Breathing

Breathing is a vital process essential for life, responsible for the intake of oxygen (O₂) and the expulsion of carbon dioxide (CO₂). Here are the key points regarding breathing:

Functions of Breathing

1. Oxygen Intake: The body requires oxygen for energy production.
2. Carbon Dioxide Expulsion: CO₂ is a waste product of metabolism that must be removed from the body.

Types of Breathing

• Internal Breathing: Refers to the gas exchange occurring within cells, where oxygen is utilized and carbon dioxide is produced.
• External Breathing: Involves the gas exchange in the lungs, where oxygen from the air enters the blood, and carbon dioxide is expelled from the blood into the air.

Anatomy of Breathing

• Upper Airways: This includes the nose, mouth, throat, larynx, and trachea.
• Main Bronchi: The main bronchi branch into smaller bronchi and end in alveoli (air sacs) where gas exchange occurs.

Physiology of Breathing

• Air Humidification and Heating: The air is humidified and warmed in the upper airways before reaching the lungs.
• Gas Exchange: In the alveoli, oxygen and carbon dioxide are exchanged across the thin wall between capillaries and alveoli.

Mechanics of Breathing

• Inhalation (Inspiration): Achieved by the contraction of the intercostal muscles and diaphragm, which expands the thorax and creates a negative pressure that draws air into the lungs.
• Exhalation (Expiration): Typically a passive process at rest, occurring through muscle relaxation and the lungs returning to their original shape. During intense exhalation, specific muscles may be activated.

Importance of Breathing in Sports

Breathing plays a critical role in athletic activities, as adequate oxygen supply is necessary for performance. Effective breathing patterns can enhance endurance and overall performance.

Conclusion

Breathing is a complex yet essential process crucial not only for survival but also for physical performance.

Atmung

Die Atmung ist ein lebenswichtiger Prozess, der für die Aufnahme von Sauerstoff (O₂) und die Abgabe von Kohlendioxid (CO₂) verantwortlich ist. Hier sind die wichtigsten Punkte zur Atmung:

Aufgaben der Atmung

1. Aufnahme von Sauerstoff: Der Körper benötigt Sauerstoff zur Energiegewinnung.
2. Abgabe von Kohlendioxid: Kohlendioxid ist ein Abfallprodukt des Stoffwechsels, das aus dem Körper entfernt werden muss.

Arten der Atmung

• Innere Atmung: Bezieht sich auf den Gasaustausch in den Zellen, wo Sauerstoff genutzt und Kohlendioxid produziert wird.
• Äußere Atmung: Bezieht sich auf den Gasaustausch in den Lungen, wo Sauerstoff aus der Luft ins Blut gelangt und Kohlendioxid aus dem Blut in die Luft abgegeben wird.

Anatomie der Atmung

• Obere Atemwege: Dazu gehören Nase, Mund, Rachen, Kehlkopf und Luftröhre.
• Hauptbronchien: Die Hauptbronchien verzweigen sich in kleinere Bronchien und enden in den Alveolen (Lungenbläschen), wo der Gasaustausch stattfindet.

Physiologie der Atmung

• Luftbefeuchtung und -erwärmung: Die Luft wird in den oberen Atemwegen befeuchtet und erwärmt, bevor sie in die Lungen gelangt.
• Gasaustausch: In den Alveolen findet der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid statt, wobei die dünne Wand zwischen den Kapillaren und den Alveolen einen effektiven Austausch ermöglicht.

Atemmechanik

• Einatmung (Inspiration): Erfolgt durch die Anspannung der Zwischenrippenmuskulatur und des Zwerchfells, was den Thorax erweitert und einen Unterdruck erzeugt, der Luft in die Lungen zieht.
• Ausatmung (Exspiration): Erfolgt in Ruhe passiv durch Entspannung der Muskeln und Rückkehr der Lunge in ihre ursprüngliche Form. Bei intensiver Ausatmung können spezielle Ausatmungsmuskeln aktiviert werden.

Bedeutung der Atmung im Sport

Die Atmung spielt eine entscheidende Rolle bei sportlichen Aktivitäten, da eine ausreichende Sauerstoffversorgung für die Leistungsfähigkeit notwendig ist. Ein effektives Atemmuster kann die Ausdauer und die allgemeine Leistungsfähigkeit verbessern.
Fazit
Die Atmung ist ein komplexer, aber essenzieller Prozess, der nicht nur für das Überleben, sondern auch für die körperliche Leistungsfähigkeit von großer Bedeutung ist.

Human Breathing and Respiration

is used to absorb oxygen (°2), which the organism needs to generate energy, and to release carbon dioxide (CO₂), which is the end product of the "combustion" of food.
The processes of energy generation using oxygen (°2) and the release of carbon dioxide (CO₂) in the cell are referred to as internal respiration .

