Oddychasz około kilkunastu razy na minutę i zwykle w ogóle o tym nie myślisz – wdechy i wydechy wykonują się same. Co właściwie dzieje się wtedy w klatce piersiowej? Dlaczego wdech wymaga pracy mięśni, a wydech „sam się robi”? I skąd wiadomo, że na jeden spokojny oddech przypada ok. 500 cm³ powietrza? W tej ściądze rozkładamy mechanizm wentylacji płuc na czynniki pierwsze.
W skrócie: wentylacja płuc to automatyczne (odruchowe) wykonywanie wdechów i wydechów, dzięki którym świeże powietrze trafia do płuc (wdech), a zużyte jest usuwane (wydech). Wdech jest procesem czynnym: kurczą się przepona i mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne, żebra unoszą się, przepona napina się i spłaszcza, klatka piersiowa powiększa się i powietrze napływa do dróg oddechowych. Spokojny wydech jest bierny: mięśnie rozluźniają się, przepona uwypukla się, opadające żebra naciskają płuca i wypychają część powietrza. Przy kaszlu, kichaniu i pogłębionym wydechu pracują mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne i mięśnie brzucha. Różnica objętości klatki piersiowej między wdechem a wydechem to ok. 500 cm³.
Wdech i wydech – tabela
| Cecha | Wdech | Spokojny wydech |
|---|---|---|
| rodzaj procesu | czynny – wymaga skurczu mięśni | bierny – wynika z rozluźnienia mięśni |
| mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne | kurczą się, unoszą żebra | rozluźniają się, żebra opadają |
| przepona | kurczy się – napina się i spłaszcza | rozluźnia się – uwypukla i zbliża do płuc |
| klatka piersiowa | zwiększa wymiary (objętość) | zmniejsza wymiary (objętość) |
| płuca | rozszerzają się | zmniejszają objętość, naciskane przez opadające żebra |
| powietrze | napływa do dróg oddechowych i płuc | jest wypychane z płuc na zewnątrz |
Wdech – praca mięśni oddechowych
Wentylacja płuc, czyli nabieranie świeżej porcji powietrza do płuc i usuwanie powietrza zużytego, zachodzi dzięki ruchom oddechowym, na które składają się wdech i wydech. Wdech jest procesem czynnym, związanym z pracą mięśni oddechowych: przepony i mięśni międzyżebrowych zewnętrznych. Podczas wdechu mięśnie kurczą się, co powoduje uniesienie żeber i zwiększenie wymiarów klatki piersiowej; przepona napina się i spłaszcza. Płuca rozszerzają się i powietrze napływa do dróg oddechowych.
Wydech – mięśnie odpoczywają
Mięśnie międzyżebrowe szybko się męczą i następuje ich rozluźnienie. Przepona także się rozluźnia, uwypukla i zbliża do płuc. Opadające żebra naciskają płuca, powodując wypchnięcie z nich części powietrza – to wydech. Spokojny, niewymuszony wydech jest procesem biernym: nie trzeba do niego napinać mięśni. Dlatego wdech nie trwa w nieskończoność – gdy mięśnie się rozluźnią, wydech następuje sam.
Kaszel, kichanie, pogłębiony wydech
Czasem trzeba wypchnąć powietrze mocno i szybko. Podczas kaszlu, kichania czy wykonywania pogłębionego wydechu kurczą się mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne i mięśnie brzucha. Taki wydech nie jest już bierny. To tłumaczy, dlaczego po operacji brzucha trudno jest kaszleć, choć spokojne oddychanie nie sprawia problemu.
Skąd 500 cm³?
