За счет чего происходит вдох и выдох. Как происходит вдох и выдох у человека. Проверка домашнего задания

Ошибочно думать, что процесс дыхания у человека происходит только в легких.

Его можно разделить на три основных этапа. Кислород, вдыхаемый легкими, поглощается кровью. Легкие представляют собой как бы губку, построенную из выростов в виде легочных пузырьков. Концевые части этих пузырьков носят название альвеол. Они оплетены густой сетью кровеносных сосудов. Общая поверхность легочных альвеол огромна. На этой большой поверхности и происходит соприкосновение кислорода с кровью.

Через тонкие стенки альвеол диффузией кислород проникает в кровеносные сосуды.

Далее наступает второй этап процесса дыхания. Кровь разносит кислород по всему телу и доставляет его тканям. Наконец, третий этап - клетки впитывают своей поверхностью принесенный к ним кислород и употребляют его на медленное горение, или окисление. В результате образуется углекислый газ. Кровь захватывает углекислый газ и уносит его в легкие, откуда он выделяется наружу при выдохе. Обычно процесс дыхания воспринимается только как ритмичное движение дыхательных органов.

Что же заставляет дыхательные органы - легкие - ритмично двигаться, всасывая воздух при расширении и выдыхая его при сжатии?

Дыхательные движения создаются специальными дыхательными мышцами. Эти мышцы, сокращаясь, вызывают уменьшение объема грудной клетки, а расширяясь, увеличивают его. За короткий промежуток времени между вдохом и выдохом в крови успевает произойти газовый обмен, то есть кровь отдает принесенный из организма углекислый газ и захватывает свежую порцию кислорода.

Сколько же воздуха поглощает человек при каждом вдохе?

В спокойном состоянии каждым вдохом человек вбирает в себя и выдыхает около 500 кубических сантиметров воздуха. Максимально сильным вдохом человек может вобрать в себя дополнительно 1500 кубических сантиметров воздуха. При глубоком выдохе, кроме обычных 500 кубических сантиметров, человек может отдать еще 1500 кубических сантиметров запасного воздуха.

Но легкие человека никогда не остаются пустыми, в них всегда содержится около 1500 кубических сантиметров остаточного газа.

Таким образом, если после максимального выдоха сделать сильный вдох, можно вобрать в себя до 3,5 литра воздуха. Добавив к этим 3,5 литра воздуха еще 1500 кубических сантиметров газа, которые остаются в легких даже при максимальном выдохе, получим общий объем газа, который может поместиться в легких человека.

Этот объем составляет около 5 литров.

В спокойном состоянии и при нормальных метеорологических условиях, когда температура воздуха держится в пределах 18-22° и относительная влажность составляет 40-70 процентов, человек может пропустить через свои легкие около 8 литров воздуха в минуту, то есть около 500 литров в час. При этом человеческий организм получает примерно 22 литра кислорода.

При выполнении тяжелой физической работы или при быстрых движениях дыхание у человека учащается и количество воздуха, пропускаемого через легкие, увеличивается в 10 и более раз. Так, например, спортсмены при беге или плавании вдыхают и выдыхают в минуту 120-130 литров воздуха; соответственно увеличивается и количество кислорода, получаемого организмом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Ошибочно думать, что процесс дыхания у человека происходит только в легких.

Его можно разделить на три основных этапа. Кислород, вдыхаемый легкими, поглощается кровью.

Легкие представляют собой как бы губку, построенную из выростов в виде легочных пузырьков. Концевые части этих пузырьков носят название альвеол. Они оплетены густой сетью кровеносных сосудов. Общая поверхность легочных альвеол огромна. На этой большой поверхности и происходит соприкосновение кислорода с кровью.

Через тонкие стенки альвеол диффузией кислород проникает в кровеносные сосуды.

Кровь разносит кислород по всему телу и доставляет его тканям. Наконец, третий этап - клетки впитывают своей поверхностью принесенный к ним кислород и употребляют его на медленное горение, или окисление. В результате образуется углекислый газ.

Кровь захватывает углекислый газ и уносит его в легкие, откуда он выделяется наружу при выдохе. Обычно процесс дыхания воспринимается только как ритмичное движение дыхательных органов.

Что же заставляет дыхательные органы - легкие - ритмично двигаться, всасывая воздух при расширении и выдыхая его при сжатии?

