Wydech - Exhalation

Wydech (lub wydech ) to wypływ oddechu z organizmu. U zwierząt jest to ruch powietrza z płuc z dróg oddechowych do środowiska zewnętrznego podczas oddychania .

Dzieje się tak za sprawą elastycznych właściwości płuc, a także wewnętrznych mięśni międzyżebrowych, które obniżają klatkę piersiową i zmniejszają objętość klatki piersiowej. Ponieważ przepona piersiowa rozluźnia się podczas wydechu, powoduje to, że tkanka, którą zagłębia, unosi się nadmiernie i wywiera nacisk na płuca, aby wypuścić powietrze. Podczas wymuszonego wydechu , jak podczas zdmuchiwania świecy, mięśnie wydechowe, w tym mięśnie brzucha i wewnętrzne mięśnie międzyżebrowe, wytwarzają ciśnienie w jamie brzusznej i klatce piersiowej, które wypycha powietrze z płuc.

Wydychane powietrze to 4% dwutlenek węgla , produkt odpadowy oddychania komórkowego podczas wytwarzania energii, który jest magazynowany jako ATP . Wydech ma komplementarny związek z wdechem, które razem tworzą cykl oddechowy oddechu.

Wydech i wymiana gazowa

Głównym powodem wydechu jest pozbycie się z organizmu dwutlenku węgla, który jest produktem odpadowym wymiany gazowej u ludzi. Powietrze jest wprowadzane do organizmu poprzez inhalację. Podczas tego procesu powietrze jest pobierane przez płuca. Dyfuzja w pęcherzykach pozwala na wymianę O 2 do naczyń włosowatych płuc i usunięcie CO 2 i innych gazów z naczyń włosowatych płuc do wydychania. Aby płuca mogły wydalić powietrze, przepona rozluźnia się, co wypycha się na płuca. Powietrze przepływa następnie przez tchawicę, a następnie przez krtań i gardło do jamy nosowej i ustnej, gdzie jest wydalane z organizmu. Wydech trwa dłużej niż wdech i uważa się, że ułatwia lepszą wymianę gazów. Części układu nerwowego pomagają regulować oddychanie u ludzi. Wydychane powietrze to nie tylko dwutlenek węgla; zawiera mieszaninę innych gazów. Ludzki oddech zawiera lotne związki organiczne (LZO). Związki te składają się z metanolu, izoprenu, acetonu, etanolu i innych alkoholi. Wydychana mieszanina zawiera również ketony, wodę i inne węglowodory.

To właśnie podczas wydechu że węchu wkład do smaku występuje w przeciwieństwie do zwykłego zapachu, która występuje podczas fazy wdechu.

Spirometria

Spirometria jest miarą czynności płuc. Całkowitej pojemności płuc (TLC), czynnościowej objętości zalegającej (FRC), objętość resztkowa (RV) i pojemności życiowej (VC), wszystkie wartości, które mogą być badane za pomocą tej metody. Spirometria służy do wykrywania, ale nie diagnozowania, problemów oddechowych, takich jak POChP i astma. Jest to prosta i opłacalna metoda przesiewowa. Dalszą ocenę funkcji oddechowej osoby można przeprowadzić, oceniając wentylację minutową , natężoną pojemność życiową (FVC) i natężoną objętość wydechową (FEV). Wartości te różnią się u mężczyzn i kobiet, ponieważ mężczyźni wydają się być więksi od kobiet.

TLC to maksymalna ilość powietrza w płucach po maksymalnej inhalacji. U mężczyzn średnia TLC wynosi 6000 ml, a u kobiet 4200 ml. FRC to ilość powietrza pozostałego w płucach po normalnym wydechu. Mężczyźni pozostawiają średnio około 2400 ml, podczas gdy kobiety zatrzymują około 1800 ml. RV to ilość powietrza pozostałego w płucach po wymuszonym wydechu . Średnia RV u mężczyzn wynosi 1200 ml, a kobiet 1100 ml. VC to maksymalna ilość powietrza, którą można wydychać po maksymalnym wdechu. Mężczyźni mają tendencję do średnio 4800 ml, a kobiety 3100 ml.

