Respiraţie; așa funcționează procesul vital

De obicei are loc în mod inconștient și este atât de important încât nu putem supraviețui doar pentru o perioadă scurtă de timp fără ea: respirația noastră. Aflați mai multe despre elementele de bază ale acestui proces vital.

Un adult face 12-15 respirații pe minut în repaus. Cu fiecare respirație, corpul nostru este alimentat cu aer „proaspăt” bogat în oxigen, în timp ce în schimb eliberează aer „bogat” în dioxid de carbon în mediu [1].

Multe structuri și organe diferite sunt implicate în acest proces.

Unde merge aerul pe care îl respirăm?

La inhalare, aerul trece prin gură („respirația gurii”) sau prin nas („respirație nazală”) prin trahee în căile respiratorii (bronhiile) plămânilor. Respirația nazală are avantajul că aerul inhalat este curățat, umezit și încălzit prin firele de păr și mucoasele din nas. În plămâni, aerul este trecut prin bronhii, care se ramifică în cele mai fine ramuri, către alveole, unde are loc schimbul vital al gazelor respiratorii oxigen (O2) și dioxid de carbon (CO2) [1].

Organele respiratorii - sistemul respirator

Structurile corpului care sunt direct implicate în schimbul de aer se numesc organele respiratorii, căile respiratorii, sistemul respirator sau sistemul respirator (din latinescul respirare = a expira). Acestea includ [2]:

tractul respirator superior: cavitatea nazală și sinusurile, cavitatea bucală și gâtul
tractul respirator inferior: laringele, traheea și, ca cel mai important organ respirator, plămânii

Plămânii - suprafață maximă de schimb în spațiu minim

Plămânii sunt compuși din plămânii stâng și drept. Acestea sunt împărțite în doi (partea stângă) sau trei (partea dreaptă) lobi pulmonari, fiecare având mai multe segmente [3]. Plămânii sunt construiți în mod similar cu un copac cu capul în jos: trunchiul este format de trahee (traheea), care este împărțită în două ramuri principale (bronhii principale). Acestea se ramifică din ce în ce mai mult pentru a forma bronhiile mai mici și cele mai mici bronșiole (bronșiole) - structuri tubulare care conduc aerul de respirație - care se termină în cele din urmă în alveole. Pereții traheei și bronhiilor mari sunt întărite de bretele cartilajului [3-5].

Majoritatea căilor respiratorii sunt căptușite cu un așa-numit epiteliu ciliar. Aceasta seamănă cu un covor format din milioane de celule cu cilii flexibili. [6] Au o funcție importantă în curățarea căilor respiratorii ale corpurilor străine care au pătruns prin aer și sunt utilizate pentru transportul activ al secrețiilor de pe căile respiratorii inferioare [7].

Alveole: schimb de gaze de peste 100 de metri pătrați

La capătul arborelui bronșic se află așa-numitele alveole pulmonare.
Plămânii umani au în jur de 300 de milioane - cu o suprafață totală de aproximativ 100 până la 140 de metri pătrați. Suprafața mare permite un schimb optim de oxigen și dioxid de carbon (schimb de gaze) [3].

Pereții alveolelor sunt extrem de subțiri (aproximativ 1 micrometru) și acoperiți cu o rețea de vase de sânge foarte fine (capilare). Aici schimbul de gaze dintre aerul respirațional și sângele are loc prin difuzie [8]:

Oxigenul (O2) difuzează din alveole în capilare și poate fi apoi transportat prin vasele de sânge către țesuturile sau organele individuale
Dioxidul de carbon (CO2), care este produs ca un deșeu în timpul metabolismului și este apoi transportat la plămâni prin sânge, se difuzează din capilare în alveole și poate fi astfel îndepărtat din corp cu aerul expirat

Creierul nostru ne controlează respirația

Respirația este controlată de centrul de respirație din creier (tulpina creierului). În acest scop, senzorii chimici, așa-numiții chemoreceptori, care sunt localizați în vasele de sânge, raportează concentrațiile de CO2 și O2 creierului [9].

Conținutul de dioxid de carbon este cel mai important pentru controlul respirației: dacă există prea mult CO2 în sânge, centrul respirator crește rata de respirație și excesul de dioxid de carbon poate fi eliberat din ce în ce mai mult în aer prin alveole. Dimpotrivă, dacă concentrația de CO2 este prea mică, rata de respirație este redusă [9].

Respirația este o așa-numită funcție de bază autonomă a corpului - cum ar fi B., de asemenea, bătăile inimii și digestia - dar poate fi cel puțin parțial influențată în mod deliberat [9].

Mușchii permit mișcări de respirație

Pentru ca respirația să funcționeze fără probleme, este necesară o interacțiune complexă a mai multor grupuri musculare din partea superioară a corpului. La inhalare, se poate face o distincție între respirația toracică și respirația abdominală, muschii respirației diferiți fiind implicați în principal în fiecare caz [10,11]:

Când respirați în piept, așa-numiții mușchi intercostali sunt tensionați, ceea ce determină creșterea coastelor și, astfel, a pieptului. Aceasta crește volumul cavității toracice și extinde plămânii. Acest lucru creează o presiune negativă și aerul este aspirat în plămâni.
Când respirați în abdomen, diafragma - cel mai mare mușchi respirator - devine tensionată. Diafragma este o placă formată din mușchi și tendoane care se află sub plămâni și separă complet pieptul și cavitățile abdominale. Tensiunea scade diafragma și mărește cavitatea toracică în jos. Plămânii se extind în jos. Presiunea negativă creată în acest fel determină pătrunderea aerului în plămâni.
De regulă, oamenii combină respirația toracică și abdominală atât în inhalări profunde, cât și în profunzime.

Când expiri, mușchii respiratori se relaxează, volumul cavității toracice și, astfel, plămânii, scad în dimensiune. Se creează o suprapresiune - aerul curge. Acest proces este de obicei pasiv, fără eforturi necesare. Prin tensionarea conștientă a mușchilor abdominali, se poate împinge în mod activ diafragma în sus și astfel se poate încuraja expirația viguroasă [10,11].

În plus față de mușchii intercostali sau diafragma, așa-numiții mușchi auxiliari de respirație (mușchii brâului pieptului și umărului) pot susține și respirația. Acest lucru se întâmplă într-o măsură mai mare atunci când este dificil să respiri, cum ar fi în timpul efortului fizic deosebit de intens sau cu boli pulmonare, de ex. B. BPOC sau astm [10].