例谈人体中的物理现象

◆朱喆谦

例谈人体中的物理现象

◆朱喆谦

在每个人的生命活动中，都伴随着相应的物理现象，所以物理知识是理解生命活动以及人体中的物理现象的基础。作为高中生，想要更深刻的理解人体中的物理现象，不仅要掌握扎实的物理知识，而且要结合物理知识去分析当人体在活动时候，体内所发生的物理现象。本文从高中生角度，具体举出一些人体中发生的物理现象，并做出探讨和分析。

人体；物理知识；物理现象

一、呼吸

在我们的日常生活中，经常会注意到一些自然现象，比如草叶上的露珠、玻璃板上的小水珠等，对这些水珠的表面进行观察和研究可发现，其基本都是球面状的。从物理的角度进行解释，则这些现象的产生，大多数是由液体表面的张力形成的，如一个肥皂泡产生以后，其表面会布满张力，如果表面张力是在液体、气体的交界面发生的，则液体的表面积会不断缩小。

对我们的人体进行研究可知，肺泡内壁上存在着一层液体，在与肺泡里面的气体相连接的情况下，其会形成一个液体、气体的交界面，所以，肺泡内壁上的液体有着一定的表面张力，并且，该作用力会在肺泡内壁产生表附加压强，而它的作用是促使肺泡缩小。通常小肺泡的半径小于大肺泡的半径，由此可推断，小肺泡的附加压强与大肺泡的相比会更大。所以，小肺泡会将一定空气排挤到大肺泡中，这样就会导致一些小的肺泡萎缩，大的肺泡扩张，从而让我们的肺不平衡。当我们在呼气的时候，肺泡半径会减小，它的附加压强就会逐渐增大，那么我们的肺就会快速的萎缩，而不能重新扩张。但是在我们正常人呼吸的时候，以上情况是不会发生的，因为有一种表面活性物质会从人体肺泡内壁分泌出来，从而对肺泡上的表面张力系数进行合理调节，最终确保肺处于正常的功能状态。

我们人体中肺泡内壁上存在的表面活性物质主要是一种脂蛋白，其实由二软酯酰卵磷酯、一种比较特殊的脱辅基蛋白合成的，其可以有效使肺泡的表面张力系数减小，从而保证人体在呼吸的过程中，不出现小肺泡萎缩的问题，以及避免大肺泡进一步扩张，是我们肺保持正的呼吸功能的重要物质。人如果政策吸气，肺泡内壁的表面活性物质会减小其密度，表面张力降低得也相对少一些，肺泡的表面张力系数就会相对比较大一点，这样就有利于转向呼气。人在呼气的时候，肺泡内壁的表面活性物质密度会增大，表面张力就会得到很大的降低，肺泡就不会快速的回缩，小的肺泡也不会出现萎缩现象，从而实现肺的重新扩张。

二、血液循环

血液循环系统主要包含心脏和血管，心脏是它的动力，血管是它的管路。人体的血液循环主要有两个部分：一是，体循环；二是，肺体循环。现对体循环为进行分析可发现，其循环途径是首先左心室进行收缩，然后血液被送入到主动脉中，接着通过大动脉、小动脉、它们的分支，将血液输送到毛细血管中，最后通过小静脉、大静脉、腔静脉，及时输送到右心房。所以，心脏造血是以断续进行的，而血管的弹性很强，在结合血液流动惯性、粘滞性等特点的基础上，则血液可以在人体内部连续的流动。总的来说，血液连续流动的整个过程具有一定复杂性，与血液的构成、粘滞系数、人体温度和血管弹性等有着极大联系。如果人体的温度比较高，则血液流动的速度更快一些，与人体需要的供氧量有着直接关系。

从物理的角度，我们可以将血液看作是一种液体，具有不可压缩性，则血液循环可以看作是不可压缩的液体，在血管中进行定常的流动。我们可以用流动力学的连续性原理来探讨血液流动的速度和血管的横切面积的关系，以体循环为例，人体的一条主动脉可以分为很多条大动脉，然后又会分成很多的小动脉，人体的主动脉的横切面积大约为3cm2～4cm2,它的血流速度是最快的，可达到20cm/s。从主动脉到毛细血管，血管总的横切面积是增加的，然而，从毛细血管到静脉血管，血管总的横切面积在减少，根据连续性原理可以知道，血液在血管中流动的速度，从主动脉到毛细血管在减慢，从毛细血管到静脉血管，速度又慢慢加快。

结束语

总之，了解更多人体中的物理现象对我们是大有裨益的，尤其对于我们高中生来说，在学习了丰富的物理知识后，再去研究人体中的物理现象，对于培养我们的观察能力，和拓展我们的知识面都有很大的好处。现代社会竞争激烈，我们要多运用所学到的物理知识，去探索人体中的物理现象，不断的提高我们的自我保健意识。

[1]王泽锋.人体中的物理学知识[J].空中英语教室·校本教研,2012,(9):61.

[2]张耀月.人体呼吸道器官是制造歌唱共鸣的生理载体[J].北方音乐,2016,36(3):167-168,175.

(作者单位：湖南师范大学附属中学)