выдох
Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с Exhalant )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Рассказ Теда Чанга см. В разделе « Выдох» (рассказ) .
«Выдох» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. «Выдох» (значения) .
«экспираторный» перенаправляется сюда. Не путать с истечением срока действия (значения) .

Выдох (или выдох ) — это истечение дыхания из организма. У животных это движение воздуха из легких из дыхательных путей во внешнюю среду при дыхании . Это происходит за счет эластических свойств легких, а также внутренних межреберных мышц , которые опускают грудную клетку и уменьшают объем грудной клетки. Когда грудная диафрагма расслабляется во время выдоха, это заставляет ткани, которые она сдавила, подниматься вверх и оказывать давление на легкие, чтобы вытолкнуть воздух. Во время форсированного выдоха, как и при задувании свечи, экспираторные мышцы, включая мышцы живота и внутренние межреберные мышцы, создают брюшное и грудное давление, которое вытесняет воздух из легких.

Выдыхаемый воздух на 4% состоит из углекислого газа , побочного продукта клеточного дыхания при производстве энергии, который запасается в виде АТФ . Выдох имеет дополнительные отношения к вдоху , которые вместе составляют дыхательный цикл дыхания.

Выдох и газообмен

Основной причиной выдоха является избавление организма от углекислого газа, который является побочным продуктом газообмена в организме человека. Воздух поступает в организм через вдох. Во время этого процесса воздух всасывается через легкие. Диффузия в альвеолах обеспечивает обмен O 2 в легочных капиллярах и удаление CO 2 и других газов из легочных капилляров с выдохом. Чтобы легкие могли вытолкнуть воздух, диафрагма расслабляется, что давит на легкие. Затем воздух проходит через трахею, затем через гортань и глотку в полость носа и ротовую полость, где он вытесняется из организма. [1]Выдох занимает больше времени, чем вдох, и считается, что он способствует лучшему газообмену. Части нервной системы помогают регулировать дыхание человека. Выдыхаемый воздух — это не просто углекислый газ; он содержит смесь других газов. Дыхание человека содержит летучие органические соединения (ЛОС). Эти соединения состоят из метанола, изопрена, ацетона, этанола и других спиртов. Выдыхаемая смесь также содержит кетоны, воду и другие углеводороды. [2] [3]

Именно во время выдоха происходит вклад обоняния в аромат , в отличие от обычного запаха, который возникает во время фазы вдоха. [4]

Спирометрия

Спирометрия – это измерение функции легких. Общая емкость легких (TLC), функциональная остаточная емкость (FRC), остаточный объем (RV) и жизненная емкость легких (VC) — все это значения, которые можно проверить с помощью этого метода. Спирометрия используется для выявления, но не диагностики респираторных заболеваний, таких как ХОБЛ и астма. Это простой и экономичный метод скрининга. [5] Дальнейшая оценка дыхательной функции человека может быть выполнена путем оценки минутной вентиляции , форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) и объема форсированного выдоха.(ОФВ). Эти значения различаются у мужчин и женщин, потому что мужчины, как правило, крупнее женщин.

TLC – максимальное количество воздуха в легких после максимального вдоха. У мужчин средняя ОЕЛ составляет 6000 мл, у женщин — 4200 мл. ФОЕ – это количество воздуха, которое остается в легких после нормального выдоха. У мужчин в среднем уходит около 2400 мл, а у женщин остается около 1800 мл. RV – количество воздуха, оставшегося в легких после форсированного выдоха . Средний ОВД у мужчин составляет 1200 мл, у женщин — 1100 мл. VC — максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимального вдоха. У мужчин в среднем 4800 мл, у женщин 3100 мл. [ нужна ссылка ]

Курильщики, а также больные астмой и ХОБЛ имеют пониженную способность воздушного потока. У людей, страдающих астмой и ХОБЛ, отмечается снижение выдыхаемого воздуха из-за воспаления дыхательных путей. Это воспаление вызывает сужение дыхательных путей, что позволяет выдыхать меньше воздуха. Многочисленные вещи вызывают воспаление; некоторыми примерами являются сигаретный дым и взаимодействие с окружающей средой, например аллергия, погода и физические упражнения. У курильщиков невозможность сделать полный выдох связана с потерей эластичности легких. Дым в легких заставляет их затвердевать и становиться менее эластичными, что препятствует нормальному расширению или сжатию легких. [ нужна ссылка ]

