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22.3: La Mecánica de la Respiración Humana - Biología


La ley de Boyle es la ley de los gases que establece que en un espacio cerrado, la presión y el volumen están inversamente relacionados. La relación entre la presión del gas y el volumen ayuda a explicar la mecánica de la respiración.

Siempre hay una presión ligeramente negativa dentro de la cavidad torácica, lo que ayuda a mantener abiertas las vías respiratorias de los pulmones. Durante la inhalación, el volumen aumenta como resultado de la contracción del diafragma y la presión disminuye (según la ley de Boyle). Esta disminución de la presión en la cavidad torácica con respecto al ambiente hace que la cavidad sea menor que la atmósfera (Figura 2a). Debido a esta caída de presión, el aire se precipita hacia las vías respiratorias. Para aumentar el volumen de los pulmones, la pared torácica se expande. Esto resulta de la contracción del musculos intercostales, los músculos que están conectados a la caja torácica. El volumen pulmonar se expande porque el diafragma se contrae y los músculos intercostales se contraen, expandiendo así la cavidad torácica. Este aumento en el volumen de la cavidad torácica reduce la presión en comparación con la atmósfera, por lo que el aire ingresa a los pulmones, aumentando así su volumen. El aumento de volumen resultante se atribuye en gran medida a un aumento del espacio alveolar, porque los bronquiolos y los bronquios son estructuras rígidas que no cambian de tamaño.

La pared torácica se expande y se aleja de los pulmones. Los pulmones son elásticos; por lo tanto, cuando el aire llena los pulmones, el retroceso elástico dentro de los tejidos del pulmón ejerce presión hacia el interior de los pulmones y empuja el aire hacia afuera de los pulmones. Estas fuerzas internas y externas compiten para inflar y desinflar el pulmón con cada respiración. Al exhalar, los pulmones retroceden para expulsar el aire de los pulmones y los músculos intercostales se relajan, devolviendo la pared torácica a su posición original (Figura 2b).

El diafragma también se relaja y se mueve hacia la cavidad torácica. Esto aumenta la presión dentro de la cavidad torácica en relación con el medio ambiente y el aire sale rápidamente de los pulmones. El movimiento del aire fuera de los pulmones es un evento pasivo; ningún músculo se contrae para expulsar el aire.

Cada pulmón está rodeado por un saco invaginado. La capa de tejido que cubre el pulmón y se sumerge en los espacios se llama visceral. pleura. Una segunda capa de pleura parietal recubre el interior del tórax (Figura 3). El espacio entre estas capas, el espacio intrapleural, contiene una pequeña cantidad de líquido que protege el tejido y reduce la fricción generada al frotar las capas de tejido mientras los pulmones se contraen y relajan. Pleuritis resulta cuando estas capas de tejido se inflaman; es doloroso porque la inflamación aumenta la presión dentro de la cavidad torácica y reduce el volumen del pulmón.

Vea cómo se relaciona la ley de Boyle con la respiración y vea este video:

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Las presiones alveolar e intrapleural dependen de ciertas características físicas del pulmón. Sin embargo, la capacidad de respirar (que el aire entre en los pulmones durante la inspiración y el aire que salga de los pulmones durante la espiración) depende de la presión del aire de la atmósfera y de la presión del aire dentro de los pulmones.

La inspiración (o inhalación) y la espiración (o exhalación) dependen de las diferencias de presión entre la atmósfera y los pulmones. En un gas, la presión es una fuerza creada por el movimiento de moléculas de gas que están confinadas. Por ejemplo, un cierto número de moléculas de gas en un recipiente de dos litros tiene más espacio que el mismo número de moléculas de gas en un recipiente de un litro (Figura 22.3.1). En este caso, la fuerza ejercida por el movimiento de las moléculas de gas contra las paredes del recipiente de dos litros es menor que la fuerza ejercida por las moléculas de gas en el recipiente de un litro. Por tanto, la presión es menor en el recipiente de dos litros y mayor en el recipiente de un litro. A temperatura constante, cambiar el volumen ocupado por el gas cambia la presión, al igual que cambiar el número de moléculas de gas. Ley de Boyle describe la relación entre volumen y presión en un gas a temperatura constante. Boyle descubrió que la presión de un gas es inversamente proporcional a su volumen: si el volumen aumenta, la presión disminuye. Asimismo, si el volumen disminuye, la presión aumenta. La presión y el volumen están inversamente relacionados (PAG = k /V). Por lo tanto, la presión en el recipiente de un litro (la mitad del volumen del recipiente de dos litros) sería el doble de la presión en el recipiente de dos litros. La ley de Boyle se expresa mediante la siguiente fórmula:

En esta fórmula, PAG1 representa la presión inicial y V1 representa el volumen inicial, mientras que la presión y el volumen finales están representados por PAG2 y V2, respectivamente. Si los contenedores de dos y un litro estuvieran conectados por un tubo y se cambiara el volumen de uno de los contenedores, entonces los gases se moverían de una presión más alta (volumen más bajo) a una presión más baja (volumen más alto).

Figura 22.3.1 & # 8211 Boyle & # 8217s Law: En un gas, la presión aumenta a medida que disminuye el volumen.

La ventilación pulmonar depende de tres tipos de presión: atmosférica, intraalveolar e interpleural. Presión atmosférica es la cantidad de fuerza que ejercen los gases en el aire que rodea una superficie determinada, como el cuerpo. La presión atmosférica se puede expresar en términos de atmósfera unitaria, abreviada atm o en milímetros de mercurio (mm Hg). Una atm equivale a 760 mm Hg, que es la presión atmosférica al nivel del mar. Normalmente, para la respiración, se analizan otros valores de presión en relación con la presión atmosférica. Por lo tanto, la presión negativa es la presión más baja que la presión atmosférica, mientras que la presión positiva es la presión que es mayor que la presión atmosférica. Una presión que es igual a la presión atmosférica se expresa como cero.

Presión intraalveolar es la presión del aire dentro de los alvéolos, que cambia durante las diferentes fases de la respiración (Figura 22.3.2). Debido a que los alvéolos están conectados a la atmósfera a través de los tubos de las vías respiratorias (similar a los recipientes de dos y un litro en el ejemplo anterior), la presión interpulmonar de los alvéolos siempre se iguala con la presión atmosférica.

Figura 22.3.2 & # 8211 Relaciones de presión intrapulmonar e intrapleural: La presión alveolar cambia durante las diferentes fases del ciclo. Se iguala a 760 mm Hg pero no permanece a 760 mm Hg.

