Oddychanie - Breathing

W czasie rzeczywistym rezonans magnetyczny z oddychaniem podczas ludzkiej klatki piersiowej
Nagranie rentgenowskie samicy aligatora amerykańskiego podczas oddychania.

Oddychanie (lub wentylacja ) to proces odprowadzania powietrza do płuc w celu ułatwienia wymiany gazowej ze środowiskiem wewnętrznym , głównie w celu wypłukania dwutlenku węgla i wprowadzenia tlenu .

Wszystkie stworzenia tlenowe potrzebują tlenu do oddychania komórkowego , który pozyskuje energię z reakcji tlenu z cząsteczkami pochodzącymi z pożywienia i wytwarza dwutlenek węgla jako produkt odpadowy. Oddychanie lub „oddychanie zewnętrzne” wprowadza powietrze do płuc, gdzie w pęcherzykach płucnych odbywa się wymiana gazowa poprzez dyfuzję . Układ krążenia organizmu transportuje te gazy do iz komórek, gdzie zachodzi „oddychanie komórkowe”.

Oddychanie wszystkich kręgowców z płucami składa się z powtarzających się cykli wdechu i wydechu przez silnie rozgałęziony system rurek lub dróg oddechowych, które prowadzą od nosa do pęcherzyków płucnych. Liczba cykli oddechowych na minutę to częstość oddychania lub oddechu i jest jedną z czterech podstawowych oznak życia. W normalnych warunkach głębokości oddychania oraz szybkość jest automatycznie i nieświadomie, sterowany przez kilka homeostatycznych mechanizmów , które prowadzą do ciśnienia cząstkowego z dwutlenku węgla i tlenu w krwi tętniczej stałej. Utrzymując ciśnienie cząstkowe dwutlenku węgla w tętniczego krwi bez zmian w różnorodnych warunkach fizjologicznych istotnie przyczynia się do ścisłej kontroli pH z płynów pozakomórkowych (ECF). Nadmierne oddychanie ( hiperwentylacja ) i niedostateczne oddychanie ( hipowentylacja ), które odpowiednio obniżają i zwiększają ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla we krwi, powodują w pierwszym przypadku wzrost pH ECF, a w drugim jego obniżenie. Oba powodują niepokojące objawy.

Oddychanie pełni inne ważne funkcje. Zapewnia mechanizm mowy , śmiechu i podobnego wyrażania emocji. Wykorzystywana jest również do odruchów takich jak ziewanie , kaszel i kichanie . Zwierzęta, które nie mogą termoregulować przez pocenie się , ponieważ nie mają wystarczającej ilości gruczołów potowych , mogą tracić ciepło przez parowanie przez dyszenie.

Mechanika

„Ruch rączki pompy” i „ruchy rączki wiadra” żeber
Wpływ mięśni wdechu na poszerzenie klatki piersiowej . Konkretne działanie zilustrowane tutaj nazywa się ruchem uchwytu pompy klatki piersiowej.
W tym widoku klatki piersiowej wyraźnie widać nachylenie dolnych żeber od linii środkowej na zewnątrz. Umożliwia to ruch podobny do „efektu uchwytu pompy”, ale w tym przypadku nazywany jest ruchem uchwytu wiadra . Kolor żeber nawiązuje do ich klasyfikacji i nie ma tutaj znaczenia.
Oddechowy
Mięśnie oddechowe w spoczynku: wdech po lewej, wydech po prawej. Kurczące się mięśnie są pokazane na czerwono; rozluźnione mięśnie na niebiesko. Skurcz przepony generalnie najbardziej przyczynia się do rozszerzenia klatki piersiowej (jasnoniebieski). Jednak w tym samym czasie mięśnie międzyżebrowe podciągają żebra w górę (ich działanie wskazują strzałki), powodując również rozszerzanie się klatki piersiowej podczas wdechu (patrz schemat na drugiej stronie strony). Rozluźnienie wszystkich tych mięśni podczas wydechu powoduje, że klatka piersiowa i brzuch (jasnozielony) elastycznie powracają do pozycji spoczynkowych. Porównaj te diagramy z wideo MRI u góry strony.
Mięśnie siłowego oddychania (wdech i wydech). Kod koloru jest taki sam jak po lewej stronie. Oprócz silniejszego i bardziej rozległego skurczu przepony, mięśnie międzyżebrowe są wspomagane przez dodatkowe mięśnie wdechu, aby wyolbrzymiać ruch żeber w górę, powodując większe rozszerzenie klatki piersiowej. Podczas wydechu, poza rozluźnieniem mięśni wdechowych, mięśnie brzucha aktywnie kurczą się, ciągnąc dolne krawędzie klatki piersiowej w dół, zmniejszając objętość klatki piersiowej, jednocześnie wpychając przeponę w górę w głąb klatki piersiowej.

