Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для рассказа Теда Чанга см. Выдох (рассказ) .
«Выдох» перенаправляется сюда. И другие значения, см. Выдох (значения) .
"выдох" перенаправляется сюда. Не следует путать с истечением срока действия (значения) .

Выдох (или выдох ) - это выдох из организма. У животных это движение воздуха из легких из дыхательных путей во внешнюю среду во время дыхания .

Это происходит из-за эластичных свойств легких, а также внутренних межреберных мышц, которые опускают грудную клетку и уменьшают объем грудной клетки. Когда грудная диафрагма расслабляется во время выдоха, она заставляет ткань, в которой она вдавлена, подниматься вверх и оказывает давление на легкие, чтобы вытеснить воздух. Во время форсированного выдоха , как при задувании свечи, выдыхательные мышцы, включая мышцы живота и внутренние межреберные мышцы, создают давление в брюшной и грудной клетках, которое вытесняет воздух из легких.

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

Выдох и газообмен [ править ]

Основная причина выдоха - избавление организма от углекислого газа, который является отходом газообмена у человека. Воздух попадает в организм при вдыхании. 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 для выдоха. Чтобы легкие вытеснили воздух, диафрагма расслабляется, и легкие толкаются вверх. Затем воздух проходит через трахею, затем через гортань и глотку в полость носа и ротовую полость, где он выходит из тела. [1]Выдох занимает больше времени, чем вдох, и считается, что он способствует лучшему обмену газов. Части нервной системы помогают регулировать дыхание у людей. Выдыхаемый воздух - это не просто углекислый газ; он содержит смесь других газов. Человеческое дыхание 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 обоняние влияет на аромат, в отличие от обычного запаха, который возникает во время фазы вдоха. [4]

Спирометрия [ править ]

Спирометрия - это мера функции легких. Общая емкость легкой (ТАЯ), функциональная остаточная емкость (FRC), остаточный объем (RV), и жизненная емкость (VC) все значения , которые могут быть проверены с помощью этого метода. Спирометрия используется для выявления, но не диагностики респираторных заболеваний, таких как ХОБЛ и астма. Это простой и экономичный метод проверки. [5] Дальнейшая оценка респираторной функции человека может быть проведена путем оценки минутной вентиляции , форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) и объема форсированного выдоха.(ВРЭ). Эти значения различаются у мужчин и женщин, потому что мужчины, как правило, крупнее женщин.

TLC - это максимальное количество воздуха в легких после максимального вдоха. У мужчин средняя ТСХ составляет 6000 мл, а у женщин - 4200 мл. FRC - это количество воздуха, оставшегося в легких после нормального выдоха. Мужчины оставляют в среднем около 2400 мл, а женщины оставляют около 1800 мл. RV - это количество воздуха, оставшееся в легких после форсированного выдоха . Средний ПЖ у мужчин составляет 1200 мл, а у женщин - 1100 мл. VC - это максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимального вдоха. Мужчины обычно принимают 4800 мл, а женщины 3100 мл. [ необходима цитата ]

Курильщики и люди, страдающие астмой и ХОБЛ, имеют ограниченную способность к воздушному потоку. У людей, страдающих астмой и ХОБЛ, наблюдается снижение количества выдыхаемого воздуха из-за воспаления дыхательных путей. Это воспаление вызывает сужение дыхательных путей, что позволяет выдыхать меньше воздуха. Многие вещи вызывают воспаление; некоторые примеры - сигаретный дым и взаимодействие с окружающей средой, такое как аллергия, погода и физические упражнения. У курильщиков невозможность полностью выдохнуть происходит из-за потери эластичности легких. Дым в легких заставляет их затвердеть и стать менее эластичными, что не позволяет легким расширяться или сжиматься, как обычно. [ необходима цитата ]

Мертвое пространство можно определить по двум типам факторов: анатомическим и физиологическим. Некоторые физиологические факторы включают отсутствие перфузии, но вентилируемые альвеолы, такие как тромбоэмболия легочной артерии или курение, чрезмерная вентиляция альвеол, вызванная перфузией, у людей с хроническим обструктивным заболеванием легких и « мертвое пространство шунта », которое является ошибка между левым и правым легкими, которая перемещает более высокие концентрации CO2 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, включая курение и болезни. Мертвое пространство является ключевым фактором для работы легких из-за разницы в давлении, но оно также может мешать человеку. [ необходима цитата ]

Одна из причин, по которой мы можем дышать, - это эластичность легких . Внутренняя поверхность легких в среднем у человека без эмфиземы обычно составляет 63 м2 и может вмещать около 5 литров объема воздуха. [7] Оба легких вместе имеют одинаковую площадь поверхности, равную половине теннисного корта. Такие заболевания, как эмфизема, туберкулез, могут уменьшить площадь 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. [ необходима цитата ]

