Jak prawo Boyle'a odnosi się do oddychania?

Jama klatki piersiowej, która trzyma twoje płuca, jest dość statyczna, ponieważ klatka piersiowa nie jest elastyczna, ani też nie ma mięśni do poruszania żebrami. Jednak u podstawy klatki piersiowej znajduje się duży płaski mięsień zwany przeponą, który oddziela jamę piersiową od jamy brzusznej.

Gdy przepona rozluźnia się, mięsień jest ściskany do góry, co zmniejsza objętość jamy klatki piersiowej, zwiększając ciśnienie w nowo skompresowanej przestrzeni i tworząc pompę, która zmusza cząsteczki powietrza z płuc do przemieszczania się w górę oskrzelików, do oskrzeli, tchawicy, krtani i gardła i opuścić ciało przez kanały nosowe lub usta, jeśli stoisz luźno szczęki i otwarte ustami jak Neandrathal.

Gdy przepona kurczy się, ciągnie w dół w kierunku jamy brzusznej i rozszerza objętość jamy klatki piersiowej. To z kolei zmniejsza ciśnienie w płucach i tworzy pustą przestrzeń, która tworzy próżnię. To zmniejszenie ciśnienia wciąga powietrze do płuc. To powietrze może przedostać się do dróg oddechowych z jamy nosowej lub z neandrathal luźnych otwartych ust, do gardła, krtani, tchawicy, oskrzeli, oskrzelików i do pęcherzyków płucnych w celu rozproszenia tlenu i dwutlenku węgla.

To odwrotna zależność ciśnienia i objętości prawa Boyle'a tworzy pompę - aktywność próżni, która pozwala nam oddychać.

SMARTERTEACHER

Film z YouTube z SoCoolScienceShow

Wierzę, że wyjaśnienie oddychania jest nieprawidłowe.

Boyles Law: P1V1 = P2V2

„Dla stałej masy zamknięty gaz przy stałej temperaturze produkcja ciśnienia i objętości pozostaje stała ”.

Nie dotyczy to oddychania bezciśnieniowego. Dotyczy tylko zamkniętych pomieszczeń zmieniających objętość. Gdy tłok w silniku znajduje się na suwie sprężania (tj. Zawory zamknięte), zastosowanie ma prawo Boylesa.

Jedyną przestrzenią, w której stosuje się prawo Boylesa w odniesieniu do oddychania, jest zamknięta jama opłucnowa, która doświadcza zmian ciśnienia / objętości w miarę rozszerzania się i kurczenia płuc.

W spoczynku doświadczenie płuc przepływ cieczy przy rosnącej / malejącej objętości, ale ponieważ są one otwarte na atmosferę statyczną, występują zmiany przepływu / masy, a nie zmiany ciśnienia / objętości w sposób, w jaki twierdzi Boyles Law.

Balon wznoszący się w atmosferze i rozszerzający się jest przykładem prawa Boylesa, ponieważ balon jest zapieczętowany.

Brak lub brak przepływu gazu.

Zobacz link tutaj:

Oto miły przykład, który znalazłem w prawie Boyle'a i ciśnienie śródpłucne i wewnątrzopłucnowe podczas oddychania.

Powiedzmy, że zaczynamy od objętości płuc 2400 ml - nazywa się to funkcjonalną pojemnością resztkową i ciśnienie wewnątrzpłucne równe ciśnieniu atmosferycznemu - 760 mmHg. Teraz a 500 ml wdychany jest oddech, który doprowadzi objętość płuc do 2900 ml.

Jeśli ustawisz równanie dla prawa Boyle'a, będziesz miał

# P_1V_1 = P_2V_2 #, gdzie

# V_1 # - początkowa objętość płuc;

# P_1 # - początkowe ciśnienie śródpłucne;

# V_2 # - objętość płuc po 500 ml wdycha się oddech;

Rozwiązanie dla # P_2 #, ciśnienie wewnątrzpłucne po inspiracji, dostaniesz

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

Zwiększenie głośności, zmniejszenie ciśnienia. Obliczona różnica między # P_1 # i # P_2 # byłoby

#DeltaP = 760 - 629 = „131 mmHg” #

Nie jest to jednak mierzone; rzeczywisty spadek ciśnienia jest w przybliżeniu 1 mmHgi to aż ciśnienie ponownie wyrówna się z ciśnieniem atmosferycznym.

Tak więc objętość jest zwiększana, ciśnienie spada, a powietrze zaczyna płynąć do płuc; ale spadek ciśnienia śródpłucnego nigdzie nie zbliża się do wartości, jaką dałby w załączeniu system.