W płucach nie nadają się do pompowania i wzrośnie tylko wtedy, gdy jest wzrost objętości klatki piersiowej. U ludzi, podobnie jak u innych ssaków , osiąga się to przede wszystkim poprzez skurcz przepony , ale także poprzez skurcz mięśni międzyżebrowych, które ciągną klatkę piersiową w górę i na zewnątrz, jak pokazano na diagramach po prawej stronie. Podczas wdechu siłowego (rysunek po prawej) mięśnie pomocnicze wdechu , łączące żebra i mostek z kręgami szyjnymi i podstawą czaszki, w wielu przypadkach poprzez pośrednie przyczepienie do obojczyków , przesadzają ruchy uchwytu pompy i uchwytu wiadra (patrz ilustracje po lewej), powodując większą zmianę objętości jamy klatki piersiowej. Podczas wydechu (wydechu), w spoczynku, wszystkie mięśnie wdechu rozluźniają się, przywracając klatkę piersiową i brzuch do pozycji zwanej „pozycją spoczynkową”, o której decyduje ich anatomiczna elastyczność. W tym momencie płuca zawierają funkcjonalną szczątkową pojemność powietrza, która u dorosłego człowieka ma objętość około 2,5–3,0 litrów.

Podczas ciężkiego oddychania ( hiperpnea ), jak np. podczas ćwiczeń, wydech powoduje rozluźnienie wszystkich mięśni wdechu (tak jak w spoczynku), ale dodatkowo mięśnie brzucha zamiast być bierne , teraz mocno się kurczą, powodując ściąganie klatki piersiowej w dół (przód i boki). To nie tylko zmniejsza rozmiar klatki piersiowej, ale także wypycha narządy jamy brzusznej w górę do przepony, która w konsekwencji wybrzusza się głęboko w klatce piersiowej. Objętość końcowo-wydechowa płuc to teraz mniej powietrza niż spoczynkowa „funkcjonalna pojemność resztkowa”. Jednak u normalnego ssaka płuca nie mogą być całkowicie opróżnione. U dorosłego człowieka po maksymalnym wydechu w płucach zawsze pozostaje co najmniej jeden litr powietrza resztkowego.

Oddychanie przeponowe powoduje, że brzuch rytmicznie wybrzusza się i opada. Dlatego jest często określany jako „oddychanie brzuszne”. Terminy te są często używane zamiennie, ponieważ opisują to samo działanie.

Kiedy dodatkowe mięśnie wdechu są aktywowane, zwłaszcza podczas ciężkiego oddychania , obojczyki są wyciągane w górę, jak wyjaśniono powyżej. Ten zewnętrzny przejaw używania mięśni pomocniczych wdechu bywa nazywany oddychaniem obojczykowym , obserwowany zwłaszcza podczas ataków astmy oraz u osób z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc .

Przepływ powietrza

To jest diagram pokazujący, w jaki sposób wdech i wydech są kontrolowane przez różne mięśnie i jak to wygląda z ogólnego widoku.