Presión intrapleural es la presión del aire dentro de la cavidad pleural, entre las pleuras visceral y parietal. Similar a la presión intraalveolar, la presión intrapleural también cambia durante las diferentes fases de la respiración. Sin embargo, debido a determinadas características de los pulmones, la presión intrapleural es siempre inferior o negativa a la presión intraalveolar (y por tanto también a la presión atmosférica). Aunque fluctúa durante la inspiración y la espiración, la presión intrapleural permanece aproximadamente a -4 mm Hg durante todo el ciclo respiratorio.

Las fuerzas en competencia dentro del tórax provocan la formación de presión intrapleural negativa. Una de estas fuerzas se relaciona con la elasticidad de los pulmones mismos: el tejido elástico empuja los pulmones hacia adentro, alejándolos de la pared torácica. La tensión superficial del líquido alveolar, que es principalmente agua, también crea un tirón hacia adentro del tejido pulmonar. Esta tensión interna de los pulmones se contrarresta mediante fuerzas opuestas del líquido pleural y la pared torácica. La tensión superficial dentro de la cavidad pleural empuja los pulmones hacia afuera. Demasiado o muy poco líquido pleural dificultaría la creación de la presión intrapleural negativa, por lo tanto, el nivel debe ser monitoreado de cerca por las células mesoteliales y drenado por el sistema linfático. Dado que la pleura parietal está adherida a la pared torácica, la elasticidad natural de la pared torácica se opone al tirón hacia adentro de los pulmones. En última instancia, el tirón hacia afuera es ligeramente mayor que el tirón hacia adentro, lo que crea una presión intrapleural de -4 mm Hg en relación con la presión intraalveolar. Presión transpulmonar es la diferencia entre las presiones intrapleural e intraalveolar y determina el tamaño de los pulmones. Una presión transpulmonar más alta corresponde a un pulmón más grande.


Todos sabemos que la respiración es importante; hay una razón por la que la Biblia se refiere al "aliento de vida". La vida no existe sin aliento, que es una de las razones por las que esta pandemia y la dificultad respiratoria que puede causar son tan aterradoras.

Lo que quizás no sepa es que hay una forma correcta de respirar y una forma incorrecta … Y desafortunadamente, la mayoría de nosotros lo estamos haciendo mal. Lo cual es malo, porque una respiración inadecuada no solo nos hace más susceptibles a enfermedades respiratorias, sino que también debilita nuestro sistema inmunológico al inducir un estado de estrés crónico. Ahora más que nunca, es vital que nos aseguremos de que estamos respirando bien, así que aquí le mostramos cómo hacerlo.

1 Respira por la nariz

Lo sé, lo sé, la mayoría de nosotros odia que nos digan que respiremos por la nariz, especialmente durante el ejercicio. Es simplemente difícil respirar por la nariz si se ha habituado a la sensación de que una gran ráfaga de oxígeno llena rápidamente su pecho. Pero nuestros pulmones no fueron diseñados para funcionar así. Los seres humanos naturalmente respiran por la nariz cuando son bebés, lo que filtra el aire y hace que los senos nasales produzcan óxido nítrico. El óxido nítrico tiene poderosos efectos vasodilatadores, lo que significa que cuando llega a los pulmones expande los vasos sanguíneos, lo que permite un intercambio mucho mayor de oxígeno y dióxido de carbono. Básicamente, respirar por la nariz te da más oxígeno y elimina más dióxido de carbono.

2 Suelta tu diafragma

El diafragma es el músculo que se encuentra en la parte inferior de su pecho y tira hacia abajo como un paraguas para expandir sus pulmones y permitir que se llenen de aire. Cuando su diafragma se libera correctamente, su vientre se expande junto con sus pulmones. Pero muchos de nosotros hemos sido condicionados para contener el estómago, impidiendo una respiración diafragmática adecuada y haciendo que respiremos superficialmente a través del pecho y los hombros. Si sus hombros se elevan hacia sus oídos cuando respira y su vientre permanece plano, su diafragma no se libera para permitir que sus pulmones se expandan.

Para corregir esto, póngase a cuatro patas en posición de mesa y relaje la barriga. Luego relájalo más. Ahora respire profundamente (¡a través de la nariz!); Debe sentir que su vientre se expande a medida que se libera el diafragma y se contrae cuando el diafragma se acopla. Es posible que su diafragma se haya tensado después de años de una liberación inadecuada, por lo que podría necesitar algo de práctica para acostumbrarse a la respiración diafragmática adecuada. Pero no te rindas liberar el diafragma es esencial para mantener una función pulmonar saludable, así que relaja ese vientre y llena esos pulmones de la manera que Dios quiso.

3 Expande tus costillas

Otro elemento crucial de una mecánica respiratoria adecuada es la expansión y contracción de la caja torácica. Una vez que domine la respiración por la nariz y deje que su vientre se expanda, mírese en el espejo y observe lo que sucede con la caja torácica durante la inhalación y la exhalación. Debe expandirse 360 ​​° y luego contraerse al exhalar, pero la parte frontal de la caja torácica no debe elevarse hacia el techo. El brote costal es un fenómeno común que no solo evita la expansión completa de los pulmones, sino que también contribuye a una mala postura, dolor lumbar y aumento de la presión sobre la columna lumbar. Afortunadamente, existe una manera fácil de aprender a fortalecer los intercostales (los músculos entre esas costillas): atar una banda de resistencia elástica o incluso un par de medias alrededor de la caja torácica. Mientras inhala (¡por la nariz!), Expanda la caja torácica 360 °. Debería poder sentir la presión de la banda alrededor de la caja torácica (incluso las costillas de la espalda) antes de exhalar y revertir el proceso contrayendo esas costillas tanto como sea posible. Si está haciendo esto correctamente, su caja torácica y su abdomen deben expandirse y contraerse con cada respiración; podrá sentir que sus músculos abdominales se contraen mientras exhala y sus costillas se contraen. Practique algunas veces al día hasta que se familiarice con la sensación de expandir y contraer las costillas, y luego continúe sin la banda.

No se desanime si alguno de estos tres pasos le resulta difícil de dominar: ¡una vida de mala mecánica respiratoria es un hábito increíblemente difícil de desaprender! Pero comprométase con la práctica regular. Reserve tiempo para practicar la respiración, lo que puede sonar tonto hasta que se dé cuenta de lo diferente que se siente la respiración cuando lo está haciendo bien. Su nivel de estrés disminuirá, su energía aumentará y, lo que es más importante, ¡tendrá pulmones fuertes y saludables para que siga viviendo su mejor vida!



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Ejercicio de respiración que conduce a la paz del alma.