Дыхательные движения создаются специальными дыхательными мышцами. Эти мышцы, сокращаясь, вызывают уменьшение объема грудной клетки, а расширяясь, увеличивают его.

За короткий промежуток времени между вдохом и выдохом в крови успевает произойти газовый обмен, то есть кровь отдает принесенный из организма углекислый газ и захватывает свежую порцию кислорода.

В спокойном состоянии каждым вдохом человек вбирает в себя и выдыхает около 500 кубических сантиметров воздуха. Максимально сильным вдохом человек может вобрать в себя дополнительно 1500 кубических сантиметров воздуха. При глубоком выдохе, кроме обычных 500 кубических сантиметров, человек может отдать еще 1500 кубических сантиметров запасного воздуха.

Но легкие человека никогда не остаются пустыми, в них всегда содержится около 1500 кубических сантиметров остаточного газа.

Таким образом, если после максимального выдоха сделать сильный вдох, можно вобрать в себя до 3,5 литра воздуха.

Добавив к этим 3,5 литра воздуха еще 1500 кубических сантиметров газа, которые остаются в легких даже при максимальном выдохе, получим общий объем газа, который может поместиться в легких человека.

Этот объем составляет около 5 литров.

В спокойном состоянии и при нормальных метеорологических условиях, когда температура воздуха держится в пределах 18-22° и относительная влажность составляет 40-70 процентов, человек может пропустить через свои легкие около 8 литров воздуха в минуту, то есть около 500 литров в час.

При этом человеческий организм получает примерно 22 литра кислорода.

При выполнении тяжелой физической работы или при быстрых движениях дыхание у человека учащается и количество воздуха, пропускаемого через легкие, увеличивается в 10 и более раз. Так, например, спортсмены при беге или плавании вдыхают и выдыхают в минуту 120-130 литров воздуха; соответственно увеличивается и количество кислорода, получаемого организмом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вконтакте

Одноклассники

Дыхание

Дыхание — это процесс поступления воздуха в легкие и его выход из легких.

Дыхание также называется вентиляцией легких. Дыхание является одним из жизненно необходимых физиологических процессов. Процесс дыхания обеспечивает обогащение организма кислородом и избавляет организм от диоксида углерода.

Процесс газообмена во время дыхания происходит в легочных альвеолах путем пассивной диффузии газов между альвеолярным газом и кровью в капиллярах легких. После растворения газов в крови, сердце переносит обогащенную кислородом кровь по организму.

Обычное дыхание у человека называется нормальным дыханием.

Помимо удаления из организма диоксида углерода, во время дыхания из организма удаляется жидкость, так как выдыхаемый воздух имеет относительную влажность 100%, это хорошо заметно при выдохе на морозном воздухе.

Дыхание является одной из функций организма, которые управляются как сознательно так и бессознательно.

Процесс дыхания

При вдохе и выдохе сокращается и расширяется диафрагма, куполообразные мышцы, которые отделяют грудную клетку и живот.

Расслабление живота приводит к сжатию брюшной полости, увеличивается объем брюшной полости, что приводит к понижению давления в грудной полости, происходит расширение легких под атмосферным давлением. При расслаблении диафрагмы воздух выходит из легких за счёт их эластичности. Это процесс тихого мягкого (легкого) дыхания, который не требует много энергии. При необходимости увеличения силы дыхания, мышцы живота противостоят увеличению объема, повышенное давление в животе поднимает грудную клетку и диафрагму вверх, что увеличивает объем вдыхаемого воздуха.

Выдох следует после расслабления диафрагмы, но выдох может быть принудительно усилен, путем воздействия мышц живота на грудную клетку. Это так называемый форсированный выдох, путем повышения давления на стенки дыхательных путей. При форсированном выдохе происходит сужение дыхательных путей, иногда он может сопровождаться свистом.

Контролируемое (сознательное) дыхание

Сознательное дыхание происходит при определенных занятиях человека, например при упражнениях йогой, при специальных формах медитации, при холотропном дыхании, во время разговора или пения.

Речь человека зависит от сознательного контроля дыхания. Возможность влиять на сознательный контроль дыхания может оказывать влияние на ретикулярную структуру в стволе головного мозга, состоящую из взаимосвязанных соединений нейронных сетей, автономно контролирующих дыхание и сердечнососудистую систему.

