Hvorfor puster vi?
Lufta i alveolene må skiftes ut for at gassutvekslingen mellom alveolene og blodet skal kunne opprettholdes. Avstanden mellom omgivelsene og alveolene er altfor stor til at diffusjon kan stå for denne utskiftingen. Vi trenger å flytte lufta mer effektivt. Løsningen er å puste.
Hvordan puster vi?
Når du trekker pusten, kjenner du at brystkassa hever seg. Det er fort gjort å tenke at dette skjer fordi lungene fylles med luft, men det er faktisk omvendt: Lungene fylles med luft fordi brystkassa hever seg.
Det er lufttrykket i lungene som bestemmer om lufta strømmer inn i eller ut av lungene. Når lufttrykket i lungene er lavere enn lufttrykket utenfor kroppen, strømmer luft ned i lungene. Når lufttrykket i lungene er høyere enn lufttrykket utenfor kroppen, strømmer luft ut av lungene. Lufttrykket i lungene bestemmes i sin tur av volumet til brysthulen, som styres av pustemuskulaturen. Pustemuskulaturen består av mellomgulvet og ribbeinsmusklene.
Innånding
Innånding skjer på følgende måte: Like før du trekker pusten, får musklene i mellomgulvet beskjed om å trekke seg sammen. Dette gjør at mellomgulvet trekkes ned mot bukhulen. Samtidig heves brystkassa ved hjelp av ribbeinsmusklene. Resultatet er at lungevolumet øker. Det skaper et lavere lufttrykk i lungene enn i omgivelsene, og dette gjør at luft strømmer ned i lungene.
Utånding
Når lungene er fylt med nok luft, slapper mellomgulvet av, samtidig som brystkassa senker seg. Dette gjør at lufta i lungene presses sammen. Dermed blir lufttrykket i lungene høyere enn i omgivelsene, og lufta strømmer ut av lungene. Utåndingen krever normalt ikke energi, i motsetning til innåndingen. Ved kraftige anstrengelser er det imidlertid nødvendig å øke både pustefrekvensen og luftvolumet som pustes inn og ut. Da hjelper ribbeinsmusklene til også ved utånding.
Animasjonene viser følgende:
Ved innånding utvides brysthulen, og luft strømmer ned i lungene.
Ved utånding minker brysthulen, og luft presses ut av lungene.
Regulering av pustebevegelsene
Vi tenker ikke over at vi puster, fordi det skjer automatisk. I hjernen, i den forlengede marg, er det et eget pustesenter som regulerer hvor ofte og hvor dypt vi puster. Pusten reguleres slik at konsentrasjonen av oksygengass og karbondioksid i blodet holdes relativt stabil, uavhengig av aktivitetsnivået.
Reguleringen av pusten skjer på bakgrunn av informasjon fra sanseceller om pH og gasskonsentrasjon i blodet. Vanligvis er det karbondioksidkonsentrasjonen som bestemmer pustemønsteret. Når konsentrasjonen av karbondioksid i blodet øker, synker pH-verdien. Dette skyldes at karbondioksid danner karbonsyre når det reagerer med vann. Ved at konsentrasjonen av karbondioksid regulerer pustemønsteret, opprettholder vi pH-balansen i kroppen. Når du holder pusten, er det den økende karbondioksidkonsentrasjonen som utløser følelsen av ubehag som gjør at du til slutt må gi deg.
Litt etter at du har pusta ut, stiger konsentrasjonen av karbondioksid i blodet, og dermed synker blodets pH-verdi. Da sender pustesenteret ut nervesignaler til mellomgulvet, som trekker seg sammen. Luft trekkes deretter ned i lungene.
Ved et bestemt lungevolum stimuleres strekkfølsomme sanseceller som signaliserer til pustesenteret at lungene inneholder nok luft. Nervesignalene til pustemusklene hemmes, mellomgulvsmuskelen slapper av, og vi puster ut.
