A légzés folyamata – II.

A szén-dioxidban dús vér a tüdőbe a tüdőhöz futó bal és jobb oldali főágon keresztül jut be, amelyek a szív jobb kamrájából eredő pulmonális artériából erednek. Ezek az artériák a hörgők eloszlásához hasonlóan és azokat követve egyre apróbb ágakra oszlanak el, egészen a hajszálerekig, ahol aztán a vénás vér leadja a szén-dioxidot és oxigénnel telítődik.

Az oxigéndús vér ekkor a kapillárisokból a venulákba, majd a vénákba kerül, végül a tüdőt a pulmonális vénákon keresztül hagyja el. Egy artériaágra két véna jut, a két fő ágra tehát összesen négy, amelyek a szív bal pitvarába torkollnak. Ez a kisvérkör. A vér folyamatosan áramlik, viszi magával az eltávolítandó szén-dioxidot és az elosztandó oxigént. A testünk teljes vérmennyiségének egyötödnyi-egytizednyi része folyamatosan a kisvérköri keringésben van.

A mellkas

A mellkas csontos váza magában foglalja a csigolyákat, a bordákat és a szegycsontot, amelyekhez a valódi és álbordák közvetlenül és közvetve, porcosan kapcsolódnak.

Ide tapadnak a különböző mellkasi izmok és a kupolához hasonló, a mellkasba bedomborodó inasizmos lemez, a rekeszizom. A rekeszizom összehúzódásakor a középső inas rész mozdulatlan marad, széli izmos része viszont lesüllyed, és a hasi szerveket lefelé nyomja, megnövelve ezzel a mellkas térfogatát. A tüdő saját rugalmasságánál fogva passzívan kitágul. Kilégzéskor a rekeszizom viszszanyeri eredeti alakját, lecsökkentve ezzel a mellkas térfogatát.

Miért lélegzünk?

A légzőrendszer által felvett oxigén alapvető fontosságú az élet fenntartásában, mert nélkülözhetetlen az anyagcserében, abban a biokémiai folyamatban, ami testünket működésben tartja. Az oxigén a keringési rendszer segítségével jut el testünk sejtjeihez. Oxigén nélkül ezek a sejtek elpusztulnának, már néhány perces oxigénhiány is helyrehozhatatlan károkat képes okozni a szervezetben.

A táplálékból származó energia a sejtekhez szállított oxigénnek és egyéb anyagokkal kémiai reakcióba lép, az eredmény az energiamennyiség megnövekedése. A sejtek ezt az energiát egyéb biokémiai folyamataik hajtóanyagaként használják fel. Az oxigén felhasználásával történő energiafelszabadítás az úgynevezett sejtlégzés.

Hogyan lélegzünk?

Belégzéskor a mellkas térfogata megnő, a levegő a tüdőbe jut. Kilégzéskor a mellkas térfogata csökken, és a szén-dioxidban dús levegő a légcsövön keresztül távozik a tüdőből, majd a szervezetből. Ezt a folyamatot a be- és kilégzést biztosító izmok teszik lehetővé váltakozó működésük révén. A szorosabb értelemben vett légzőizmok a bordaközi izmok és a rekeszizom, a légzési segédizmok pedig a nagy és kis mellizom, a fűrészizom, a széles hátizom és az oldalsó nyakizom.

Amikor a rekeszizom összehúzódik, lefelé húzza magával a tüdőt. A tüdő térfogatának növekedésével a belső nyomás csökken, ami részleges vákuumot hoz létre. A nyomás kiegyenlítése érdekében a levegő a külső légkörből a tüdőbe áramlik. Ez a folyamat a belégzés.

Kilégzéskor a rekeszizom és a mellkas izmai ellazulnak, a mellüreg térfogata csökken, a nyomás emelkedik, és kipréseli a levegőt a tüdőből. A folyamatban kismértékben a gravitációs erő is szerepet játszik azzal, hogy lefelé húzza a bordákat.

(Forrás: Család és egészség)

Belégzés – kilégzés

Nyugalmi helyzetben belégzéskor a rekeszizom gyakorlatilag egyedül működik. Forszírozott, azaz erőfeszítést kifejtő helyzetben belégzéskor az öszszes légzőizom működésbe lép. Nyugalmi helyzetben a tüdő jóval a maximális teljesítőképessége alatt dolgozik, kb. 0,5 liter levegőt szívunk be légvételenként. A levegő összmennyisége, amit a tüdő a legmélyebb belégzés után meg tud tartani, kb. 4,5 liter. A kilégzés passzív folyamat (a tüdő rugalmasságának köszönhetően visszanyeri eredeti alakját), de aktívvá válik, ha forszírozottan történik: így a szokványos kilégzés végén még képesek vagyunk egy bizonyos mennyiséget kifújni. Normális kilégzést követően még kb. 1,6 liter levegő marad a tüdőben; ez a mennyiség 1,2 liternyire csökken erőltetett kilégzés után. Reziduális térfogatnak nevezik ezt a levegőmennyiséget, ami akkor is a tüdőben marad, amikor a legerőteljesebb kilégzést végezzük. A holt tér az a levegőmennyiség, mely a légutakat tölti meg minden légzési ciklus alatt, ezért a tüdőhólyagocskákban történő gázcsere során nem hasznosul.

Az első légvétel

Úgy tudom, a magzat oxigénellátását a méhlepény biztosítja. Megszületéskor hogyan történik az átállás?

A méhben a magzat tüdejét a belső magzatburok tölti ki. A születés előtt a surfactantnak köszönhetően a tüdő nincs összeesve. Néhány héttel a születés előtt a magzat már apró légzőmozgásokat végez, ezzel a felesleges folyadékot kipréseli a tüdejéből. Születéskor a surfactant segít a léghólyagocskákban keletkező felületi feszültség legyőzésében. A felesleges tüdőfolyadék a véráramba szívódik fel. Változások történnek a keringésben is, a jobb és a bal pitvar közötti nyílás, a Botallo-vezeték születéskor bezárul, az első légvétel a vért oxigénfelvétel céljából a jobb szívfélből a kisvérköri keringésbe „kényszeríti”, mielőtt visszatérne a bal szívfélbe.

A légzés napi mérlege

Nyugalmi helyzetben, átlagosan 14 légvétel mellett összesen 7 liter levegőt forgatunk meg percenként. Összesen mintegy 2 liter oxigén kerül be a testbe, és 1,9 liter szén-dioxid távozik. A légzés napi mérlege mindezek alapján hozzávetőleg a következőképpen állítható fel: a szervezetbe átlagosan kb. 10 000 liter levegő kerül be belégzés útján, tehát több mint 2000 liternyi, összesen 2,5 kg oxigén. A kilélegzett oxigén súlya naponta 1,75 kg. A 750 grammnyi különbözet a szervezet által felhasznált oxigénmennyiségnek felel meg. Ugyanakkor a kilélegzett szén-dioxid mennyisége 850 gramm, vagyis 400 liter. Ez a fogyasztás és termelés az alveolusok „vegyi” működésére utal.