Górne drogi oddechowe

Wdychane powietrze jest ogrzewane i nawilżane przez wilgotną, ciepłą błonę śluzową nosa, która w konsekwencji chłodzi i wysycha. Kiedy ciepłe, wilgotne powietrze z płuc jest wydychane przez nos, zimny higroskopijny śluz w chłodnym i suchym nosie ponownie wychwytuje część ciepła i wilgoci z wydychanego powietrza. Przy bardzo zimnej pogodzie odzyskana woda może powodować „kapiący z nosa”.

W idealnym przypadku powietrze jest wydychane najpierw, a następnie wdychane przez nos . Do jamy nosowej (między nosa i gardła ) są dość wąski, po pierwsze, jest podzielony na dwie części przez przegrody nosowej , a po drugie przez boczne ściany, które mają wiele podłużnych fałd lub półki, zwanych małżowinach nosa , odsłaniając dużej powierzchni błonę śluzową nosa do powietrza podczas wdychania (i wydychania). Powoduje to, że wdychane powietrze wchłania wilgoć z mokrego śluzu i ciepło z naczyń krwionośnych, tak że powietrze jest prawie nasycone parą wodną i osiąga prawie temperaturę ciała, zanim dotrze do krtani . Część tej wilgoci i ciepła jest odzyskiwana, gdy wydychane powietrze przemieszcza się nad częściowo wysuszonym, schłodzonym śluzem w przewodach nosowych podczas wydechu. Lepki śluz zatrzymuje również większość wdychanych cząstek stałych, uniemożliwiając im dotarcie do płuc.

Dolne drogi oddechowe

Anatomia typowego układu oddechowego ssaków, poniżej struktur zwykle wymienianych wśród „górnych dróg oddechowych” (jamy nosowe, gardło i krtań), jest często opisywana jako drzewo oddechowe lub drzewo tchawiczo-oskrzelowe (rysunek po lewej). Większe drogi oddechowe dają początek gałęziom, które są nieco węższe, ale liczniejsze niż drogi oddechowe „pnia”, które dają początek gałęziom. Drzewo oddechowe człowieka może składać się średnio z 23 takich rozgałęzień w coraz mniejsze drogi oddechowe, podczas gdy drzewo oddechowe myszy ma do 13 takich rozgałęzień. Proksymalne podziały (te najbliżej wierzchołka drzewa, takie jak tchawica i oskrzela) służą głównie do przesyłania powietrza do dolnych dróg oddechowych. Późniejsze podziały, takie jak oskrzeliki oddechowe, przewody pęcherzykowe i pęcherzyki płucne, specjalizują się w wymianie gazowej .

Tchawica i pierwsze części głównych oskrzeli znajdują się poza płucami. Reszta „drzewa” rozgałęzia się w płucach i ostatecznie rozciąga się na każdą część płuc .

Pęcherzyki płucne to zaślepione końcówki „drzewa”, co oznacza, że ​​każde powietrze, które do nich wpada, musi wychodzić tą samą drogą, którą przyszło. System taki jak ten tworzy martwą przestrzeń , termin określający objętość powietrza, które wypełnia drogi oddechowe pod koniec wdechu i jest wydychane w niezmienionej postaci podczas następnego wydechu, nigdy nie docierając do pęcherzyków płucnych. Podobnie martwa przestrzeń jest wypełniona powietrzem pęcherzykowym pod koniec wydechu, które jest pierwszym powietrzem, które jest wdychane z powrotem do pęcherzyków podczas wdechu, przed jakimkolwiek świeżym powietrzem, które następuje po nim. Objętość martwej przestrzeni typowego dorosłego człowieka wynosi około 150 ml.