Inducción y regulación del citocromo P450 que metaboliza xenobióticos en la línea celular de adenocarcinoma de pulmón humano A549

Varias enzimas del citocromo P450 (CYP) se expresan en el pulmón humano, donde participan en la inactivación metabólica y la activación de numerosos compuestos exógenos y endógenos. En este estudio, el patrón de expresión de todos los genes CYP metabolizadores de xenobióticos conocidos se caracterizó en la línea celular de adenocarcinoma A549 derivada de células alveolares humanas de tipo II mediante la reacción en cadena de la polimerasa / transcriptasa inversa cualitativa (RT-PCR). Además, los mecanismos de inducción por sustancias químicas de los miembros de las subfamilias CYP1 y CYP3A se evaluaron mediante RT-PCR cuantitativa. La expresión de los ARN mensajeros (ARNm) de los CYP 1A1, 1B1, 2B6, 2C, 2E1, 3A5 y 3A7 se detectó en las células A549. Las cantidades de ARNm de CYP 1A2, 2A6, 2A7, 2A13, 2F1, 3A4 y 4B1 estaban por debajo del límite de detección. 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-pag-dioxina (TCDD) indujo ARNm de CYP1A1 y CYP1B1 56 veces y 2,5 veces, respectivamente. El CYP3A5 fue inducido 8 veces por dexametasona y 11 veces por fenobarbital. CYP3A4 no fue inducido por ninguno de los inductores típicos de CYP3A4 utilizados. El inhibidor de la tirosina quinasa genisteína y el inhibidor de la proteína quinasa C estaurosporina bloquearon la inducción de CYP1A1 provocada por TCDD, pero no afectaron la inducción de CYP1B1. Los inhibidores de la fosfatasa de proteínas, el ácido okadaico y la caliculina A, mejoraron ligeramente la inducción de CYP1B1 por TCDD, pero tuvieron efectos insignificantes sobre la inducción de CYP1A1. Estos resultados sugieren que CYP1A1 y CYP1B1 están regulados diferencialmente en células epiteliales pulmonares humanas y dan la primera indicación de la inducción de CYP3A5 por glucocorticoides en células pulmonares humanas. Estos resultados establecen que habiendo retenido varias características de la expresión de CYP de células epiteliales de pulmón humano, la línea celular de pulmón A549 es un modelo valioso para estudios mecanicistas sobre la inducción del sistema CYP pulmonar.

Abreviaturas: receptor de aril hidrocarburo, AHR benzo (a) pireno, B (a) P ADN complementario, ADNc citocromo P450, ARN mensajero CYP, ARNm proteína quinasa C, transcriptasa inversa PKC / reacción en cadena de la polimerasa, RT-PCR 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-pag-dioxina, TCDD.


22.3: La Mecánica de la Respiración Humana - Biología

Respiración opcional: activación del diafragma
Las experiencias cotidianas de la respiración para la mayoría de las personas no capacitadas son mucho más inconsistentes de lo que uno supondría. Las prácticas de yoga a menudo enseñan primero a las personas a observar su propia respiración para finalmente familiarizar al estudiante con las sensaciones de la respiración. Por lo tanto, un aspecto significativo en el aprendizaje de las técnicas de respiración es la conciencia de la diferencia entre la respiración suave y uniforme y la respiración irregular. Las modificaciones en los patrones respiratorios son algo natural para algunas personas después de una lección, sin embargo, puede llevar hasta seis meses reemplazar los malos hábitos y, en última instancia, cambiar la forma en que uno respira (Sovik, 2000). La regla general, a menudo observada en estudios, y particularmente observada por Gallego et al. (2001) fue que si se repite un acto voluntario, se produce un aprendizaje y los procesos neurofisiológicos y cognitivos que sustentan su control pueden cambiar. Gallego et al. Continúe diciendo que, si bien se pueden hacer algunos cambios, se justifica la necesidad de estudios a más largo plazo para comprender mejor las fases que demandan atención involucradas con estos cambios respiratorios.

Aunque el diafragma es uno de los órganos principales responsables de la respiración, algunos yóguicos creen que no funciona correctamente en muchas personas (Sovik, 2000). Por lo tanto, a menudo se hace hincapié en la respiración diafragmática, en lugar del uso de los músculos del pecho hiperactivos. Anatómicamente, el diafragma se encuentra debajo de los pulmones y por encima de los órganos del abdomen. Es la separación entre las cavidades del torso (la superior o torácica y la inferior o abdominal). Está adherido a la base de las costillas, la columna y el esternón. Como se describió anteriormente, cuando el diafragma se contrae, las fibras medias, que se forman en forma de cúpula, descienden hacia el abdomen, lo que hace que el volumen torácico aumente (y la presión disminuya), lo que lleva aire a los pulmones. La práctica de técnicas de respiración adecuadas tiene como objetivo eliminar los músculos del pecho accesorios mal utilizados, con más énfasis en la respiración diafragmática.

Con la respiración diafragmática, el foco de atención inicial está en la expansión del abdomen, a veces denominada respiración abdominal o abdominal. Haga que un cliente coloque una mano sobre el abdomen por encima del ombligo para sentir cómo lo empuja hacia afuera durante las inhalaciones. A continuación, el enfoque respiratorio incluye la expansión de la caja torácica durante la inhalación. Para ayudar a un estudiante a aprender esto, intente colocar el borde de las manos junto a la caja torácica (al nivel del esternón). La respiración diafragmática correcta provocará una expansión lateral notable de la caja torácica. La respiración diafragmática debe practicarse en decúbito supino, prono y erguido, ya que son las posiciones funcionales de la vida diaria. Finalmente, la respiración diafragmática se integra con movimientos físicos, asanas, durante la meditación y durante la relajación. De manera análoga al ciclista experimentado, que es capaz de mantener el equilibrio sin esfuerzo mientras monta en bicicleta, el practicante capacitado en respiración diafragmática puede centrar la atención en las actividades de la vida diaria mientras realiza la respiración diafragmática de forma natural. En resumen, Sovik sugiere que las características de una respiración óptima (en reposo) son que es diafragmática, nasal (inhalación y exhalación), suave, profunda, uniforme, tranquila y libre de pausas.