Palacze oraz osoby z astmą i POChP mają zmniejszoną zdolność przepływu powietrza. Osoby cierpiące na astmę i POChP wykazują spadek wydychanego powietrza z powodu zapalenia dróg oddechowych. To zapalenie powoduje zwężenie dróg oddechowych, co pozwala na wydychanie mniejszej ilości powietrza. Wiele rzeczy powoduje stany zapalne; niektóre przykłady to dym papierosowy i interakcje środowiskowe, takie jak alergie, pogoda i ćwiczenia. U palaczy niezdolność do pełnego wydechu wynika z utraty elastyczności płuc. Dym w płucach powoduje, że twardnieją i stają się mniej elastyczne, co zapobiega rozszerzaniu się lub kurczeniu płuc w normalny sposób.

Przestrzeń martwa może być określona przez dwa rodzaje czynników, które są anatomiczne i fizjologiczne. Niektóre czynniki fizjologiczne to nieperfuzja, ale wentylowane pęcherzyki płucne, takie jak zator tętnicy płucnej lub palenie tytoniu, nadmierna wentylacja pęcherzyków płucnych spowodowana perfuzją u osób z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc oraz „ przetoczenie martwej przestrzeni”, co jest błąd między lewym a prawym płucem, który przenosi wyższe CO moves
2
stężenia we krwi żylnej po stronie tętniczej. Czynniki anatomiczne to wielkość dróg oddechowych, zastawki i przewody układu oddechowego. Fizjologiczna martwa przestrzeń płuc może wpływać na ilość martwej przestrzeni, jak również z takimi czynnikami, jak palenie i choroby. Martwa przestrzeń jest kluczowym czynnikiem dla pracy płuc ze względu na różnice ciśnień, ale może również przeszkadzać osobie.

Jednym z powodów, dla których możemy oddychać, jest elastyczność płuc . Wewnętrzna powierzchnia płuc u osoby bez rozedmy ma przeciętnie 63 m2 i może pomieścić około 5 litrów objętości powietrza. Oba płuca razem mają taką samą powierzchnię jak połowa kortu tenisowego. Choroby, takie jak rozedma płuc, gruźlica, mogą zmniejszać powierzchnię i elastyczność płuc. Innym ważnym czynnikiem elastyczności płuc jest palenie z powodu pozostałości pozostawionych w płucach z palenia. Elastyczność płuc można trenować, aby dalej się rozszerzać.

Zaangażowanie mózgu

Kontrolę wydechu przez mózg można podzielić na kontrolę dobrowolną i kontrolę mimowolną. Podczas dobrowolnego wydechu powietrze jest zatrzymywane w płucach i uwalniane ze stałą szybkością. Przykłady dobrowolnego wydechu obejmują: śpiewanie, mówienie, ćwiczenia, gra na instrumencie i dobrowolny hiperpnea . Oddychanie mimowolne obejmuje oddychanie metaboliczne i behawioralne.

Dobrowolne wygaśnięcie

Neurologiczna ścieżka dobrowolnego wydechu jest złożona i nie do końca poznana. Znanych jest jednak kilka podstaw. Kora silnika w korze mózgowej mózgu znane kontrolujących dowolne oddychanie ponieważ kora silnikiem steruje dowolne ruchy mięśni. Nazywa się to ścieżką korowo-rdzeniową lub wstępującą ścieżką oddechową. Droga sygnału elektrycznego rozpoczyna się w korze ruchowej, biegnie do rdzenia kręgowego, a następnie do mięśni oddechowych. Neurony rdzeniowe łączą się bezpośrednio z mięśniami oddechowymi. Wykazano, że inicjacja dobrowolnego skurczu i rozluźnienia wewnętrznych i zewnętrznych wewnętrznych żeber zachodzi w górnej części pierwotnej kory ruchowej. Centrum kontroli przepony znajduje się za miejscem kontroli klatki piersiowej (w górnej części pierwotnej kory ruchowej). Badania wskazują, że istnieje wiele innych miejsc w mózgu, które mogą być związane z dobrowolnym wydechem. Dolna część pierwotnej kory ruchowej może brać udział w szczególności w kontrolowanym wydechu. Zaobserwowano również aktywność w dodatkowym obszarze ruchowym i korze przedruchowej podczas świadomego oddychania. Jest to najprawdopodobniej spowodowane skupieniem i mentalnym przygotowaniem dobrowolnego ruchu mięśni.

Dobrowolne wygaśnięcie jest niezbędne w przypadku wielu rodzajów czynności. Oddychanie foniczne (generowanie mowy) to rodzaj kontrolowanego wydechu, który stosuje się na co dzień. Generowanie mowy jest całkowicie zależne od wydechu, co można zobaczyć próbując mówić podczas wdechu. Wykorzystując przepływ powietrza z płuc, można kontrolować czas trwania, amplitudę i wysokość tonu. Gdy powietrze jest wydalane, przepływa przez głośnię powodując wibracje, które wytwarzają dźwięk. W zależności od ruchu głośni zmienia się wysokość głosu, a natężenie powietrza przez głośnię zmienia głośność dźwięku wytwarzanego przez głośnię.