Wymiana gazowa

Podstawowym celem oddychania jest odświeżenie powietrza w pęcherzykach płucnych, aby we krwi mogła zachodzić wymiana gazowa . Równoważenie ciśnień parcjalnych gazów we krwi pęcherzykowej i powietrzu pęcherzykowym następuje na drodze dyfuzji . Po wydechu płuca dorosłego człowieka nadal zawierają 2,5–3 l powietrza, ich funkcjonalną pojemność szczątkową lub FRC. Podczas inhalacji wprowadza się tylko około 350 ml nowego, ciepłego, wilgotnego powietrza atmosferycznego, które jest dobrze wymieszane z FRC. W konsekwencji skład gazu FRC zmienia się bardzo nieznacznie podczas cyklu oddechowego. Oznacza to, że płucna krew włośniczkowa zawsze równoważy się ze stosunkowo stałym składem powietrza w płucach, a szybkość dyfuzji z gazometrią krwi tętniczej pozostaje równie stała z każdym oddechem. Tkanki ciała nie są zatem narażone na duże wahania napięć tlenu i dwutlenku węgla we krwi spowodowane cyklem oddechowym, a chemoreceptory obwodowe i ośrodkowe mierzą jedynie stopniowe zmiany rozpuszczonych gazów. Zatem homeostatyczna kontrola tempa oddychania zależy tylko od ciśnień parcjalnych tlenu i dwutlenku węgla we krwi tętniczej, która z kolei utrzymuje stałe pH krwi.

Kontrola

Szybkość i głębokość oddychania jest automatycznie kontrolowana przez ośrodki oddechowe, które otrzymują informacje z chemoreceptorów obwodowych i centralnych . Te chemoreceptory stale monitorują ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla i tlenu we krwi tętniczej. Pierwszy z tych czujników są centralnymi chemoreceptorów na powierzchni rdzenia przedłużonego z pnia mózgu , które są szczególnie wrażliwe na pH , jak i od ciśnienia cząstkowego dwutlenku węgla we krwi i płynie mózgowo-rdzeniowym . Druga grupa czujników mierzy ciśnienie parcjalne tlenu we krwi tętniczej. Te ostatnie znane są razem jako chemoreceptory obwodowe i znajdują się w aorcie i tętnicy szyjnej . Informacja ze wszystkich tych chemoreceptorów jest przekazywana do ośrodków oddechowych w moście i rdzeniu przedłużonym , które reagują na wahania ciśnień parcjalnych dwutlenku węgla i tlenu we krwi tętniczej poprzez regulację tempa i głębokości oddychania w taki sposób, jak: przywrócić ciśnienie cząstkowe dwutlenku węgla do 5,3 kPa (40 mm Hg), pH do 7,4 i w mniejszym stopniu ciśnienie cząstkowe tlenu do 13 kPa (100 mm Hg). Na przykład ćwiczenia zwiększają produkcję dwutlenku węgla przez aktywne mięśnie. Ten dwutlenek węgla dyfunduje do krwi żylnej i ostatecznie podnosi ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla we krwi tętniczej. Jest to natychmiast wyczuwane przez chemoreceptory dwutlenku węgla na pniu mózgu. Ośrodki oddechowe reagują na tę informację, powodując wzrost tempa i głębokości oddychania do takiego stopnia, że ​​ciśnienia parcjalne dwutlenku węgla i tlenu we krwi tętniczej niemal natychmiast wracają do tych samych poziomów, co w spoczynku. Ośrodki oddechowe komunikują się z mięśniami oddechowymi za pośrednictwem nerwów ruchowych, z których prawdopodobnie najistotniejsze są nerwy przeponowe unerwiające przeponę.

Oddychanie automatyczne można w ograniczonym stopniu przesłonić przez prosty wybór lub w celu ułatwienia pływania , mowy , śpiewu lub innego treningu wokalnego . Nie da się stłumić chęci oddychania do punktu hipoksji, ale trening może zwiększyć zdolność do wstrzymywania oddechu. Wykazano, że praktyki świadomego oddychania sprzyjają relaksacji i łagodzeniu stresu, ale nie udowodniono, że mają inne korzyści zdrowotne.

