Siirry pääsisältöön

Hengitys ja fysiologia

Tässä kirjoituksessa käsitellään hengityksen fysiologiaa, mitä hengitys on, millaisia hengitystiehydet ovat, mitkä kehonosat, elimet ja lihakset osallistuvat hengitysprosessiin ja mitä nopea ja hidas hengitys tarkoittaa.

Hengityksellä eli respiraatiolla tarkoitetaan kaikkea ilman ja elimistön solujen välillä tapahtuvaa kaasujen vaihtoa (Sand ym. 2011). Keuhkotuuletuksella (ventilaatio) tarkoitetaan puolestaan ilman kulkua keuhkojen keuhkorakkuloihin ja niistä takaisin ilmaan. Keuhkorakkuloissa tapahtuvassa diffuusiossa ilma siirtyy aina suuremman paineen alueelta pienemmän paineen alueelle. Painevaihtelut perustuvat keuhkojen toimintaan, laajenemiseen ja supistumiseen. Tällä tavoin paine keuhkorakkuloissa (alveleoissa) vaihtelee verrattuna ulkoiseen ilmanpaineeseen (Sand ym. 2011).

Hengityksen tiheys ja syvyys muuttuvat yleensä tiedostamattomasti ja automaattisesti aina tilanteen mukaan. Normaalisti hengitystiheys on 10-20 kertaa minuutissa. Nopea hengitystiehys on yli 20 kertaa minuutissa, kun taas hidas on alle 10 kertaa. Harjaantunut jogisti pääsee jopa kahteen kertaa minuutissa. Kuitenkaan hengitystiheys ei aina kerro hengityksen syvydestä. Hengityksen syvyydellä on suuri merkitys keholle ja sen toiminnalle. 

Puhutaan, että hengitys on automaattista. Näin se on, mutta hengityksen tiehyteen ja syvyyteen voidaan vaikuttaa tahdonalaisesti eli tietoisesti. Hengitystä säätelee aivojen ydinjatkeen hengityskeskus (Sand ym. 2011). Säätelyyn osallistuu myös muita aivojen alueita, joiden osallistuminen hengitykseen riippuu hengitystavasta, kehon metabolisesta tilasta sekä sensoristen hermosyiden välittämistä signaaleista (Bordoni ym. 2016).

Hengitykseen osallistuu lihaksia lantionpohjasta aina kallon luihin kiinnittyviin lihaksiin (Onufriew ja Pohjanvirta 2018). Normaalissa hengityksessä käytetään ensisijaisesti palleaa ja kylkiluun kohottajalihaksia (mm. scaleni). Pallean toiminta määrittää pitkälle muiden lihasten käyttöä ja toimintaa hengityksen aikana (Onufriew ja Pohjanvirta 2018). Hengitettäessä sisään saatetaan käyttää myös apuhengityslihaksia: päännyökkääjälihasta (m. sternocleidomastodeus), epäkäslihasta (m. trapezius), isoa rintalihasta (m. pectoralis major), pientä rintalihasta (m. pectoralis minor), nelikulmaista lannelihasta (m. quadratus lumborum), lonkankoukistajia (m. iliopsoas), etummaista sahalihasta (m. serratus anterior), suunnikaslihaksia (mm. rhomboidei), selän pitkiä ojentajia (m. erector spinae) ja kylkiluiden välilihaksia (mm. intercostales). Näiden aktivoituminen riippuu siitä, miten syvään hengitetään (Richter ja Hebgen 2007).

Tärkein hengitykseen osallistuva lihas on pallea (Kokatnur ym. 2021). Muodoltaan pallea on laskuvarjoa muistuttava 2–4 millimetrin paksuinen kalvomainen seinämä, joka koostuu toiminnallisesti kahdesta erillisestä osasta, oikeasta ja vasemmasta puolesta, lateraalisesta lehdykästä, joilla on oma hermotus ja verenkierto (Bordoni ja Zanier 2013). Lisäksi löytyy vielä keskimmäinen lehdykkä molemmin puolin selkärankaa, jota kutsutaan myös juureksi. Palleassa on  kolme erillistä lihasryhmää: rintalastaryhmä (pars sternalis diaphragmatis) lähtee miekkalisäkkeestä, kostaalinen ryhmä (pars costalis diaphragmatis) kuuden alimman (7.–12.) kylkiluun sisäpinnalta ja lumbaalinen ryhmä (pars lumbalis diaphragmatis) lannenikamien L1-L4 nikamarungoista ja välilevyistä (Onufriew ja Pohjanvirta 2018, Kokatnur ym. 2021).


