กฎหมายของ Boyle เกี่ยวข้องกับการหายใจอย่างไร

กฎหมายของ Boyle เกี่ยวข้องกับการหายใจอย่างไร
Anonim

ช่องอกที่เก็บปอดของคุณค่อนข้างคงที่เนื่องจากกรงซี่โครงไม่ยืดหยุ่นและไม่มีกล้ามเนื้อในการเคลื่อนย้ายกระดูกซี่โครง อย่างไรก็ตามที่ฐานของกระดูกซี่โครงเป็นกล้ามเนื้อแบนขนาดใหญ่ที่เรียกว่าไดอะแฟรมที่แยกช่องทรวงอกจากช่องท้อง

เมื่อไดอะแฟรมผ่อนคลายกล้ามเนื้อถูกบีบอัดขึ้นซึ่งจะช่วยลดปริมาณของช่องอกทรวงอกเพิ่มความดันภายในพื้นที่ที่ถูกบีบอัดใหม่และสร้างปั๊มที่บังคับโมเลกุลของอากาศจากปอดเพื่อเดินทางขึ้นหลอดลมสู่หลอดลม, หลอดลม, กล่องเสียงและ คอหอยและออกจากร่างกายผ่านทางจมูกหรือปากหากคุณยืนหย่อนขากรรไกรและเปิดปากเหมือน Neandrathal

เมื่อไดอะแฟรมหดตัวมันจะดึงลงมาทางช่องท้องและขยายปริมาตรของช่องทรวงอก สิ่งนี้จะช่วยลดแรงดันในปอดและสร้างพื้นที่ว่างซึ่งก่อให้เกิดสุญญากาศ การลดความดันนี้จะดึงอากาศเข้าสู่ปอด อากาศนั้นสามารถเข้าสู่ทางเดินหายใจจากโพรงจมูกหรือหย่อนจมูกของคุณกรามปากอ้าปากกว้างเข้าไปในคอหอยกล่องเสียงหลอดลมหลอดลมหลอดลมหลอดลมและอัลเวียเพื่อกระจายออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์

มันเป็นความสัมพันธ์แบบผกผันของความดันและปริมาตรของกฎของบอยล์ที่สร้างกิจกรรมสุญญากาศที่ช่วยให้เราหายใจ

SMARTERTEACHER

วิดีโอ YouTube จาก SoCoolScienceShow

ฉันเชื่อว่าคำอธิบายการหายใจไม่ถูกต้อง

กฎหมาย Boyles: P1V1 = P2V2

"สำหรับมวลคงที่ของ ก๊าซที่ถูกปิดล้อม ที่อุณหภูมิคงที่การผลิตแรงดันและปริมาตรคงที่"

สิ่งนี้ไม่ได้ใช้กับการหายใจแบบไม่ใช้แรงดัน ใช้กับพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงระดับเสียงเท่านั้น เมื่อลูกสูบในเครื่องยนต์อยู่ในจังหวะการบีบอัด - (ปิดวาล์วเช่น) กฎหมาย Boyles ใช้

พื้นที่เดียวที่กฎหมาย Boyles ใช้เกี่ยวกับการหายใจเป็นโพรงเยื่อหุ้มปอดซึ่งล้อมรอบและดังนั้นจึงพบการเปลี่ยนแปลงของความดัน / ปริมาณเมื่อปอดขยายตัวและหดตัว

ในส่วนที่เหลือประสบการณ์ปอด การไหลของของไหล ด้วยปริมาณที่เพิ่มขึ้น / ลดลง แต่เมื่อพวกเขาเปิดให้บรรยากาศคงที่มีการเปลี่ยนแปลงการไหล / มวลไม่เปลี่ยนแปลงแรงดัน / ปริมาณในลักษณะที่กฎหมาย Boyles

บอลลูนลอยขึ้นมาในบรรยากาศและการขยายตัวเป็นตัวอย่างของกฎหมาย Boyles เพราะบอลลูนถูกผนึกไว้

ไม่มีการไหลของก๊าซเข้าหรือออก..

ดูลิงค์ที่นี่:

นี่เป็นตัวอย่างการทำงานที่ดีที่ฉันพบในกฎของ Boyle และแรงกดดันจาก intrapulmonary และ intrapleural ระหว่างการหายใจ

สมมุติว่าเราเริ่มด้วยปริมาตรปอดที่ 2,400 มล - สิ่งนี้เรียกว่าความสามารถในการตกค้างแบบฟังก์ชั่นและ ความดันในปอด เท่ากับความกดอากาศ - 760 มม. ปรอท. ตอนนี้ 500 มิลลิลิตร หายใจเข้าซึ่งจะทำให้ปริมาตรของปอดไปถึง 2,900 มล.

หากคุณตั้งสมการสำหรับกฎของบอยล์คุณจะมี

# P_1V_1 = P_2V_2 #ที่ไหน

# V_1 # - ปริมาณเริ่มต้นของปอด

# P_1 # - ความดันในปอดเริ่มต้น;

# V_2 # - ปริมาตรของปอดหลังจาก 500 มิลลิลิตร ลมหายใจเข้า

การแก้เพื่อ # P_2 #แรงกดดัน intrapulmonary หลังจากแรงบันดาลใจคุณจะได้รับ

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

เพิ่มปริมาณลดความดัน ความแตกต่างที่คำนวณระหว่าง # P_1 # และ # P_2 # อยากจะเป็น

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

อย่างไรก็ตามนี่ไม่ใช่สิ่งที่วัดได้ ความดันที่แท้จริงลดลงประมาณ 1 mmHgและจนกว่าความดันจะเท่ากันกับความดันบรรยากาศอีกครั้ง

ดังนั้นปริมาตรจึงถูกขยายเพิ่มขึ้นความดันลดลงและอากาศเริ่มไหลเข้าสู่ปอด แต่ความดันตกที่ intrapulmonary ไม่มีค่าใกล้กับค่าที่มันจะได้รับ ล้อมรอบ ระบบ.