The gas exchange in the lungs is called external respiration.

The lungs are preceded by the upper airways .

This includes:

• Noses, 
• mouth, 
• pharynx, 
• larynx, 
• trachea, 
• main bronchi for the two lungs .

The outside air is humidified, heated and cleaned in the upper airways. The main bronchi branch into lobar bronchi, which, after further branching into smaller and smaller bronchial branches, finally end in the alveoli . The pulmonary sacs (alveoli) arranged in a grape-like manner are surrounded by a network of the finest blood vessels (hair vessels or capillaries).

The thickness of the layer between the blood in the capillaries and the air in the alveoli is so thin here (less than 1/1,000 mm) that °2 can pass into the blood and CO. into the interior of the alveoli.

The inhaled air contains around 21% °2 and 0.04% CO₂, and the exhaled air contains approx. 17% °2 and 4% CO₂. The body absorbs around 4% °2 of the outside air and releases 4% CO₂. These values ​​change under load.

The two lungs are protected by the ribs and are located in the chest, they are separated from the abdomen by the diaphragm. Air is inhaled by tensing the intercostal muscles. This leads to a lifting of the ribs and thus to an expansion of the thorax in depth and width diameter. The simultaneous flattening of the diaphragm causes a further enlargement of the thorax downwards.

This enlargement of the thoracic cavity creates a negative pressure in the thorax, which is compensated for by the air flowing in via the airways supplying it. The inhaled air fills the afferent airways and the alveoli; gas exchange can take place.

Exhalation occurs under resting conditions by passive lowering of the ribs when the inspiratory muscles relax and by contraction of the elastic elements in the lung tissue. With increased exhalation, special exhalation muscles are also activated.

Menschliche Atmung und Respiration

Die Atmung dient dazu, Sauerstoff (O₂) aufzunehmen, den der Organismus benötigt, um Energie zu erzeugen, und Kohlendioxid (CO₂) abzugeben, welches das Endprodukt der "Verbrennung" von Nahrung ist.
Die Prozesse der Energiegewinnung unter Verwendung von Sauerstoff (O₂) und die Abgabe von Kohlendioxid (CO₂) in der Zelle werden als innere Atmung bezeichnet.
Der Gasaustausch in den Lungen wird als äußere Atmung bezeichnet.

Anatomie der Atemwege

Die Lungen werden durch die oberen Atemwege vorangestellt, die Folgendes umfassen:

• Nase
• Mund
• Rachen
• Kehlkopf
• Luftröhre
• Hauptbronchien für die beiden Lungen

Die Außenluft wird in den oberen Atemwegen befeuchtet, erwärmt und gereinigt. Die Hauptbronchien verzweigen sich in Lappenbronchien, die nach weiteren Verzweigungen in immer kleinere Bronchialäste schließlich in den Alveolen enden. Die in traubenähnlicher Anordnung angeordneten Lungenbläschen (Alveolen) sind von einem Netzwerk feinster Blutgefäße (Kapillaren) umgeben.

Die Dicke der Schicht zwischen dem Blut in den Kapillaren und der Luft in den Alveolen ist hier so dünn (weniger als 1/1.000 mm), dass O₂ ins Blut und CO₂ in das Innere der Alveolen übertreten kann.
Gaskonzentrationen
Die eingeatmete Luft enthält etwa 21% O₂ und 0,04% CO₂, während die ausgeatmete Luft ungefähr 17% O₂ und 4% CO₂ enthält. Der Körper nimmt etwa 4% O₂ aus der Außenluft auf und gibt 4% CO₂ ab. Diese Werte ändern sich unter Belastung.
Mechanik der Atmung
Die beiden Lungen sind durch die Rippen geschützt und befinden sich im Brustkorb, der durch das Zwerchfell vom Bauchraum getrennt ist. Luft wird durch die Anspannung der Zwischenrippenmuskeln eingeatmet, was zu einem Anheben der Rippen führt und somit zu einer Erweiterung des Thorax in der Tiefe und Breite. Das gleichzeitige Abflachen des Zwerchfells verursacht eine weitere Vergrößerung des Thorax nach unten.
Diese Vergrößerung der Brusthöhle erzeugt einen Unterdruck im Thorax, der durch die hereinströmende Luft über die Atemwege ausgeglichen wird. Die eingeatmete Luft füllt die zuführenden Atemwege und die Alveolen; der Gasaustausch kann stattfinden.

Ausatmung

Die Ausatmung erfolgt in Ruhe durch das passive Senken der Rippen, wenn sich die inspiratorischen Muskeln entspannen, und durch die Kontraktion der elastischen Elemente im Lungengewebe. Bei verstärkter Ausatmung werden auch spezielle Ausatmungsmuskeln aktiviert.