Kuva: app.leonardo.ai "Breathing physiology diaphragm"

Pallean toiminta ja liike on yhteydessä sen lähellä olevaan kahteen merkittävään sidekudosrakenteeseen, sydänpussiiin (perikardium) ja maksaa ympäröivään Glissonin kapseliin. Näiden lisäksi pallea on yhteydessä sidekudoksen välityksellä myös keuhkoihin ja muihin sisäelimiin, kuten mahalaukkuun, pernaan, haimaan ja munuaisiin. Pallean toiminnalla ja liikkeellä on vaikutusta myös niiden toimintaan vastavuoroisesti (Bordoni ja Zanier 2013, Aalto 2020).

Kuten yllä jo mainittiin, automaattiseen hengitykseen voidaan kajota tietoisesti ja ohjata hengityssykliä sekä aktivoida rintakehän ja vatsan hengityslihasten toimintaa (Cebrià i Iranzo ym. 2014). Näin tehdään varsinkin joogan hengitysharjoituksissa (pranayamissa).

Joogiset hengitysharjoituksen voidaan jakaa kahteen ryhmään nopeutensa  puolesta. Nopeassa joogahengityksessä (fast breathing) hengitys on pinnallista, rytmistä molempien sierainten kautta tapahtuvaa hengitystä, joka suoritetaan ensisijaisesti vatsalihasten avulla (Bellissimo ym. 2020). Se sisältää voimakkaan uloshengityksen, jolloin vatsa tyhjennetään täysin. Voimakas uloshengitys saa aikaan automaattisen nopean passiivisen sisäänhengityksen. Hengitysrytmi on harjoituksessa kaksi hengitystä sekunnissa 1–3 minuutin ajan (Bellissimo ym. 2020).

Jooginen hidas hengitys (slow breathing/ deep breathing/ diaphragmatic breathing) tapahtuu nenän kautta. Hitaassa hengityksessä sisäänhengitys kestää noin 5 sekuntia, ja sitä seuraa noin 5 sekunnin uloshengitys (Bellissimo ym. 2020). Uloshengityksen jälkeen pidetään muutaman sekunnin tauko ja odotetaan hengityskeskuskselta tulevaa viestiä aloittaa uusi sisäänhengitys. Joissakin harjoituksissa tauko pidetään heti sisäänhengityksen jälkeen.

Nyt kun olet saanut hieman tietää, mitä kehossa tapahtuu hengityksen aikana, voidaan seuraavassa kirjoituksessa jatkaa syvemmälle hengityksen vaikutuksista kehon toimintoihin ja mitä seuraa heikentyneestä hengityksestä ja mitä hyötyä on optimaalisesta hengityksestä.

 

Kuullaan hengitysasiaa lisää ensi kirjoitelmassa! Stay learning 👍!

 

Terveisin

 

Tuija 💓💓💓

 

Lähteet: 

 

Aalto J. Anatomia ja kehotietoisuus. Kokemuksellisen anatomian opas. 3. painos. Julkaisuapu Oy Delta 2020, 55.

Bellissimo G, Leslie E, Maestas V, Zuhl M. The Effects of Fast and Slow Yoga Breathing on Cerebral and Central Hemodynamics. Int J Yoga 2020; 13(3): 207–212. doi: 10.4103/ijoy.IJOY_98_19.

Bordoni B, Marelli F, Bordoni G. A review of analgesic and emotive breathing: a multidisciplinary approach. Journal of Multidisciplinary Healthcare 29.2.2016: 95-100. doi: 10.2147/JMDH.S101208. 

 Bordoni B, Zanier E. Anatomic connections of the diaphragm: influence of respiration on the body system. Journal of Multidisciplinary Healthcare 24.7.2013: 281-291. doi:10.2147/JMDH.S45443.

Cebrià i Iranzo, M À, Arnall, D A, Camacho, C I, Tomás, J M. Effects of Inspiratory Muscle Training and Yoga Breathing Exercises on Respiratory Muscle Function in Institutionalized Frail Older Adults; A Randomized Controlled Trial. Journal of Geriatric Physical Therapy 2014, volume 37, issue 2: 65-75. doi: 10.1519/JPT.0b013e31829938bb.

Kokatnur L, Vashisht R, Rudrappa M. Diaphragm, disorders. StatPearls Publishing. Treasure Island. August 9, 2021. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470172/.

Onufriew H, Pohjanvirta S. Pallean toimintahäiriö ja kuntoutus synnyttäneillä naisilla. Opinnäytetyö. Laurea – ammattikorkeakoulu. Kesäkuu 2018. https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk- 2018061513954. 

