Jak i dlaczego powietrze przedostaje się do płuc podczas wdechu i wydechu?

Powietrze przedostaje się do i z płuc podczas wdechu i wydechu w wyniku zmian ciśnienia w jamie klatki piersiowej. Głównymi mięśniami zaangażowanymi w ten proces są przepona i mięśnie międzyżebrowe. Oto szczegółowe wyjaśnienie, jak i dlaczego powietrze porusza się podczas tych procesów:

Wdech (wdech):

1. Skurcz przepony: Przepona, mięsień w kształcie kopuły, znajdujący się u podstawy płuc, kurczy się. Skurcz ten zwiększa pionowy wymiar jamy klatki piersiowej.

2. Poszerzenie jamy klatki piersiowej: Gdy przepona kurczy się, ciągnie płuca w dół, powodując rozszerzenie klatki piersiowej. To rozszerzenie powoduje niższe ciśnienie w płucach w porównaniu z ciśnieniem atmosferycznym na zewnątrz.

3. Przepływ powietrza: Niższe ciśnienie w płucach tworzy gradient ciśnienia, powodując przepływ powietrza do płuc przez nos lub usta. Powietrze przepływa przez tchawicę, oskrzela i oskrzeliki do pęcherzyków płucnych, maleńkich pęcherzyków powietrznych, w których zachodzi wymiana gazowa.

Wydech (wydech):

1. Relaksacja przepony: Przepona rozluźnia się, przesuwając się w górę i zmniejszając pionowy wymiar jamy klatki piersiowej. Rozluźniają się także mięśnie międzyżebrowe między żebrami.

2. Odrzut elastyczny płuc: Płuca mają naturalną elastyczność dzięki obecności elastycznych włókien. Gdy przepona i mięśnie międzyżebrowe się rozluźniają, sprężysty odrzut płuc powoduje ich cofanie i zmniejszenie objętości.

3. Przepływ powietrza: Zmniejszenie objętości płuc zwiększa ciśnienie w płucach, tworząc gradient ciśnienia. Ten gradient powoduje, że powietrze wypływa z płuc drogami oddechowymi i na zewnątrz ciała przez nos lub usta.

Zatem ruch powietrza do i z płuc jest napędzany zmianami ciśnienia w jamie klatki piersiowej. Skurcz i rozluźnienie przepony oraz mięśni międzyżebrowych zmieniają objętość klatki piersiowej, tworząc różnice ciśnień, które powodują napływ powietrza podczas wdechu i wypływ podczas wydechu.