Respuestas a algunas preguntas comunes sobre la respiración
Las siguientes son algunas respuestas a preguntas comunes sobre la respiración adaptadas de Repich (2002).
1) ¿Cómo se respira profundamente?
Aunque muchas personas sienten que una respiración profunda proviene únicamente de la expansión del pecho, la respiración desde el pecho (en sí misma) no es la mejor manera de respirar profundamente. Para respirar profundamente, aprenda a respirar desde el diafragma mientras simultáneamente expande el pecho.
2) ¿Qué sucede cuando se siente sin aliento?
La falta de aliento es a menudo una respuesta de su huida o lucha contra la hormona y el sistema nervioso que hacen que los músculos del cuello y el pecho se tensen. Esto dificulta la respiración y le da a la persona esa sensación de falta de aliento.
3) ¿Qué es el síndrome de hiperventilación?
El síndrome de hiperventilación también se conoce como sobrerrespiración. Respirar con demasiada frecuencia provoca este fenómeno. Aunque se siente como una falta de oxígeno, este no es el caso en absoluto. La respiración excesiva hace que el cuerpo pierda una cantidad considerable de dióxido de carbono. Esta pérdida de dióxido de carbono desencadena síntomas como jadeo, temblores, asfixia y la sensación de estar asfixiado. Lamentablemente, la sobrerrespiración a menudo perpetúa más sobrerrespiración, bajando más los niveles de dióxido de carbono y, por lo tanto, se convierte en una secuencia desagradable. Repich (2002) señala que este síndrome de hiperventilación es común en el 10% de la población. Afortunadamente, la respiración lenta y profunda lo alivia fácilmente. Las respiraciones deliberadas, incluso profundas, ayudan a la persona a hacer la transición a un patrón de respiración diafragmático preferible.
4) Cuando siente que le falta el aire, ¿necesita respirar más rápido para obtener más aire?
En realidad, todo lo contrario. Si respira rápido, puede comenzar a respirar en exceso y disminuir sus niveles de dióxido de carbono. Una vez más, se recomienda la respiración diafragmática profunda lenta.
5) ¿Cómo saber si está hiperventilando?
A menudo, una persona no se da cuenta de cuándo está hiperventilando. Por lo general, la atención se centra más en la situación que provoca ansiedad y que provoca la respiración rápida. Con la hiperventilación hay una respiración torácica mucho más rápida y, por lo tanto, el pecho y los hombros se moverán visiblemente mucho más. Además, si toma entre 15 y 17 respiraciones por minuto o más (en una situación sin ejercicio), esta podría ser una medida más cuantificable de hiperventilación probable.

Pensamientos finales
La investigación es muy clara en cuanto a que los ejercicios de respiración (p. Ej., Respiración pranayama) pueden mejorar el tono parasimpático (inhibir las respuestas neurales), disminuir la actividad nerviosa simpática (excitadora), mejorar la función respiratoria y cardiovascular, disminuir los efectos del estrés y mejorar la salud física y mental ( Pal, Velkumary y Madanmohan, 2004). Los profesionales de la salud y el fitness pueden utilizar este conocimiento e incorporar regularmente ejercicios adecuados de respiración lenta con sus estudiantes y clientes en sus clases y sesiones de entrenamiento.

Barra lateral 1. ¿Qué es el asma? ¿Y cinco mitos comunes asociados con él?
La palabra & quotasthma & quot se deriva de la palabra griega que significa & quot; soplar o jadear & quot. & # 148 Los síntomas típicos del asma incluyen sibilancias, dificultad para respirar, opresión en el pecho y tos persistente. Los ataques de asma se desarrollan a partir de una respuesta involuntaria a un desencadenante, como el polvo de la casa, el polen, el tabaco, el humo, el aire del horno y el pelaje de los animales.
El asma provoca una respuesta inflamatoria en los pulmones. Los revestimientos de las vías respiratorias se hinchan, el músculo liso que los rodea se contrae y se produce un exceso de moco. El flujo de aire ahora es limitado, lo que dificulta que el oxígeno llegue a los alvéolos y al torrente sanguíneo. La gravedad de un ataque de asma está determinada por la restricción de las vías respiratorias. Cuando las vías respiratorias de un asmático se inflaman crónicamente, solo se necesita un leve desencadenante para provocar una reacción importante en las vías respiratorias. Los niveles de oxígeno pueden volverse bajos e incluso poner en peligro la vida. A continuación, se muestran algunos de los mitos comunes sobre el asma.
Mito 1) El asma es una enfermedad mental
Debido a que las personas que padecen asma a menudo tienen ataques cuando enfrentan estrés emocional, algunas personas lo han identificado como una condición psicosomática. El asma es una condición fisiológica real. Sin embargo, los estímulos emocionales pueden actuar como desencadenantes del asma, empeorando un brote de asma.
Mito 2) El asma no es un problema de salud grave
¡Todo lo contrario! Los ataques de asma pueden durar varios minutos o durar horas. Con la agitación prolongada del asma, la salud se ve cada vez más amenazada. De hecho, si una obstrucción de las vías respiratorias se vuelve grave, la víctima puede experimentar insuficiencia respiratoria, lo que lleva a desmayos y posible muerte.
Mito 3) Los niños superarán el asma a medida que maduran hasta la edad adulta
La mayoría de las personas que padecen asma lo tendrán de por vida, aunque algunas personas parecen superarlo con la edad.
Mito 4) Los asmáticos no deben hacer ejercicio
Los asmáticos pueden y deben hacer ejercicio. Es importante que encuentren los tipos de ejercicio con los que se sientan más cómodos, así como el mejor lugar y momento para realizarlos.
Mito 5) No es que muchas personas se vean afectadas por el asma
Según el Centro Nacional de Estadísticas de Salud (2002), 20 millones de personas sufren de asma en los EE. UU. El asma puede poner en peligro la vida, ya que se cobró la vida de aproximadamente 4.261 muertes en 2002. Los investigadores no tienen claro si esto se debe a una atención preventiva inadecuada, crónica uso excesivo de medicamentos para el asma, o una combinación de ambos factores.
Fin

Referencias:
Collins, C. (1998). Yoga: intuición, medicina preventiva y tratamiento. Revista de enfermería obstétrica, ginecológica y neonatal, 27 (5) 563-568.

Gallego, J., Nsegbe, E. y Durand, E. (2001). Aprendizaje en control respiratorio. Modificación de comportamiento, 25 (4) 495-512.

Guz, A. (1997). Cerebro, respiración y disnea. Fisiología de la respiración. 109, 197-204.

Jerath, R., Edry J.W, Barnes, V.A. y Jerath, V. (2006). Fisiología de la respiración pranayámica prolongada: los elementos respiratorios neurales pueden proporcionar un mecanismo que explique cómo la respiración profunda lenta cambia el sistema nervioso autónomo. Hipótesis médica, 67, 566-571.

Centro Nacional de Estadísticas de Salud. (2002). Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. Centros de Control y Prevención de Enfermedades.
http://www.cdc.gov/nchs/products/pubs/pubd/hestats/asthma/asthma.htm

Pal, G.K. Velkumary, S. y Madanmohan. (2004). Efecto de la práctica a corto plazo de ejercicios de respiración sobre las funciones autónomas en voluntarios humanos normales. Revista India de Investigación Médica, 120, 115-121.