Istnieją również inne odruchy automatycznej kontroli oddechu. Zanurzenie, szczególnie twarzy, w zimnej wodzie, wywołuje reakcję zwaną odruchem nurkowania . Ma to początkowy skutek w postaci zamknięcia dróg oddechowych przed napływem wody. Metabolizm spowalnia aż. Jest to połączone z intensywnym skurczem naczyń krwionośnych kończyn i wnętrzności brzucha, co powoduje, że tlen znajdujący się we krwi i płucach na początku nurkowania pozostaje prawie wyłącznie dla serca i mózgu. Odruch nurkowania jest często stosowaną reakcją u zwierząt, które rutynowo muszą nurkować, takich jak pingwiny, foki i wieloryby. Jest również bardziej skuteczny u bardzo małych niemowląt i dzieci niż u dorosłych.

Kompozycja

Opierając się na powyższym schemacie, gdy wydychane powietrze wydychane przez usta na zimnych i wilgotnych warunkach pary wodnej będą kondensować w widocznym chmury lub mgły .

Wdychane powietrze zawiera objętościowo 78% azotu , 20,95% tlenu i niewielkie ilości innych gazów, w tym argon , dwutlenek węgla, neon , hel i wodór .

Wydychany gaz zawiera 4% do 5% objętości dwutlenku węgla, co stanowi około 100-krotny wzrost w stosunku do wdychanej ilości. Objętość tlenu jest zmniejszona o niewielką ilość, od 4% do 5%, w porównaniu z tlenem wdychanym. Typowy skład to:

Oprócz powietrza, nurkowie podwodni uprawiający nurkowanie techniczne mogą oddychać mieszankami gazów oddechowych bogatymi w tlen, zubożonymi w tlen lub bogatymi w hel . Pacjentom pod opieką medyczną czasami podaje się tlen i gazy przeciwbólowe . Atmosfera w skafandrach kosmicznych to czysty tlen. Jednak jest to utrzymywane na poziomie około 20% ziemskiego ciśnienia atmosferycznego, aby regulować tempo wdechu.

Wpływ ciśnienia powietrza otoczenia

Oddychanie na wysokości

Rys. 4 Ciśnienie atmosferyczne

Ciśnienie atmosferyczne spada wraz z wysokością nad poziomem morza (wysokość), a ponieważ pęcherzyki płucne są otwarte na powietrze zewnętrzne przez otwarte drogi oddechowe, ciśnienie w płucach również spada w tym samym tempie wraz z wysokością. Na wysokości nadal wymagana jest różnica ciśnień, aby wtłaczać i wypuszczać powietrze z płuc, tak jak ma to miejsce na poziomie morza. Mechanizm oddychania na wysokości jest zasadniczo identyczny z oddychaniem na poziomie morza, ale z następującymi różnicami:

Ciśnienie atmosferyczne spada wykładniczo wraz z wysokością, mniej więcej o połowę z każdym wzrostem wysokości o 5500 metrów (18 000 stóp). Skład powietrza atmosferycznego jest jednak prawie stały poniżej 80 km, w wyniku ciągłego mieszającego się efektu pogody. Stężenie tlenu w powietrzu (mmol O 2 na litr powietrza) spada zatem w takim samym tempie jak ciśnienie atmosferyczne. Na poziomie morza, w których ciśnienie otoczenia wynosi około 100  kPa , tlen przyczynia się 21% atmosfery i ciśnienie cząstkowe tlenu ( P O 2 ) wynosi 21 kPa (to znaczy 21% z 100 kPa). Na szczycie Mount Everest , 8848 metrów (29 029 stóp), gdzie całkowite ciśnienie atmosferyczne wynosi 33,7 kPa, tlen nadal stanowi 21% atmosfery, ale jego ciśnienie cząstkowe wynosi tylko 7,1 kPa (tj. 21% z 33,7 kPa = 7,1 kPa) . Dlatego też na wysokości należy wdychać większą ilość powietrza niż na poziomie morza, aby móc wdychać tę samą ilość tlenu w danym okresie.

