อ่าน 5 นาที
การหายใจออก
การหายใจออก (หรือ การคายลม ) คือการไหลของ ลมหายใจ ออกจากร่างกาย ในสัตว์ การหายใจออกคือการเคลื่อนที่ของ อากาศ จาก ปอด ออกจาก ทางเดินหายใจ ไปยังสิ่งแวดล้อมภายนอกในระหว่าง การหายใจ...
การหายใจออก

การหายใจออก (หรือการคายลม ) คือการไหลของลมหายใจออกจากร่างกาย ในสัตว์ การหายใจออกคือการเคลื่อนที่ของอากาศจากปอดออกจากทางเดินหายใจไปยังสิ่งแวดล้อมภายนอกในระหว่างการหายใจสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติความยืดหยุ่นของปอด รวมถึงกล้ามเนื้อซี่โครงภายในที่ลดระดับซี่โครงและลดปริมาตรทรวงอก เมื่อกระบังลมทรวงอกคลายตัวในระหว่างการหายใจออก จะทำให้เนื้อเยื่อที่ถูกกดลงยกตัวขึ้นด้านบนและสร้างแรงดันต่อปอดเพื่อขับอากาศออก ในระหว่างการหายใจออกอย่างแรงเช่น เมื่อเป่าเทียน กล้ามเนื้อหายใจออกรวมถึงกล้ามเนื้อหน้าท้องและกล้ามเนื้อซี่โครงภายในจะสร้างแรงดันในช่องท้องและทรวงอก ซึ่งบังคับให้อากาศออกจากปอด
อากาศที่หายใจออกประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ 4% [ 1 ]ซึ่งเป็นของเสียจากการหายใจระดับเซลล์ในระหว่างการผลิตพลังงาน ซึ่งจะถูกเก็บไว้ในรูปของATPการหายใจออกมีความสัมพันธ์ที่เสริมกันกับการหายใจเข้า ซึ่งรวม กันเป็น วัฏจักร การหายใจของลมหายใจ
เมื่อคนเราลดน้ำหนัก น้ำหนักส่วนใหญ่จะถูกขับออกมาทางลมหายใจในรูปของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอ น้ำ
สรีรวิทยา
เหตุผลหลักของการหายใจออกคือการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากร่างกาย ซึ่งเป็นของเสียจากการแลกเปลี่ยนก๊าซในมนุษย์ อากาศถูกนำเข้าสู่ปอดผ่านการหายใจเข้า การแพร่ในถุงลมช่วยให้เกิดการแลกเปลี่ยน O2 เข้าสู่เส้นเลือดฝอยในปอด และการกำจัด CO2 และก๊าซอื่นๆ จากเส้นเลือดฝอยในปอดเพื่อหายใจออก เพื่อให้ปอดขับอากาศออก กระบังลมจะคลายตัว ซึ่งดันปอดขึ้น อากาศจะไหลผ่านหลอดลม จากนั้นผ่านกล่องเสียงและคอหอยไปยังโพรงจมูกและช่องปาก ซึ่งจะถูกขับออกจากร่างกาย[ 2 ]การหายใจออกใช้เวลานานกว่าการหายใจเข้า และเชื่อกันว่าจะช่วยให้การแลกเปลี่ยนก๊าซดีขึ้น ส่วนต่างๆ ของระบบประสาทช่วยควบคุมการหายใจในมนุษย์
องค์ประกอบ
อากาศที่หายใจออกมาไม่ได้มีเพียงคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น แต่ยังมีส่วนผสมของก๊าซอื่นๆ อีก ลมหายใจของมนุษย์ประกอบด้วยสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) สารประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยเมทานอล ไอโซพรีน อะซิโตน เอทานอล และแอลกอฮอล์อื่นๆ ส่วนผสมที่หายใจออกมายังประกอบด้วยคีโตน น้ำ และไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ อีกด้วย[ 3 ] [ 4 ]
กลิ่น
การรับรู้ กลิ่นมีส่วนช่วยใน การรับรู้ รสชาติในระหว่างการหายใจออกซึ่งแตกต่างจากการรับรู้กลิ่นทั่วไปที่เกิดขึ้นในระหว่างการหายใจเข้า[ 5 ]
การตรวจสมรรถภาพปอด
