กลไกของการหายใจ
การหายใจเข้าเป็นการสูดอากาศจากภายนอกข้าไปในปอดจนถึงถุงลมปอด เกิดขึ้นจากการหดตัวของกล้ามเนื้อกระบังลม (diaphragm) ซึ่งกั้นยู่ระหว่างชิ่งอกกับช่องท้อง ประกอบกับกล้ามเนื้อซี่โครงหดตัวยกซี่โครงขึ้นทำให้ช่องอกมีพื้นที่มากขึ้น ความดันในช่องอกลดต่ำลง ความดันของอากาศภายนอกมีมากกว่าจึงดันให้อากาศภายนอกไหลเข้าไปสู่ภายใน เป็นการหายใจเข้า (inspiration) ในทางตรงกันข้ามกล้ามเนื้อกระบังลม (diaphragm) คลายตัวและกล้ามเนื้อซี่โครงคลายตัวซี่โครงลดต่ำลงทำให้ช่องอกมีพื้นที่น้อยลงหรือแคบลง ความดันในช่องอกเพิ่มขึ้น ความดันของอากาศภายในมีมากกว่าจึงดันให้อากาศภายในไหลอกสู่ภายนอก เป็นการหายใจเข้า (exspiration)
การทำงานของระบบหายใจในการออกกำลังกาย
คนปกติขณะพักจะหายใจประมาณ 16 ครั้งต่อนาที แต่ละครั้งสูดอากาศประมาณ 400-500 ลูกบาศก์เซนติเมตร ระหว่างออกกำลังกายการหายใจจะถี่ขึ้น และปริมาณอากาศแต่ละครั้งจะมากขึ้น ในการออกกำลังกายหนักเต็มที่อัตราการหายใจจะสูงกว่า 50 ครั้งต่อนาที ปริมาณอากาศแต่ละครั้งจะมากถึง 300 ลูกบาศก์เซนติเมตร หรือมากกว่านั้น การเพิ่มของการหายใจเป็นปฏิภาคกับความหนักของการออกกำลังกาย (ปริมาตรการหายใจต่อนาทีหรืออัตราการหายใจคูณด้วยปริมาตรการหายใจแต่ละครั้ง)
การเพิ่มการหายใจระหว่างการออกกำลังเป็นความพยายามของร่างกายที่จะรับออกซิเจนให้เพียงพอกับความต้องการและขับถ่ายคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดออกไปในภาวะที่ร่างกายออกกำลังที่ความหนักคงที่และปริมาตรอากาศหายใจต่อนาที่คงที่ (steady state) ปริมาณการรับออกซิเจนของร่างกายจะเท่ากับความต้องการของออกซิเจนของร่างกายขณะนั้น
หลังการออกกำลังกายจะต้องมีการหายใจแรงและลึกอีกระยะหนึ่งแล้วค่อยๆ ลดลงจนอยู่ในระดับปกติ การที่เป็นเช่นนั้นเป็นการชดใช้หนี้ออกซิเจนที่ก่อขึ้นระหว่างออกกำลังกายแบบไม่ใช้ออกซิเจน หรือชดใช้หนี้ออกซิเจนที่ก่อขึ้นในระยะปรับตัวของการออกกำลังกายแบใช้ออกซิเจน(ในระยะปรับตัวการออกกำลังกายทั่วไปสม่ำเสมอตั้งแต่ต้นแล้ว แต่การหายใจยังไม่สม่ำเสมอและมากพอ)
ผลของการฝึกที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงของระบบหายใจ
- ทรวงอกขยายใหญ่ขึ้น กล้ามเนื้อในการหายใจแข็งแรง
- ปอดขยายใหญ่ขึ้น มีเส้นเลือดฝอยกระจายมากขึ้น พื้นที่ถุงลมเปิดใช้งานมากขึ้น
- ความจุปอด (vital capacity) และความสามารถในการหายใจสูงสุดต่อนาที (maximum breathing capacity) เพิ่มขึ้น ความจุปอดของคนปกติเฉลี่ย 50 ลบ.ซม. ต่อน้ำหนักตัว 1 กก.ในนักกีฬาอาจมากถึง 80 ลบ.ซม. ต่อน้ำหนักตัว 1 กก.
- เพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน เทียบกับคนปกติปอดรับออกซิเจนได้มากขึ้นจากอากาศที่ผ่านปอดจำนวนเท่ากัน ในขณะพักอัตราการหายใจน้อยกว่า(ทำงานประหยัด
ขณะออกกำลังกายหายใจทางปากหรือทางจมูก
การหายใจทางจมูกถูกหลักทางสรีรวิทยามากกว่าการหายใจทางปากเพราะจมูกมีขนกรองฝุ่นละออง มีเยื่อเมือกทำให้อากาศชุ่มชื้นและอบอุ่น ในกาออกกำลังกาที่ไม่หนักมากไม่มีความจำเป็นที่จะต้องสูดอากาศที่ละมากๆ การหายใจทางมูกถูกสุขลักษณะดีกว่า แต่การออกกำลังกายหนักที่ต้องการอากาศถ่ายเทเข้าออกทีละมากๆ การหายใจทางจมูกไม่พอ จำเป็นต้องายใจทางปากด้วย ในช่วงแรกอาจใช้ช่วยในการหายใจออก ในขั้นหนักเต็มที่ต้องหายใจเข้าออกทางปากด้วยทั้งนี้ใช้ได้สำหรับการออกกำลังกายระยะสั้น
|
