Механика на дихателния процес

Дишането е една от най-важните жизнени функции на човека и другите бозайници, която осигурява обмен на газ между клетката и околната среда. Дихателният процес при човека се състои от три фази: външно дишане, пренос на газове по кръвен път и вътрешно дишане. В тази статия ще разгледаме механиката на външното дишане, което е механичният процес на пълнене на белите дробове с въздух (вдишване) и освобождаване на този въздух навън (издишване).

Дихателният цикъл, състоящ се от вдишване и издишване, се повтаря при хората 15-18 пъти в минута. Когато вдишвате, междуребрените мускули се свиват, издърпвайки предните краища на ребрата нагоре и напред поради „пантата“ на ребрата с гръбначния стълб. В същото време диафрагмата, която образува дъното на гръдната кухина, се свива и става по-малко изпъкнала в горната си част, което също увеличава обема на гръдната кухина. Пространството на гръдната кухина е затворено и това увеличение на обема води до намаляване на налягането в белите дробове. Когато налягането падне под атмосферното налягане, външният въздух се втурва през трахеята и бронхите в алвеоларните торбички и алвеолите.

Когато издишвате, въздухът се изтласква от белите дробове поради еластичността на самите бели дробове и тежестта на гръдните стени. По време на вдишване белите дробове се разширяват, докато се пълнят с въздух. След отпускане на междуребрените мускули ребрата могат да се върнат в първоначалното си положение, а едновременното отпускане на диафрагмата води до факта, че под натиска на органите, разположени в коремната кухина, тя отново поема предишния си купол -оформена форма. В резултат на това обемът на гръдната кухина намалява, което позволява на разтегнатата еластична тъкан на белите дробове да компресира и изтласка въздуха, който е влязъл в белите дробове по време на вдишване.

Мускулите на коремната стена също се свиват, което кара коремните органи да притискат нагоре диафрагмата и по този начин допълнително ускоряват еластичната компресия на белите дробове. При дишане стените на гръдната кухина никога не оказват натиск върху белите дробове и не изтласкват въздух от тях; намаляването на обема на гръдната кухина само позволява на белите дробове да се свият поради собствената си еластичност.

Кашлицата и кихането са форми на принудително издишване, при което, благодарение на енергично мускулно съкращение, бронхиалното дърво и алвеолите на белите дробове бързо се изчистват от слуз, прах и други вредни частици.

И така, механиката на външното дишане е да изпълни белите дробове с въздух, когато вдишвате и да изтласкате този въздух, когато издишвате. Този процес се контролира от дихателния център, разположен в мозъка, който регулира честотата и дълбочината на дишането в зависимост от нуждите на организма от кислород и въглероден диоксид.

Въпреки че дишането е автоматичен процес, ние можем да го контролираме съзнателно, например, когато изпълняваме различни физически упражнения или по време на медитация. В допълнение, правилното дишане може да помогне за справяне със стреса и подобряване на цялостното здраве.