Proces spontanicznego oddychania to nieświadomy odruch bezwarunkowyodruch bezwarunkowyodruch bezwarunkowy. Tempo spontanicznego oddychania reguluje autonomiczny układ nerwowyautonomiczny układ nerwowyautonomiczny układ nerwowy, którego rolą jest przyspieszanie lub zwalnianie akcji oddechowej, zależnie od potrzeb organizmu. Ośrodek oddechowy odpowiedzialny za czynność oddechową znajduje się w rdzeniu przedłużonym. Częstość oddechów zwiększa się podczas wysiłku fizycznego, a spada przy zasypianiu. Do pewnego stopnia oddech można też kontrolować świadomie, np. podczas ćwiczeń fizycznych, śpiewu czy gry na instrumentach dętych. Zależnie od woli, oddech można czasowo wstrzymać, lub wręcz przeciwnie, można wykonać pogłębiony wdech lub wydech.

Mięśnie zaangażowane w proces oddychania dzielimy na główne mięśnie oddechowe i dodatkowe mięśnie oddechowe. Do głównych mięśni oddechowych należą przepona, mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne i zewnętrzne. Mięśnie oddechowe dodatkowe to mięśnie brzucha, m. in. mięsień prosty brzucha i mięśnie skośne brzucha wewnętrze i zewnętrzne.

Mięśnie oddechowe można podzielić również ze względu na to, w jakiej fazie oddychania biorą udział. Przepona oraz mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne to mięśnie wdechowe, a mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne i mięśnie brzucha to mięśnie wydechowe. Skurcz mięśni wdechowych powoduje zwiększenie objętości klatki piersiowejklatka piersiowaklatki piersiowej i płuc (wdech). Skurcz mięśni wydechowych powoduje aktywny wydech przez zmniejszenie rozmiarów klatki piersiowej i płuc.

W warunkach spontanicznego, niewymuszonego oddychania jedynie wdech jest aktem czynnym, co oznacza, że wymaga skurczu mięśni wdechowych. W takich warunkach wydech jest aktem biernym. Powstaje w wyniku rozluźnienia mięśni wdechowych i sprężystego zmniejszenia rozmiaru klatki piersiowej, co skutkuje usunięciem powietrza z płuc. Do skurczu mięśni wydechowych dochodzi jedynie podczas świadomego, pogłębionego wydechu.

Przepona

Przepona

Jest położona poprzecznie między jamą klatki piersiowej a jamą brzuszną. Rozciąga się między żebrami i mostkiem oraz kręgosłupem. Ma trzy główne otwory, w których przebiegają: przełyk, aorta i żyła główna dolna. Rozluźniona przepona przypomina kopułę, której wypukłość skierowana jest ku górze (ku dolnej części płuc). Skurcz tego mięśnia podczas wdechu powoduje jego wypłaszczenie, przez co płuca ciągnięte są ku dołowi. To z kolei zwiększa ich objętość.

RrcgFSsGXPBM0

Ilustracja przedstawia półprzezroczystą sylwetkę człowieka. Na kolorowo wyróżniono jamę klatki piersiowej. Są w niej między innymi płuca, serce i inne organy. Pod jasnoróżowymi płucami znajduje się przepona. Ma ona wygięty ku górze kształt, jest koloru pomarańczowego. Pod przeponą jest jama brzuszna.

Mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne

Mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne

Występują między kolejnymi żebrami, po zewnętrznej stronie klatki piersiowej. Ich włókna biegną skośnie w dół i do przodu ciała. Taki układ włókien mięśniowych powoduje, że gdy mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne kurczą się, żebra – ciągnięte ku górze i na zewnątrz – unoszą mostek, tym samym powiększając objętość klatki piersiowej i płuc. Następuje wdech.

RpxDapBSYa4HT

Ilustracja przedstawia szkielet człowieka widziany od tyłu. Po środku biegnie kręgosłup. Po bokach są poziome kości żebrowe, między którymi znajdują się jasnoróżowe mięśnie z pionowymi włóknami.

Mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne

Mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne

Leżą pod mięśniami międzyżebrowymi zewnętrznymi. Również są przyczepione do sąsiadujących żeber, a ich włókna biegną skośnie. Jednak kierunek ich ułożenia jest przeciwny do mięśni międzyżebrowych zewnętrznych. Gdy dochodzi do skurczu mięśni międzyżebrowych wewnętrznych, żebra ciągnięte są do środka, co powoduje opadanie mostka i zmniejszenie rozmiaru klatki piersiowej, czyli wydech.

Spontaniczne, odruchowe oddychanie zachodzi przez większość życia człowieka. W taki sposób oddycha się zawsze podczas snu głębokiego, odpoczynku czy utraty przytomności. Spontaniczny oddech dominuje również w stanie czuwania, o ile człowiek świadomie nie zwraca uwagi na jego tempo. W takich warunkach każdy wdech powstaje w wyniku skurczu mięśni wdechowych, co bezpośrednio wpływa na zwiększenie objętości płuc. Rozszerzanie się pęcherzyków płucnych skutkuje pojawieniem się w ich wnętrzu podciśnieniapodciśnieniepodciśnienia – ciśnienia niższego od atmosferycznego. W wyniku powstałej różnicy ciśnień powietrze napływa do płuc przez drogi oddechowe. Pęcherzyki płucne są wypełniane powietrzem do tego stopnia, że pod koniec fazy wdechu ciśnienie powietrza znajdującego się w płucach jest wyższe od atmosferycznego – w pęcherzykach panuje nadciśnienienadciśnienienadciśnienie.

Fazę spontanicznego wydechu rozpoczyna rozluźnienie mięśni wdechowych. Różnica ciśnienia powietrza w płucach względem ciśnienia atmosferycznego jest przyczyną stopniowego usuwania powietrza z płuc, co nazywamy wydechem. Mechanizm spontanicznego, biernego wydechu można porównać z otwarciem napompowanego balonu, z którego środka wydobywa się powietrze, aż do wyrównania ciśnienia panującego wewnątrz z atmosferycznym.

Oddychanie podlega również świadomej kontroli człowieka. Oznacza to, że zależnie od woli możliwe jest czasowe wstrzymanie oddechu, pogłębienie wdechu lub wydechu. Wstrzymanie oddechu powoduje chwilowe zatrzymanie rytmicznej akcji oddechowej. Pogłębienie wdechu wiąże się ze zwiększonym skurczem mięśni wdechowych – ich skurcz może być szybszy lub większy. W wyniku dokonania takiego wdechu klatka piersiowa i płuca mogą znacznie bardziej zwiększyć swoją objętość niż przy spontanicznym wdechu. Z kolei pogłębiony wydech jest związany z intensywnym skurczem mięśni wydechowych. Wykonanie takiego wydechu umożliwia usunięcie większej objętości powietrza z płuc niż przy spontanicznym wydechu. Towarzyszy temu wyraźne zmniejszenie objętości klatki piersiowej.

ROrfCfI4wgVTT

Zdjęcie przedstawia kobietę, który pływa w basenie. Ma uniesioną prawą rękę, nabiera powietrza, ma otwarte usta. Pływaczka ma na sobie strój kąpielowy, gogle oraz czepek.

Złożone, szybkie i zarazem aktywne skurcze mięśni wdechowych lub wydechowych obserwuje się m.in. podczas mówienia, śmiania się, śpiewania czy gry na instrumentach dętych. Ponieważ mówienie lub śpiewanie możliwe jest jedynie w trakcie wydechu, podczas ich trwania wdychamy głębiej i szybciej, a za to wydychamy wolniej i dłużej.

Słownik