Lélegző; a létfontosságú folyamat így működik
Általában öntudatlanul zajlik, és olyan fontos, hogy enélkül csak rövid ideig élhetünk túl: légzésünk. Tudjon meg többet ennek a létfontosságú folyamatnak az alapjairól.
Egy felnőtt percenként 12-15 lélegzetet vesz nyugalomban. Testünk minden lélegzetvételével "friss" oxigéntartalmú levegővel látja el, cserébe "felhasznált" szén-dioxidban gazdag levegőt juttat a környezetbe [1].
Számos különböző struktúra és szerv vesz részt ebben a folyamatban.
Hová kerül a levegő, amelyet belélegzünk?
Belélegzéskor a levegő a szájon át ("száj lélegzés") vagy az orron ("orr légzés") átjut a légcsövön keresztül a tüdő légutaiba (hörgőkbe). Az orrlégzésnek megvan az az előnye, hogy a belélegzett levegőt az orrban lévő szőrszálakon és nyálkahártyákon keresztül megtisztítják, megnedvesítik és felmelegítik. A tüdőben a levegő átjut a hörgőkön, amelyek a legfinomabb mellékágakra ágaznak ki, az alveolusokba, ahol az oxigén (O2) és a szén-dioxid (CO2) létfontosságú cseréje zajlik [1].
Légzőszervek - a légzőrendszer
A test azon szerkezeteit, amelyek közvetlenül részt vesznek a légcserében, légzőszerveknek, légutaknak, légzőrendszereknek vagy légzőrendszereknek nevezzük (latinul respirare = kilégzésre). Ezek a következők: [2]:
- a felső légutak: orrüreg és orrmelléküregek, szájüreg és torok
- az alsó légutak: gége, szellőzőcső, és mint legfontosabb légzőszerv, a tüdő
A tüdő - maximális cserefelület minimális térben
A tüdő a bal és a jobb tüdőből áll. Ezeket két (bal oldali) vagy három (jobb oldali) tüdőlapra osztják, amelyek mindegyikének több szegmense van [3]. A tüdő a fejjel lefelé fordított fához hasonló módon épül fel: A törzset a szélcső (trachea) alkotja, amely két fő ágra (fő hörgő) oszlik. Ezek egyre jobban elágaznak, így kisebb hörgők és a legkisebb bronchiolák (bronchiolák) képződnek - a légző levegőt vezető csőszerkezetek -, amelyek végül az alveolusokban végződnek. A légcső és a nagy hörgők falát porcmerevítők erősítik meg [3–5].
A légutak többségét úgynevezett csillós hám borítja. Ez hasonlít egy szőnyegre, amelyet sejtek milliói alkotnak, rugalmas csillókkal. [6] Fontos funkciójuk van a légutak megtisztításában a levegőn keresztül behatolt idegen testektől, amelyeket a váladék aktív szállítására használnak az alsó légutakból [7].
Alveoli: 100 négyzetméteres gázcsere
A hörgőfa végén vannak az úgynevezett tüdőzsákok (alveolusok).
Az emberi tüdőknek körülbelül 300 millió van belőlük - teljes felületük körülbelül 100–140 négyzetméter. A nagy felület lehetővé teszi az oxigén és a szén-dioxid optimális cseréjét (gázcsere) [3].
Az alveolusok fala rendkívül vékony (kb. 1 mikrométer), és nagyon finom erek (kapillárisok) hálózata borítja. Itt a levegő és a levegő közötti gázcsere diffúzió útján megy végbe [8]:
- Az oxigén (O2) diffundál az alveolusokból a kapillárisokba, majd az ereken keresztül az egyes szövetekbe vagy szervekbe szállítható
- A szén-dioxid (CO2), amely az anyagcsere során hulladékként képződik, majd a véren keresztül a tüdőbe szállítja, a kapillárisokból diffundál az alveolusokba, és így a kilélegzett levegővel eltávolítható a testből.
Az agyunk ellenőrzi a légzésünket
A légzést az agy légzési központja (agytörzs) vezérli. Erre a célra az erekben elhelyezkedő kémiai szenzorok, úgynevezett kemoreceptorok jelentik az agy CO2 és O2 koncentrációját [9].
A szén-dioxid-tartalom a legfontosabb a légzés szabályozásához: Ha túl sok a CO2 a vérben, a légzőközpont növeli a légzési sebességet, és a felesleges szén-dioxid az alveolusokon keresztül egyre inkább a levegőbe juthat. Ezzel szemben, ha a CO2-koncentráció túl alacsony, a légzési sebesség csökken [9].
A légzés a test úgynevezett autonóm alapfunkciója - mint pl B. a szívverés és az emésztés is - de legalább részben szándékosan befolyásolható [9].
Az izmok lehetővé teszik a légzési mozgásokat
A légzés zavartalan működése érdekében a felsőtest több izomcsoportjának komplex egymásra hatására van szükség. Belégzéskor meg lehet különböztetni a mellkasi és a hasi légzést, és minden esetben különféle légzőizmok vesznek részt [10,11]:
- A mellkasban lélegezve az úgynevezett bordaközi izmok megfeszülnek, emiatt a bordák és ezáltal a mellkas felemelkedik. Ez növeli a mellkasüreg térfogatát és tágítja a tüdőt. Ez negatív nyomást eredményez, és a levegő beszívódik a tüdőbe.
- A hasi légzés során a rekeszizom - a legnagyobb légzőizomunk - megfeszül. A rekeszizom egy izmokból és inakból álló lemez, amely a tüdő alatt fekszik, és teljesen elválasztja a mellkas és a hasüregeket. A feszültség csökkenti a rekeszizmát és lefelé növeli a mellüreget. A tüdő lefelé tágul. Az ebből adódó negatív nyomás miatt a légző levegő bejut a tüdőbe.
- Általános szabály, hogy az emberek kombinálják a mellkas és a hasi légzést mély és sekély belégzéssel egyaránt.
Amikor kilégzést kap, a légzőizmok ellazulnak, a mellüreg térfogata, és ezáltal a tüdő is csökken. Túlnyomás jön létre - a levegő kifolyik. Ez a folyamat általában passzív, nem igényel erőfeszítést. A hasi izmok tudatos megfeszítésével a membránt is aktívan felfelé lehet nyomni, és ezzel ösztönözni lehet az erőteljes kilégzést [10,11].
A bordaközi izmok vagy a rekeszizom mellett úgynevezett segédlégző izmok (mellkas- és vállöv-izmok) is támogathatják a légzést. Ez nagyobb mértékben történik meg, ha nehéz belélegezni, mint például különösen intenzív fizikai megterhelés vagy tüdőbetegségek esetén, pl. B. COPD vagy asztma [10].