Неконтролируемое (бессознательное) дыхание

Такой вид дыхания контролируется бессознательно в специальных центрах ствола мозга, которые автоматически регулируют глубину и частоту дыхания в зависимости от потребностей организма в каждый момент времени.

Когда в крови увеличивается уровень диоксида углерода, он вступает в реакцию с водой, содержащейся в ней, что приводит к образованию углекислого газа. Во время физической нагрузки происходит ферментация молочной кислоты, что приводит к снижению pH.

Падение pH крови стимулирует хеморецепторы в телах сонных артерий и аорты, а также хеморецепторы, находящиеся в дыхательном центре продолговатого мозга.

Хеморецепторы направляют множество нервных импульсов в дыхательный центр в продолговатом мозге и в мозговой мост. Это запускает нервные импульсы через диафрагмальные и грудные нервы в диафрагму.

Здоровый человек не может добровольно перестать дышать на неопределенное время. Так во время задержки дыхания в крови повышается уровень углекислого газа и человек начинает испытывать чувство кислородного голодания.

Это неподавляемый рефлекс, который направлен на сохранение организма живим, так как падение уровня кислорода в крови приводит к необратимым изменениям в головном мозге и в дальнейшем к смерти. В случае если человек захочет задержать дыхание и сознательно перестать дышать, даже когда организм станет требовать этого, то человек просто потеряет сознание, после чего возобновится бессознательное дыхание.

Именно поэтому невозможно покончить жизнь самоубийством таким способом, за исключением блокировки дыхательных путей, например при утоплении.

Холотропное дыхание

Холотропное дыхание является одним из примеров сознательного дыхания и практикуется как метод трансперсональной психотерапии, который заключается в гипервентиляции легких с помощью учащенного дыхания.

Холотропное дыхание приводит к потери большого количества углекислого газа из крови, что приводит к сужению сосудов головного мозга и последующему торможению коры головного мозга с активизацией подкорки, приводящее к возникновению переживаний, вытесненных из мозга. Повышается pH крови и возникает респираторный алкалоз. Гемоглобин прочнее связывает кислород и который уже слабее передается тканям организма, ткани начинают испытывать кислородное голодание.

Холотропное дыхание приводит к гипоксии мозга, что провоцирует отмирание его клеток.

Именно поэтому холотропное дыхание часто подвергается критике.

Аэробное и анаэробное дыхание растений

2. Анаэробное дыхание

Анаэробное дыхание. Некоторые микроорганизмы способны использовать для окисления органических или неорганических веществ не молекулярный кислород, а другие окисленные соединения, например, соли азотной, серной и угольной кислот…

Гетеротрофные организмы.

Окисление органических веществ (дыхание) для энергетического обеспечения жизнедеятельности

3. Дыхание

Дыхание. Первоначально люди называли дыханием просто вдыхание и выдыхание воздуха. Долгое время считали даже, что человек никак не изменяет состав воздуха при дыхании, и вообще вдыхает воздух, только чтобы охладить «перегретые» лёгкие…

Дыхательная система человека

Дыхание

Различают внешнее дыхание — совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа клеточное, или тканевое…

Иммобилизованные растительные клетки

2.2 Дыхание

О жизнеспособности клеток судят по их дыханию, которое можно измерять в течение инкубации через различные промежутки времени.

Измерения проводят с помощью кислородного электрода Кларка по следующей стандартной методике. Клетки…

Микробиология

2. Энергетический обмен микробов. Способы получения энергии — брожение, дыхание.

Типы дыхания бактерий

Жизненные функции микроорганизмов: питание, дыхание, рост и размножение — изучает физиология. В основе физиологических функций лежит непрерывный обмен веществ (метаболизм). Сущность обмена веществ составляют два противоположных…

Морфология и метаболизм дрожжей

1.5.2 Дыхание

При росте в аэробных условиях при низком содержании глюкозы в среде дрожжи получают АТФ за счет процессов дыхания, как это делает большинство аэробных организмов…

Основы микробиологии, физиологии питания и санитарии

2.3 Дыхание микроорганизмов

Описанные выше процессы ассимиляции пищи протекают с затратой энергии.

