Oddychanie
Oddychanie przenosi powietrze do i z płuc. Powietrze wchodzące i wychodzące nazywane jest oddechem. Jeśli człowiek nie może oddychać, to umrze.
Oddychanie pomaga ludziom robić dwie bardzo ważne rzeczy:
- Dostać tlen do organizmu. Każda część ciała potrzebuje tlenu, aby przeżyć. Jedynym sposobem, w jaki człowiek może dostać tlen, jest wdychanie go.
- Wydobądźcie dwutlenek węgla (CO2) z organizmu. Kiedy ciało wytwarza energię, dwutlenek węgla pozostaje w organizmie. Ciało musi pozbyć się dodatkowego dwutlenku węgla, bo zbyt duża jego ilość jest trująca. Jedynym sposobem, w jaki człowiek może pozbyć się dwutlenku węgla, jest jego wydychanie.
Kiedy człowiek wdycha powietrze, wprowadza je do płuc. Powietrze ma w sobie tlen. Tlen przedostaje się z płuc do krwiobiegu człowieka. Kiedy tlen trafia do krwiobiegu, dodatkowy dwutlenek węgla wydostaje się na zewnątrz i trafia do płuc. To się nazywa wymiana gazowa: w zasadzie tlen i dwutlenek węgla zmieniają miejsca. Tlen jest teraz w krwiobiegu, który może przenosić ten tlen do każdej części ciała. Również dwutlenek węgla znajduje się teraz w płucach, gdzie może być wydychany.
Dorośli oddychają około 18 razy na minutę, czyli ponad 25.000 razy dziennie. Dzieci oddychają jeszcze szybciej.
Wymiana gazowa u ludzi. Tlen i dwutlenek węgla wymieniają się miejscami pomiędzy kapilarą (częścią krwiobiegu) a pęcherzykiem płucnym (worek powietrzny).
Jak mózg kontroluje oddychanie
Część pnia mózgu nazywana medulla oblongata kontroluje oddychanie. Grupy neuronów w rdzeniu mówią mięśniom oddechowym kiedy wdychać, kiedy oddychać szybciej, a kiedy wolniej.
Pień mózgu mierzy, ile dwutlenku węgla znajduje się we krwi człowieka. Jeżeli jest za dużo dwutlenku węgla, rdzeń mówi ciału, żeby oddychało szybciej. To pomaga człowiekowi wydychać dodatkowy dwutlenek węgla. Kiedy ilość dwutlenku węgla we krwi jest znowu normalna, rdzeń mówi ciału, żeby oddychało wolniej.
Organizm mierzy również ilość tlenu we krwi. Jeżeli nie ma wystarczającej ilości tlenu we krwi, rdzeń powie ciału, żeby oddychało szybciej, żeby przyjmowało więcej tlenu. Jeżeli we krwi jest wystarczająco dużo tlenu, to rdzeń każe ciału oddychać wolniej.
Medulla oblongata (w kolorze czerwonym)
Mięśnie oddechowe
Aby człowiek mógł oddychać, pewne mięśnie muszą się kurczyć (stawać się coraz bardziej napięte) i odprężać we właściwym czasie. Specjalne grupy neuronów w rdzeniu mówią tym mięśniom oddechowym, kiedy mają się skurczyć (co powoduje, że człowiek oddycha) i kiedy mają się rozluźnić (co powoduje, że człowiek oddycha). Istnieje kilka głównych grup mięśni, które kontrolują oddychanie.
Membrana
Membrana jest głównym mięśniem, który kontroluje oddychanie. Jest to płachta mięśnia, która biegnie wzdłuż dna klatki piersiowej. Kiedy przepona jest rozluźniona, ma kształt kopuły (półkola). Kiedy rdzeń mówi przeponie, aby zmusić ciało do oddychania, przepona ściąga się w dół i prostuje. W ten sposób powstaje więcej miejsca wewnątrz klatki piersiowej i więcej miejsca na wypełnienie płuc powietrzem. Powietrze dostaje się do płuc (jest to wdychanie). Kiedy nadchodzi czas na oddychanie, przepona ponownie się rozluźnia, a powietrze opuszcza płuca.
Około 60% - 70% zdolności człowieka do oddychania pochodzi z przepony.
Membrana jest sterowana przez specjalny zestaw nerwów zwanych nerwami wędzidełkowymi. Rdzeń mówi przeponie, kiedy ma się skurczyć, wysyłając wiadomości przez nerwy wędzidełkowe. Ponieważ membrana jest tak ważna dla oddychania, nerwy wędzidełkowe są bardzo dobrze chronione w organizmie. Znajdują się one na samym szczycie rdzeniakręgowego, w pobliżu szyi.
