Oddychanie to podstawa

Oddychanie - najbardziej naturalna czynność z możliwych. Od momentu zaczerpnięcia pierwszego oddechu zaraz po urodzeniu, praktycznie nie zaprzątamy sobie głowy zastanawianiem się nad wciąganiem powietrza do płuc i wydychaniem go - mózg steruje tym procesem na poziomie podświadomym. Do świadomości przebija się dopiero, gdy spróbujemy wstrzymać oddech zbyt długo. Czas, który można wytrzymać na bezdechu jest różny dla każdego z nas i można go w pewnym stopniu wytrenować, ale w końcu przychodzi ten moment, kiedy po prostu trzeba zaczerpnąć powietrza.

Cała fizjologia oddychania jest dosyć skomplikowana i stanowi dobry temat dla co najmniej kilku artykułów, więc dzisiaj tylko krótko na temat samych płuc i ich działania.

Najważniejszym zadaniem płuc jest oczywiście prowadzenie wymiany gazowej, czyli oddychanie. Co ciekawe nie jest to jedyna ich funkcja - dodatkowo spełniają również zadania metaboliczne np. usuwają serotoninę z krwi. Krążenie płucne spełnia także rolę buforowego zbiornika krwi oraz wyłapuje drobne skrzepliny z żył (ze względu na bardzo drobną sieć naczyń włosowatych), które w innej sytuacji mogłyby spowodować uszkodzenia w takich organach jak serce lub mózg.

Kilka słów o płucach

Płuca powstały w drodze ewolucji ponieważ rosnące rozmiary ciała, a także suchość otoczenia powodowały, że wymiana gazowa zachodząca w skutek dyfuzji przez skórę była niewystarczająca. Wymianie tej podlegają rzecz jasna przede wszystkim tlen i dwutlenek węgla, ale również inne gazy, które rozpuszczają się we krwi.

Na skutek ruchów oddechowych tlen w powietrzu dostaje się do pęcherzyków płucnych, z nich ulega dyfuzji do krwi, która transportuje go do komórek. Powstający w komórkach dwutlenek węgla wraca tą samą drogą. Tak więc gazy transportowane są przez konwekcję (w powietrzu i we krwi), a wymiana odbywa się przez dyfuzję na cienkich błonach - pęcherzyków płucnych lub komórek.

Płuca człowieka - rysunek z uwzględnieniem drzewa oskrzelowego i naczyń krwionośnych

Płuca zawierają w sumie około trzystu milionów pęcherzyków płucnych, które znajdują się na końcu drzewa oskrzelowego. Wszystkie pęcherzyki oplecione są bardzo gęstą siecią naczyń włosowatych i tworzą w sumie powierzchnię 100 metrów kwadratowych - tak duża powierzchnia umożliwia dostarczenie zadowalającej ilości tlenu do organizmu.

Siła napędowa oddychania

Siłą napędową wymiany gazowej w płucach jest różnica ciśnień pomiędzy pęcherzykami płucnymi a otoczeniem. Podczas wdechu ciśnienie musi być niższe w płucach niż w otoczeniu, aby powietrze zostało zassane, a podczas wydechu większe, aby powietrze zostało wypchnięte.

Mechanizm oddychania

Organizm osiąga te różnice ciśnień na drodze prostego mechanizmu - poprzez mięśnie przepony oraz pośrednio przy pomocy pozostałych mięśni oddechowych, które wprawiają w ruch klatkę piersiową. Aby doszło do wdechu wykonywane są następujące ruchy:

• napięcie przepony;
• uniesienie klatki piersiowej przez mięśnie międzyżebrowe i mięśnie pochyłe;
• dodatkowo w uniesieniu klatki piersiowej pomagają dodatkowe grupy mięśniowe.

Analogicznie dla wydechu:

•  mięśnie powłok brzucha (tzw. tłocznia brzuszna) - wypychają one przeponę do góry;
• pasywne zmniejszenie klatki piersiowej spowodowane jej własnym ciężarem i sprężystością;
• napięcie mięśni międzyżebrowych wewnętrznych.