Потребность в энергии обеспечивается процессами энергетического обмена, сущность которых заключается в окислении органических веществ…

Анаэробное дыхание

При анаэробном дыхании конечным акцептором электронов могут являться углеводы, в числе других органических веществ, но не молекулярный кислород. Бактерии, способные к анаэробному дыханию, имеют укороченную дыхательную цепь…

Превращение микроорганизмами соединений углерода

Аэробное дыхание

При аэробном дыхании донором водорода или электронов являются органические (реже неорганические) вещества, а конечным акцептором — молекулярный кислород.

При аэробном дыхании пируват, образованный в ходе гликолиза и пути Энтнера-Дудорова…

Предмет, задачи и методы физиологии растений

85. Дыхание как совокупность последовательных окислительно-восстановительных процессов

В процессе дыхания участвует сложная цепь окислительно-восстановительных превращений углеводов и жиров.

Под окислением какого-либо соединения понимают процесс потери им электрона (протона), под восстановлением — их присоединения…

Регуляция дыхания

3. Рефлексы дыхательного центра и рефлекторное влияние на дыхание

На активность нейронов дыхательного центра выраженное влияние оказывают рефлекторные воздействия.

Различают постоянные и непостоянные (эпизодические) рефлекторные влияния на дыхательный центр…

Стадии дыхания семян злаковых

4. Анаэробное дыхание семян злаковых

Анаэробное окисление углеводов идёт по пути гликолиза. Гликолиз — это анаэробный процесс, приводящий к распаду одной молекулы глюкозы на две молекулы пировиноградной кислоты.

При этом высвобождается энергия…

Строение, свойства и функции белков

3. Клеточное дыхание и его строение

Клеточное дыхание, или тканевое дыхание, или внутреннее дыхание — это совокупность управляемых окислительно-восстановительных реакций в клетке, главным назначением и результатом которых является образование энергии…

Физиология дыхания

1.

Характеристика понятия «дыхание»

Дыхание- это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода. — В условиях покоя в организме за 1 минуту потребляется в среднем 250 — 300 мл О2 и выделяется 200 — 250 мл СО2…

Физиология дыхания

2.

Внешнее дыхание

Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной клетки и сопутствующим изменениям объема легких. Во время вдоха объем грудной клетки увеличивается, а во время выдоха — уменьшается…

Процесс дыхания у человека: что это и как происходит

Каждые несколько секунд мы делаем вдох , несущий организму жизненно необходимый кислород . Этот процесс происходит автоматически и без участия сознания. Как столь элементарный на первый взгляд процесс способен поддерживать жизнь?

Процессу дыхания дает начало окружающая среда. Воздух, которым мы дышим, т.е. который вдыхаем , есть не что иное, как смесь газов. В том числе : азота, углекислого газа и жизненно необходимого нам кислорода.

Попадая в организм через нос и рот, воздух проходит через гортань, трахею и бронхи. После чего попадет в, находящиеся в легких, альвеолярные мешочки. В альвеолах за счет воздушного давления происходит обмен кислорода с кровью. В данном процессе газообмена диафрагмы и межреберные мышцы играют роль насосной станции .

Активность человека (особенно во время физической и психической нагрузки) и интенсивность дыхания взаимосвязаны. Вспомните, как Вы сдавали какой-нибудь сложный тест. Большинство при этом волнуется и интенсивность дыхания возрастает. При неглубоком дыхании мозг получает меньше кислорода, и сосредоточиться становится труднее. Как организм воспринимает физические нагрузки, например, тот же футбол на траве после уроков? Возросшая интенсивность нагрузок требует притока энергии к мышцам, для чего необходим дополнительный кислород. Человек начинает учащенно дышать , в результате чего в организм попадает больше кислорода из воздуха, а также включается механизм терморегуляции путем естественного охлаждения.

Интенсивность дыхания может также измениться и в других случаях. Вспомните ситуацию, когда Вас охватывали эмоции или гнев. Чувство гнева запускает в организме ряд процессов, повышающих внутреннюю температуру и дающих выход чувствам. Вам приходилось видеть, как кто-то вышел из себя? Однако дыхание в состоянии стресса в течение долгого периода времени чревато последствиями. Если клетки организма не получают достаточно кислорода, то нарушается синтез питательных веществ, в крови начинают накапливаться токсины . Имеются данные, что гипоксическая (бедная кислородом) обстановка повышает риск рака . Но нне расстраиваетесь, способность человека управлять дыханием намного больше, чем кажется. И объем вдоха и степень усвоения кислорода возможно увеличить. Уже тысячи лет люди, начиная с древнеиндийских йогов и заканчивая современными специалистами пульмонологами , занимаются изучением процессов дыхания. Особенными методиками для тренировки органов дыхания владеют, как йоги, так и врачи.