สไปโรเมตรีเป็นการวัดการทำงานของปอดความจุของปอดทั้งหมด (TLC) ความจุคงเหลือของการทำงาน (FRC) ปริมาตรคงเหลือ (RV) และความจุที่สำคัญ (VC) ล้วนเป็นค่าที่สามารถทดสอบได้โดยใช้วิธีนี้ สไปโรเมตรีใช้เพื่อช่วยตรวจจับ แต่ไม่ใช่การวินิจฉัยปัญหาทางเดินหายใจ เช่นCOPDและโรคหอบหืด เป็นวิธีการคัดกรองที่ง่ายและคุ้มค่า[ 6 ]การประเมินการทำงานของระบบทางเดินหายใจของบุคคลเพิ่มเติมสามารถทำได้โดยการประเมินการระบายอากาศต่อนาทีความจุที่สำคัญแบบบังคับ (FVC) และปริมาตรการหายใจออกแบบบังคับ (FEV) ค่าเหล่านี้แตกต่างกันในผู้ชายและผู้หญิง เนื่องจากผู้ชายมักจะมีขนาดใหญ่กว่าผู้หญิง
TLC คือปริมาณอากาศสูงสุดในปอดหลังจากการหายใจเข้าเต็มที่ โดยเฉลี่ยแล้วผู้ชายจะมี TLC 6000 มิลลิลิตร และผู้หญิงจะมี 4200 มิลลิลิตร FRC คือปริมาณอากาศที่เหลืออยู่ในปอดหลังจากการหายใจออกปกติ โดยเฉลี่ยแล้วผู้ชายจะเหลือประมาณ 2400 มิลลิลิตร ในขณะที่ผู้หญิงจะเหลือประมาณ 1800 มิลลิลิตร RV คือปริมาณอากาศที่เหลืออยู่ในปอดหลังจากการหายใจออกอย่างแรงโดยเฉลี่ยแล้วผู้ชายจะมี RV 1200 มิลลิลิตร และผู้หญิง 1100 มิลลิลิตร VC คือปริมาณอากาศสูงสุดที่สามารถหายใจออกได้หลังจากการหายใจเข้าเต็มที่ โดยเฉลี่ยแล้วผู้ชายจะมี 4800 มิลลิลิตร และผู้หญิง 3100 มิลลิลิตร
ผู้ที่สูบบุหรี่ รวมถึงผู้ที่เป็นโรคหอบหืดและโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (COPD) มีความสามารถในการไหลเวียนของอากาศลดลง ผู้ที่เป็นโรคหอบหืดและ COPD จะมีปริมาณอากาศที่หายใจออกลดลงเนื่องจากการอักเสบของทางเดินหายใจ การอักเสบนี้ทำให้ทางเดินหายใจแคบลง ทำให้หายใจออกได้น้อยลง มีหลายสาเหตุที่ทำให้เกิดการอักเสบ เช่น ควันบุหรี่ และปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม เช่น อาการแพ้ สภาพอากาศ และการออกกำลังกาย ในผู้ที่สูบบุหรี่ การที่ไม่สามารถหายใจออกได้อย่างเต็มที่นั้นเกิดจากการสูญเสียความยืดหยุ่นของปอด ควันบุหรี่ในปอดทำให้ปอดแข็งตัวและมีความยืดหยุ่นน้อยลง ซึ่งทำให้ปอดไม่สามารถขยายหรือหดตัวได้ตามปกติ
พื้นที่ตายสามารถกำหนดได้จากปัจจัยสองประเภท ได้แก่ ปัจจัยทางกายวิภาคและปัจจัยทางสรีรวิทยา ปัจจัยทางสรีรวิทยาบางประการ ได้แก่ การมีถุงลมที่ไม่ได้รับเลือดแต่มีการระบายอากาศ เช่น ภาวะลิ่มเลือดอุดตันในปอดหรือการสูบบุหรี่ การระบายอากาศของถุงลมมากเกินไป ซึ่งเกิดขึ้นสัมพันธ์กับการไหลเวียนของเลือดในผู้ป่วยโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง และ " พื้นที่ตาย จากทางลัด " ซึ่งเป็นความผิดพลาดระหว่างปอดซ้ายกับปอดขวาที่ทำให้ความเข้มข้นของ CO2 ที่สูงกว่าในเลือดดำเคลื่อนไปยังด้านหลอดเลือดแดง[ 7 ] ปัจจัยทางกายวิภาค ได้แก่ ขนาดของทางเดินหายใจ ลิ้น และท่อของระบบทางเดินหายใจ[ 7 ] พื้นที่ตายทางสรีรวิทยาของปอดสามารถส่งผลต่อปริมาณพื้นที่ตายได้เช่นกัน โดยมีปัจจัยต่างๆ รวมถึงการสูบบุหรี่และโรคต่างๆ พื้นที่ตายเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการทำงานของปอดเนื่องจากความแตกต่างของความดัน แต่ก็อาจเป็นอุปสรรคต่อบุคคลได้เช่นกัน
