肺部菌群及其與口腔菌群關(guān)系的認(rèn)識可以為研究肺部疾病開辟全新的途徑。肺部菌群對于我們的呼吸道健康具有重要作用，健康的肺部菌群有助于我們暢快地呼吸。 在未來，我們可能可以利用一些有益微生物來降低肺炎等呼吸系統(tǒng)疾病的風(fēng)險。肺部疾病的另一個核心因素是炎癥，它也會影響微生物群落。有研究表明，一些乳酸桿菌菌株對減少肺部炎癥有影響。 未來，我們還可能通過分析一個人的微生物群落并尋找關(guān)鍵物種來診斷慢性阻塞性肺病和肺炎等疾病，這也意味著對胸部X光片的需求減少了，同時我們也可能比以前更早地識別呼吸道疾病，從而加快干預(yù)速度。 此外，我們還應(yīng)該：
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