Elpošana

Elpošana ir gaisa ieplūšana un izplūšana no plaušām. Gaisa ieplūšanu un izplūšanu sauc par elpu. Ja cilvēks nevar elpot, viņš nomirst.

Elpošana palīdz cilvēkiem veikt divas ļoti svarīgas lietas:

Ievadiet skābekli organismā. Katrai ķermeņa daļai ir nepieciešams skābeklis, lai izdzīvotu. Vienīgais veids, kā cilvēks var saņemt skābekli, ir to ieelpot.
Izvadiet oglekļa dioksīdu (CO₂ ) no organisma. Kad organisms ražo enerģiju, oglekļa dioksīds paliek pāri. Ķermenim nepieciešams atbrīvoties no liekā oglekļa dioksīda, jo pārāk liels tā daudzums ir indīgs. Vienīgais veids, kā cilvēks var atbrīvoties no oglekļa dioksīda, ir to izelpot.

Kad cilvēks ieelpo, viņš ievada gaisu plaušās. Gaisā ir skābeklis. Skābeklis no plaušām nonāk cilvēka asinsritē. Kad skābeklis nonāk asinsritē, no tās izplūst papildu oglekļa dioksīds un nonāk plaušās. To sauc par gāzu apmaiņu: būtībā skābeklis un oglekļa dioksīds apmainās vietām. Skābeklis nonāk asinsritē, kas var pārnest skābekli uz visām ķermeņa daļām. Arī oglekļa dioksīds tagad atrodas plaušās, no kurām to var izelpot.

Pieaugušie elpo aptuveni 18 reizes minūtē, t.i., vairāk nekā 25 000 reižu dienā. Bērni elpo vēl ātrāk.

Gāzu apmaiņa cilvēkiem. Skābeklis un oglekļa dioksīds mainās vietām starp kapilāru (asinsrites daļu) un alveolu (gaisa maisiņu plaušās).

Kā smadzenes kontrolē elpošanu

Smadzeņu stumbra daļa, ko sauc par iegareno smadzeņu smadzenēm, kontrolē elpošanu. Galvkrūšu smadzeņu daļas neironu grupas norāda elpošanas muskuļiem, kad elpot, kad elpot ātrāk un kad elpot lēnāk.

Smadzeņu smadzenes mēra, cik daudz oglekļa dioksīda ir cilvēka asinīs. Ja oglekļa dioksīda ir pārāk daudz, smadzenes liek organismam elpot ātrāk. Tas palīdz cilvēkam izelpot lieko oglekļa dioksīdu. Kad oglekļa dioksīda daudzums asinīs atkal ir normāls, smadzenes liek ķermenim atkal elpot lēnāk.

Ķermenis mēra arī skābekļa daudzumu asinīs. Ja asinīs nav pietiekami daudz skābekļa, sirds smadzenes liks organismam elpot ātrāk, lai uzņemtu vairāk skābekļa. Tiklīdz skābekļa līmenis asinīs būs pietiekams, smadzenes liks ķermenim atkal elpot lēnāk.

Pagarinātā vidusdaļa (sarkanā krāsā)

Elpošanas muskuļi

Lai cilvēks varētu elpot, noteiktiem muskuļiem ir jāsaraujas (jāsaspringst) un jāatpūšas pareizajā laikā. Īpašas neironu grupas galvas smadzenēs norāda šiem elpošanas muskuļiem, kad jāsaraujas (kas liek cilvēkam ieelpot) un kad jāatbrīvo (kas liek cilvēkam izelpot). Ir vairākas galvenās muskuļu grupas, kas kontrolē elpošanu.

Diafragma

Diafragma ir galvenais muskulis, kas kontrolē elpošanu. Tā ir muskuļu plēve, kas stiepjas gar krūšu kurvja apakšējo daļu. Kad diafragma ir atslābusi, tā ir kupola formā (kā pusaplis). Kad sirds smadzenes liek diafragmai elpot, diafragma savelkas uz leju un iztaisnojas. Tādējādi krūškurvja iekšpusē rodas vairāk vietas, un plaušām ir vairāk vietas, lai piepildītos ar gaisu. Plaušās ieplūst gaiss (tā ir ieelpa). Kad ir laiks izelpot, diafragma atkal atslābst, un gaiss izplūst no plaušām.

Aptuveni 60-70 % cilvēka elpošanas spēju nodrošina diafragma.

Diafragmu kontrolē īpašs nervu kopums, ko sauc par frēniskajiem nerviem. Sirds smadzenes norāda diafragmai, kad tai jāsaraujas, sūtot ziņojumus caur nervu nerviem. Tā kā diafragma ir tik svarīga elpošanai, frēniskie nervi organismā ir ļoti labi aizsargāti. Tie atrodas pašā mugurassmadzeņu augšdaļā pie kakla.