เหตุผลหนึ่งที่เราสามารถหายใจได้ก็เนื่องมาจากความยืดหยุ่นของปอดพื้นผิวภายในของปอดโดยเฉลี่ยในคนที่ไม่เป็นโรคถุงลมโป่งพองจะมีขนาด 63 ตารางเมตร และสามารถบรรจุอากาศได้ประมาณ 5 ลิตร[ 8 ] ปอดทั้งสองข้างรวมกันมีพื้นที่ผิวเท่ากับครึ่งหนึ่งของสนามเทนนิส โรคต่างๆ เช่น โรคถุงลมโป่งพอง วัณโรค สามารถลดปริมาณพื้นที่ผิวและความยืดหยุ่นของปอดได้ อีกปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อความยืดหยุ่นของปอดคือการสูบบุหรี่ เนื่องจากมีสารตกค้างจากการสูบบุหรี่อยู่ในปอด ความยืดหยุ่นของปอดสามารถฝึกฝนให้ขยายตัวได้มากขึ้น
การทำงานของสมอง
การควบคุมการหายใจออกโดยสมองสามารถแบ่งออกเป็น การควบคุมโดยสมัครใจและการควบคุมโดยไม่สมัครใจ ในระหว่างการหายใจออกโดยสมัครใจ อากาศจะถูกกักไว้ในปอดและปล่อยออกมาในอัตราคงที่ ตัวอย่างของการหายใจออกโดยสมัครใจ ได้แก่ การร้องเพลง การพูด การออกกำลังกาย การเล่นดนตรี และการหายใจเร็ว โดยสมัครใจ การหายใจโดยไม่สมัครใจ ได้แก่ การหายใจตามกระบวนการเผาผลาญและการหายใจตามพฤติกรรม
การหมดอายุโดยสมัครใจ
เส้นทางประสาทของการหายใจออกโดยสมัครใจนั้นซับซ้อนและยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม มีพื้นฐานบางอย่างที่ทราบกันดีคอร์เทกซ์มอเตอร์ภายในคอร์เทกซ์สมองเป็นที่ทราบกันว่าควบคุมการหายใจโดยสมัครใจ เนื่องจากคอร์เทกซ์มอเตอร์ควบคุมการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อโดยสมัครใจ[ 9 ]สิ่งนี้เรียกว่าเส้นทางคอร์ติโคสไปนัลหรือเส้นทางการหายใจขึ้น[ 9 ] [ 10 ]เส้นทางของสัญญาณไฟฟ้าเริ่มต้นในคอร์เทกซ์มอเตอร์ ไปยังไขสันหลัง และจากนั้นไปยังกล้ามเนื้อระบบหายใจ เซลล์ประสาทไขสันหลังเชื่อมต่อโดยตรงกับกล้ามเนื้อระบบหายใจ การเริ่มต้นของการหดตัวและการคลายตัวโดยสมัครใจของกล้ามเนื้อซี่โครงด้านในและด้านนอกได้รับการแสดงให้เห็นว่าเกิดขึ้นในส่วนบนของคอร์เทกซ์มอเตอร์หลัก[ 9 ]ด้านหลังตำแหน่งของการควบคุมทรวงอก (ภายในส่วนบนของคอร์เทกซ์มอเตอร์หลัก) คือศูนย์กลางสำหรับการควบคุมกระบังลม[ 9 ]การศึกษาชี้ให้เห็นว่ามีตำแหน่งอื่นๆ อีกมากมายภายในสมองที่อาจเกี่ยวข้องกับการหายใจออกโดยสมัครใจ ส่วนล่างของคอร์เทกซ์มอเตอร์หลักอาจมีส่วนเกี่ยวข้องโดยเฉพาะในการหายใจออกที่ควบคุมได้[ 9 ]นอกจากนี้ยังพบกิจกรรมภายในบริเวณมอเตอร์เสริมและคอร์เทกซ์พรีมอเตอร์ในระหว่างการหายใจโดยสมัครใจ ซึ่งน่าจะเป็นผลมาจากการโฟกัสและการเตรียมจิตใจของการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อโดยสมัครใจ[ 9 ]
การหายใจออกโดยสมัครใจเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกิจกรรมหลายประเภท การหายใจแบบโฟนิก (การสร้างเสียงพูด) เป็นการหายใจออกที่ควบคุมได้ชนิดหนึ่งที่ใช้ในชีวิตประจำวัน การสร้างเสียงพูดขึ้นอยู่กับการหายใจออกอย่างสมบูรณ์ ซึ่งสามารถเห็นได้จากการพยายามพูดขณะหายใจเข้า[ 11 ] การใช้กระแสลมจากปอดทำให้สามารถควบคุมระยะเวลา ความกว้างของเสียง และระดับเสียงได้[ 12 ]ขณะที่อากาศถูกขับออก มันจะไหลผ่านกล่องเสียงทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ซึ่งก่อให้เกิดเสียง ระดับเสียงจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเคลื่อนไหวของกล่องเสียง และความเข้มของอากาศที่ไหลผ่านกล่องเสียงจะเปลี่ยนระดับเสียงที่ผลิตโดยกล่องเสียง
