Механизмы вдоха и выдоха

Дыхательный цикл

Этапы дыхательной функции

ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Процесс дыхания может быть разделен на ряд последовательных этапов (рис. 16.5):

внешнее, или легочное дыхание;

газообмен между кровью легочных капилляров и альвеолярным воздухом;

транспорт газов кровью;

внутреннее дыхание - газообмен между кровью и тканями.

Внешнее дыхание – газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом. Внешнее дыхание осуществляется за счет активности аппарата внешнего дыхания.

Аппарат внешнего дыхания включает в себя дыхательные пути, легкие, плевру, скелет грудной клетки и ее мышцы (собственно дыхательные и вспомогательные дыхательные), а также диафрагму – основную дыхательную мышцу. Главной функцией аппарата внешнего дыхания является обеспечение организма кислородом и освобождение его от избытка углекислого газа. О функциональном состоянии аппарата внешнего дыхания можно судить по ритму, глубине, частоте дыхания, по величине легочных объемов, по показателям поглощения кислорода и выделения углекислого газа и т.д.

Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы.

Длительность вдоха у взрослого человека от 0,9 до 4,7 с, длительность выдоха – 1,2-6 с. Дыхательная пауза – непостоянная составная часть дыхательного цикла. Она различна по величине и даже может отсутствовать.

Дыхательные движения совершаются с определенным ритмом и частотой, которые определяют по числу экскурсий грудной клетки в 1 минуту. У взрослого человека частота дыхательных движений составляет 12-18 в 1 минуту. У детей дыхание поверхностное и поэтому более частое, чем у взрослых. Так, новорожденный дышит около 60 раз в минуту, 5-летний ребенок 25 раз в минуту. В любом возрасте частота дыхательных движений меньше количества сердечных сокращений в 4-5 раз.

Вдох (инспирация) совершается вследствие увеличения объема грудной клетки в трех направлениях – вертикальном, сагиттальном (переднезаднем) и фронтальном. Изменение размеров грудной полости происходит за счет сокращения дыхательных мышц – межреберных и диафрагмы, импульсы к которым посылает дыхательный центр. К вспомогательным мышцам вдоха, которые помогают при одышке, относятся все мышцы, начинающиеся от черепа, позвоночника и костей плечевого пояса и способные поднять ребра. Главные из них: большие и малые грудные, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные и передние зубчатые.

В зависимости от преимущественного участия в акте вдоха мышц грудной клетки и диафрагмы различают грудной, или реберный и брюшной, или диафрагмальный тип дыхания. У мужчин преобладает брюшной тип дыхание, у женщин – грудной.

При вдохе легкие пассивно следуют за увеличивающейся в размерах грудной клеткой. Дыхательная поверхность легких увеличивается, а давление в них снижается ниже атмосферного на 2 мм рт. ст. Это способствует поступлению воздуха в легкие. Во время вдоха увеличивается объем плевральной полости: давление в ней снижается и становится отрицательным (на 9 мм рт.ст. ниже атмосферного). Во время вдоха преодолевается эластическая тяга легких. Быстрому выравниванию давления в легких препятствует голосовая щель, так как в этом месте воздухопроводящие пути сужены. Только на высоте вдоха происходит полное заполнение воздухом расширенных альвеол.

Выдох (экспирация) осуществляется в результате расслабления наружных межреберных мышц, опускания ребер и поднятия купола диафрагмы. При этом грудная клетка возвращается в исходное положение, и дыхательная поверхность легких уменьшается. К важнейшим вспомогательным мышцам выдоха относятся мышцы живота, оттягивающие ребра вниз и сдавливающие органы брюшной полости, которые вслед за диафрагмой поднимаются вверх. Сужение воздухоносных путей в области голосовой щели обусловливает медленный выход воздуха из легких. В начале фазы выдоха давление в легких становится на 3-4 мм рт.ст. выше атмосферного, что облегчает выход воздуха из них в окружающую среду. Уменьшению объема легких помогает их эластическая тяга.

Дата добавления: 2014-11-07