Мертвое пространство может определяться двумя типами факторов: анатомическими и физиологическими. Некоторыми физиологическими факторами являются неперфузные, но вентилируемые альвеолы, такие как легочная эмболия или курение, чрезмерная вентиляция альвеол, вызванная перфузией, у людей с хронической обструктивной болезнью легких и « мертвое пространство шунта », которое ошибка между левым и правым легкими, которая перемещает более высокие концентрации CO 2 в венозной крови в артериальную сторону. [6] Анатомическими факторами являются размер дыхательных путей, клапанов и трубок дыхательной системы. [6] Физиологическое мертвое пространство легких может влиять на количество мертвого пространства, а также на такие факторы, как курение и болезни. Мертвое пространство является ключевым фактором для работы легких из-за разницы в давлении, но оно также может мешать человеку. [ нужна ссылка ]

Одной из причин, по которой мы можем дышать, является эластичность легких . Внутренняя поверхность легких в среднем у человека без эмфиземии в норме составляет 63 м2 и может вмещать около 5 литров объема воздуха. [7] Оба легких вместе имеют такую ​​же площадь поверхности, как половина теннисного корта. Такие заболевания, как эмфизема легких, туберкулез, могут уменьшить объем поверхности и эластичность легких. Еще одним важным фактором эластичности легких является курение из-за остатков, оставшихся в легких от курения. Эластичность легких можно тренировать для дальнейшего расширения. [ нужна ссылка ]

Участие мозга

Мозговой контроль выдоха можно разделить на произвольный и непроизвольный. Во время произвольного выдоха воздух задерживается в легких и высвобождается с фиксированной скоростью. Примеры произвольного выдоха включают: пение, речь, физические упражнения, игру на музыкальном инструменте и произвольное гиперпноэ . Непроизвольное дыхание включает метаболическое и поведенческое дыхание. [ нужна ссылка ]

Добровольный истечение

Неврологический путь произвольного выдоха сложен и до конца не изучен. Тем не менее, некоторые основы известны. Известно , что моторная кора в коре головного мозга контролирует произвольное дыхание, потому что моторная кора контролирует произвольное движение мышц. [8] Это называется корково-спинномозговым путем или восходящим дыхательным путем. [8] [9] Путь электрического сигнала начинается в моторной коре, идет к спинному мозгу, а затем к дыхательным мышцам. Спинномозговые нейроны напрямую связаны с дыхательными мышцами. Было показано, что инициация произвольного сокращения и расслабления внутренних и наружных внутренних ребер происходит в верхней части первичной моторной коры. [8]Кзади от торакального контроля (в верхней части первичной моторной коры) находится центр управления диафрагмой. [8] Исследования показывают, что в мозге есть множество других участков, которые могут быть связаны с произвольным выдохом. Нижняя часть первичной моторной коры может участвовать, в частности, в контролируемом выдохе. [8] Активность также наблюдалась в дополнительной моторной области и премоторной коре во время произвольного дыхания. Скорее всего, это связано с целенаправленностью и умственной подготовкой произвольного мышечного движения. [8]

Добровольный выдох необходим для многих видов деятельности. Звуковое дыхание (генерация речи) — это тип контролируемого выдоха, который используется каждый день. Генерация речи полностью зависит от выдоха, в этом можно убедиться, попробовав говорить на вдохе. [10] Используя поток воздуха из легких, можно контролировать продолжительность, амплитуду и высоту звука. [11] Когда воздух выбрасывается, он проходит через голосовую щель, вызывая вибрации, которые и производят звук. В зависимости от движения голосовой щели изменяется высота голоса, а интенсивность воздуха, проходящего через голосовую щель, изменяет громкость звука, производимого голосовой щелью. [ нужна ссылка ]

Непроизвольный выдох

Непроизвольное дыхание контролируется дыхательными центрами продолговатого мозга и моста. Медуллярный дыхательный центр можно разделить на передний и задний отделы. Их называют вентральной и дорсальной респираторными группами соответственно. Мостовая респираторная группа состоит из двух частей: пневмотаксического центра и апнейстического центра . [9] Все четыре из этих центров расположены в стволе мозга и работают вместе, чтобы контролировать непроизвольное дыхание. В нашем случае вентральная дыхательная группа (VRG) контролирует непроизвольный выдох.