Вовлечение мозга [ править ]

Мозговое управление выдохом можно разделить на произвольный контроль и непроизвольный контроль. Во время произвольного выдоха воздух задерживается в легких и выпускается с фиксированной скоростью. Примеры произвольного выдоха: пение, речь, упражнения, игра на музыкальном инструменте и произвольное гиперпноэ . Непроизвольное дыхание включает метаболическое и поведенческое дыхание. [ необходима цитата ]

Добровольное истечение срока [ править ]

Неврологический путь произвольного выдоха сложен и до конца не изучен. Однако известно несколько основ. Моторная кора в коре головного мозга головного мозга , как известна, контролировать добровольное дыхание , потому что двигатель кора контролирует волонтерское движение мышц. [8] Это называется кортикоспинальным путем или восходящим респираторным путем. [8] [9] Путь электрического сигнала начинается в моторной коре головного мозга, идет к спинному мозгу, а затем к дыхательным мышцам. Спинальные нейроны соединяются непосредственно с дыхательными мышцами. Было показано, что инициирование произвольного сокращения и расслабления внутренних и внешних внутренних ребер происходит в верхней части первичной моторной коры. [8]Кзади от места контроля грудной клетки (в верхней части первичной моторной коры) находится центр контроля диафрагмы. [8] Исследования показывают, что в мозгу есть множество других участков, которые могут быть связаны с произвольным выдохом. Нижняя часть первичной моторной коры может быть задействована, 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 сосредоточенностью и психологической подготовкой произвольного мышечного движения. [8]

Добровольное истечение срока имеет важное значение для многих видов деятельности. Фоническое дыхание (генерация речи) - это тип управляемого выдоха, который используется каждый день. Генерация речи полностью зависит от выдоха, это можно увидеть, попробовав говорить на вдохе. [10] Используя воздушный поток из легких, можно контролировать продолжительность, амплитуду и высоту звука. [11] При выдохе воздух проходит через голосовую щель, вызывая вибрации и звук. В зависимости от движения голосовой щели изменяется высота голоса, а интенсивность воздуха, проходящего через голосовую щель, изменяет громкость звука, производимого голосовой щелью. [ необходима цитата ]

Недобровольное истечение срока [ править ]

Непроизвольное дыхание контролируется дыхательными центрами продолговатого мозга и моста. Медуллярный дыхательный центр можно разделить на переднюю и заднюю части. Их называют вентральной и дорсальной респираторными группами соответственно. Мостовая дыхательная группа состоит из двух частей: pneumotaxic центра и apneustic центра . [9] Все четыре центра расположены в стволе мозга и работают вместе, чтобы контролировать непроизвольное дыхание. В нашем случае группа вентрального дыхания (VRG) контролирует непроизвольный выдох.

Неврологический путь непроизвольного дыхания называется бульбоспинальным путем. Его также называют нисходящим дыхательным путем. [9] «Путь спускается по вентралатеральной колонне позвоночника. Нисходящий тракт автономного вдоха расположен сбоку, а тракт автономного выдоха - вентрально ». [12] Вегетативное вдохновение контролируется мостовым дыхательным центром и обоими медуллярными дыхательными центрами. В нашем случае VRG контролирует автономный выдох. Сигналы от VRG передаются по спинному мозгу к нескольким нервам. Эти нервы включают межреберные, диафрагмальные и брюшные нервы. [9] Эти нервы ведут к определенным мышцам, которые они контролируют. Пузырьковый путь, идущий от VRG, позволяет центрам дыхания контролировать расслабление мышц, что приводит к выдоху.

Зевота [ править ]

Зевание считается движением газов, не связанных с дыханием. Не дыхательное движение газа - это еще один процесс, при котором воздух попадает в легкие и выходит из них, не считая дыхания. Зевота - это рефлекс, который нарушает 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 разными уровнями O 2 и CO 2.опровергли эту гипотезу. Хотя нет конкретного объяснения того, почему мы зеваем, другие думают, что люди выдыхают как охлаждающий механизм для нашего мозга. Исследования на животных подтвердили эту идею, и не исключено, что с ней могут быть связаны и люди. [14] Известно, что при зевании вентилируются все альвеолы ​​в легких.