По сути, процесс дыхания сводится к перекачке воздуха оттуда, где давление выше, туда, где оно ниже. Чем дыхание глубже, тем больше в организм через кровь поступает кислорода, необходимого клеткам для синтеза всех веществ. Проще всего это достигается путем глубокого вдоха. Интенсивность дыхания в основном зависит от давления, поступающего в легкие воздуха. В случае кашля, чихания или икоты давление изменяется автоматически.

Проведем простой эксперимент . Закройте большим пальцем правой руки правую ноздрю и попробуйте дышать только через левую. Обратите внимание, на сколько труднее стало дышать. Мало того, что мышцы диафрагмы работают с бОльшим напряжением, так этот процесс еще и отвлекает. Уменьшение сечения воздушных потоков увеличивает давление, под которым кислород поступает из альвеол в кровь. Замедленное дыхание через одну ноздрю для увеличения объема поступающего кислорода и активации парасимпатической нервной системы (что отвечает за функции организма в состоянии покоя) - обычная практика йогов.

Вот еще один пример . Представьте себе, как дышит собака , высовывая язык. Попробуйте подышать так сами : сначала с высунутым языком, а потом с закрытым ртом. У Вас сразу же почувствуется напряжение брюшных мышц, которые выталкивают воздух при выдохе. Если поднести к губе ладонь, то почувствуете, с какой силой воздух выходит при выдохе. Такое дыхание затруднено в связи с необходимостью более сильного сокращения диафрагмы и межреберных мышц. На большее давление, производимое в ходе выдоха, организм незамедлительно реагирует изменением температуры. Неудивительно, что в жаркий день собаки прибегают к этому способу, чтобы охладиться .

Дыханием управляет центр в продолговатом мозгу , который поддерживает этот процесс и во время сна. Участие сознания для этого, к счастью, не требуется. Однако днем факторов, влияющих на дыхание, намного больше . В особенности на нем сказываются стрессы и неприятности, в связи с чем, дыхание полезно контролировать. Следя за своим дыханием и управляя его интенсивностью, Вы можете регулировать, как количество вдыхаемого воздуха, так и усвоение кислородом. Это защищает от стрессов, повышает тонус и укрепляет иммунную систему. Так что, если еще раз услышите : «Расслабься и сделай глубокий вдох», то уже будете в курсе, для чего это.

Дыхание - сложный процесс поступления в организм кислорода, использование его в биологическом окислении и выведение углекислого газа ,

К дыхательной системы относятся:

Дыхательные пути,

Органы газообмена - легкие,

Система обеспечения вентиляции легких - грудная клетка, дыхательные мышцы, дыхательный центр.

У человека участие в дыхании принимают не только легкие, но и вся поверхность тела - от толстого эпителия на пятках к покрытой волосами кожи головы. Больше всего "дышат" кожа груди, спины и живота. Интересно, что по интенсивности дыхания эти участки значительно преобладают легкие. Однако общая поверхность кожи человека составляет примерно 2 м2, в то время как поверхность легких, если развернуть 700000000 альвеол, составляет 90-100 м2 . В целом на долю кожных покровов приходится менее 1% газообмена.

Этапы дыхания:

1. Легочная вентиляция.

2. Диффузия газов из альвеол в кровь легочных капилляров.

3. Транспорт газов кровью.

4. Диффузия газов из крови в ткани.

5. Тканевое или внутреннее дыхание.

Первые четыре этапа относятся к внешнего дыхания, назначение которого состоит в абсорбции O2 и удалении СО2 из организма.

Легочная вентиляция - это обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом.

Дыхательные пути состоят из носовой и ротовой полостей, носоглотки, ротоглотки, гортани, трахеи, которая в грудной полости делится на 2 бронхи, что, разветвляясь, образуют бронхиальное д во. Всего таких разветвлений 23-26. Мельчайшие бронхи - бронхиолы. На их концах образуются альвеолярные мешочки, которые разделены на 20 полостей - альвеол диаметром 0,15-0,3 мм. Совокупность альвеол образует ткань легких.