Międzywęźle (mięśnie żeber)
Mięśnie międzyżebrowe przebiegają między każdym żebrem. Kiedy człowiek musi wdychać powietrze, mięśnie te kurczą się i ciągną żebra do góry. W ten sposób w klatce piersiowej powstaje więcej miejsca na wypełnienie płuc.
Kiedy człowiek odpoczywa, około 30% do 40% jego zdolności do oddychania pochodzi z mięśni międzyżebrowych.
Mięśnie międzyżebrowe są kontrolowane przez nerwy międzyżebrowe. Rdzeń mówi intercostalom, kiedy mają się skurczyć, wysyłając wiadomości przez te nerwy. Nerwy międzyżebrowe nie są tak dobrze chronione jak nerwy wędzidełkowe. Nerwy międzyżebrowe przebiegają wzdłuż kręgosłupa piersiowego (który znajduje się w górnej i środkowej części pleców) i łączą się z mięśniami międzyżebrowymi. Oznacza to, że osoba, która doznała urazu kręgosłupa piersiowego, może nie być w stanie wykorzystać swoich mięśni międzyżebrowych. Straciłaby wtedy od 30% do 40% zdolności do oddychania. Ponieważ jednak nerwy, które kontrolują przeponę, znajdują się znacznie dalej w kręgosłupie i są lepiej chronione, osoba ta nadal byłaby w stanie wykorzystać swoją przeponę do oddychania. Nadal miałaby ona 60% do 70% zdolności do oddychania.
Mięśnie pomocnicze
Mięśnie pomocnicze to mięśnie, z których człowiek korzysta tylko wtedy, gdy potrzebuje dodatkowej pomocy w oddychaniu. Czasami jest to normalne. Na przykład, jeśli dana osoba właśnie wykonała dużo ćwiczeń, może potrzebować dodatkowego tlenu. Rdzeń powie mięśniom pomocniczym, aby kopnęły, aby ułatwić osobie podnoszenie klatki piersiowej, aby stworzyć więcej miejsca dla płuc do wypełnienia. Najważniejszymi mięśniami pomocniczymi są mięśnie w klatce piersiowej, brzuchu i szyi.
Jeśli jednak dana osoba musi używać dodatkowych mięśni, aby oddychać podczas odpoczynku, jest to oznaką, że nie otrzymuje tlenu, którego potrzebuje jej organizm. Mogą oni potrzebować leków, dodatkowego tlenu podawanego przez maskę, a nawet pomocy medycznej w nagłych wypadkach, aby pomóc im normalnie oddychać. Na przykład, osoby cierpiące na astmę lub przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP) często używają inhalatorów, gdy mają problemy z oddychaniem. Inhalator wpycha lek, taki jak albuterol, do tchawicy i płuc. Dzięki temu drogi oddechowe są szersze i osoba oddycha lepiej niż wcześniej.
Animacja sposobu działania membrany (w kolorze zielonym)
Inhalator
Powiązane strony
- Wdychanie (wdychanie)
- Wymiana gazowa
- Oddychanie komórkowe
- Medulla oblongata
- Drogi oddechowe
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest oddychanie?
A: Oddychanie to przemieszczanie powietrza do i z płuc.
P: Dlaczego oddychanie jest ważne?
A: Oddychanie jest ważne, ponieważ pomaga ludziom dostarczać tlen do organizmu i usuwać dwutlenek węgla z organizmu.
P: Dlaczego każda część ciała potrzebuje tlenu?
O: Każda część ciała potrzebuje tlenu, aby przeżyć, ponieważ jest on niezbędny do produkcji energii.
P: Co się dzieje, kiedy człowiek oddycha?
O: Kiedy człowiek oddycha, powietrze (które zawiera tlen) dostaje się do jego płuc.
P: Co to jest wymiana gazowa?
O: Wymiana gazowa to proces, w którym tlen dostaje się do krwiobiegu, a dwutlenek węgla z niego wychodzi, co umożliwia rozprowadzenie tlenu po organizmie i wydalenie dwutlenku węgla.
P: Jak często oddychają dorośli?
O: Dorośli oddychają około 18 razy na minutę, czyli ponad 25 000 razy dziennie.
P: Dlaczego dzieci oddychają jeszcze szybciej?
O: Dzieci oddychają jeszcze szybciej niż dorośli, ponieważ ich ciała są mniejsze i potrzebują więcej tlenu na funt masy ciała.
