Mekanik för andningsprocessen

Andning är en av de viktigaste vitala funktionerna för människor och andra däggdjur, vilket säkerställer gasutbyte mellan cellen och miljön. Andningsprocessen hos människor består av tre faser: extern andning, överföring av gaser med blod och inre andning. I den här artikeln kommer vi att titta på mekaniken för extern andning, vilket är den mekaniska processen att fylla lungorna med luft (inandning) och släppa ut denna luft (utandning).

Andningscykeln, bestående av inandning och utandning, upprepas hos människor 15-18 gånger per minut. När du andas in drar de interkostala musklerna ihop sig och drar de främre ändarna av revbenen upp och framåt på grund av revbenens "gångjärn" med ryggraden. Samtidigt drar diafragman, som utgör botten av brösthålan, ihop och blir mindre konvex i sin övre del, vilket också ökar volymen av brösthålan. Utrymmet i brösthålan är stängt, och denna volymökning leder till en minskning av trycket i lungorna. När trycket sjunker under atmosfärstrycket forsar luften utanför genom luftstrupen och bronkierna in i alveolsäckarna och alveolerna.

När du andas ut trycks luft ut ur lungorna på grund av själva lungornas elasticitet och tyngden i bröstväggarna. Under inandning expanderar lungorna när de fylls med luft. Efter avslappning av interkostalmusklerna kan revbenen återgå till sin ursprungliga position, och den samtidiga avslappningen av membranet leder till det faktum att det under trycket från organen i bukhålan återigen tar på sig sin tidigare kupol -formad form. Som ett resultat minskar volymen av brösthålan, vilket gör att den sträckta elastiska vävnaden i lungorna kan komprimera och trycka ut luften som kom in i lungorna under inspiration.

Musklerna i bukväggen drar sig också ihop, vilket gör att bukorganen pressar uppåt på membranet och därigenom accelererar den elastiska kompressionen av lungorna ytterligare. Vid andning sätter brösthålans väggar aldrig tryck på lungorna och pressar inte luft ur dem; att minska volymen av brösthålan tillåter bara lungorna att krympa på grund av sin egen elasticitet.

Hosta och nysningar är former av påtvingad utandning, där luftrörsträdet och alveolerna i lungorna på grund av kraftig muskelsammandragning snabbt rensas från slem, damm och andra skadliga partiklar.

Så, mekaniken för yttre andning är att fylla lungorna med luft när du andas in och trycka ut den luften när du andas ut. Denna process styrs av det andningscentrum som finns i hjärnan, som reglerar andningsfrekvensen och andningsdjupet beroende på kroppens behov av syre och koldioxid.

Även om andningen är en automatisk process kan vi kontrollera den medvetet, till exempel när vi utför olika fysiska övningar eller under meditation. Dessutom kan korrekt andning hjälpa till att hantera stress och förbättra den allmänna hälsan.