Механизм вдоха и выдоха

В акте вдоха  значение имеет изменение объема грудной полости. В осуществлении вдоха принимают участие наружные межреберные мышцы и диафрагма. При сокращении наружных межреберных мышц, ребра поднимаются, диафрагма опускается и увеличивается объем грудной полости. Давление в грудной полости уменьшается, легкие расширяются – происходит вдох. Во время вдоха происходит уменьшение давления в плевральной полости.

Акт выдоха – пассивный процесс. Расслабление наружных межреберных мышц приводит к возвращению ребер в исходное положение. Диафрагма принимает исходное положение и становится куполообразной. Объем грудной полости уменьшается. Давление в плевральной полости и в полости легких повышается, легкие сдавливаются, и из них пассивно выходит воздух.

 

Возникновение первого вдоха новорожденного обусловлено рядом причин: перевязка пупочного канатика, увеличение содержания в крови углекислого газа, изменение условий существования. Все это приводит к возбуждению дыхательного центра началу ритмического дыхания.

Грудная клетка растет быстрее легких, поэтому в плевральной полости возникает отрицательное давление, и создаются условия для постоянного растяжения легких. У новорожденного грудная клетка имеет форму колокола, к 3 годам становится конусообразной, а к 12 годам как у взрослого.

У грудных детей дыхание диафрагмальное. По мере роста ребенка грудная клетка опускается вниз, ребра принимают косое положение и дыхание становится грудобрюшным. К 7 годам дыхание становится преимущественно грудным. С 8 – 10 лет возникают половые различия в типе дыхания: у мальчиков усиливается диафрагмальный тип дыхания, а у девочек – грудной.

Жизненная емкость легких.

Жизненная емкость легких определяется суммой объемов дыхательного (500 см³), дополнительного (1500 см³) и резервного (1500 см³) воздуха. Измеряется прибором – спирометром. Является показателей физического развития человека.

В течение 1 минуты человек вдыхает и выдыхает 5 – 8 л воздуха. Это минутный объем дыхания, который при интенсивной физической нагрузке может достигать 80 – 120 л в минуту.

Жизненная емкость легких, дыхательный и минутный объемы у детей с возрастом увеличиваются.

Величина жизненной емкости легких в 5 - 6 лет равна 700 – 800 мл, в 14 – 16 лет – 2500 мл. С 18 до 25 лет является максимальной.

Дыхательная поверхность легких и количество крови, протекающей через легкие в единицу времени, у детей относительно больше, чем у взрослых.

 

Газообмен в легких.

В легких происходит газообмен между поступающим в альвеолы воздухом и протекающей по капиллярам кровью. Во вдыхаемом воздухе – в альвеолах концентрация (парциальное давление) кислорода намного выше (100 мм рт. ст.), чем в венозной крови (40 мм рт. ст.), протекающей по легочным капиллярам. Поэтому кислород легко выходит из альвеол в кровь, где он быстро вступает в соединение с гемоглобином эритроцитов.

Одновременно углекислый газ, концентрация которого в венозной крови капилляров высокая (47 мм рт. ст.), диффундирует в альвеолы, где парциальное давление углекислого газа ниже (40 мм рт. ст.). Из альвеол легкого углекислый газ выводится с выдыхаемым воздухом.

 

Транспорт газов кровью.

В тканях организма в результате непрерывного обмена веществ, интенсивных окислительных процессов расходуется кислород и образуется углекислый газ. При поступлении крови в ткани организма гемоглобин отдает клеткам, тканям кислород. Образовавшийся при обмене веществ углекислый газ переходит из тканей в кровь и присоединяется к гемоглобину, образуя карбогемоглобин.

 

Регуляция дыхания.

Дыхательный центр представляет собой совокупность нейронов в разных отделах центральной нервной системы. Он обеспечивает координированную деятельность мышц и приспособление дыхания к меняющимся условиям внешней и внутренней среды организма.

Дыхательный центр представляет собой парное образование, состоящее из центра вдоха и центра выдоха. Под влиянием спонтанной активности нейронов вдыхательного центра возникает акт вдоха, во время которого при растяжении легких возбуждаются механорецепторы. Импульсы от механорецепторов по афферентным волокнам блуждающего нерва поступают в дыхательный центр и вызывают возбуждение центра выдоха и торможение центра вдоха. Это обеспечивает смену вдоха на выдох. В этом проявляется автоматизм дыхания.

Процесс дыхания связан с изменением содержания газов во внешней среде. Так  увеличение концентрации углекислого газа в воздухе и, следовательно, в крови приводит к увеличению глубины и частоты дыхания.

Дыхание – это одна из вегетативных функций, которая имеет произвольную регуляцию. Человек может произвольно изменять ритм и глубину дыхания, задерживать его на определенное время. Возможность произвольного изменения дыхания указывает на регулирующее влияние коры больших полушарий на данную функцию. Влияние коры больших полушарий выражается в обеспечении особенно тонкого приспособления дыхания к текущим потребностям организма. Условнорефлекторная регуляция дыхания у человека развивается и становится более четкой в процессе выработки двигательных навыков.

Возбудимость дыхательного центра и его чувствительность к газовому составу крови у плода, новорожденных и грудных детей низкая. На это указывает нерегулярный ритм дыхательных движений. Активность нейронов дыхательного центра и их возбудимость в школьном возрасте становится такой же, как у взрослых.

В период полового созревания у подростков отмечается повышение возбудимости дыхательного центра, в связи, с чем ухудшается координация функций дыхательного аппарата. По окончанию полового созревания дыхательная функция приходит в норму.

 

Для предохранения органов дыхания и голосового аппарата от заболеваний у детей большое значение имеет отсутствие резких колебаний температуры воздуха и пищи. Сильное напряжение голосового аппарата может привести к воспалению гортани.

Разучивание стихотворений и пение на занятиях должно происходить с соблюдением голосового режима, учитывать индивидуальные особенности ребенка. Обязательным условием является  соблюдение санитарно-гигиенических требований к  тому помещению, в котором проводятся занятия.