Рецепторы [ править ]

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 H + в крови, передавая сигналы мосту и мозговому веществу. [9] Раздражающие рецепторы и рецепторы растяжения в легких могут напрямую вызывать выдох. Оба ощущают инородные частицы и способствуют самопроизвольному кашлю. Их также называют механорецепторами, потому что они распознают физические изменения, а не химические изменения. [9] Центральные хеморецепторы в мозговом веществе также распознают химические вариации в H +.. В частности, они отслеживают изменение pH в спинномозговой интерстициальной жидкости и спинномозговой жидкости. [9]

Йога [ править ]

Йоги, такие как Б.К.С. Айенгар, в практике йоги рекомендуют вдыхать и выдыхать через нос , 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]

См. Также [ править ]

  • Вдыхание
  • Облигатное носовое дыхание
  • Дыхание через рот

Дальнейшее чтение [ править ]

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

Ссылки [ править ]

  1. ^ Сахин-Yilmaz, А .; Наклерио, РМ (2011). «Анатомия и физиология верхних дыхательных путей». Труды Американского торакального общества . 8 (1): 31–9. DOI : 10,1513 / pats.201007-050RN . PMID 21364219 . 
  2. ^ Фенске, Джилл Д .; Полсон, Сюзанна Э. (1999). «Выбросы ЛОС из дыхания человека». Журнал Ассоциации управления воздухом и отходами . 49 (5): 594–8. DOI : 10.1080 / 10473289.1999.10463831 . PMID 10352577 . 
  3. ^ Визель, CP (2010). «Воздействие бензола: обзор методов мониторинга и их результатов» . Химико-биологические взаимодействия . 184 (1–2): 58–66. DOI : 10.1016 / j.cbi.2009.12.030 . PMC 4009073 . PMID 20056112 .  
  4. ^ Масаока Юрий; Сато, Хиронори; Акаи, Лена; Хомма, Икуо (2010). «Срок годности: момент, когда мы ощущаем ретроназальное обоняние аромата». Письма неврологии . 473 (2): 92–6. DOI : 10.1016 / j.neulet.2010.02.024 . PMID 20171264 . S2CID 2671577 .  
  5. ^ Кивастик, Яна; Кингисепп, Пит-Хенн (2001). «Контрольные значения спирометрии 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?» . Minerva Anestesiologica . 72 (6): 521–8. PMID 16682925 . 
  7. ^ Thurlbeck, WM (1967). «Площадь внутренней поверхности и другие измерения при эмфиземе» . Грудная клетка . 22 (6): 483–96. DOI : 10.1136 / thx.22.6.483 . PMC 471691 . PMID 5624577 .  
  8. ^ Б с д е е Маккей, LC; Evans, KC; Frackowiak, RSJ; Корфилд, Д.Р. (2003). «Нейронные корреляты произвольного дыхания у человека». Журнал прикладной физиологии . 95 (3): 1170–8. 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». Сундук . 117 (1): 205–225. CiteSeerX 10.1.1.491.4605 . DOI : 10,1378 / chest.117.1.205 . PMID 10631221 .  
  10. ^ Ньюман, Д. "Физиология производства речи" (PDF) . Проверено 31 марта 2012 года .
  11. ^ Heman-Ackah, Иоланда D. (2005). «Физиология голосопроизведения: соображения для вокалиста». Журнал пения . 62 (2): 173–6.
  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. DOI : 10.1080 / 09515080802513292 . S2CID 144972289 . 
  14. ^ Кори, Тимоти П .; Шуп-Нокс, Мелани Л .; Gordis, Elana B .; Гэллап, Гордон Г. (2012). «Изменения в физиологии до, во время и после зевоты» . Границы эволюционной неврологии . 3 : 7. doi : 10.3389 / fnevo.2011.00007 . PMC 3251816 . PMID 22319494 .  
  15. ^ a b Редакторы журнала йоги (2017-04-12). «Вопросы и ответы: можно ли в йоге дышать через рот?» . Йога-журнал . Проверено 26 июня 2020 .
  16. ^ а б Пейн, Ларри. «Йогическое дыхание: советы по дыханию через нос (большую часть времени)» . Йога для чайников, 3-е издание . Проверено 26 июня 2020 .
  17. ^ Основной факультет Гималайского института, Основной факультет Гималайского института (2017-07-13). «Йогическое дыхание: Учебное пособие» . Гималайский институт науки и философии йоги . Проверено 26 июня 2020 .
  18. ^ Крукофф, Carol (2013). Йога Спаркс . Новые публикации Harbinger. ISBN 9781608827022. Проверено 31 мая 2020 .
  19. ^ Юрек, Скотт (2012). Ешь и беги . Хоутон Миффлин. ISBN 978-0547569659. Проверено 31 мая 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Выдох в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  • Носек, Томас М. «Раздел 4 / 4ч2 / с4ч2_14» . Основы физиологии человека . Архивировано из оригинала на 2016-03-24.