Repich, D. (2002). Superar las preocupaciones sobre la respiración. Instituto Nacional de Ansiedad y Estrés, Inc.

Ritz, T. y Roth, W.T. (2003). Intervención conductual en el asma. Modificación de comportamiento. 27 (5), 710-730.

Sovik, R. (2000). La ciencia de la respiración & # 150 La visión yóguica. Progress in Brain Research, 122 (Capítulo 34), 491-505.


Sistema respiratorio humano

Estructura del sistema respiratorio humano

Cavidades nasales y bucales:

  • Boca y áreas internas de la nariz.
  • Función para calentar y humedecer el aire que ingresa a los pulmones.
  • La mucosidad y los pelos pequeños filtran el aire y luego transportan la mucosidad cargada de suciedad a la faringe donde se ingiere.

Faringe (garganta):

  • Área entre el esófago y la tráquea (tráquea)
  • La faringe tiene un esfínter (epiglotis) que se cierra sobre la abertura de la tráquea (glotis) que evita que los alimentos viajen hacia la tráquea.

Glotis:

Epiglotis:

  • Esfínter que se cierra sobre la glotis para evitar que los alimentos entren en la tráquea durante la deglución.
  • La deglución hace que las cuerdas vocales tiren de la glotis y la laringe hacia arriba, cerrando así la epiglotis sobre la glotis.

Laringe (laringe):

  • Hecho de cartílago y se asienta sobre la tráquea.
  • Tres funciones:
    • Produce sonido
    • Controla el flujo de aire dentro y fuera de la tráquea.
    • Dirige la comida hacia el esófago

    Tráquea (tráquea):

    • Dirige el aire inhalado a los pulmones.
    • Contiene anillos de cartílago en forma de C que mantienen la tráquea abierta
    • Los cilios de la tráquea transportan moco cargado de suciedad por la faringe

    Bronquios:

    • Dos divisiones de la tráquea
    • Dirige el aire a cada pulmón
    • Apoyado por cartílago

    Bronquiolos:

    • Diminutas divisiones de los bronquios.
    • Pasos de aire de menos de 1 mm de diámetro
    • No soportado por cartílago

    Pulmones:

    • Compuesto de tejido esponjoso y elástico que se expande fácilmente durante la inhalación y retrocede rápidamente cuando se produce la exhalación.

    Membranas pleurales:

    • Un par delgado de membranas que cubren y separan los pulmones de otros órganos, como el corazón.
    • Los pulmones están pegados a la caja torácica y el diafragma por el líquido pleural (piense en una capa de agua entre una mesa y un trozo de vidrio y lo difícil que es levantarlo de la mesa).

    Caja torácica:

    • Compuesto por 12 vértebras torácicas, 12 costillas y el esternón
      • Los primeros 7 pares se denominan costillas & # 8216true & # 8217 (porque se adhieren directamente al esternón)
      • Los siguientes 3 pares se denominan costillas & # 8216false & # 8217 (porque solo están unidas al esternón por el cartílago)
      • Los 2 pares finales se denominan costillas & # 8216 flotantes & # 8217 (porque no se adhieren al esternón en absoluto)

      Alvéolos:

      • Pequeños sacos de aire al final de los bronquiolos donde se produce el intercambio de gases
      • Las paredes de los alvéolos tienen solo 1 celda de grosor para maximizar la difusión.
      • Cada alvéolo tiene una rica red de capilares sanguíneos que lo rodean.
      • Existen

      Características esenciales de los alvéolos y capilares

      • Los alvéolos son numerosos
      • Los alvéolos tienen una rica red de capilares sanguíneos cercanos
      • Los alvéolos tienen paredes de solo una celda de espesor
      • La superficie de los alvéolos está húmeda
      • Las paredes de los alvéolos son elásticas
      • Los capilares que rodean cada alvéolo tienen paredes de solo una célula de espesor.

      Física

      Este curso proporciona una introducción a la anatomía humana y los sistemas corporales. Las leyes de la física se utilizan para explicar varias funciones corporales, incluida la mecánica de los músculos y los movimientos corporales, la mecánica de los fluidos del flujo de sangre y aire, las propiedades auditivas y acústicas de los oídos, la óptica de la visión, el calor y la energía, la acústica y la señalización eléctrica. Se exploran los efectos de varios fenómenos ambientales en el cuerpo e incluyen discusiones sobre el comportamiento del cuerpo en un ambiente de baja gravedad (por ejemplo, en el espacio).

      • Anatomía básica del cuerpo humano.
      • Terminología, modelado y medición
      • Energía, calor, trabajo y poder del cuerpo.
      • Músculo y fuerzas
      • Física del esqueleto
      • Presión en el cuerpo
      • Física de los pulmones y la respiración.
      • Física del sistema cardiovascular
      • Señales eléctricas del cuerpo
      • Sonido y habla
      • Física del oído y la audición
      • Física de los ojos y la visión.
      • Cuerpo humano en el espacio y la microgravedad.

      La evaluación del curso se llevará a cabo de la siguiente manera:

      Examen final

      Un examen final escrito de 2 horas 60%

      Una prueba en curso de 1 hora 20%

      Cuatro tareas calificadas (igualmente ponderadas) 20%

      Se espera que los estudiantes satisfagan a los examinadores en ambos componentes.

      Al final del curso, los estudiantes deberían poder:

      • describir los sistemas musculoesquelético y cardiovascular del cuerpo humano
      • Aplicar los principios de la física para explicar la biomecánica del cuerpo.
      • utilizar cantidades físicas para explicar el funcionamiento de los sistemas cardiovascular y pulmonar
      • Analizar el sistema de conducción eléctrica de los nervios, el cerebro y el corazón.
      • Explicar cómo la física influye en las funciones del sistema visual y auditivo.
      • Resolver problemas conceptuales y numéricos básicos del cuerpo humano relacionados con la energía, el trabajo, la aceleración, las fuerzas, la electricidad, el magnetismo, el sonido, la óptica y la física moderna.
      • Describir los efectos del vuelo espacial y la microgravedad en el cuerpo humano.