В легких функционирует большая система коллатералей, которая обеспечивает вентиляцию в условиях перекрытия просвета бронхов или других препятствий поступлению воздуха. Она представлена сеткой дополнительных соединений между частицами, сегментами и ацинусами легких. Основой коллатеральной вентиляции есть дополнительные бронхиолы, которые соединяют терминальные бронхиолы соседних сегментов. В пределах одного ацинуса коллатеральная вентиляция обеспечивается бронхоальвеолярный коммуникациями в стенках альвеол. Соседние ацинусы также сочетаются между собой. Всего в 40% воздух может поступать в альвеолы с помощью таких сообщений.

Слизистая оболочка воздухоносных путей покрыта реснитчатыми эпителием, имеет железы, выделяющие слизь. Кроме того, слизистая оболочка имеет густую сетку кровеносных капилляров. Поэтому воздух на пути в легкие увлажняется, согревается кровью и очищается мерцательным эпителием. Каждое легкое снаружи покрыта плеврой, которая состоит из 2 листьев - париетальной и висцеральной. Между листьями расположена узкая герметичная щель (плевральная полость), в которой находится небольшое количество серозной вещества.

Стенка альвеолы состоит из однослойного эпителия. Каждая альвеола оплетена густой сетью капилляров, на которые разветвляется легочная артерия.

Механизм вдоха и выдоха

Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Воздух попадает в легкие и выходит из них благодаря работе межреберных мышц и диафрагмы. В результате их сокращения и расслабления объем грудной полости меняется. Межреберные мышцы делятся на 2 группы: внешние и внутренние. Диафрагма состоит из кольцевых и радиальных мышечных волокон, расположенных вокруг центральной сухожильного участка.

Вдох - активный процесс. Наружные межреберные, внутренние мижхрящови мышцы сокращаются, а внутренние межреберные - расслабляются. Ребра движутся вперед, удаляясь от позвоночника. Одновременно сокращается диафрагма, становится более плоской, купол ее опускается. Все это приводит к увеличению объема грудной полости. В результате давление в плевральной полости становится ниже атмосферного. Легкие растягиваются и давление в них также становится ниже атмосферного. Воздух поступает (засасывается) в легкие и заполняет альвеолы до тех пор, пока давление в легких не сравнится с атмосферным, наступает пауза между вдохом и выдохом . (рис. 8.1).

Давление (в мм рт. Ст.) В плевральной полости (относительно атмосферного) на высоте спокойного вдоха составляет -9 ...- 6, на высоте глубокого вдоха - -30 ...- 10, на высоте спокойного выдоха - 5, 5-3,5, на высоте глубокого выдоха - -3 ...- 1,5.

При нарушении герметичности плевральной полости в нее поступает воздух (пневмоторакс), давления плевральной полости растет, выравнивается с атмосферным (становится равным 0), легкие приходят и вентиляция прекращается .

Форсированный вдох обеспечивается сокращением дополнительных мышц: лестничной, декабре, передняя зубчатая, трапециевидный, ромбовидный.

Выдох может быть пассивным, при которой происходит под действием эластичной тяги легочной ткани и при расслаблении дыхательных мышц, обеспечивающих вдох. Объем грудной полости зменшуеть-

Рис. 8.1. Механизм вентиляции альвеолы

ся, давление в плевральной щели растет и вместе с эластичной тягой становится выше Внутрилегочная. Альвеолы сжимаются, давление в них становится больше атмосферного и воздух выталкивается из легких (см. Рис. 8.1). Механизм вдоха и выдоха удобно рассматривать на модели Дондерса, в которой имитируются грудная клетка и диафрагма.

Активный выдох обеспечивается сокращением мышц брюшной стенки: косой, поперечный, прямой. Эластичность - способность легких к растяжению. Эластичность легких существенно зависит от поверхностного натяжения пленки жидкости, покрывающей стенку альвеол. При уменьшении объема альвеол поверхностное натяжение уменьшается благодаря наличию сурфактанта (вещество липидной природы) в жидкости, покрывающей поверхность альвеол (табл. 8.1). Если бы поверхностное натяжение при выдохе не уменьшался, альвеолы бы колабувалы. Сурфактанты производятся Альвеоциты типа II. Сурфактант играет важную роль во время рождения человека, оберегая легкие от повторного коллапса. Дефицит сурфактанта является важной причиной респираторного дистресс-синдраму новорожденных (болезни гиалиновых мембран) - тяжелого заболевания легких, возникающее в младенцев, рожденных раньше, чем начала действовать их система сурфактанта. Выявлено уменьшение сурфактанта у курильщиков.

