Mechanica van het ademhalingsproces

Ademhaling is een van de belangrijkste vitale functies van mensen en andere zoogdieren en zorgt voor gasuitwisseling tussen de cel en de omgeving. Het ademhalingsproces bij de mens bestaat uit drie fasen: externe ademhaling, overdracht van gassen door bloed en interne ademhaling. In dit artikel zullen we kijken naar de werking van externe ademhaling, wat het mechanische proces is waarbij de longen met lucht worden gevuld (inademing) en deze lucht wordt vrijgegeven (uitademing).

De ademhalingscyclus, bestaande uit inademen en uitademen, wordt bij mensen 15-18 keer per minuut herhaald. Wanneer u inademt, trekken de intercostale spieren samen, waardoor de voorste uiteinden van de ribben omhoog en naar voren worden getrokken vanwege het ‘scharnier’ van de ribben met de wervelkolom. Tegelijkertijd trekt het middenrif, dat de bodem van de borstholte vormt, samen en wordt het aan de bovenkant minder convex, waardoor ook het volume van de borstholte toeneemt. De ruimte van de borstholte is gesloten en deze toename van het volume leidt tot een afname van de druk in de longen. Wanneer de druk onder de atmosferische druk daalt, stroomt buitenlucht door de luchtpijp en de bronchiën naar de alveolaire zakjes en longblaasjes.

Wanneer je uitademt, wordt lucht uit de longen geduwd vanwege de elasticiteit van de longen zelf en de zwaarte van de borstwanden. Tijdens het inademen zetten de longen uit terwijl ze zich vullen met lucht. Na ontspanning van de intercostale spieren kunnen de ribben terugkeren naar hun oorspronkelijke positie, en de gelijktijdige ontspanning van het middenrif leidt ertoe dat het, onder druk van de organen in de buikholte, weer zijn vorige koepel aanneemt -vormige vorm. Als gevolg hiervan neemt het volume van de borstholte af, waardoor het uitgerekte elastische weefsel van de longen de lucht die tijdens de inspiratie de longen binnendringt, kan samendrukken en naar buiten kan duwen.

Ook de spieren van de buikwand trekken samen, waardoor de buikorganen het middenrif omhoog drukken en daardoor de elastische compressie van de longen verder versnellen. Bij het ademen oefenen de wanden van de borstholte nooit druk uit op de longen en persen ze er geen lucht uit; Door het volume van de borstholte te verkleinen, kunnen de longen alleen maar krimpen vanwege hun eigen elasticiteit.

Hoesten en niezen zijn vormen van geforceerde uitademing, waarbij door krachtige spiercontractie de bronchiale boom en de longblaasjes snel worden ontdaan van slijm, stof en andere schadelijke deeltjes.

Het mechanisme van externe ademhaling is dus om de longen met lucht te vullen als je inademt en die lucht naar buiten te duwen als je uitademt. Dit proces wordt gecontroleerd door het ademhalingscentrum in de hersenen, dat de frequentie en diepte van de ademhaling regelt, afhankelijk van de behoefte van het lichaam aan zuurstof en kooldioxide.

Hoewel ademhalen een automatisch proces is, kunnen we het bewust controleren, bijvoorbeeld bij het uitvoeren van verschillende fysieke oefeningen of tijdens meditatie. Bovendien kan een goede ademhaling helpen stress te beheersen en de algehele gezondheid te verbeteren.