      Herman, I.P. (2007), Física del cuerpo humano, Springer. ISBN: 978-3540296034

      Muy recomendable

      Cameron, J. R., Skofronick, J. G. y Grant, R. M. (1999), Physics of the Body, Medical Physics Publishing, 2nd Ed., ISBN: 978-0944838914

      Davidovits, P., (2008), Física en biología y medicina, tercera edición, Elsevier / Academic Press, ISBN: 978-0123694119

      Recomendado

      Patton, K. y Thibodeau, G., (2009), Anthony's Textbook of Anatomy & amp Physiology, 19ª edición, Mosby. ISBN: 978-0323055390


      Contenido

      Los pulmones no son capaces de inflarse por sí mismos y se expandirán solo cuando haya un aumento en el volumen de la cavidad torácica. [5] [6] En los seres humanos, como en los otros mamíferos, esto se logra principalmente mediante la contracción del diafragma, pero también mediante la contracción de los músculos intercostales que tiran de la caja torácica hacia arriba y hacia afuera, como se muestra en los diagramas de la Derecha. [7] Durante la inhalación enérgica (Figura de la derecha), los músculos accesorios de la inhalación, que conectan las costillas y el esternón con las vértebras cervicales y la base del cráneo, en muchos casos a través de una unión intermedia a las clavículas, exageran el mango de la bomba y Movimientos del asa del balde (ver ilustraciones a la izquierda), provocando un mayor cambio en el volumen de la cavidad torácica. [7] Durante la exhalación (exhalación), en reposo, todos los músculos de la inhalación se relajan, devolviendo el pecho y el abdomen a una posición llamada "posición de reposo", que está determinada por su elasticidad anatómica. [7] En este punto, los pulmones contienen la capacidad residual funcional de aire, que, en el ser humano adulto, tiene un volumen de aproximadamente 2,5 a 3,0 litros. [7]

      During heavy breathing (hyperpnea) as, for instance, during exercise, exhalation is brought about by relaxation of all the muscles of inhalation, (in the same way as at rest), but, in addition, the abdominal muscles, instead of being passive, now contract strongly causing the rib cage to be pulled downwards (front and sides). [7] This not only decreases the size of the rib cage but also pushes the abdominal organs upwards against the diaphragm which consequently bulges deeply into the thorax. The end-exhalatory lung volume is now less air than the resting "functional residual capacity". [7] However, in a normal mammal, the lungs cannot be emptied completely. In an adult human, there is always still at least one liter of residual air left in the lungs after maximum exhalation. [7]

      Diaphragmatic breathing causes the abdomen to rhythmically bulge out and fall back. It is, therefore, often referred to as "abdominal breathing". These terms are often used interchangeably because they describe the same action.

      When the accessory muscles of inhalation are activated, especially during labored breathing, the clavicles are pulled upwards, as explained above. This external manifestation of the use of the accessory muscles of inhalation is sometimes referred to as clavicular breathing, seen especially during asthma attacks and in people with chronic obstructive pulmonary disease.

      Upper airways

      Ideally, air is breathed first out and secondly in through the nose. The nasal cavities (between the nostrils and the pharynx) are quite narrow, firstly by being divided in two by the nasal septum, and secondly by lateral walls that have several longitudinal folds, or shelves, called nasal conchae, [8] thus exposing a large area of nasal mucous membrane to the air as it is inhaled (and exhaled). This causes the inhaled air to take up moisture from the wet mucus, and warmth from the underlying blood vessels, so that the air is very nearly saturated with water vapor and is at almost body temperature by the time it reaches the larynx. [7] Part of this moisture and heat is recaptured as the exhaled air moves out over the partially dried-out, cooled mucus in the nasal passages, during exhalation. The sticky mucus also traps much of the particulate matter that is breathed in, preventing it from reaching the lungs. [7] [8]

      Lower airways

      The anatomy of a typical mammalian respiratory system, below the structures normally listed among the "upper airways" (the nasal cavities, the pharynx, and larynx), is often described as a árbol respiratorio o tracheobronchial tree (figure on the left). Larger airways give rise to branches that are slightly narrower, but more numerous than the "trunk" airway that gives rise to the branches. The human respiratory tree may consist of, on average, 23 such branchings into progressively smaller airways, while the respiratory tree of the mouse has up to 13 such branchings. Proximal divisions (those closest to the top of the tree, such as the trachea and bronchi) function mainly to transmit air to the lower airways. Later divisions such as the respiratory bronchioles, alveolar ducts and alveoli are specialized for gas exchange. [7] [9]

      The trachea and the first portions of the main bronchi are outside the lungs. The rest of the "tree" branches within the lungs, and ultimately extends to every part of the lungs.

      The alveoli are the blind-ended terminals of the "tree", meaning that any air that enters them has to exit the same way it came. A system such as this creates dead space, a term for the volume of air that fills the airways at the end of inhalation, and is breathed out, unchanged, during the next exhalation, never having reached the alveoli. Similarly, the dead space is filled with alveolar air at the end of exhalation, which is the first air to breathed back into the alveoli during inhalation, before any fresh air which follows after it. The dead space volume of a typical adult human is about 150 ml.

      The primary purpose of breathing is to refresh air in the alveoli so that gas exchange can take place in the blood. The equilibration of the partial pressures of the gases in the alveolar blood and the alveolar air occurs by diffusion. After exhaling, adult human lungs still contain 2.5–3 L of air, their functional residual capacity or FRC. On inhalation, only about 350 mL of new, warm, moistened atmospheric air is brought in and is well mixed with the FRC. Consequently, the gas composition of the FRC changes very little during the breathing cycle. This means that the pulmonary, capillary blood always equilibrates with a relatively constant air composition in the lungs and the diffusion rate with arterial blood gases remains equally constant with each breath. Body tissues are therefore not exposed to large swings in oxygen and carbon dioxide tensions in the blood caused by the breathing cycle, and the peripheral and central chemoreceptors measure only gradual changes in dissolved gases. Thus the homeostatic control of the breathing rate depends only on the partial pressures of oxygen and carbon dioxide in the arterial blood, which then also maintains a constant pH of the blood. [7]

      The rate and depth of breathing is automatically controlled by the respiratory centers that receive information from the peripheral and central chemoreceptors. These chemoreceptors continuously monitor the partial pressures of carbon dioxide and oxygen in the arterial blood. The first of these sensors are the central chemoreceptors on the surface of the medulla oblongata of the brain stem which are particularly sensitive to pH as well as the partial pressure of carbon dioxide in the blood and cerebrospinal fluid. [7] The second group of sensors measure the partial pressure of oxygen in the arterial blood. Together the latter are known as the peripheral chemoreceptors, and are situated in the aortic and carotid bodies. [7] Information from all of these chemoreceptors is conveyed to the respiratory centers in the pons and medulla oblongata, which responds to fluctuations in the partial pressures of carbon dioxide and oxygen in the arterial blood by adjusting the rate and depth of breathing, in such a way as to restore the partial pressure of carbon dioxide to 5.3 kPa (40 mm Hg), the pH to 7.4 and, to a lesser extent, the partial pressure of oxygen to 13 kPa (100 mm Hg). [7] For example, exercise increases the production of carbon dioxide by the active muscles. This carbon dioxide diffuses into the venous blood and ultimately raises the partial pressure of carbon dioxide in the arterial blood. This is immediately sensed by the carbon dioxide chemoreceptors on the brain stem. The respiratory centers respond to this information by causing the rate and depth of breathing to increase to such an extent that the partial pressures of carbon dioxide and oxygen in the arterial blood return almost immediately to the same levels as at rest. The respiratory centers communicate with the muscles of breathing via motor nerves, of which the phrenic nerves, which innervate the diaphragm, are probably the most important. [7]