Starpresu muskuļi (ribu muskuļi)

Starpribu muskuļi atrodas starp abām ribām. Kad cilvēkam nepieciešams ieelpot, šie muskuļi saraujas un velk ribas uz augšu. Tādējādi krūškurvja iekšpusē rodas vairāk vietas, lai plaušas varētu piepildīties.

Kad cilvēks atrodas miera stāvoklī, aptuveni 30-40 % no viņa elpošanas spējas nodrošina starpribu muskuļi.

Starpribuku muskuļus kontrolē starpribuku nervi. Galvaskauss, sūtot ziņojumus pa šiem nerviem, norāda starpribu muskuļiem, kad tiem jāsaraujas. Starpribu nervus neaizsargā tik labi kā frēniskos nervus. Starpribu nervi stiepjas gar krūšu kurvja mugurkaulu (kas atrodas muguras augšējā un vidējā daļā) un savienojas ar starpribu muskuļiem. Tas nozīmē, ka, ja cilvēks ir savainojis krūšu daļas mugurkaulu, viņš nevar izmantot starpribu muskuļus. Tad viņi zaudētu 30-40 % elpošanas spēju. Tomēr, tā kā diafragmu kontrolējošie nervi atrodas daudz tālāk mugurkaulā un ir labāk aizsargāti, cilvēks joprojām varētu izmantot diafragmu elpošanai. Viņam joprojām būtu 60-70 % elpošanas spēju.

Palīgmuskuļi

Palīgmuskuļi ir muskuļi, kurus cilvēks izmanto tikai tad, kad viņam nepieciešama papildu palīdzība elpošanā. Dažreiz tas ir normāli. Piemēram, ja cilvēks tikko ir daudz vingrojis, viņam var būt nepieciešams papildu skābeklis. Galvaskauss liks palīgmuskuļiem iedarboties, lai cilvēkam būtu vieglāk pacelt krūtīs, tādējādi radot vairāk vietas plaušu piepildīšanai. Svarīgākie palīgmuskuļi ir krūškurvja, vēdera un kakla muskuļi.

Tomēr, ja cilvēkam elpošanas laikā ir jāizmanto palīgmuskuļi, tas liecina par to, ka viņš nesaņem organismam nepieciešamo skābekli. Lai palīdzētu normāli elpot, var būt nepieciešami medikamenti, papildu skābekļa deva caur masku vai pat neatliekamā medicīniskā palīdzība. Piemēram, cilvēki ar astmu vai hronisku obstruktīvu plaušu slimību (HOPS) bieži lieto inhalatoru, ja viņiem ir apgrūtināta elpošana. Inhalators iepūš tādas zāles kā albuterols elpceļos un plaušās. Tas paplašina elpceļus un palīdz cilvēkam elpot labāk nekā iepriekš.

Diafragmas darbības animācija (zaļā krāsā)

Inhalators

Saistītās lapas

Inhalācija (ieelpošana)
Gāzu apmaiņa
Šūnu elpošana
Medulla oblongata
Elpošanas trakts

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir elpošana?

A: Elpošana ir gaisa ieplūšana un izplūšana no plaušām.

J: Kāpēc elpošana ir svarīga?

A: Elpošana ir svarīga tāpēc, ka tā palīdz cilvēkam uzņemt skābekli un izvadīt oglekļa dioksīdu no organisma.

J: Kāpēc katrai ķermeņa daļai ir nepieciešams skābeklis?

A: Katrai ķermeņa daļai ir nepieciešams skābeklis, lai izdzīvotu, jo tas ir nepieciešams enerģijas ražošanai.

J: Kas notiek, kad cilvēks ieelpo?

A: Kad cilvēks ieelpo, gaiss (kas satur skābekli) nonāk plaušās.

J: Kas ir gāzu apmaiņa?

A: Gāzu apmaiņa ir process, kurā skābeklis nonāk asinsritē un ogļskābā gāze izplūst no asinsrites, tādējādi ļaujot skābeklim izplatīties visā organismā un izvadīt ogļskābās gāzes.

J: Cik bieži elpo pieaugušie?

A: Pieaugušie elpo aptuveni 18 reizes minūtē, t. i., vairāk nekā 25 000 reižu dienā.

J: Kāpēc bērni elpo vēl ātrāk?

A: Bērni elpo vēl ātrāk nekā pieaugušie, jo viņu ķermeņi ir mazāki un uz vienu ķermeņa svara kilogramu nepieciešams vairāk skābekļa.