Podczas inhalacji powietrze jest ogrzewane i nasycane parą wodną, gdy przechodzi przez nos i gardło, zanim dostanie się do pęcherzyków płucnych. Nasycony ciśnienie pary wodnej jest zależny jedynie od temperatury; przy temperaturze wnętrza ciała wynoszącej 37 °C wynosi 6,3 kPa (47,0 mmHg), niezależnie od jakichkolwiek innych wpływów, w tym wysokości. W konsekwencji na poziomie morza powietrze tchawicy (bezpośrednio przed wejściem wdychanego powietrza do pęcherzyków płucnych) składa się z: pary wodnej ( P H 2 O = 6,3 kPa), azotu ( P N 2 = 74,0 kPa), tlenu ( P O 2 = 19,7 kPa) oraz śladowe ilości dwutlenku węgla i innych gazów, łącznie 100 kPa. W suchym powietrzu P O 2 na poziomie morza wynosi 21,0 kPa, w porównaniu do P O 2 19,7 kPa w powietrzu tchawicy (21% [100 – 6,3] = 19,7 kPa). Na szczycie Rysów tchawicy powietrza ma całkowite ciśnienie 33,7 kPa, z czego 6,3 kPa pary wodnej, co zmniejsza P O 2 w powietrzu tchawicy do 5,8 kPa (21% [33,7 - 6,3] = 5,8 kPa), poza to, co wynika z samej redukcji ciśnienia atmosferycznego (7,1 kPa).

Gradient ciśnienia zmusza powietrze do płuc podczas inhalacji jest również zmniejszona przez wysokość. Podwojenie objętości płuc zmniejsza o połowę ciśnienie w płucach na każdej wysokości. Przy ciśnieniu powietrza na poziomie morza (100 kPa) uzyskuje się gradient ciśnienia 50 kPa, ale robiąc to samo na 5500 m, gdzie ciśnienie atmosferyczne wynosi 50 kPa, podwojenie objętości płuc powoduje gradient ciśnienia jedynego 25 kPa. W praktyce, ponieważ oddychamy w sposób delikatny, cykliczny, generujący gradienty ciśnienia tylko 2-3 kPa, ma to niewielki wpływ na rzeczywistą szybkość napływu do płuc i jest łatwo skompensowane przez nieco głębsze oddychanie. Niższa lepkość powietrza na wysokości umożliwia łatwiejszy przepływ powietrza, a to również pomaga zrekompensować utratę gradientu ciśnienia.

Wszystkie powyższe efekty niskiego ciśnienia atmosferycznego na oddychanie są zwykle kompensowane przez zwiększenie minutowej objętości oddechowej (objętości wdychanego lub wydychanego powietrza na minutę), a mechanizm tego działania jest automatyczny. Dokładna wzrost wymagany jest określony przez gazów oddechowych homeostazy mechanizm , który reguluje tętnicze P O 2 i P CO 2 . Ten mechanizm homeostatyczny przedkłada regulację tętniczego P CO 2 nad regulację tlenu na poziomie morza. Oznacza to, że na poziomie morza tętnicze P CO 2 jest utrzymywany na bardzo zbliżone do 5,3 kPa (lub 40 mm Hg) w szerokim zakresie sytuacji, kosztem tętniczej P O 2 , która może się zmieniać w A bardzo szeroki zakres wartości przed wywołaniem korygującej odpowiedzi wentylacyjnej. Jednakże, gdy ciśnienie atmosferyczne (i w związku z tym pod ciśnieniem atmosferycznym P O 2 ) spada poniżej 75% jego wartości na poziomie morza, tlen homeostazy ma wyższy priorytet niż dwutlenek węgla homeostazy. To przełączenie następuje na wysokości około 2500 metrów (8200 stóp). Jeśli ten parametr występuje stosunkowo gwałtownie, hiperwentylacja na dużych wysokościach spowoduje silny spadek tętniczego P CO 2 z konsekwentnym wzrostem pH osocza tętnic prowadzącej do zasadowicy oddechowego . To jeden z czynników przyczyniających się do choroby wysokościowej . Z drugiej strony, jeśli przejście na homeostazę tlenową jest niepełne, hipoksja może skomplikować obraz kliniczny z potencjalnie śmiertelnymi skutkami.