Неврологический путь непроизвольного дыхания называется бульбоспинномозговым путем. Его также называют нисходящим дыхательным путем. [9] «Путь спускается по вентралатеральному столбу позвоночника. Нисходящий путь вегетативного вдоха расположен латерально, а путь вегетативного выдоха — вентрально». [12] Вегетативное дыхание контролируется мостовым дыхательным центром и обоими медуллярными дыхательными центрами. В нашем случае ВРГ управляет вегетативным выдохом. Сигналы от ВРГ передаются по спинному мозгу к нескольким нервам. К этим нервам относятся межреберные, диафрагмальные и брюшные. [9] Эти нервы ведут к определенным мышцам, которыми они управляют. Спускающийся от ВРГ бульбоспинальный путь позволяет дыхательным центрам контролировать расслабление мышц, что приводит к выдоху.

Зевота

Зевота считается нереспираторным движением газов. Нереспираторное движение газов — это еще один процесс, который перемещает воздух в легкие и из них, не включая дыхание. Зевота — это рефлекс, который имеет тенденцию нарушать нормальный ритм дыхания и также считается заразным. [13] Причина, по которой мы зеваем, неизвестна, но некоторые думают, что мы зеваем, чтобы регулировать уровень O 2 и CO 2 в организме . Исследования проводились в контролируемой среде с различными уровнями O 2 и CO 2опровергли эту гипотезу. Хотя конкретного объяснения того, почему мы зеваем, нет, другие считают, что люди выдыхают как механизм охлаждения нашего мозга. Исследования на животных подтвердили эту идею, и вполне возможно, что с ней могут быть связаны и люди. [14] Известно, что зевота вентилирует все альвеолы ​​легких.

Рецепторы

Несколько групп рецепторов в организме регулируют метаболическое дыхание. Эти рецепторы сигнализируют дыхательному центру о начале вдоха или выдоха. Периферические хеморецепторы расположены в аорте и сонных артериях. Они реагируют на изменение уровня кислорода, углекислого газа и Н + в крови, посылая сигналы мосту и мозговому веществу. [9] Раздражение и рецепторы растяжения в легких могут непосредственно вызывать выдох. Оба ощущают посторонние частицы и вызывают спонтанный кашель. Их также называют механорецепторами, потому что они распознают физические, а не химические изменения. [9] Центральные хеморецепторы в мозговом веществе также распознают химические вариации H +. В частности, они отслеживают изменение рН внутри мозговой интерстициальной жидкости и спинномозговой жидкости. [9]

Йога

Йоги, такие как Б.К.С. Айенгар , рекомендуют вдыхать и выдыхать через нос в практике йоги , а не вдыхать через нос и выдыхать через рот . [15] [16] [17] Они говорят своим ученикам, что «нос для дыхания, рот для еды». [16] [18] [19] [15]

Смотрите также

  • Вдыхание
  • Обязательное носовое дыхание
  • Ротовое дыхание

дальнейшее чтение

  • Нестор, Джеймс (2020). Дыхание: новая наука об утерянном искусстве . Книги Риверхеда. ISBN 978-0735213616.

