Дыхание

Дыхание — совокупность процессов, при которых происходит потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа.

Дыхание включает в себя следующие процессы:

1. Внешнее дыхание— обмен газов между внешней средой и альвеолами легких.
2. Обмен газов в легких — обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью в легочных капиллярах.
3. Транспорт газов кровью.
4. Обмен газов в тканях — обмен газов между кровью и тканями в тканевых капиллярах.
5. Клеточное дыхание— потребление кислорода клетками и выделение ими углекислого газа.

Внешнее дыхание осуществляется посредством дыхательной системы и состоит из ритмических движений грудной клетки — дыхательных движений, которые подразделяются на вдох (когда объем грудной клетки и легких увеличивается и воздух через воздухоносные пути попадает в легочные альвеолы) и выдох (когда объем грудной клетки и легких уменьшается и воздух выходит из легких).

Изменение объема грудной клетки происходит за счет сокращения межреберных мышц и диафрагмы. Максимальный объем воздуха, выдыхаемый после максимального вдоха, называется жизненной емкостью легких. Дыхательные движения осуществляются под контролем дыхательного центра, состоящего из парных центров вдоха и выдоха, расположенных в ретикулярной формации продолговатого мозга.

В мосту находится пневмотаксический центр, контролирующий деятельность этих центров и обеспечивающий нормальные дыхательные движения. Нейроны дыхательного центра посылают импульсы к двигательным нейронам спинного мозга, иннервирующим двигательную мускулатуру.

При поражении дыхательного центра или попадании инородных тел в дыхательные пути нормальное дыхание нарушается, что приводит к удушью и асфиксии.

Для оказания экстренной помощи в таких случаях применяют искусственное дыхание— способ дыхания изо рта в рот, при котором оказывающий помощь активно вдыхает свой выдыхаемый воздух в рот потерпевшего, раздувая его легкие.

Содержание кислорода в выдыхаемом воздухе достаточно для нормального газообмена, а углекислый газ оказывает стимулирующее влияние на дыхательный центр потерпевшего.

Рис. 1. Изменения в положении диафрагмы и ребер при вдохе и выдохе

А. Изменения в положении диафрагмы при выдохе и вдохе, приводящие к изменениям объема грудной полости. Б. Изменения в положении ребер при выдохе и вдохе.

Поднятие передних концов ребер межреберными мышцами приводит к увеличению размера грудной клетки в переднезаднем направлении и к соответствующему увеличению объема грудной полости.

Эти два фактора приводят к поступлению внутрь соответствующего количества воздуха.

1 — стенка грудной полости; 2 — трахея; 3 — легкое; 4 — сердце; 5 — выдох; 6 — вдох; 7 — положение диафрагмы; 8 — грудина; 9 — ребра; 10 — позвоночник.

Рис. 2. Схема нервной регуляции дыхания

1 — нервные импульсы, идущие от центра вдоха в продолговатом мозгу, заставляют мышцы диафрагмы сокращаться, а межреберные мышцы — поднимать ребра;

2 — другие импульсы подходят к пневмотаксическому центру в варолиевом мосту, проходят по нейронным цепям и в конце концов приходят (3) к центру выдоха в продолговатом мозгу.

Центр выдоха возбуждается и посылает импульсы (4) к межреберным мышцам, которые опускают ребра. Другие импульсы (5) приходят в центр вдоха, чтобы затормозить его на короткое мгновение.

Когда импульсы от пневмотаксического центра затухают, начинается новый вдох и весь цикл дыхания повторяется. Кроме того, чувствительные нервные окончания в легких, возбуждаемые растяжением во время вдоха, посылают импульсы по блуждающему нерву (6), которые стимулируют центр выдоха и тормозят центр вдоха.

Этот рефлекс от рецепторов растяжения в легких создает второй механизм обратной связи, обеспечивающий регуляцию дыхательного цикла.

Дыхательная система — совокупность органов внешнего дыхания, участвующих в процессе газообмена между организмом и окружающей средой (снабжении его кислородом и выведении из него углекислого газа).

Дыхательная система включает в себя носовую полость, носоглотку, гортань, трахею, бронхи и легкие.

Рис. 3. Схема дыхательной системы человека

1 — носоглотка; 2 — мягкое небо; 3 — глотка; 4 — пищевод; 5 — стенка тела; 6 — плевральная полость; 7 — носовая полость; 8 — ноздри; 9 — надгортанник; 10 — гортань; 11 — трахея; 12 — бронх; 13 — альвеолы; 14 — левое легкое (в разрезе); 15 — правое легкое (наружная поверхность); 16 — область, занятая сердцем; 17 — диафрагма.

Стрелками показан ток воздуха.