การตายโดยไม่สมัครใจ
การหายใจโดยไม่ตั้งใจถูกควบคุมโดยศูนย์ควบคุมการหายใจภายในเมดุลลาออบลองกาตาและพอนส์ ศูนย์ควบคุมการหายใจในเมดุลลาสามารถแบ่งออกเป็นส่วนหน้าและส่วนหลัง ซึ่งเรียกว่ากลุ่มควบคุมการหายใจด้านหน้าและด้านหลังตามลำดับกลุ่มควบคุมการหายใจในพอนส์ประกอบด้วยสองส่วน คือศูนย์ควบคุมการหายใจแบบนิวโมแท็กซิกและศูนย์ควบคุมการหายใจแบบอะพเนสติก[ 10 ] ศูนย์ทั้งสี่นี้ตั้งอยู่ในก้านสมองและทำงานร่วมกันเพื่อควบคุมการหายใจโดยไม่ตั้งใจ ในกรณีของเรากลุ่มควบคุมการหายใจด้านหน้า (VRG) ควบคุมการหายใจออกโดยไม่ตั้งใจ
เส้นทางประสาทสำหรับการหายใจโดยไม่สมัครใจเรียกว่าเส้นทางบัลโบสไปนัล หรือเรียกอีกอย่างว่าเส้นทางการหายใจลง[ 10 ] "เส้นทางนี้ลงมาตามคอลัมน์เวนทราลาเทอรัลของไขสันหลัง เส้นทางลงสำหรับการหายใจเข้าอัตโนมัติจะอยู่ด้านข้าง และเส้นทางสำหรับการหายใจออกอัตโนมัติจะอยู่ด้านหน้า" [ 13 ] การหายใจเข้าอัตโนมัติถูกควบคุมโดยศูนย์การหายใจพอนไทน์และศูนย์การหายใจเมดัลลาทั้งสอง ในกรณีของเรา VRG ควบคุมการหายใจออกอัตโนมัติ สัญญาณจาก VRG ถูกส่งไปตามไขสันหลังไปยังเส้นประสาทหลายเส้น เส้นประสาทเหล่านี้ได้แก่ เส้นประสาทระหว่างซี่โครง เส้นประสาทกะบังลม และเส้นประสาทหน้าท้อง[ 10 ] เส้นประสาทเหล่านี้นำไปสู่กล้ามเนื้อเฉพาะที่พวกมันควบคุม เส้นทางบัลโบสไปนัลที่ลงมาจาก VRG ช่วยให้ศูนย์การหายใจควบคุมการผ่อนคลายกล้ามเนื้อ ซึ่งนำไปสู่การหายใจออก
หาว
การหาวถือเป็นการเคลื่อนที่ของก๊าซที่ไม่เกี่ยวข้องกับการหายใจ การเคลื่อนที่ของก๊าซที่ไม่เกี่ยวข้องกับการหายใจเป็นกระบวนการอีกอย่างหนึ่งที่เคลื่อนอากาศเข้าและออกจากปอดโดยไม่รวมถึงการหายใจ การหาวเป็นปฏิกิริยาตอบสนองที่มักจะรบกวนจังหวะการหายใจปกติและเชื่อกันว่าสามารถติดต่อกันได้[ 14 ] สาเหตุที่เราหาวยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ความเชื่อทั่วไปคือการหาวเป็นวิธีหนึ่งในการควบคุมระดับ O2 และ CO2 ในร่างกายแต่การศึกษาที่ทำในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมโดยมีระดับ O2 และ CO2 ที่แตกต่างกันได้พิสูจน์แล้วว่าสมมติฐานนั้นไม่ถูกต้อง แม้ว่าจะไม่มีคำอธิบายที่ชัดเจนว่าทำไมเราถึงหาว แต่บางคนคิดว่าคนเราหายใจออกเพื่อเป็นกลไกในการระบายความร้อนให้กับสมอง การศึกษาในสัตว์ได้สนับสนุนแนวคิดนี้และเป็นไปได้ว่ามนุษย์ก็อาจเกี่ยวข้องกับเรื่องนี้เช่นกัน[ 15 ]สิ่งที่ทราบคือ การหาวช่วยระบายอากาศในถุงลมทั้งหมดในปอด
ตัวรับ
