39.10: נשימה - סוגי נשימה

Last updated
Save as PDF

Page ID: 210190

Boundless
Boundless

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

סוגי הנשימה בבני אדם כוללים eupnea, hyperpnea, נשימה דיאפרגמטית וקוסטלית; כל אחד מהם דורש תהליכים מעט שונים.

מטרות למידה

הבדילו בין סוגי הנשימה בבני אדם, דו-חיים וציפורים

נקודות מפתח

Eupnea היא נשימה שקטה רגילה הדורשת התכווצות של הסרעפת והשרירים הבין-צלעיים החיצוניים.
נשימה דיאפרגמטית דורשת התכווצות של הסרעפת והיא נקראת גם נשימה עמוקה.
נשימה קוסטלית דורשת התכווצות של השרירים הבין-צלעיים ונקראת גם נשימה רדודה.
Hyperpnea הוא נשימה מאולצת ודורש התכווצויות שרירים במהלך ההשראה והתפוגה, כגון התכווצות הסרעפת, השרירים הבין-צלעיים ושרירי עזר.
דו-חיים משתמשים בזימים לנשימה בשלב מוקדם של החיים ובהמשך מפתחים ריאות פרימיטיביות בחייהם הבוגרים; בנוסף, הם מסוגלים לנשום דרך עורם.
ציפורים פיתחו מערכת נשימה כיוונית המאפשרת להן להשיג חמצן בגובה רב: אוויר זורם בכיוון אחד בעוד הדם זורם בכיוון אחר, ומאפשר חילופי גזים יעילים.

מונחי מפתח

eupnea: נשימה רגילה, רגועה; מצב בריא של שאיפה ונשיפה
hyperpnea: נשימה עמוקה ומהירה המתרחשת בדרך כלל לאחר פעילות גופנית או באופן חריג עם חום או הפרעות שונות
intercostal: בין הצלעות של בעל חיים או אדם

סוגי נשימה

ישנם סוגים שונים, או מצבי נשימה, הדורשים תהליך מעט שונה כדי לאפשר השראה ותפוגה. לכל היונקים יש ריאות שהן האיברים העיקריים לנשימה. יכולת הריאות התפתחה כדי לתמוך בפעילות החיה. במהלך השאיפה הריאות מתרחבות עם אוויר וחמצן מתפזר על פני הריאה ונכנס לזרם הדם. במהלך הנשיפה הריאות מגרשות אוויר ונפח הריאות יורד. סוגי הנשימה השונים, במיוחד בבני אדם, כוללים:

1) Eupnea: מצב נשימה המתרחש במנוחה ואינו דורש מחשבה קוגניטיבית של האדם. במהלך eupnea, המכונה גם נשימה שקטה, הסרעפת והבין צלעיים החיצוניים חייבים להתכווץ.

2) נשימה דיאפרגמטית: מצב נשימה המחייב את הסרעפת להתכווץ. כאשר הסרעפת נרגעת, האוויר עוזב באופן פסיבי את הריאות. סוג זה של נשימה ידוע גם בשם נשימה עמוקה.

דמות — איור\(\PageIndex{1}\): נשימה סרעפתית: אנימציה של דיאפרגמה נושפת ושואפת, מדגימה נשימה סרעפתית. במהלך השאיפה, הסרעפת מכווצת מה שמגדיל את נפח חלל הריאה. במהלך הנשיפה, הסרעפת רגועה מה שמקטין את נפח חלל הריאה.

3) נשימה קוסטלית: מצב נשימה הדורש התכווצות של השרירים intercostal. כאשר השרירים הבין-צלעיים נרגעים, האוויר עוזב את הריאות באופן פסיבי. סוג זה של נשימה ידוע גם בשם נשימה רדודה.

4) Hyperpnea: מצב נשימה שיכול להתרחש במהלך פעילות גופנית או פעולות הדורשות מניפולציה פעילה של נשימה, כגון שירה. במהלך היפרפניאה, המכונה גם נשימה מאולצת, השראה ותפוגה מתרחשים שניהם כתוצאה מהתכווצויות שרירים. בנוסף להתכווצות הסרעפת והשרירים הבין-צלעיים, גם שרירי אביזר אחרים חייבים להתכווץ. במהלך ההשראה הכפויה, שרירי הצוואר, כולל הסקלנים, מתכווצים ומרימים את דופן בית החזה, ומגדילים את נפח הריאות. במהלך התפוגה הכפויה, שרירי אביזר של הבטן, כולל האלכסונים, מתכווצים, מכריחים את איברי הבטן כלפי מעלה כנגד הסרעפת. זה עוזר לדחוף את הסרעפת הלאה לתוך בית החזה, דוחף יותר אוויר החוצה. בנוסף, שרירי אביזר (בעיקר הבין-צלעיים הפנימיים) עוזרים לדחוס את כלוב הצלעות, מה שמפחית גם את נפח חלל בית החזה.

סוגי נשימה בדו-חיים וציפורים

בבעלי חיים כמו דו-חיים, היו מספר דרכי נשימה שהתפתחו. אצל דו-חיים צעירים, כמו ראשנים שאינם עוזבים את המים, משתמשים בזימים לנשימה. יש כמה דו-חיים ששומרים על זימים לכל החיים. ככל שהראשן גדל, הזימים נעלמים והריאות גדלות. ריאות אלה פרימיטיביות ואינן מפותחות כמו ריאות יונקים. דו-חיים בוגרים חסרים או בעלי סרעפת מופחתת, ולכן הנשימה דרך הריאות נאלצת. אמצעי הנשימה האחרים לדו-חיים הוא דיפוזיה על פני העור. כדי לסייע בדיפוזיה זו, עור דו-חיים חייב להישאר לח.

בעלי חיים אחרים, כמו ציפורים, חייבים להתמודד עם אתגר ייחודי ביחס לנשימה, כלומר שהם עפים. טיסה צורכת כמות גדולה של אנרגיה; לכן ציפורים דורשות חמצן רב כדי לסייע לתהליכים המטבוליים שלהן. הם פיתחו מערכת נשימה המספקת להם את החמצן הדרוש כדי לאפשר טיסה. בדומה ליונקים, לציפורים יש ריאות, שהן איברים המתמחים בחילופי גזים. אוויר מחומצן, הנלקח בזמן שאיפה, מתפזר על פני הריאות לזרם הדם, בעוד פחמן דו חמצני מתפזר מהדם לריאות וגורש במהלך הנשיפה. עם זאת, פרטי הנשימה בין ציפורים ליונקים שונים באופן מהותי.

בנוסף לריאות, לציפורים יש שקיות אוויר בגופן המחוברות לריאות. אוויר זורם בכיוון אחד משקי האוויר האחוריים לריאות ומתוך שקי האוויר הקדמיים. זרימת האוויר נמצאת בכיוון ההפוך מזרימת הדם, המאפשרת חילופי גזים יעילים. נשימה מסוג זה מאפשרת לציפורים להשיג את החמצן הנדרש, אפילו בגבהים גבוהים יותר בהם ריכוז החמצן נמוך. כיווניות זו של זרימת האוויר דורשת שני מחזורים של צריכת אוויר ונשיפה כדי להסיר לחלוטין את האוויר מהריאות.