Hengitys

Hengitys on ilman liikkumista keuhkoihin ja keuhkoista ulos. Sisään ja ulos menevää ilmaa kutsutaan hengitykseksi. Jos ihminen ei pysty hengittämään, hän kuolee.

Hengitys auttaa ihmisiä tekemään kaksi hyvin tärkeää asiaa:

Happea kehoon. Jokainen kehon osa tarvitsee happea selviytyäkseen. Ainoa tapa, jolla ihminen voi saada happea, on hengittää sitä sisään.
Hiilidioksidin (CO₂ ) poistaminen elimistöstä. Kun elimistö tuottaa energiaa, hiilidioksidia jää jäljelle. Elimistön on päästävä eroon ylimääräisestä hiilidioksidista, sillä liika hiilidioksidi on myrkyllistä. Ainoa tapa, jolla ihminen voi päästä eroon hiilidioksidista, on hengittää se ulos.

Kun ihminen hengittää sisään, hän tuo ilmaa keuhkoihinsa. Ilmassa on happea. Happi kulkeutuu keuhkoista henkilön verenkiertoon. Kun happi menee verenkiertoon, ylimääräistä hiilidioksidia tulee ulos ja menee keuhkoihin. Tätä kutsutaan kaasujen vaihdoksi: periaatteessa happi ja hiilidioksidi vaihtavat paikkaa. Happi on nyt verenkierrossa, joka voi kuljettaa happea kaikkialle kehoon. Myös hiilidioksidi on nyt keuhkoissa, joista se voidaan hengittää ulos.

Aikuiset hengittävät noin 18 kertaa minuutissa eli yli 25 000 kertaa päivässä. Lapset hengittävät vielä nopeammin.

Kaasujen vaihto ihmisillä. Happi ja hiilidioksidi vaihtavat paikkaa kapillaarin (osa verenkiertoa) ja alveolin (keuhkojen ilmapussi) välillä.

Miten aivot ohjaavat hengitystä

Aivorungon osa, jota kutsutaan medulla oblongataksi, ohjaa hengitystä. Aivokurkiaisen hermosoluryhmät kertovat hengityslihaksille, milloin hengittää sisään, milloin hengittää nopeammin ja milloin hengittää hitaammin.

Aivorunko mittaa, kuinka paljon hiilidioksidia ihmisen veressä on. Jos hiilidioksidia on liikaa, aivokurkiainen kehottaa kehoa hengittämään nopeammin. Tämä auttaa henkilöä hengittämään ylimääräisen hiilidioksidin ulos. Kun hiilidioksidin määrä veressä on taas normaali, aivokurkiainen käskee kehoa hengittämään taas hitaammin.

Keho mittaa myös veren hapen määrää. Jos veressä on liian vähän happea, aivokurkiainen käskee kehoa hengittämään nopeammin, jotta happea saadaan lisää. Kun veressä on tarpeeksi happea, ydinmahalkiot käskevät kehoa hengittämään taas hitaammin.

Pitkittäisydin (punaisella)

Hengityslihakset

Jotta ihminen voisi hengittää, tiettyjen lihasten on supistuttava (kiristyttävä) ja rentoututtava oikeaan aikaan. Erityiset hermosoluryhmät ydinjatkeessa kertovat näille hengityslihaksille, milloin niiden on supistuttava (jolloin henkilö hengittää sisään) ja milloin rentoututtava (jolloin henkilö hengittää ulos). Hengitystä ohjaavia lihaksia on muutamia pääryhmiä.

Kalvo

Pallea on tärkein hengitystä ohjaava lihas. Se on lihaslevy, joka kulkee rintakehän alaosaa pitkin. Kun pallea on rentoutuneena, se on kupolin muotoinen (kuin puoliympyrä). Kun aivokurkiainen käskee palleaa saamaan kehon hengittämään sisään, pallea vetäytyy alaspäin ja suoristuu. Näin rintakehän sisälle syntyy enemmän tilaa ja keuhkoille enemmän tilaa täyttyä ilmalla. Ilma tulee keuhkoihin (tämä on sisäänhengitys). Kun on aika hengittää ulos, pallea rentoutuu jälleen ja ilma poistuu keuhkoista.

Noin 60-70 % ihmisen hengityskyvystä tulee palleasta.

Palleaa ohjaa erityinen hermosarja, jota kutsutaan freniahermoiksi. Aivokalvo kertoo pallealle, milloin sen on supistuttava, lähettämällä viestejä freniashermojen kautta. Koska pallea on niin tärkeä hengitykselle, freniahermot ovat hyvin suojattuja kehossa. Ne ovat selkäytimen yläosassa, lähellä kaulaa.