Oddychanie na głębokości

Typowy wysiłek oddechowy podczas oddychania przez automat nurkowy

Ciśnienie wzrasta wraz z głębokością wody w tempie około jednej atmosfery — nieco ponad 100 kPa, czyli jeden bar na każde 10 metrów. Powietrze oddychane pod wodą przez nurków ma ciśnienie otoczenia otaczającej wody, co ma złożony zakres implikacji fizjologicznych i biochemicznych. Jeśli nie jest właściwie zarządzane, oddychanie sprężonymi gazami pod wodą może prowadzić do kilku zaburzeń nurkowania, w tym urazu ciśnieniowego płuc , choroby dekompresyjnej , narkozy azotowej i zatrucia tlenowego . Skutki oddychania gazami pod ciśnieniem są dodatkowo komplikowane przez zastosowanie jednej lub więcej specjalnych mieszanek gazowych .

Powietrze dostarczane jest przez automat nurkowy , który redukuje wysokie ciśnienie w butli nurkowej do ciśnienia otoczenia. Wydajność oddechowa automatów jest czynnikiem decydującym o wyborze odpowiedniego automatu do danego typu nurkowania . Pożądane jest, aby oddychanie z automatu wymagało niewielkiego wysiłku nawet przy dostarczaniu dużych ilości powietrza. Zaleca się również, aby dostarczał powietrze płynnie, bez nagłych zmian oporu podczas wdechu lub wydechu. Na wykresie po prawej, zwróć uwagę na początkowy skok ciśnienia przy wydechu, aby otworzyć zawór wydechowy i że początkowy spadek ciśnienia przy wdechu zostanie wkrótce pokonany, gdy efekt Venturiego zaprojektowano w regulatorze, aby umożliwić łatwe pobieranie powietrza. Wiele automatów ma regulację, aby zmienić łatwość wdechu, dzięki czemu oddychanie jest bezwysiłkowe.

Zaburzenia układu oddechowego

Wzorce oddechowe
Zaburzenia oddychania.svg
Wykres przedstawiający zarówno normalne, jak i różne rodzaje patologicznych wzorców oddychania.

Nieprawidłowe wzorce oddechowe obejmują oddech kussmaula , Oddech Biota i Cheyne-Stokesa oddychanie .

Inne zaburzenia oddychania obejmują duszność (duszność), stridor , bezdech , bezdech senny (najczęściej obturacyjny bezdech senny ), oddychanie przez usta i chrapanie . Wiele warunków jest związanych z niedrożnością dróg oddechowych. Przewlekłe oddychanie przez usta może być związane z chorobą. Hipopnea odnosi się do zbyt płytkiego oddychania ; hiperpnea odnosi się do szybkiego i głębokiego oddychania spowodowanego zapotrzebowaniem na więcej tlenu, na przykład podczas ćwiczeń. Terminy hipowentylacja i hiperwentylacja odnoszą się również odpowiednio do płytkiego oddychania oraz szybkiego i głębokiego oddychania, ale w nieodpowiednich okolicznościach lub chorobie. Jednak to rozróżnienie (na przykład między hiperpneą a hiperwentylacją) nie zawsze jest przestrzegane, dlatego terminy te są często używane zamiennie.