Таблица 8.1. значение сурфактантов

Уменьшают поверхностное натяжение в альвеолах,

Создают возможность расправления легкого при первом вдохе новорожденного, препятствуют убыванию терминальных бронхиол,

Препятствуют перерастяжения альвеол,

Противоотечное действие, антиокислительная действие,

Обеспечивают до 2/3 эластичного сопротивления тканей легкого взрослого и стабильность структуры респираторной зоны,

Регулируют скорость абсорбции 0, на границе фаз "газ - жидкость",

Регулируют интенсивность испарения воды с альвеолярной поверхности (регуляция водного баланса),

Обладают бактериостатическим действием, опсонизують бактерии,

Очищают поверхность альвеол от инородных частиц, попавших в легкие.

Нормальная физиология: конспект лекций Светлана Сергеевна Фирсова

3. Механизм вдоха и выдоха

3. Механизм вдоха и выдоха

У взрослого человека частота дыхания составляет примерно 16–18 дыхательных движений в минуту. Она зависит от интенсивности обменных процессов и газового состава крови.

Дыхательный цикл складывается из трех фаз:

1) фазы вдоха (продолжается примерно 0,9–4,7 с);

2) фазы выдоха (продолжается 1,2–6,0 с);

3) дыхательной паузы (непостоянный компонент).

Тип дыхания зависит от мышц, поэтому выделяют:

1) грудной. Осуществляется при участии межреберных мышц и мышц 1-3-го дыхательного промежутка, при вдохе обеспечивается хорошая вентиляция верхнего отдела легких, характерен для женщин и детей до 10 лет;

2) брюшной. Вдох происходит за счет сокращений диафрагмы, приводящих к увеличению в вертикальном размере и соответственно лучшей вентиляции нижнего отдела, присущ мужчинам;

3) смешанный. Наблюдается при равномерной работе всех дыхательных мышц, сопровождается пропорциональным увеличением грудной клетки в трех направлениях, отмечается у тренированных людей.

При спокойном состоянии дыхание является активным процессом и состоит из активного вдоха и пассивного выдоха.

Активный вдох начинается под влиянием импульсов, поступающих из дыхательного центра к инспираторным мышцам, вызывая их сокращение. Это приводит к увеличению размеров грудной клетки и соответственно легких. Внутриплевральное давление становится отрицательнее атмосферного и уменьшается на 1,5–3 мм рт. ст. В результате разности давлений воздух поступает в легкие. В конце фазы давления выравниваются.

Пассивный выдох происходит после прекращения импульсов к мышцам, они расслабляются, и размеры грудной клетки уменьшаются.

Если поток импульсов из дыхательного центра направляется к экспираторным мышцам, то происходит активный выдох. При этом внутрилегочное давление становится равным атмосферному.

При увеличении частоты дыхания все фазы укорачиваются.

Отрицательное внутриплевральное давление – это разность давлений между париетальным и висцеральным листками плевры. Оно всегда ниже атмосферного. Факторы, его определяющие:

1) неравномерный рост легких и грудной клетки;

2) наличие эластической тяги легких.

Интенсивность роста грудной клетки выше, чем ткани легких. Это приводит к увеличению объемов плевральной полости, а поскольку она герметична, то давление становится отрицательным.

Эластическая тяга легких – сила, с которой ткань стремится к спаданию. Она возникает за счет двух причин:

1) из-за наличия поверхностного натяжения жидкости в альвеолах;

2) из-за присутствия эластических волокон.

Отрицательное внутриплевральное давление:

1) приводит к расправлению легких;

2) обеспечивает венозный возврат крови к грудной клетки;

3) облегчает движение лимфы по сосудам;

4) способствует легочному кровотоку, так как поддерживает сосуды в отрытом состоянии.

Легочная ткань даже при максимальном выдохе полностью не спадается. Это происходит из-за наличия сурфактанта , который понижает натяжение жидкости. Сурфактант – комплекс фосфолипидов (в основном фосфотидилхолина и глицерина) образуется альвеолоцитами второго типа под влиянием блуждающего нерва.

Таким образом, в плевральной полости создается отрицательное давление, благодаря которому осуществляются процессы вдоха и выдоха.