Физиология внешнего дыхания

Механизм вентиляции легких (дыхательные движения).

В легких нет мышечной ткани, и поэтому они не могут активно сокращаться. Воздух поступает в легкие и выходит из них бла­годаря работе межреберных мышц и диафрагмы; в результате их попеременного сокращения и расслабления объем грудной клетки изменяется. Между каждой парой ребер расположены две группы межреберных мышц, направленных под углом друг к другу: наружные — вниз и вперед, а внутренние — вниз и назад. Диафраг­ма состоит из кольцевых и радиальных мышеч­ных волокон, расположенных вокруг централь­ного сухожильного участка, состоящего из кол­лагена.

Человек делает в среднем 15-20 дыхательных движений в минуту. При мышечной работе дыхание учащается в 2-3 раза.

Вдох всегда является активным процессом. Протекает он сле­дующим образом.

1. Наружные межреберные мышцы сокра­щаются, а внутренние расслабляются.

2. Ребра вследствие этого отходят вперед, удаляясь от позвоночника. (Это легко по­чувствовать, положив руку на грудь.)

3. Одновременно сокращаются мышцы ди­афрагмы.

4. Диафрагма становится более плоской.

5. Оба эти действия приводят к увеличению объема грудной клетки.

6. В результате давление в грудной клетке, и, следовательно, в легких, становится еще ниже атмосферного.

7. Воздух поступает внутрь и заполняет аль­веолы до тех пор, пока давление в легких не сравняется с атмосферным.

Спокойный выдох. Выдох – процесс в обычных условиях в основ­ном пассивный, происходящий в результате эла­стического сокращения растянутой легочной ткани, расслабления части дыхательных мышц и опускания грудной клетки под действием силы тяжести.

1. Наружные межреберные мышцы расслаб­ляются, а внутренние — сокращаются. Грудная клетка опускается главным обра­зом под действием собственной тяжести.

2. Одновременно расслабляется диафрагма. Опускающаяся грудная клетка и давление органов брюшной полости вынуждают ее принять исходную куполообразную форму.

3. Вследствие этого объем грудной клетки уменьшается, и давление в ней становится выше атмосферного.

4. В результате воздух выталкивается из лег­ких.

Фор­сированный выдох. В действие вводятся до­полнительные мышцы и выдох становится более активным процессом, требующим расхода энер­гии. Внутренние межреберные мышцы сокра­щаются более энергично и сильнее отводят ребра вниз. Энергично сокращаются и мышцы брюшного пресса, вызывая более активное движение ди­афрагмы вверх. То же самое происходит при чи­хании и кашле.

В зависимости от преобладания при дыхании под­нятия ребер или уплощения диафрагмы различают груд­ной (реберный) и брюшной (диафрагмальный) тип дыхания. Первый тип преобладает у мужчин (около 70%), второй у женщин (около 55%). Однако с возрастом в связи с уменьшением подвижности грудной клетки увеличивается роль брюш­ного дыхания. Брюшное дыхание преобладает у работ­ников физического труда, певцов. У беременных жен­щин по мере увеличения срока беременности возрастает роль грудного дыхания.

Дыхательные движения передаются от грудной клетки к легким через плевральную полость, в кото­рой давление меняется. Так, если перед вдохом давление в плевральной полости 756 мм рт. ст., то во время выдоха оно увеличивается до 758 мм рт. ст. Иными словами, давление в плевральной полости отрицательное (нормальное атмос­ферное давление – 760мм рт. ст.). Вместе с тем при нор­мальном вдохе давление снижается до 758мм рт. ст., а при выдохе повышается до 762мм рт. ст.