Do diagnozowania chorób, takich jak nietolerancje dietetyczne, można wykorzystać szereg testów oddechowych . Rhinomanometer wykorzystuje technologię akustyczną zbadać przepływ powietrza przez kanały nosowe.

Społeczeństwo i kultura

Słowo „duch” pochodzi od łacińskiego spiritus , co oznacza oddech. W przeszłości oddech był często rozpatrywany w kategoriach siły życiowej. Hebrajska Biblia odnosi się do Boga w oddychaniu tchnienie życia do gliny, aby Adam żywej duszy ( nephesh ). Odnosi się również do oddechu jako powrotu do Boga, gdy umiera śmiertelnik. Terminy duch, prana , mana polinezyjski , hebrajski ruach i psyche w psychologii są powiązane z pojęciem oddechu.

W Tai Chi , ćwiczenia aerobowe w połączeniu z ćwiczenia oddechowe, aby wzmocnić mięśnie przepony , poprawia postawę i lepsze wykorzystanie organizmu qi . Różne formy medytacji i joga opowiadają się za różnymi metodami oddychania. Forma buddyjskiej medytacji zwana anapanasati, co oznacza uważność oddechu, została po raz pierwszy wprowadzona przez Buddę . Dyscypliny oddechowe są włączone do medytacji , niektórych form jogi, takich jak pranajama , oraz metody Butejki jako leczenia astmy i innych schorzeń.

W muzyce niektórzy muzycy instrumentów dętych stosują technikę zwaną oddychaniem okrężnym . Śpiewacy również polegają na kontroli oddechu .

Popularne wyrażenia kulturowe związane z oddychaniem to: „złapać oddech”, „zapierać dech”, „inspiracja”, „wygasać”, „oddychać”.

Oddychanie i nastrój

Pewne wzorce oddychania mają tendencję do występowania w określonych nastrojach. Ze względu na tę zależność, praktycy różnych dyscyplin uważają, że mogą zachęcać do wystąpienia określonego nastroju, przyjmując wzorzec oddychania, z którym najczęściej występuje w połączeniu. Na przykład i być może najczęstszym zaleceniem jest to, że głębsze oddychanie, które w większym stopniu wykorzystuje przeponę i brzuch, może sprzyjać relaksacji. Praktycy różnych dyscyplin często w różny sposób interpretują znaczenie regulacji oddechu i jej postrzegany wpływ na nastrój. Buddyści mogą uważać, że pomaga wytworzyć poczucie wewnętrznego spokoju, holistycznych uzdrowicieli, że poprawia ogólny stan zdrowia, a doradcy biznesowi, że zapewnia ulgę w stresie związanym z pracą.

Oddychanie i ćwiczenia fizyczne

Młody gimnastyczka głęboko oddycha przed wykonaniem ćwiczenia.

Podczas ćwiczeń fizycznych dostosowywany jest głębszy wzorzec oddychania, aby ułatwić większą absorpcję tlenu. Dodatkowym powodem przyjęcia głębszego wzorca oddychania jest wzmocnienie rdzenia ciała. Podczas procesu głębokiego oddychania przepona piersiowa przyjmuje niższą pozycję w rdzeniu, co pomaga wytworzyć ciśnienie w jamie brzusznej wzmacniające kręgosłup lędźwiowy. Zazwyczaj pozwala to na wykonywanie silniejszych ruchów fizycznych. W związku z tym często zaleca się przy podnoszeniu dużych ciężarów wzięcie głębokiego oddechu lub przyjęcie głębszego wzorca oddychania.

Zobacz też

Dalsza lektura

  • Nestor, James (2020). Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce . Książki nadrzeczne. Numer ISBN 978-0735213616.
  • Parkes M (2006). „Wstrzymanie oddechu i jego punkt przerwania” . Exp Physiol . 91 (1): 1-15. doi : 10.1113/expphysiol.2005.031625 . PMID  16272264 .

Bibliografia

Zewnętrzne linki