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.