Kakšno je razmerje med spremembo prostornine in pretokom zraka iz pljuč?

Med spremembo volumna in pretokom zraka v in iz pljuč obstaja obratno razmerje, znano kot obratno razmerje dihanja. To pomeni, da se s povečanjem volumna pljuč zmanjša pretok zraka (stopnja spreminjanja volumna) in obratno. To razmerje deluje tako:

1. Navdih (vdih):

Ko vdihnete, se trebušna prepona in medrebrne mišice skrčijo, kar poveča prostornino prsne votline. Ko se prostornina poveča, se tlak v pljučih zmanjša, kar ustvari gradient tlaka med atmosfero in pljuči. Ta razlika v tlaku povzroči pretok zraka v pljuča, kar povzroči vdih.

2. Izdih (izdih):

Med izdihom se diafragma in medrebrne mišice sprostijo, kar zmanjša prostornino prsne votline. Ko se volumen zmanjša, se tlak v pljučih poveča in preseže atmosferski tlak. Ta gradient tlaka zdaj daje prednost gibanju zraka iz pljuč, kar povzroči izdih.

3. Inverzno razmerje:

Ključna točka pri tem je, da se ob povečanju prostornine pljuč med vdihom hitrost pretoka zraka zmanjša. To je zato, ker večji volumen pljuč zagotavlja manjši upor zračnemu toku. Nasprotno, ko se volumen med izdihom zmanjša, se pretok zraka poveča zaradi višjega gradienta tlaka.

To obratno razmerje zagotavlja, da se med vsakim vdihom izmenja dosledna količina zraka. Ko se pljuča razširijo, se pretok zraka upočasni, kar omogoča več časa za izmenjavo plinov med alveoli in kapilarami, ki jih obkrožajo. Ko se pljuča med izdihom odmaknejo, povečan pretok zraka olajša odstranitev ogljikovega dioksida iz telesa.

Če povzamemo, je sprememba prostornine v pljučih obratno sorazmerna s pretokom zraka. Večji volumni pljuč povzročijo počasnejši pretok zraka, medtem ko manjši volumni pljuč povzročijo hitrejši pretok zraka, kar podpira učinkovito izmenjavo plinov med dihanjem.