انقباض ریه: وقتی ریه‌ها کوچک می‌شوند!
ریه‌ها چگونه کار می‌کنند؟
ریه‌های شما مانند دو بادکنک اسفنجی هستند که در قفسه‌ی سینه قرار گرفته‌اند. کار اصلی آن‌ها گرفتن اکسیژن از هوایی که تنفس می‌کنید و خارج کردن دی‌اکسید کربن از بدن است. این فرآیند حیاتی تبادل گاز۳ نام دارد. برای انجام این کار، ریه‌ها باید دائماً منبسط و منقبض شوند. انبساط ریه‌ها برای کشیدن هوا به داخل (دم۴) و انقباض آن‌ها برای بیرون راندن هوا (بازدم۵) ضروری است.
مکانیسم انقباض ریه: نیروی پنهان بازدم
برخلاف دم که یک فرآیند فعال و نیازمند انقباض ماهیچه‌هاست، بازدم معمولی در حالت استراحت، یک فرآیند غیرفعال است. این یعنی برای بیرون دادن هوا، به طور معمول نیاز به استفاده از ماهیچه نیست. پس چه چیزی باعث انقباض ریه و خروج هوا می‌شود؟
سه عامل اصلی در این فرآیند نقش دارند:
- کشسانی ریه‌ها۶: بافت ریه‌ها مانند یک کش لاستیکی خاصیت ارتجاعی دارد. وقتی در پایان عمل دم، ریه‌ها پر از هوا و متسع می‌شوند، این بافت‌های کشسان تمایل طبیعی به بازگشت به حالت جمع‌شده و اولیه‌ی خود دارند. این بازگشت، هوا را به بیرون می‌راند.
- شل‌شدن ماهیچه‌ی دیافراگم۷: دیافراگم، ماهیچه‌ی گنبدی شکل اصلی برای تنفس، با انقباض خود به پایین حرکت می‌کند و فضای قفسه‌ی سینه را برای ورود هوا بزرگ می‌کند. وقتی این ماهیچه شل می‌شود، به حالت گنبدی اولیه‌ی خود برمی‌گردد و به ریه‌ها از پایین فشار وارد می‌کند.
- فشار درون قفسه‌ی سینه: فضای بین ریه‌ها و دیواره‌ی قفسه‌ی سینه همیشه دارای فشار منفی کمی است که به باز نگه داشتن ریه‌ها کمک می‌کند. با شل شدن دیافراگم و کوچک شدن قفسه‌ی سینه، این فشار منفی کاهش یافته و به ریه‌ها اجازه‌ی انقباض می‌دهد.
ماهیچه‌های درگیر در تنفس فعال
در حالت عادی و استراحت، انقباض ریه نیازی به کار ماهیچه‌ها ندارد. اما در مواقعی مانند ورزش، سرفه یا عطسه، ما به بازدم فعال نیاز داریم. در این حالت، ماهیچه‌های دیگری برای منقبض کردن سریع‌تر و قوی‌تر ریه‌ها به کار می‌افتند.
| نام ماهیچه | نقش در بازدم فعال | مثال |
|---|---|---|
| ماهیچه‌های بین دنده‌ای داخلی۸ | با انقباض خود، قفسه‌ی سینه را به سمت پایین و داخل می‌کشند و حجم آن را کاهش می‌دهند. | زمان دویدن |
| ماهیچه‌های شکمی۹ | با فشار آوردن به اندام‌های داخلی به دیافراگم، آن را به سمت بالا می‌رانند و به خروج هوا کمک می‌کنند. | سرفه یا خنده‌ی شدید |
انقباض ریه در عمل: از نواختن ساز تا خارج کردن گردوغبار
شما هر روز و در موقعیت‌های مختلف، از پدیده‌ی انقباض ریه استفاده می‌کنید، اغلب بدون اینکه حتی متوجه شوند! در این موقعیت‌ها، شما کنترل هوای خارج شده از ریه‌هایتان را در دست دارید.
- سرفه و عطسه: اینها قوی‌ترین مثال‌های بازدم فعال هستند. بدن شما با یک دم عمیق شروع می‌کند و سپس با یک انقباض بسیار قوی و سریع ماهیچه‌های بازدمی، هوا را با فشار و سرعت بالا به بیرون می‌راند تا مواد محرک یا مخاط را از مسیرهای تنفسی پاک کند.
- حرف زدن، آواز خواندن و نواختن سازهای بادی: برای تولید صدا، هوا باید از بین تارهای صوتی در حنجره به بیرون رانده شود. شما با کنترل دقیق انقباض ریه‌ها و سرعت جریان هوا، می‌توانید بلندی، نازکی و مدت زمان نت‌ها یا کلمات را کنترل کنید.
- خنده: یک سری بازدم‌های کوتاه و پشت سر هم است که با انقباض ریتم یک ماهیچه‌های شکمی ایجاد می‌شود.
- تولید نیرو: زمانی که می‌خواهید جسم سنگینی را بلند کنید، اغلب به طور غریزی نفس خود را حبس می‌کنند و ماهیچه‌های بازدمی خود را منقبض می‌کنند. این کار به ثابت نگه داشتن قفسه‌ی سینه و ایجاد یک پایه‌ی قوی برای بدن کمک می‌کند.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. انقباض ریه یک فرآیند کاملاً طبیعی و ضروری برای تنفس است. بدون آن، ما قادر به خارج کردن هوای مصرف‌شده از ریه‌های خود نخواهیم بود. تنها زمانی این موضوع به یک مشکل تبدیل می‌شود که بیماری‌هایی مانند آمفیزم۱۰ باعث از بین رفتن کشسانی ریه شوند و در نتیجه انقباض به‌درستی انجام نگیرد.
هنگام ورزش، بدن شما به اکسیژن بیشتری نیاز دارد و دی‌اکسید کربن بیشتری تولید می‌کند. نفس‌نفس زدن، راه بدن برای افزایش سرعت و عمق هر دو عمل دم و بازدم است تا این تبادل گازها با سرعت بیشتری انجام شود. در این حالت، هم ماهیچه‌های دم و هم ماهیچه‌های بازدم فعال‌تر کار می‌کنند.
حتی پس از یک بازدم عمیق و قوی، هرگز نمی‌توانید همه‌ی هوا را از ریه‌های خود خارج کنید. همیشه مقداری هوا به نام حجم باقی‌مانده۱۱ در ریه‌ها باقی می‌ماند. این حجم برای جلوگیری از روی هم چسبیدن کیسه‌های هوایی ریه (آلوئول۱۲) و آسیب به آن‌ها ضروری است. این حجم حدود 1.2 لیتر در یک فرد بالغ سالم است.
پاورقی
۱ Lung Contraction
۲ Mechanism
۳ Gas Exchange
۴ Inhalation / Inspiration
۵ Exhalation / Expiration
۶ Lung Elasticity
۷ Diaphragm
۸ Internal Intercostal Muscles
۹ Abdominal Muscles
۱۰ Emphysema
۱۱ Residual Volume (RV)
۱۲ Alveoli