Różnica objętości klatki piersiowej w stanie wdechu i wydechu wynosi ok. 500 cm³. Właśnie tyle powietrza pobieramy do płuc w czasie spokojnego wdechu i usuwamy z nich podczas wydechu. To dobra liczba do obliczeń: jeśli ktoś oddycha 16 razy na minutę, przez jego płuca przepływa 16 × 500 cm³ = 8000 cm³, czyli 8 litrów powietrza na minutę. Podręcznik przypomina też, że liczba wdechów i wydechów zmienia się pod wpływem wysiłku fizycznego – możesz to sprawdzić, licząc oddechy przed i po kilku minutach ćwiczeń.
Doświadczenie domowe
- Usiądź spokojnie i połóż jedną dłoń na brzuchu, drugą na klatce piersiowej.
- Policz, ile wdechów wykonasz w ciągu minuty (wdech = dłonie unoszą się).
- Zrób 2 minuty przysiadów lub podskoków i od razu policz oddechy przez minutę.
- Porównaj wyniki – próba kontrolna to pomiar w spoczynku, próba badawcza to pomiar po wysiłku.
Jak zapamiętać?
- Wdech = Wysiłek (mięśnie kurczą się), wydech = wypoczynek (mięśnie rozluźniają się).
- Przepona przy wdechu w dół i płasko, przy wydechu w górę jak kopuła.
- Żebra: wdech – w górę, wydech – w dół (naciskają płuca).
- Kaszel i kichanie = mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne + brzucha.
- 500 cm³ = pół litra powietrza na jeden spokojny oddech.
📥 Do pobrania – pierwszy PDF gratis po założeniu konta, kolejne w pakietach od 5 zł
Sprawdź się: karty pracy „Budowa układu oddechowego i wentylacja płuc” – 3 poziomy
Trzy karty PDF dla klasy 7 (łatwa, średnia, zaawansowana), po 30 zadań z kolorowymi schematami i kluczem odpowiedzi.
Przeczytaj też
- Oddychanie tlenowe: po co nam tlen, substraty i produkty, mitochondrium, równanie
- Drogi oddechowe: jama nosowa, gardło, krtań, tchawica i oskrzela – budowa i funkcje
- Budowa płuc: pęcherzyki płucne, płaty i opłucna – dlaczego płuca mają prawie 100 m²
- Współpraca układów narządów podczas wysiłku fizycznego
- Karty pracy „Budowa układu oddechowego i wentylacja płuc” – 3 poziomy (PDF)
- NaCoBeZU: układ oddechowy i wydalniczy – co trzeba umieć na sprawdzian
- Powtórka: układ krążenia – karty pracy, 3 poziomy
- Wszystkie materiały z działu „Układ oddechowy”
Pierwszy PDF gratis po założeniu konta, kolejne w pakietach od 5 zł. Zobacz pakiety →
Najczęstsze pytania
Co to jest wentylacja płuc?
Automatyczne (odruchowe) wykonywanie wdechów i wydechów, dzięki którym następuje wprowadzanie świeżego powietrza do płuc (wdech) i usuwanie powietrza zużytego (wydech). Zachodzi dzięki ruchom oddechowym.
Dlaczego wdech jest procesem czynnym, a wydech biernym?
Wdech wymaga skurczu mięśni oddechowych – przepony i mięśni międzyżebrowych zewnętrznych – które unoszą żebra i powiększają klatkę piersiową. Spokojny wydech zachodzi po rozluźnieniu tych mięśni: przepona uwypukla się, a opadające żebra naciskają płuca i wypychają powietrze, bez pracy mięśni.
Ile powietrza pobieramy podczas jednego wdechu?
Ok. 500 cm³ – tyle wynosi różnica objętości klatki piersiowej między stanem wdechu a wydechu. Tyle powietrza pobieramy do płuc podczas spokojnego wdechu i usuwamy podczas wydechu.
Kto przygotował ten materiał? Magdalena i Mateusz Kwiecień – twórcy Kwiecień Academy. Na Zadanie na dziś pierwszy PDF na konto jest gratis, kolejne pobierzesz w pakietach od 5 zł. Strona jest w budowie, nowe ćwiczenia dodajemy na bieżąco.