Какова скорость входа/выхода воздуха, поступающего/выходящего изо рта при вдохе/выдохе?

Во-первых, быстрое разъяснение: основное изменение объема грудной клетки, вызывающее вдох, происходит не в результате расширения альвеол — ​​они не имеют гладкой мышечной оболочки, поэтому не могут спонтанно сокращаться. У них есть эластичная фасция, однако их расширение пассивно. Это изменение происходит главным образом в результате сокращения диафрагмы, которая становится более плоской, увеличивая пространство, которое могут занимать легкие. Наружные межреберные мышцы также поднимают ребра (у взрослых), что еще больше способствует вдоху.

^{Рисунок 1: Вдохновение и выдох (1) . «Реберные мышцы» относятся к наружным межреберным мышцам .}

С учетом сказанного, я думаю, что значение, которое вы ищете, — это пиковая скорость выдоха . Пикфлоуметрия — это общепринятое медицинское измерение, которое часто используется при лечении пациентов с респираторными заболеваниями либо в рамках их плана лечения, либо в рамках неотложной оценки. Пиковый поток — это измерение максимальной скорости, с которой человек может выдохнуть.

Как показывают комментарии к вашему вопросу, это сильно варьируется от человека к человеку. Игнорируя какие-либо патологии, такие как астма, хронические обструктивные заболевания легких (ХОБЛ) или повреждение нервов диафрагмы/межреберных мышц, пиковая скорость выдоха зависит, прежде всего , от возраста , пола и роста . Эти вариации суммированы в диаграммах ожидаемой пиковой скорости потока, которые используются, среди прочего, для оценки тяжести приступа астмы (и, следовательно, насколько агрессивно с ним справляться). Диаграммы выглядят следующим образом:

^{Рисунок 2. Нормальные значения пиковой скорости выдоха, используемые в больницах Великобритании — шкала ЕС (2)}

Поэтому, если вы выберете рост, пол и возраст, которые, по вашему мнению, подходят для вашего вопроса, вы сможете считать пиковую скорость потока в литрах в минуту. Тогда вам нужно, я думаю, вычислить площадь отверстия (в вашем случае рта), чтобы получить скорость в метрах в секунду?

1. Отчет Медины Б. Бренды A&P: задачи 48 и 49: вдох и выдох [онлайн]. 2011 [по состоянию на 11 декабря 2012 г.]. Доступно по URL-адресу: http://blm1128.blogspot.co.uk/2011/04/objective-49-contrast-inspiration-and.html .
2. Häggström M. Файл: нормальные значения пиковой скорости выдоха - EU scale.png [Online]. 2009 [по состоянию на 11 декабря 2012 г.]. Доступно по URL-адресу: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Normal_values_for_peak_expiratory_flow_-_EU_scale.png .

Я не уверен, что это отличный ответ, но, поскольку никто другой не подошел: он будет сильно различаться в зависимости от того, что вы делаете.

Согласно Википедии, дыхательный объем при вдохе обычно составляет около 500 см3.$^3$, поэтому вы можете рассчитать скорость по времени, затраченному на вдох, и площади поперечного сечения рта. Проблема в том, что частота дыхания сильно различается, например, от отдыха до марафонского бега. Также вы бы взяли площадь поперечного сечения губ, или гортани, или какой-либо другой точки в дыхательных путях?

В любом случае, в большинстве случаев я сомневаюсь, что ограничивающим фактором во время вдоха является разница давлений. Я подозреваю, что это, скорее всего, зависит от того, насколько быстро могут расширяться ребра. Мне кажется, что если я сделаю резкий вдох и попытаюсь остановиться на полпути, то вдох тут же прекратится. Если бы ограничивающим фактором была разница давлений, я бы ожидал, что воздух продолжит поступать после того, как я перестану пытаться вдохнуть.