ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ
Функции дыхательной системы. Типы и этапы дыхания.
Дыхание – процесс, связанный с потреблением кислорода организмом и выделением им углекислого газа. В состоянии покоя человек потребляет за 1 минуту 250 мл кислорода и выделяет 230 мл углекислого газа – это 1.главная газообменная функция; 2.защитная функция – легкие являются барьером между внутренней и внешней средой, в них образуются антитела, происходит фагоцитоз; 3.легкие участвуют в терморегуляции, отдавая тепло в окружающую среду; 4.участвуют в процессах выделения (удаление углекислоты, водяных паров, летучих веществ из организма); 5. поддерживает рН крови; 6.вырабатывает биологически активные вещества – гистамин, простагландины, гепарин и др.
Процесс дыхания состоит из 5 этапов:
1.Газообмен между легкими и внешней средой – вентиляция легких.
2.Газообмен между альвеолами легких и кровью легочных капилляров.
3.Транспорт газов кровью.
4.Газообмен между кровью и тканями.
5.Внутреннее дыхание (потребление кислорода тканями и выделение ими углекислого газа). Первые 2 этапа составляют внешнее дыхание, которое осуществляется ритмическими дыхательными движениями – вдохом и выдохом.
Различают 3 типа дыхания:
1.брюшной – у мужчин, 2.грудной – у женщин, 3.диафрагмальный – у новорожденных. Тип дыхания зависит не только от пола и возраста, нои от характера работы (к примеру, при ношении тяжестей на спине у женщин формируется брюшной тип дыхания, который является наиболее эффективным.
Виды дыхания складывались во время эволюции организмов – внутриклеточное, кожное, жаберное, легочное.
Механизм вдоха и выдоха.
Акт вдоха - инспирация - совершается при сокращении диафрагмы и наружных межреберных мышц. При этом объем грудной клетки увеличивается в 3-х направлениях: вертикальном, сагиттальном и фронтальном. В результате легкие растягиваются, увеличивается их объем, внутрилегочное давление уменьшается и воздух поступает в легкие. Акт вдоха – активный процесс и сопровождается затратой энергии, которая расходуется на преодоление:
1.тяжести грудной клетки;
2.сопротивления органов брюшной полости;
3.аэродинамического сопротивления;
4.эластической тяги легких (сила, с которой легочная ткань стремится сжаться).
При глубоком (форсированном) вдохе дополнительно сокращаются мышцы шеи, груди и плечевого пояса.
Акт выдоха – экспирация – процесс пассивный, хотя и участвуют диафрагма (приобретает форму купола) и внутренние межреберные мышцы. Ребра опускаются, грудная клетка сужается, объем легких уменьшается (в том числе, за счет эластической тяги), увеличивается внутрилегочное давление и воздух изгоняется из легких. При форсированном выдохе дополнительно сокращаются мышцы живота, или брюшного пресса.
Внутригрудное отрицательное давление.
Легкие отделены от стенок грудной клетки плевральной полостью, которая образована 2-мя листками. Между ними имеется щель, объем которой меняется при вдохе и выдохе. При рождении ребенка давление в плевральной щели равно атмосферному. С возрастом грудная клетка растет быстрее, чем легкие, и плевральная щель увеличивается, а давление в ней, в силу герметичности, становится меньше атмосферного, т.е. становится отрицательным = -6 – 9 мм РТ.ст. При вдохе оно делается более отрицательным, поэтому воздух легко поступает в легкие. При выдохе растянутая легочная ткань сжимается (хотя и не до конца), внутрилегочное давление увеличивается, что способствует выдоху. Таким образом, отрицательное внутригрудное давление помогает осуществлять вдох, а эластическая тяга легких облегчает выдох. Эластическая тяга легких обусловлена 2-мя факторами: 1.наличием эластических волокон в легочной ткани и 2.наличием пленки фосфолипида (сурфактанта), выстилающей стенки альвеол, отчего они не слипаются при выдохе. При отсутствии сурфактанта у новорожденного его легкие не расправляются. Если по разным причинам атмосферный воздух попадает в плевральную щель, то возникает пневмоторакс. Это – тяжелое состояние, так легкие сжимаются и не участвуют в газообмене. Различают 3 вида пневмоторакса: 1.закрытый, 2.открытый, 3.клапанный – наиболее тяжелая форма, когда воздух с каждым вдохом накапливается в плевральной щели и поджимает легкое.
Мертвое пространство дыхательных путей.
Объем воздухоносных путей = 120-150 мл. Воздух, который здесь находится, не участвует в газообмене и поэтому называется мертвым. «Физиологическое» мертвое пространство больше «анатомического», так как сюда включают и все невентилируемые альвеолы (которых с возрастом и после перенесенных заболеваний легких становится больше).
Значение мертвого пространства дыхательных путей:
1.здесь воздух очищается, 2.увлажняется, 3.согревается. Поэтому носовое дыхание имеет важные преимущества перед дыханием через рот.