Kylkivälilihakset (kylkilihakset)

Rintalihakset kulkevat kunkin kylkiluun välissä. Kun henkilön on hengitettävä sisään, nämä lihakset supistuvat ja vetävät kylkiluut ylöspäin. Näin rintakehän sisälle syntyy enemmän tilaa keuhkojen täyttymiselle.

Kun ihminen lepää, noin 30-40 prosenttia hänen hengityskyvystään tulee rintalihaksista.

Rintalihaksia ohjaavat rintalihasten väliset hermot. Sydänydin kertoo interkostalihaksille, milloin niiden on supistuttava, lähettämällä viestejä näiden hermojen kautta. Kylkiluiden väliset hermot eivät ole yhtä hyvin suojattuja kuin freniaalihermot. Rintakehähermot kulkevat rintarangan (joka on selän ylä- ja keskiosassa) varrella ja yhdistyvät rintalihaksiin. Tämä tarkoittaa, että jos henkilö loukkaa rintarangan, hän ei välttämättä pysty käyttämään rintakehän välisiä lihaksia. Hän menettäisi silloin 30-40 prosenttia hengityskyvystään. Koska palleaa ohjaavat hermot ovat kuitenkin paljon ylempänä selkärangassa ja paremmin suojattuina, henkilö pystyisi edelleen käyttämään palleaansa hengittämiseen. Hänellä olisi edelleen 60-70 prosenttia hengityskyvystään.

Apulaislihakset

Apulihakset ovat lihaksia, joita henkilö käyttää vain silloin, kun hän tarvitsee lisäapua hengittämiseen. Joskus tämä on normaalia. Jos henkilö on esimerkiksi juuri harrastanut paljon liikuntaa, hän saattaa tarvita lisähappea. Silloin aivokuori käskee apulihaksia käynnistymään, jotta henkilön on helpompi nostaa rintaansa, jotta keuhkot täyttyisivät paremmin. Tärkeimmät apulihakset ovat rintakehän, vatsan ja kaulan lihakset.

Jos henkilö joutuu kuitenkin käyttämään apulihaksia hengittääkseen levossa, se on merkki siitä, että hän ei saa elimistönsä tarvitsemaa happea. Hän saattaa tarvita lääkitystä, lisähappea maskin kautta tai jopa ensiapua, jotta hän voi hengittää normaalisti. Esimerkiksi astmaa tai kroonista obstruktiivista keuhkosairautta (COPD) sairastavat käyttävät usein inhalaattoria, kun heillä on hengitysvaikeuksia. Inhalaattori puhaltaa lääkettä, kuten albuterolia, henkitorveen ja keuhkoihin. Tämä laajentaa hengitysteitä ja auttaa henkilöä hengittämään paremmin kuin ennen.

Animaatio kalvon toiminnasta (vihreällä).

Inhalaattori

Aiheeseen liittyvät sivut

Hengittäminen (sisäänhengittäminen)
Kaasujen vaihto
Soluhengitys
Medulla oblongata
Hengitystiet

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä on hengitys?

V: Hengitys on ilman liikkumista keuhkoihin ja keuhkoista ulos.

K: Miksi hengittäminen on tärkeää?

V: Hengitys on tärkeää, koska se auttaa ihmisiä saamaan happea kehoon ja poistamaan hiilidioksidia kehosta.

K: Miksi jokainen kehon osa tarvitsee happea?

V: Jokainen kehon osa tarvitsee happea selviytyäkseen, koska sitä tarvitaan energian tuottamiseen.

K: Mitä tapahtuu, kun ihminen hengittää sisään?

V: Kun henkilö hengittää sisään, keuhkoihin tulee ilmaa (joka sisältää happea).

K: Mitä on kaasujen vaihto?

V: Kaasujen vaihto on prosessi, jossa happi tulee verenkiertoon ja hiilidioksidi poistuu verenkierrosta, jolloin happi jakautuu koko elimistöön ja hiilidioksidi poistuu.

K: Kuinka usein aikuiset hengittävät?

V: Aikuiset hengittävät noin 18 kertaa minuutissa eli yli 25 000 kertaa päivässä.

K: Miksi lapset hengittävät vielä nopeammin?

V: Lapset hengittävät vielä nopeammin kuin aikuiset, koska heidän ruumiinsa on pienempi ja he tarvitsevat enemmän happea painokiloa kohden.