ボイルの法則は呼吸とどのように関係していますか?

ボイルの法則は呼吸とどのように関係していますか?
Anonim

胸郭は柔軟ではなく、肋骨を動かす筋肉組織もないため、肺を保持する胸腔はかなり静的です。しかし、胸郭の基部には、横隔膜と呼ばれる大きな平らな筋肉があり、これが胸腔と腹腔を隔てています。

横隔膜が弛緩すると、筋肉は上方に圧縮されて胸腔の容積が減少し、新たに圧縮された空間内の圧力が上昇し、肺から気管支を通り抜けて気管支、喉頭、喉頭に空気分子を移動させるポンプを作ります。あなたがたるんだまま立っている場合は咽頭と鼻の通路や口から体を出て顎をあけてNeandrathalのように口を開けて開きます。

横隔膜が収縮すると、それは腹腔に向かって下方に引っ張り、胸腔の容積を拡張する。これは順番に肺の圧力を減少させ、真空を形成する空のスペースを作成します。この圧力の低下は肺に空気を引き込みます。その空気はあなたの鼻腔またはあなたの隣接する弛みあごの開いた口から気道に入り、咽頭、喉頭、気管、気管支、細気管支、そして肺胞に入り、酸素と二酸化炭素を拡散することができます。

ポンプを作り出すのは、圧力とボイルの法則の体積の逆の関係、つまり私たちが呼吸することを可能にする真空活動です。

スマートテイカー

SoCoolScienceShowのYouTubeビデオ

呼吸の説明は間違っていると思います。

ボイルズの法則:P1V1 = P2V2

「の固定質量の 封入ガス 一定温度では、圧力と体積の生成は一定に保たれます。」

これは非圧迫呼吸には当てはまりません。容積を変える密閉空間にのみ適用されます。エンジン内のピストンが圧縮行程にあるとき(すなわちバルブが閉じられているとき)、ボイルズの法則が適用される。

ボイルズの法則が呼吸に関して適用する唯一の空間は、囲まれた胸膜腔であり、したがって肺が拡張および収縮するにつれて圧力/体積の変化を経験する。

安静時、肺の経験 流体の流れ 増加/減少する体積を伴うが、それらは静的な大気に開放されているので、Boyles Lawが述べているように圧力/体積の変化ではなく、流れ/質量の変化がある。

気球が密閉されているので、気球が盛り上がって膨張するのがボイルズの法則の例です。

ガスの出入りはありません。

ここにリンクを見なさい:http://www.youtube.com/channel/UCXbz7N6FrekxSCONMEhsz2w

これが私がBoyleの法則と呼吸中の肺内および胸膜内の圧力で見つけた素晴らしいうまくいった例です。

それでは、肺の容積から始めるとしましょう。 2400 mL - これは、残余残余能力と呼ばれ、そして 肺内圧 大気圧に等しい - 760 mmHg。今、 500-mL 息が吸い込まれ、肺の容積が 2900 mL.

ボイルの法則の方程式を設定すると、

#P_1V_1 = P_2V_2#どこで

#V_1# - 肺の初期容量

#P_1# - 初期肺内圧。

#V_2# - 後の肺の体積 500-mL 息が吸い込まれます。

を解決する #P_2#、インスピレーション後の肺内圧、あなたが得るだろう

#P_2 = V_1 / V_2 * P_1 = "2400 mL" /((2400 + 500) "mL")* "760 mmHg" = "629 mmHg"#

音量を上げ、圧力を下げます。計算された差 #P_1# そして #P_2# だろう

#DeltaP = 760 - 629 = "131 mmHg"#

しかし、これは測定されたものではありません。実際の圧力降下はおよそ 1 mmHgそしてそれは圧力が再び大気圧と等しくなるまで。

そのため、体積が拡大し、圧力が下がり、空気が肺に流れ込みます。しかし、肺内圧降下はそれが与えたであろう値にどこにもありません。 同封 システム。