กลุ่มตัวรับหลายกลุ่มในร่างกายควบคุมการหายใจแบบเมตาบอลิซึม ตัวรับเหล่านี้ส่งสัญญาณไปยังศูนย์ควบคุมการหายใจเพื่อเริ่มการหายใจเข้าหรือออกตัวรับเคมีส่วนปลายอยู่ที่หลอดเลือดแดงใหญ่และหลอดเลือดแดงคาโรติด พวกมันตอบสนองต่อระดับออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และH + ในเลือดที่เปลี่ยนแปลงไป โดยการส่งสัญญาณไปยังพอนส์และเมดุลลา[ 10 ] ตัวรับสารระคายเคืองและตัวรับแรงยืดในปอดสามารถทำให้เกิดการหายใจออกได้โดยตรง ทั้งสองชนิดรับรู้ถึงอนุภาคแปลกปลอมและกระตุ้นให้เกิดการไอโดยธรรมชาติ พวกมันยังเป็นที่รู้จักในชื่อตัวรับเชิงกลเพราะพวกมันรับรู้การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงทางเคมี[ 10 ]ตัวรับเคมีส่วนกลางในเมดุลลายังรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงทางเคมีใน H +โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกมันตรวจสอบการเปลี่ยนแปลง pH ภายในของเหลวระหว่างเซลล์ในเมดุลลาและน้ำไขสันหลัง[ 10 ]
โยคะ
นักโยคะอย่างBKS Iyengarสนับสนุนให้หายใจเข้าและออกทางจมูกในการฝึกโยคะมากกว่าการหายใจเข้าทางจมูกและหายใจออกทางปาก[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]พวกเขาบอกนักเรียนว่า "จมูกมีไว้สำหรับหายใจ ปากมีไว้สำหรับกิน" [ 17 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 16 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- เนสเตอร์, เจมส์ (2020). ลมหายใจ: วิทยาศาสตร์ใหม่ของศิลปะที่สาบสูญ . สำนักพิมพ์ริเวอร์เฮด. ISBN 978-0735213616.
ลิงก์ภายนอก
- การหายใจออก ในฐานข้อมูล Medical Subject Headings (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
- Nosek, Thomas M. "ส่วนที่ 4/4ch2/s4ch2_14" . สาระสำคัญของสรีรวิทยาของมนุษย์ . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 24 มีนาคม 2016
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การหายใจออก
การหายใจออก (หรือ การคายลม ) คือการไหลของ ลมหายใจ ออกจากร่างกาย ในสัตว์ การหายใจออกคือการเคลื่อนที่ของ อากาศ จาก ปอด ออกจาก ทางเดินหายใจ ไปยังสิ่งแวดล้อมภายนอกในระหว่าง การหายใจ...
สรีรวิทยา
เหตุผลหลักของการหายใจออกคือการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากร่างกาย ซึ่งเป็นของเสียจากการแลกเปลี่ยนก๊าซในมนุษย์ อากาศถูกนำเข้าสู่ปอดผ่านการหายใจเข้า การแพร่ในถุงลมช่วยให้เกิดการแลกเปลี่ยน O2 เข้า สู่เส้นเลือดฝอยในปอด และการกำจัด CO2 และ ก๊าซอื่นๆ...
องค์ประกอบ
อากาศที่หายใจออกมาไม่ได้มีเพียงคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น แต่ยังมีส่วนผสมของก๊าซอื่นๆ อีก ลมหายใจของมนุษย์ประกอบด้วย สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) สารประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยเมทานอล ไอโซพรีน อะซิโตน เอทานอล และแอลกอฮอล์อื่นๆ...
กลิ่น
การรับรู้ กลิ่น มีส่วนช่วยใน การรับรู้ รสชาติ ในระหว่างการหายใจออกซึ่งแตกต่างจากการรับรู้กลิ่นทั่วไปที่เกิดขึ้นในระหว่างการหายใจเข้า [ 5 ]