использованная литература

  1. ^ Сахин-Йылмаз, А .; Наклерио, Р. М. (2011). «Анатомия и физиология верхних дыхательных путей». Труды Американского торакального общества . 8 (1): 31–9. doi : 10.1513/пат.201007-050РН . PMID 21364219 . 
  2. ^ Фенске, Джилл Д.; Полсон, Сюзанна Э. (1999). «Выбросы ЛОС при дыхании человека». Журнал Ассоциации управления воздухом и отходами . 49 (5): 594–598. дои : 10.1080/10473289.1999.10463831 . PMID 10352577 . 
  3. ^ Вайзель, CP (2010). «Воздействие бензола: обзор методов мониторинга и их выводы» . Химико-биологические взаимодействия . 184 (1–2): 58–66. doi : 10.1016/j.cbi.2009.12.030 . ПМС 4009073 . PMID 20056112 .  
  4. ^ Масаока, Юрий; Сато, Хиронори; Акаи, Лена; Хомма, Икуо (2010). «Срок годности: момент, когда мы ощущаем ретроназальное обоняние аромата». Неврологические письма . 473 (2): 92–6. doi : 10.1016/j.neulet.2010.02.024 . PMID 20171264 . S2CID 2671577 .  
  5. ^ Кивастик, Яна; Кингисепп, Пит-Хенн (2001). «Спирометрические эталонные значения у эстонских школьников». Клиническая физиология . 21 (4): 490–7. doi : 10.1046/j.1365-2281.2001.00352.x . PMID 11442581 . 
  6. ^ a b Hedenstierna, G; Сандхаген, Б. (2006). «Оценка мертвого пространства. Значимая переменная?» . Минерва анестезиологическая . 72 (6): 521–528. PMID 16682925 . 
  7. ^ Терлбек, В.М. (1967). «Площадь внутренней поверхности и другие измерения при эмфиземе» . Торакс . 22 (6): 483–96. doi : 10.1136/thx.22.6.483 . ПВК 471691 . PMID 5624577 .  
  8. ^ a b c d e f Маккей, LC; Эванс, KC; Фраковяк, RSJ; Корфилд, Д. Р. (2003). «Нейронные корреляты произвольного дыхания у людей». Журнал прикладной физиологии . 95 (3): 1170–1178. doi : 10.1152/japplphysiol.00641.2002 . PMID 12754178 . S2CID 15122094 .  
  9. ^ a b c d e f g Каруана-Монтальдо, Брендан (2000). «Контроль дыхания в клинической практике». Грудь . 117 (1): 205–225. CiteSeerX 10.1.1.491.4605 . doi : 10.1378/сундук.117.1.205 . PMID 10631221 .  
  10. ^ Ньюман, Д. «Физиология производства речи» (PDF) . Проверено 31 марта 2012 г.
  11. ^ Хеман-Ака, Иоланда Д. (2005). «Физиология голоса: соображения для вокального исполнителя». Журнал пения . 62 (2): 173–176.
  12. ^ Хомма, Икуо; Масаока, Юрий (2008). «Ритмы дыхания и эмоции» . Экспериментальная физиология . 93 (9): 1011–21. doi : 10.1113/expphysiol.2008.042424 . PMID 18487316 . S2CID 2686895 .  
  13. ^ Сарнеки, Джон (2008). «Содержание и заражение в зевоте». Философская психология . 21 (6): 721–37. дои : 10.1080/09515080802513292 . S2CID 144972289 . 
  14. ^ Кори, Тимоти П.; Шуп-Нокс, Мелани Л.; Гордис, Элана Б .; Гэллап, Гордон Г. (2012). «Изменения в физиологии до, во время и после зевания» . Границы эволюционной нейронауки . 3 : 7. doi : 10.3389/fnevo.2011.00007 . ПВК 3251816 . PMID 22319494 .  
  15. ^ a b Редакторы журнала Yoga (12 апреля 2017 г.). «Вопросы и ответы: можно ли дышать ртом в йоге?» . Журнал йоги . Проверено 26 июня 2020 г. . {{cite web}}: |last=имеет общее имя ( помощь )
  16. ^ б Пейн , Ларри. «Йогическое дыхание: советы по дыханию через нос (большую часть времени)» . Йога для чайников, 3-е издание . Проверено 26 июня 2020 г. .
  17. ↑ Основной факультет Гималайского института, Основной факультет Гималайского института (13 июля 2017 г.). «Йогическое дыхание: учебное пособие» . Гималайский институт науки и философии йоги . Проверено 26 июня 2020 г. .
  18. ^ Крукофф, Кэрол (2013). Искры йоги . Публикации Нового Предвестника. ISBN 9781608827022. Проверено 31 мая 2020 г. .
  19. ^ Юрек, Скотт (2012). Ешь и беги . Хоутон Миффлин. ISBN 978-0547569659. Проверено 31 мая 2020 г. .

внешняя ссылка

  • Выдох в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  • Носек, Томас М. «Раздел 4/4ch2/s4ch2_14» . Основы физиологии человека . Архивировано из оригинала 24 марта 2016 г.
Получено с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Exhalation&oldid=1057751493 .
Contribute a better translation