21.5B: Натхнення

Last updated
Save as PDF

Page ID: 70409

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Вдихання - це надходження повітря в організм, що відбувається за рахунок різниці тисків між атмосферою і альвеолою.

МЕТА НАВЧАННЯ

Окреслюємо механіку натхнення

Ключові виноси

Ключові моменти

У людини вдих - це надходження повітря в організм із зовнішнього середовища, через дихальні шляхи, і в альвеоли.
Інгаляція починається з настанням скорочення діафрагми, що призводить до розширення грудної і плевральної порожнин і зниження тиску (його ще називають підвищенням негативного тиску).
У вдиху беруть участь багато допоміжних м'язів, таких як зовнішні міжреберні м'язи, шарові м'язи, грудино-ключично-соскоподібний м'яз та трапецієподібний м'яз.
Дихання тільки допоміжними м'язами замість діафрагми вважається неефективним, і забезпечує набагато менше повітря під час вдиху.
Негативного тиску в плевральній порожнині досить, щоб утримувати легені відкритими, незважаючи на властиву тканини еластичність. Грудна порожнина збільшується в об'ємі, викликаючи падіння тиску (частковий вакуум) всередині самої легені.
Поки тиск всередині альвеол нижче атмосферного, повітря буде продовжувати рухатися всередину, але як тільки тиск стабілізується, рух повітря припиняється.

Ключові умови

вдих: Втягування повітря в легені, здійснене у ссавців шляхом підняття стінок грудної клітини і сплющення діафрагми.
допоміжні м'язи: М'язи, які допомагають розширити дрібні частини грудної порожнини, або працюючи на додаток до діафрагми, або замінюючи її, якщо діафрагма травмується.
внутрішньоплевральний тиск: Тиск всередині плевральної порожнини, який є негативним порівняно з зовнішнім повітрям і стає ще більш негативним під час вдиху.

Вдих відноситься до інгаляції - це потік дихального струму в організм. У людини це рух навколишнього повітря через дихальні шляхи і в альвеоли легенів.

Процес натхнення

Вдих починається зі скорочення діафрагми, в результаті чого відбувається розширення грудної порожнини і плевральної порожнини. Плевральна порожнина зазвичай має нижчий тиск порівняно з навколишнім повітрям (—3 мм рт.ст. Зазвичай і зазвичай —6 мм рт.ст. під час вдиху), тому, коли вона розширюється, тиск всередині легенів падає.

Тиск і обсяг обернено пов'язані один з одним, тому падіння тиску всередині легені збільшує обсяг повітря всередині легені, втягуючи зовнішнє повітря в легені. У міру збільшення обсягу повітря всередині легені легке штовхається назад об розширену плевральну порожнину в результаті падіння внутрішньоплеврального тиску (тиску всередині плевральної порожнини).

Сили внутрішньоплеврального тиску навіть достатньо, щоб утримувати легені відкритими під час інпірації, незважаючи на природну еластичну віддачу легкого. Альвеолярні мішечки також розширюються в результаті наповнення повітрям під час вдиху, що сприяє розширенню всередині легені.

Зрештою, тиск всередині легені стає менш негативним у міру збільшення обсягу всередині легені і, коли тиск і об'єм стабілізуються, рух повітря припиняється, вдих закінчується, і почнеться видих (видих). Більш глибокі вдихи мають більш високі приливні обсяги і вимагають більшого падіння внутрішньоплеврального тиску в порівнянні з більш дрібними вдихами.

Це схематичне креслення всього дихального тракту, включає внутрішні деталі типу авеоли. Він ілюструє дихальні шляхи як складну, пов'язану систему, де опір в будь-якій його частині може викликати проблеми.

Дихальна система: Опір в будь-якій частині дихальних шляхів може спричинити проблеми.

Аксесуари М'язи натхнення

Діафрагма є основним м'язом, який бере участь у диханні, однак кілька інших м'язів відіграють певну роль за певних обставин. Ці м'язи відносять до допоміжних м'язів вдиху.

Зовнішні міжреберні м'язи: м'язи, розташовані між ребрами, які допомагають грудній порожнині та плевральній порожнині розширюватися під час тихого і вимушеного вдиху.
Сходові м'язи: М'язи шиї, які піднімають верхні ребра (і грудну порожнину навколо верхніх ребер), щоб допомогти дихати. Вони забезпечують механізм вдиху, коли діафрагма травмована і не може нормально скорочуватися.
Грудино-ключично-соскоподібний м'яз: М'язи, які з'єднують грудину з шиєю і дозволяють здійснювати обертання і поворот голови. Вони можуть піднімати верхні ребра, як можуть сходові м'язи.
Трапецієподібний м'яз: М'язи плечей, які втягують лопатку і розширюють верхню частину грудної порожнини.

Допоміжні м'язи допомагають дихати, розширюючи грудну порожнину аналогічно діафрагмі. Однак вони розширюють набагато меншу частину грудної порожнини в порівнянні з діафрагмою. Тому їх не слід використовувати в якості первинного механізму вдихання, оскільки вони забирають набагато менше повітря в порівнянні з діафрагмою, що призводить до набагато меншого приливного обсягу.

Наприклад, співакам потрібно багато повітря для підтримки потужного голосу, необхідного для співу. Поширеною проблемою у початківців співаків є дихання допоміжними м'язами шиї, плеча та ребер замість діафрагми, що дає їм набагато менший запас повітря, ніж те, що потрібно для правильного співу.