13.4 : Механизм дыхания I: Вдыхание

Введение в в процесс вдыхания (вдоха): дыхательная система в действии

Дыхательная система, важнейшая сеть дыхания, включает проводящую и дыхательную зоны, каждая из которых играет решающую роль в общем процессе дыхания. Давайте подробно рассмотрим механизм вдоха или вдоха, который является первой фазой дыхательного цикла.

Путь воздуха во время вдоха

Во время вдоха воздух поступает в наше тело через нос или рот и движется по проводящей зоне, включая полость носа, трахею и бронхи. Эти структуры играют решающую роль в фильтрации, согревании и увлажнении воздуха, подготавливая его к попаданию в легкие. Достигнув респираторной зоны, воздух проходит через бронхиолы, альвеолярные ходы и, наконец, в альвеолы, где происходит газообмен.

Мышечная механика вдоха

Вдох начинается с сокращения основных мышц вдоха — диафрагмы и наружных межреберных мышц:

• Диафрагма: Когда диафрагма сокращается, она уплощается и движется вниз, расширяя грудную полость по вертикали.
• Наружные межреберные мышцы. Эти мышцы помогают поднять ребра и грудину, еще больше расширяя грудную полость и снижая внутригрудное давление.

В более напряженных сценариях дыхания, например, во время физических упражнений или дыхательной недостаточности, задействуются вспомогательные мышцы вдоха, чтобы усилить расширение грудной полости. К этим мышцам относятся:

• Sternocleidomastoid (грудино-ключично-сосцевидная)
• Serratus Anterior (зубчатая передняя мышца)
• Latissimus Dorsi (Самая широкая мышца спины)
• Pectoralis Minor and Major (малая и большая грудные мышцы)
• Serratus Posterior Superior (зубчатая задняя верхняя мышца)

Динамика расширения легких

Скоординированное сокращение этих мышц увеличивает объем легких. Это расширение снижает давление внутри альвеол до уровня ниже атмосферного, создавая градиент давления, который направляет воздух в легкие. Эластичность легочной ткани способствует изменению объема, обеспечивая эффективный поток воздуха в альвеолярные пространства.

Заключение

Понимание динамического взаимодействия мышц и анатомической структуры, участвующей в вдохе, имеет решающее значение для понимания того, как дыхание поддерживает жизнь. Этот процесс включает в себя простой забор воздуха и сложный физиологический механизм, обеспечивающий эффективный газообмен, необходимый для поддержания жизненно важных функций клеток.