Вопрос 2. Процесс дыхания, этапы. Акт дыхания – составляющие

Дыхание — необходимый для жизни про­цесс постоянного обмена газами между организмом и окружаю­щей средой. Дыхание обеспечивает постоянное поступление в ор­ганизм кислорода, необходимого для осуществления окислитель­ных процессов, являющихся основным источником энергии. Дыхание включают следующие процессы:

1) внешнее дыхание — обмен га­зов между внешней средой и легкими — легочная вентиляция;

2) обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью капилляров — легочное дыхание;

3) транспорт газов кровью, пе­ренос кислорода от легких к тканям и углекислого газа из тканей в легкие;

4) обмен газов в тканях;

5) внутреннее, или тканевое, дыхание—биологические процессы, происходящие в митохондри­ях клеток.

Обмен газов между атмосферным воз­духом и воздухом, находящимся в альвеолах, происходит благо­даря ритмическому чередованию актов вдоха и выдоха.

При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы и ди­афрагма. Межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят их несколько в сторону. Объем грудной клетки при этом увеличи­вается. При сокращении диафрагмы ее купол уплощается, что также ведет к увеличению объема грудной клетки. При глубоком дыхании принимают участие и другие мышцы груди и шеи. Лег­кие, находясь в герметически закрытой грудной клетке, пассивно следуют во время вдоха и выдоха за ее движущимися стенками, так как при помощи плевры они приращены к грудной клетке. Этому способствует и отрицательное давление в грудной полости. Отрицательное давление — это давление ниже атмосферного. Во время вдоха оно ниже атмосферного на 9—12 мм рт. ст., а во время выдоха — на 2—6 мм рт. ст.

При расслаблении дыхательных мыши ребра опускаются до исходного положения, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, в легких уменьшается и воздух выдыхается наружу. В глубоком выдохе принимают участие мыш­цы живота, внутренние межреберные и другие мышцы.

Постепенность созревания костно-мышечного аппарата дыха­тельной системы и особенности его развития у мальчиков и дево­чек определяют возрастные и половые различия типов дыхания.

У новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса все более начинает преобладать грудной тип дыхания. В 7—8 лет выявляются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек — грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14—17 годам. У детей первого года жизни частота дыхательных движений в минуту во время бодрствования 50—60, а во время сна — 35—40. У детей 1—2 лет во время бодр­ствования частота дыхания 35—40, у 2—4-летних—25—35 и у 4—6-летних—23—26 циклов в минуту. У детей школьного воз­раста происходит дальнейшее урежение дыхания (18—20 раз в минуту).

Вопрос 3. Показатели функциональных возможностей дыхательной системы. При различных положениях грудной клетки легкие содержат разное количество воздуха. Различают четыре основных положения грудной клетки: 1) положение максимального вдоха, 2) положение спокойного вдоха, 3) положение максимального выдоха, 4) положение спокойного выдоха.

Состояние после спокойного выдоха называют уровнем спокойного дыхания. Он является исходной точкой для определения всех легочных объемов и емкостей. Объем воздуха, находящееся в легких после максимального вдоха, составляет общую емкость легких (ОЕЛ). Она состоит из жизненной емкости легких (ЖЕЛ, количества воздуха, которое может быть выдохнуто при максимальном выдохе после максимального вдоха), и остаточного объема (ОО, количества воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха). Так как легочные объемы зависят от возраста, роста, пола и веса, то для суждения о том, соответствуют ли легочные объемы данного лица нормальным величинам, их следует сравнивать с так называемыми должными величинами. Существует много различных методов расчета должной жизненной емкости легких (ДЖЕЛ), разные формулы, таблицы и номограммы.

Вопрос 4. Регуляция дыхания. Особенности регуляции дыхания в детском возрасте. Регуляция дыхания осуществляется цент­ральной нервной системой, специальные области которой обуслов­ливают автоматическое дыхание — чередование вдоха и выдоха и произвольное дыхание, обеспечивающее приспособительные изме­нения в системе органов дыхания, соответствующие конкретной внешней ситуации и осуществляемой деятельности. Группа нерв­ных клеток, ответственная за осуществление дыхательного никла, называется дыхательным центром. Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно, импульсацией, поступающей из различных рецепторов, и гуморально, изменяясь в зависимости от химического состава крови.

Рефлекторная регуляция. К рецепторам, возбуждение которых по центростремительным путям поступает в дыхательный центр, относятся хеморецепторы, расположенные в крупных сосудах {ар­териях) и реагирующие на снижение напряжения в крови кисло­рода и увеличение концентрации двуокиси углерода, и механорецепторы легких и дыхательных мышц. На регуляцию дыхания оказывают влияние также рецепторы воздухоносных путей. Ре­цепторы легких и дыхательных мышц имеют особое значение в чередовании вдоха и выдоха, от них в большей степени зави­сит соотношение этих фаз дыхательного цикла, их глубина и частота.

Гуморальные влияния на дыхательный центр. Большое влия­ние на состояние дыхательного центра оказывает химический со­став крови, в частности ее газовый состав. Накопление углекислого газа и крови вызывает раздражение рецепторов в кровеносных сосудах, несущих кровь к голове, и рефлекторно возбуждает ды­хательный центр. Подобным образом действуют и другие кислые продукты, поступающие в кровь, например молочная кислота, со­держание которой в крови увеличивается во время мышечной работы.

Особенности регуляции дыхания в детском возрасте. К моменту рождения функциональное формирова­ние дыхательного центра еще не закончилось. Об этом свидетель­ствует большая изменчивость частоты, глубины, ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низкая. Дети первых лет жизни отличаются более высокой устойчивостью к недостатку кислорода (гипоксии), чем дети более старшего возраста.

Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 2 годам уже хорошо выра­жена возможность приспособления дыхания к различным усло­виям жизнедеятельности.

Чувствительность дыхательного центра к содержанию угле­кислого газа повышается с возрастом и в школьном возрасте достигает примерно уровня взрослых. В период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания и организм подростков отличается меньшей, устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека.

Одним из важных факторов в обеспечении оптимального функ­ционирования дыхательной системы при различного вида нагруз­ках является регуляция соотношения вдоха и выдоха. Наиболее эффективным и облегчающим физическую и умственную деятель­ность является дыхательный цикл, в котором выдох длиннее вдоха.