Как мы дышим, или физика дыхания

Как мы дышим, или физика дыхания Анализ тактов «вдоха» и «выдоха» с позиций учебного предмета «Физика» показывает возможность применения закона Бойля-Мариотта для объяснения механизма дыхательного процесса, важного для человеческого организма. Закон Бойля-Мариотта описывает процесс изменения состояния термодинамической системы (идеального газа) при постоянной температуре. Повторяющиеся процессы тактов «вдоха» и «выдоха» происходят при постоянной температуре. Аналитическое представление закона Бойля-Мариотта имеет вид pV = const, что означает, если при неизменной температуре, объём, занимаемый воздухом в сосуде, увеличивается, то давление уменьшается и наоборот, если при неизменной температуре, объём, занимаемый воздухом в сосуде, уменьшается, то давление должно увеличиться. Нервные импульсы из центра вдоха поступают к двигательным центрам спинного мозга, откуда управляющие сигналы идут к межрёберным мышцам и диафрагме и вызывают её сокращение. Грудная клетка при вдохе поднимается, мышцы диафрагмы сокращаются, она уплощается, движется вниз, увеличивается объём грудной полости. Выпячивание брюшной полости (живота) происходит из-за мощного сокращения диафрагмы для брюшного типа дыхания. Давление в лёгких становится ниже атмосферного – и воздух заполняет дополнительный объём. Нервные импульсы из центра выдоха поступают к двигательным центрам спинного мозга, откуда управляющие сигналы идут к межрёберным мышцам и диафрагме и вызывают её сокращение. Нейроны специальных рецепторов, импульсы которых поступают в центр выдоха, активируются и подавляют активность центра вдоха. Стенка грудной клетки и диафрагма расслабляются. Грудная клетка при выдохе опускается. Диафрагма движется вверх, объём груди уменьшается. Давление внутри лёгких становится выше атмосферного – и лишённый части кислорода воздух выходит наружу. В значительной степени выдох осуществляется под действием тяжести грудной клетки, поэтому в выдохе принимают участие только внутренние межрёберные мышцы.

Видео Как мы дышим, или физика дыхания автора Идеальные мышцы