كيف يرتبط قانون بويل بالتنفس؟

كيف يرتبط قانون بويل بالتنفس؟
Anonim

التجويف الصدري الذي يحمل رئتيك ثابت إلى حد ما لأن القفص الصدري غير مرن ولا توجد عضلات لتحريك الضلوع. ومع ذلك ، عند قاعدة القفص الصدري توجد عضلة مسطحة كبيرة تسمى الحجاب الحاجز الذي يفصل التجويف الصدري عن تجويف البطن.

عندما يرتاح الحجاب الحاجز ، يتم ضغط العضلات إلى أعلى مما يقلل من حجم التجويف الصدري مما يزيد من الضغط داخل المساحة المضغوطة حديث ا ويخلق مضخة تجبر جزيئات الهواء من الرئتين على السير في القصبات الهوائية إلى القصبات الهوائية والقصبة الهوائية والحنجرة البلعوم والخروج من الجسم من خلال الممرات الأنفية أو الفم إذا كنت تقف فكي الركود وفتح الفم مثل Neandrathal.

عندما تنقبض الحجاب الحاجز فإنها تسحب نحو الأسفل نحو تجويف البطن وتوسع حجم التجويف الصدري. هذا بدوره يقلل الضغط في الرئتين ويخلق مساحة فارغة والتي تشكل فراغ. هذا الانخفاض في الضغط يسحب الهواء إلى الرئتين. يمكن أن يدخل هذا الهواء إلى الجهاز التنفسي من تجاويف الأنف أو الفك المفترس المفتوح الفكي ، إلى البلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية والقصبات الهوائية والقصيبات الهوائية وفي الحويصلات الهوائية لنشر الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.

إن العلاقة العكسية لضغط وحجم قانون بويل هي التي تنشئ المضخة - النشاط الفراغي الذي يسمح لنا بالتنفس.

SMARTERTEACHER

يوتيوب فيديو من SoCoolScienceShow

أعتقد أن شرح التنفس غير صحيح.

قانون بويلز: P1V1 = P2V2

"لكتلة ثابتة من الغاز المغلقة عند درجة حرارة ثابتة ، يبقى إنتاج الضغط والحجم ثابت ا."

هذا لا ينطبق على التنفس غير الضغط. هذا ينطبق فقط على المساحات المغلقة تغيير حجم. عندما يكون المكبس في المحرك على ضغط الضغط - (أي الصمامات مغلقة) ، ينطبق قانون Boyles.

المكان الوحيد الذي يسري فيه قانون بويلز فيما يتعلق بالتنفس هو التجويف الجنبي المحاط وبالتالي يتعرض لتغيرات في الضغط / الحجم مع اتساع الرئتين وتقلصهما.

في الراحة ، تجربة الرئتين تدفق السائل مع زيادة حجم / تناقص الحجم ، ولكن لأنها مفتوحة للجو ثابت هناك تغييرات تدفق / كتلة لا تغيرات ضغط / حجم في الطريقة التي ينص عليها قانون بويلز.

بالون يتصاعد في الجو ويتوسع هو مثال على قانون بويلز لأن البالون مغلق.

لا يوجد تدفق الغاز داخل أو خارج..

انظر الرابط هنا:

إليكم مثالا جيد ا وجدته على قانون بويل والضغوط الداخلية والداخلية أثناء التنفس.

لذلك ، دعنا نقول أننا نبدأ مع حجم الرئة من 2400 مل - وهذا ما يسمى القدرة المتبقية functual ، و الضغط داخل الرئة يساوي الضغط الجوي - 760 مم زئبق. الآن أ 500 مل يؤخذ في التنفس ، والتي سوف تصل إلى حجم الرئتين 2900 مل.

إذا قمت بإعداد المعادلة لقانون بويل ، فستكون لديك

# P_1V_1 = P_2V_2 #، أين

# # V_1 - الحجم الأولي للرئتين ؛

# # P_1 - الضغط الأولي داخل الرئة ؛

# # V_2 - حجم الرئتين بعد 500 مل يؤخذ في التنفس.

حل ل # # P_2، الضغط داخل الرئة بعد الإلهام ، ستحصل عليه

# P_2 = V_1 / V_2 * P_1 = "2400 مل" / ((2400 + 500) "مليلتر") * "760 مم زئبق" = "629 مم زئبق" #

زيادة في الحجم ، انخفاض في الضغط. الفرق المحسوب بين # # P_1 و # # P_2 سيكون

#DeltaP = 760 - 629 = "131 مم زئبق" #

ومع ذلك ، هذا ليس ما يقاس. الانخفاض الفعلي في الضغط هو تقريبا 1 مم زئبقوذلك حتى يتساوى الضغط مع الضغط الجوي مرة أخرى.

لذلك ، يتم توسيع الحجم ، وانخفاض الضغط ويبدأ الهواء بالتدفق إلى الرئتين ؛ لكن انخفاض الضغط داخل الرئة ليس في مكان قريب من القيمة التي كان يمكن أن يعطيها مغلق النظام.