การหายใจ

           การหายใจเข้า (inspiration) และการหายใจออก (expiration) รวมเรียกว่าการหายใจเข้าออก (breathing) โดยมีกล้ามเนื้อกระบังลม กระดูกซี่โครง กล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านนอกและกล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านในเป็นตัวกระทำการหายใจที่เกิดจากกล้ามเนื้อกระบังลมเรียกว่า การหายใจส่วนท้อง (abdominal breathing) ซึ่งมีความสำคัญประมาณร้อยละ 75 และการหายใจซึ่งเกิดจากกระดูกซี่โครงและกล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงด้านนอก เรียกว่าการหายใจส่วนอก (chest breathing) ซึ่งมีความสำคัญประมาณร้อยละ 25 การหายใจส่วนท้องและการหายใจส่วนอกนี้จะทำงานร่วมกันทำให้เกิดการหายใจเข้าและการหายใจออกอย่างสม่ำเสมอ เมื่อกล้ามเนื้อกระบังลมและกล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านนอกหดตัวทำให้ทรวงอกและปอดขยายตัวขึ้น ปริมาตรภายในกล่องเพิ่มขึ้นดังนั้นความดันภายในกล่องจึงลดลงและต่ำกว่าความดันบรรยากาศภายนอกอากาศภายนอกจึงเคลื่อนตัวเข้าสู่ปอดจนทำให้ความดันภายนอกและความดันภายในปอดเท่ากันแล้วอากาศก็จะไม่เข้าสู่ปอดอีกเรียกว่า การหายใจเข้า (inspiration)เมื่อกล้ามเนื้อกระบังลมและกล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านนอกคลายตัวลงทำให้ปอดและทรวงอกมีขนาดเล็กลงปริมาตรของอากาศในปอดจึงลดลงด้วยทำให้ความดันภายในปอดสูงกว่าบรรยากาศภายนอกอากาศจึงเคลื่อนที่ออกจากปอดจนความดันในปอดลดลงเท่ากับความดันภายนอกอากาศก็จะหยุดการเคลื่อนที่ซึ่งเรียกว่า การหายใจออก (expiration)การหายใจเข้าและการหายใจออกนี้ จะเกิดสลับกันอยู่เสมอ ในสภาพปกติผู้ใหญ่หายใจประมาณ 15 ครั้งต่อนาทีส่วนในเด็กมีอัตราการหายใจสูงกว่าผู้ใหญ่เล็กน้อยในขณะที่ร่างกายเหนื่อยเนื่องจากการทำงานหรือเล่นกีฬาอย่างหนักอัตราการหายใจจะสูงกว่านี้มาก   ขณะที่หายใจแบบปกติธรรมดาจะใช้พลังงานประมาณร้อยละ 2-3 ของพลังงานที่ร่างกายใช้ทั้งหมดและขณะที่มีการออกกำลังกายทำให้ร่างกายใช้พลังงานมากขึ้นและพลังงานที่ใช้ในการหายใจก็เพิ่มขึ้นด้วยโดยเพิ่มเป็นร้อยละ 3-5 ของพลังงานที่ใช้ในขณะนั้นทั้งหมด แต่ในสภาวะที่เป็นโรคของระบบทางเดินหายใจเช่น โรคหอบหืดหรือเกิดจากการลดความยืดหยุ่นของปอดลงทำให้มีการใช้พลังงานในการหายใจเพิ่มมากขึ้นเป็น 1 ใน 3 ของพลังงานที่สร้างได้หรือเกือบทั้งหมดของพลังงานที่สร้างได้ในกรณีอาการรุนแรง
                ปริมาตรของอากาศที่เราหายใจเข้าออกแต่ละครั้งประมาณ 500 cm3 (Tidal air) เข้าถึงถุงลมประมาณ 350 cm3 อีก 150 cm3 จะอยู่ตามทางเดินอากาศถ้าเราสูดลมหายใจเข้าเต็มที่จะรับอากาศเข้าได้อีก 1,500 cm3 ดังนั้นรวมอากาศที่เราหายใจเข้าทั้งหมดเต็มที่เท่ากับ 2,000 cm3 ซึ่งจะเท่ากับอากาศที่เราหายใจออกทั้งหมด ปอดจะยังมีอากาศค้างอยู่ภายในประมาณ 1,000-1,500 cm3 เป็นอากาศที่เราไม่สามารถทำให้ออกมาได้อีก เรียกว่า Residual air ดังนั้นความจุของปอดทั้งหมดจึงประมาณ 4,500-5,000 cm3 ทั้งนี้จะแตกต่างกันไปตามสภาพของร่างกาย (คนไทยประมาณ 3,500-4,000 cm3)
                เครื่องมือที่ใช้ในการวัดปริมาตรของลมหายใจเข้าและออกเรียกว่า มาตรอากาศหรือสปิโรมิเตอร์ (Spirometer)วัดได้โดยให้ผู้ถูกวัดหายใจทางปากผ่านท่อยางที่ต่อกับเครื่องมือตามปกติอากาศเข้าและออกจากปอดแต่ละครั้งประมาณ 500 cm3 แต่จริงๆแล้วปอดมีความจุมากกว่านี้ เพราะเราไม่สามารถนำอากาศเข้าสู่ปอดได้ทั้งหมดแต่ได้เพียงเกือบเต็มปอดเท่านั้นคนที่ออกกำลังกายเสมอจะสูดลมหายใจเข้าเต็มที่ได้มากกว่าคนปกติเพราะกล้ามเนื้อที่ใช้ในการสูดลมหายใจทำงานได้ดีปริมาตรลมหายใจจึงใกล้เคียงกับความจุของปอดมากขึ้นทำให้คนพวกนี้เหนื่อยช้ากว่าคนทั่วไปด้วย