Mimowolne wygaśnięcie

Oddychanie mimowolne jest kontrolowane przez ośrodki oddechowe w rdzeniu przedłużonym i moście. Rdzenny ośrodek oddechowy można podzielić na przednią i tylną część. Nazywa się je odpowiednio brzusznymi i grzbietowymi grupami oddechowymi. Pontine grupa oddechowego składa się z dwóch części: pneumotaxic centrum i apneustic centrum . Wszystkie cztery z tych ośrodków znajdują się w pniu mózgu i współpracują ze sobą, aby kontrolować mimowolne oddychanie. W naszym przypadku brzuszna grupa oddechowa (VRG) kontroluje mimowolny wydech.

Droga neurologiczna do mimowolnego oddychania nazywana jest ścieżką opuszkowo-rdzeniową. Jest również określany jako zstępująca droga oddechowa. „Ścieżka schodzi wzdłuż kręgosłupa brzuszno-bocznego. Droga zstępująca dla wdechu autonomicznego jest zlokalizowana z boku, a droga dla wydechu autonomicznego jest zlokalizowana brzusznie”. Wdech autonomiczny jest kontrolowany przez mostowy ośrodek oddechowy i oba rdzeniowe ośrodki oddechowe. W naszym przypadku VRG kontroluje autonomiczny wydech. Sygnały z VRG są wysyłane wzdłuż rdzenia kręgowego do kilku nerwów. Nerwy te obejmują międzyżebrowe, przeponowe i brzuszne. Te nerwy prowadzą do określonych mięśni, które kontrolują. Droga opuszkowo-rdzeniowa schodząca z VRG umożliwia ośrodkom oddechowym kontrolowanie rozluźnienia mięśni, co prowadzi do wydechu.

Ziewanie

Ziewanie jest uważane za nieoddechowy ruch gazu. Nieoddechowy ruch gazu to kolejny proces, w którym powietrze wpływa i wychodzi z płuc, które nie obejmują oddychania. Ziewanie to odruch, który ma tendencję do zakłócania normalnego rytmu oddychania i uważa się, że jest również zaraźliwy. Powód, dla którego ziewamy, jest nieznany, ale niektórzy uważają, że ziewamy jako sposób na regulację poziomu O 2 i CO 2 w organizmie . Badania przeprowadzone w kontrolowanym środowisku z różnymi poziomami O 2 i CO 2 obaliły tę hipotezę. Chociaż nie ma konkretnego wyjaśnienia, dlaczego ziewamy, inni uważają, że wydech jest mechanizmem chłodzącym dla naszych mózgów. Badania na zwierzętach poparły ten pomysł i możliwe jest, że ludzie również mogą być z nim powiązani. Wiadomo, że ziewanie powoduje wentylację wszystkich pęcherzyków płucnych.

Receptory

Kilka grup receptorów w ciele reguluje oddychanie metaboliczne. Receptory te sygnalizują ośrodkowi oddechowemu inicjację wdechu lub wydechu. Chemoreceptory obwodowe zlokalizowane są w aorcie i tętnicach szyjnych. Reagują na zmieniający się poziom tlenu, dwutlenku węgla i H + we krwi, sygnalizując mostowi i rdzeniu. Receptory drażniące i rozciągające w płucach mogą bezpośrednio powodować wydech. Oba wyczuwają obce cząstki i pobudzają spontaniczny kaszel. Znane są również jako mechanoreceptory, ponieważ rozpoznają zmiany fizyczne, a nie chemiczne. Centralne chemoreceptory w rdzeniu również rozpoznają zmiany chemiczne w H + . W szczególności monitorują zmiany pH w płynie śródmiąższowym rdzenia kręgowego i płynie mózgowo-rdzeniowym.

Joga

Jogini, tacy jak BKS Iyengar, zalecają w praktyce jogi zarówno wdychanie, jak i wydychanie przez nos , a nie wdychanie przez nos i wydychanie ustami . Mówią swoim uczniom, że „nos służy do oddychania, usta do jedzenia”.

Zobacz też

Dalsza lektura

  • Nestor, James (2020). Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce . Książki nadrzeczne. Numer ISBN 978-0735213616.

Bibliografia

Linki zewnętrzne