      Automatic breathing can be overridden to a limited extent by simple choice, or to facilitate swimming, speech, singing or other vocal training. It is impossible to suppress the urge to breathe to the point of hypoxia but training can increase the ability to hold one's breath. Conscious breathing practices have been shown to promote relaxation and stress relief but have not been proven to have any other health benefits. [10]

      Other automatic breathing control reflexes also exist. Submersion, particularly of the face, in cold water, triggers a response called the diving reflex. [11] [12] This has the initial result of shutting down the airways against the influx of water. The metabolic rate slows right down. This is coupled with intense vasoconstriction of the arteries to the limbs and abdominal viscera, reserving the oxygen that is in blood and lungs at the beginning of the dive almost exclusively for the heart and the brain. [11] The diving reflex is an often-used response in animals that routinely need to dive, such as penguins, seals and whales. [13] [14] It is also more effective in very young infants and children than in adults. [15]

      Inhaled air is by volume 78% nitrogen, 20.95% oxygen and small amounts of other gases including argon, carbon dioxide, neon, helium, and hydrogen. [dieciséis]

      The gas exhaled is 4% to 5% by volume of carbon dioxide, about a 100 fold increase over the inhaled amount. The volume of oxygen is reduced by a small amount, 4% to 5%, compared to the oxygen inhaled. The typical composition is: [17]

      • 5.0–6.3% water vapor
      • 79% nitrogen [18]
      • 13.6–16.0% oxygen
      • 4.0–5.3% carbon dioxide
      • 1% argon (ppm) of hydrogen, from the metabolic activity of microorganisms in the large intestine. [19]
      • ppm of carbon monoxide from degradation of heme proteins.
      • 1 ppm of ammonia.
      • Trace many hundreds of volatile organic compounds especially isoprene and acetone. The presence of certain organic compounds indicate disease. [20][21]

      In addition to air, underwater divers practicing technical diving may breathe oxygen-rich, oxygen-depleted or helium-rich breathing gas mixtures. Oxygen and analgesic gases are sometimes given to patients under medical care. The atmosphere in space suits is pure oxygen. However, this is kept at around 20% of Earthbound atmospheric pressure to regulate the rate of inspiration. [ cita necesaria ]

      Breathing at altitude

      Atmospheric pressure decreases with the height above sea level (altitude) and since the alveoli are open to the outside air through the open airways, the pressure in the lungs also decreases at the same rate with altitude. At altitude, a pressure differential is still required to drive air into and out of the lungs as it is at sea level. The mechanism for breathing at altitude is essentially identical to breathing at sea level but with the following differences:

      The atmospheric pressure decreases exponentially with altitude, roughly halving with every 5,500 metres (18,000 ft) rise in altitude. [22] The composition of atmospheric air is, however, almost constant below 80 km, as a result of the continuous mixing effect of the weather. [23] The concentration of oxygen in the air (mmols O2 per liter of air) therefore decreases at the same rate as the atmospheric pressure. [23] At sea level, where the ambient pressure is about 100 kPa, oxygen contributes 21% of the atmosphere and the partial pressure of oxygen ( PAGO2 ) is 21 kPa (i.e. 21% of 100 kPa). At the summit of Mount Everest, 8,848 metres (29,029 ft), where the total atmospheric pressure is 33.7 kPa, oxygen still contributes 21% of the atmosphere but its partial pressure is only 7.1 kPa (i.e. 21% of 33.7 kPa = 7.1 kPa). [23] Therefore, a greater volume of air must be inhaled at altitude than at sea level in order to breathe in the same amount of oxygen in a given period.

      During inhalation, air is warmed and saturated with water vapor as it passes through the nose and pharynx before it enters the alveoli. los saturado vapor pressure of water is dependent only on temperature at a body core temperature of 37 °C it is 6.3 kPa (47.0 mmHg), regardless of any other influences, including altitude. [24] Consequently, at sea level, the traqueal air (immediately before the inhaled air enters the alveoli) consists of: water vapor ( PAGH2O = 6.3 kPa), nitrogen ( PAGnorte2 = 74.0 kPa), oxygen ( PAGO2 = 19.7 kPa) and trace amounts of carbon dioxide and other gases, a total of 100 kPa. In dry air, the PAGO2 at sea level is 21.0 kPa, compared to a PAGO2 of 19.7 kPa in the tracheal air (21% of [100 – 6.3] = 19.7 kPa). At the summit of Mount Everest tracheal air has a total pressure of 33.7 kPa, of which 6.3 kPa is water vapor, reducing the PAGO2 in the tracheal air to 5.8 kPa (21% of [33.7 – 6.3] = 5.8 kPa), beyond what is accounted for by a reduction of atmospheric pressure alone (7.1 kPa).

      The pressure gradient forcing air into the lungs during inhalation is also reduced by altitude. Doubling the volume of the lungs halves the pressure in the lungs at any altitude. Having the sea level air pressure (100 kPa) results in a pressure gradient of 50 kPa but doing the same at 5500 m, where the atmospheric pressure is 50 kPa, a doubling of the volume of the lungs results in a pressure gradient of the only 25 kPa. In practice, because we breathe in a gentle, cyclical manner that generates pressure gradients of only 2–3 kPa, this has little effect on the actual rate of inflow into the lungs and is easily compensated for by breathing slightly deeper. [25] [26] The lower viscosity of air at altitude allows air to flow more easily and this also helps compensate for any loss of pressure gradient.