Richter P, Hebner E, 2007. Triggerpisteet ja lihastoimintaketjut osteopatiassa ja manuaalisessa terapiassa. (4. painos). Keuruu. Otavan Kirjapaino Oy 2016. s. 88–91.

Sand O, Sjaastad Ø, Haug E, Bjålie J. Ihminen – Fysiologia ja anatomia. WSOYpro Oy. Helsinki2011, 356–373.


Kommentit

Tämän blogin suosituimmat tekstit

Jooginen Antarmauna ja sen neurofysiologiset vaikutukset

Jooginen Antarmauna on syvän rentoutumisen ja tietoisen itseensä vetäytymisen harjoitus, joka tähtää sisäiseen hiljaisuuteen ja mielenrauhaan irrottautumalla ulkoisista ärsykkeistä. Se on tila, jota lähestytään tyypillisesti joogan meditaatio- ja syvärentoutusmenetelmillä, kuten jooganidralla (ohjattu syvärentous- ja meditaatiomenetelmä)  tai pranayamalla (jooginen hengitysharjoitus). Harjoituksen tavoitteena on havaintotietoisuuden suuntaaminen ulkomaailmasta sisäänpäin, jolloin aistien käytön aktiivisuus vähenee ja mieli pääsee syvempään itsetarkkailun ja rentoutuksen tilaan, joka muistuttaa hereillä olemisen ja unen rajatilaa. Antarmauna tukee kokonaisvaltaista rentoutumista fyysisellä, emotionaalisella ja mentaalisella tasolla. Kuva: tekoälykuva.fi Antarmaunalla on suora fysiologinen yhteys aivojen stressinsäätelyyn ja palautumiseen. Harjoitus aktivoi parasympaattista hermostoa ja vähentää stressihormonien eritystä, mikä tukee aivojen palautumis- ja korjausprosesseja. Syvän...

Joogassa pääset surffaamaan aalloilla ja saavutat mielen rauhallisuuden

Törmäsin LinkedInnissä Dr. Bhushan Kumar Upadhyayn joogisen hiljaisuuden ja hermoston tasapainoisuuden yhteydestä kertovaan postaukseen. Siinä postauksessa kerrottiin, missä tilassa ihminen pääsee näkijänä ja kokijana rauhalliseen mielentilaan, jossa hän voi muokata oppimaansa kokemusten perusteella uudestaan. Very fascinating! Ja se mielentilan saaminen pohjautuu theeta-aaltojen läsnäoloon johon yhdistetään syvän hengityksen avulla saatu hermoston rauhoittuminen.   Me elämme aaltojen maailmassa. Sinäkin värähtelet tiettyä taajuutta, kuten kaikki lähelläsikin olevat ihmiset. Sydämen värähtely voidaan tunnistaa monen metrin etäisyydeltä, vaikka emme pimeässä näkisikään siinä olevan ihmistä. Mutta ei ihme, samoja sähkömagneettisia aaltoja esiintyy avaruudessa, niin miksi ei meissäkin. Samoin aivoissa esiintyy aaltoja. Ero avaruuden aaltoihin on kuitenkin siinä, että aivoaallot syntyvät synkronoituina hermoimpulsseina, kun taas avaruudessa aallot ovat sähkömagneettista säteilyä. A...

MITEN JOOGA AUTTAA KILPIRAUHASEN ONGELMISSA? – TIEDE JA KÄYTÄNTÖ KOHTAAVAT

  Kilpirauhasen sairaudet, kuten kilpirauhasen vajaatoiminta (hypotyreoosi) ja liikatoiminta (hypertyreoosi), ovat Suomessa poikkeuksellisen yleisiä. Pelkästään vajaatoiminnan hormonikorvaushoitoa saa maassamme yli 330 000 ihmistä, joista valtaosa on naisia. Vaikka lääketieteellinen hoito on ensisijaisen tärkeää, monet etsivät sen rinnalle keinoja tukea omaa jaksamistaan ja hormonitasapainoaan. Tässä kohtaa katseen voi kääntää joogaan. Kuva: tehty tekoälyllä Ymmärtääksemme joogan vaikutusta kilpirauhaseen, meidän on ensin ymmärrettävä stressiä. Kun koemme pitkäkestoista stressiä, lisämunuaisemme erittävät kortisolia. Lääketieteellisissä tutkimuksissa on havaittu, että korkeat kortisolipitoisuudet voivat häiritä niin sanottua HPA-akselia (hypotalamus-aivolisäke-lisämunuais-akseli) sekä estää passiivisen tyroksiinihormonin (T4) muuntumista aktiiviseksi trijodityroniiniksi (T3) solutasolla. Joogan suurin hyöty kilpirauhaselle välittyykin hermoston rauhoittamisen kautta. Kun siirry...