      All of the above effects of low atmospheric pressure on breathing are normally accommodated by increasing the respiratory minute volume (the volume of air breathed in — o out — per minute), and the mechanism for doing this is automatic. The exact increase required is determined by the respiratory gases homeostatic mechanism, which regulates the arterial PAGO2 y PAGCO2 . This homeostatic mechanism prioritizes the regulation of the arterial PAGCO2 over that of oxygen at sea level. That is to say, at sea level the arterial PAGCO2 is maintained at very close to 5.3 kPa (or 40 mmHg) under a wide range of circumstances, at the expense of the arterial PAGO2 , which is allowed to vary within a very wide range of values, before eliciting a corrective ventilatory response. However, when the atmospheric pressure (and therefore the atmospheric PAGO2 ) falls to below 75% of its value at sea level, oxygen homeostasis is given priority over carbon dioxide homeostasis. This switch-over occurs at an elevation of about 2,500 metres (8,200 ft). If this switch occurs relatively abruptly, the hyperventilation at high altitude will cause a severe fall in the arterial PAGCO2 with a consequent rise in the pH of the arterial plasma leading to respiratory alkalosis. This is one contributor to high altitude sickness. On the other hand, if the switch to oxygen homeostasis is incomplete, then hypoxia may complicate the clinical picture with potentially fatal results.

      Breathing at depth

      Pressure increases with the depth of water at the rate of about one atmosphere — slightly more than 100 kPa, or one bar, for every 10 meters. Air breathed underwater by divers is at the ambient pressure of the surrounding water and this has a complex range of physiological and biochemical implications. If not properly managed, breathing compressed gasses underwater may lead to several diving disorders which include pulmonary barotrauma, decompression sickness, nitrogen narcosis, and oxygen toxicity. The effects of breathing gasses under pressure are further complicated by the use of one or more special gas mixtures.

      Air is provided by a diving regulator, which reduces the high pressure in a diving cylinder to the ambient pressure. The breathing performance of regulators is a factor when choosing a suitable regulator for the type of diving to be undertaken. It is desirable that breathing from a regulator requires low effort even when supplying large amounts of air. It is also recommended that it supplies air smoothly without any sudden changes in resistance while inhaling or exhaling. In the graph, right, note the initial spike in pressure on exhaling to open the exhaust valve and that the initial drop in pressure on inhaling is soon overcome as the Venturi effect designed into the regulator to allow an easy draw of air. Many regulators have an adjustment to change the ease of inhaling so that breathing is effortless.

      Breathing Patterns
      Graph showing normal as well as different kinds of pathological breathing patterns.

      Other breathing disorders include shortness of breath (dyspnea), stridor, apnea, sleep apnea (most commonly obstructive sleep apnea), mouth breathing, and snoring. Many conditions are associated with obstructed airways. Hypopnea refers to overly shallow breathing hyperpnea refers to fast and deep breathing brought on by a demand for more oxygen, as for example by exercise. The terms hypoventilation and hyperventilation also refer to shallow breathing and fast and deep breathing respectively, but under inappropriate circumstances or disease. However, this distinction (between, for instance, hyperpnea and hyperventilation) is not always adhered to, so that these terms are frequently used interchangeably. [27]

      A range of breath tests can be used to diagnose diseases such as dietary intolerances. A rhinomanometer uses acoustic technology to examine the air flow through the nasal passages. [28]

      The word "spirit" comes from the Latin spiritus, meaning breath. Historically, breath has often been considered in terms of the concept of life force. The Hebrew Bible refers to God breathing the breath of life into clay to make Adam a living soul (nephesh). It also refers to the breath as returning to God when a mortal dies. The terms spirit, prana, the Polynesian mana, the Hebrew ruach and the psyche in psychology are related to the concept of breath. [29]

      In T'ai chi, aerobic exercise is combined with breathing exercises to strengthen the diaphragm muscles, improve posture and make better use of the body's qi. Different forms of meditation, and yoga advocate various breathing methods. A form of Buddhist meditation called anapanasati meaning mindfulness of breath was first introduced by Buddha. Breathing disciplines are incorporated into meditation, certain forms of yoga such as pranayama, and the Buteyko method as a treatment for asthma and other conditions. [30]

      In music, some wind instrument players use a technique called circular breathing. Singers also rely on breath control.

      Common cultural expressions related to breathing include: "to catch my breath", "took my breath away", "inspiration", "to expire", "get my breath back".

      Breathing and mood

      Certain breathing patterns have a tendency to occur with certain moods. Due to this relationship, practitioners of various disciplines consider that they can encourage the occurrence of a particular mood by adopting the breathing pattern that it most commonly occurs in conjunction with. For instance, and perhaps the most common recommendation is that deeper breathing which utilizes the diaphragm and abdomen more can encourage relaxation. [10] Practitioners of different disciplines often interpret the importance of breathing regulation and its perceived influence on mood in different ways. Buddhists may consider that it helps precipitate a sense of inner-peace, holistic healers that it encourages an overall state of health [31] and business advisers that it provides relief from work-based stress.

      Breathing and physical exercise

      During physical exercise, a deeper breathing pattern is adapted to facilitate greater oxygen absorption. An additional reason for the adoption of a deeper breathing pattern is to strengthen the body's core. During the process of deep breathing, the thoracic diaphragm adopts a lower position in the core and this helps to generate intra-abdominal pressure which strengthens the lumbar spine. [32] Typically, this allows for more powerful physical movements to be performed. As such, it is frequently recommended when lifting heavy weights to take a deep breath or adopt a deeper breathing pattern.


      Biology PowerPoints

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      2 respuestas 2

      Breathing is controlled by both the Autonomic nervous system and the voluntary nervous system. You see this in instances where our breath rate increases in flight or fight situations glide to the secretion of Adrenaline and also when we intentionally increase the breathing rate when undergoing high levels of activity. This is due to the fact that the involuntary aspect of breathing is controlled by the medulla oblongata and the voluntary aspect s controlled by the cerebral cortex. The fact that it is controlled by skeletal muscles has nothing to do with how it is innervated. For example, Cardiac muscles are innervated by both the hearts own conducting system and by the Autonomic nervous system. If you're wondering why the skeletal muscles dont get fatigued, it's because there is a small but significant rest period between each Breathing cycle (inhalation and exhalation). Therefore the skeletal muscles have a rest period. However if a high rate of breathing does occur for a sustained period, they will fatigue and that's why you get cramps after a marathon or a sprint.

      I would argue that the problem here is more semantic than biological. We artificially classify processes into "voluntary" and "involuntary", but the reality is much more complicated. For example, is walking voluntary or involuntary? Well, if I decide to go walking, it may initially be voluntarily, but when I am walking, I am doing very little in the way of thinking about walking. Breathing is much the same way. There is BOTH a degree of conscious control from the cortex, and a basal regulatory system in the brain stem that keeps things going below conscious perception. Another way to look at this is that the conscious control from the cortex modulates the medulla based breathing system.


      Ver el vídeo: Ventilación mecánica. Fisiología y anatomía respiratoria. Dr. Samaniego (Diciembre 2021).