Що людина вдихає? Види дихання у людини. Значення м'язів у процесах дихання

Дихання - це сукупність процесів, що забезпечують надходження з атмосферного повітря в організм кисню, використання кисню в біологічному окисленні органічних речовин та видалення з організму вуглекислого газу.

Чи природно ми дихаємо.

Більшість із нас не звертає уваги на цей природний процес, вважаючи, що організм сам знає, як дихати. Але біологічні механізми нашого тіла набагато старші за наше суспільство, а ми можемо дихати інакше і тому, що в місті таке повітря і тому, що нас так виховали.

Навіщо ми дихаємо.

Енергія для життя виробляється на 90% завдяки надходженню в організм кисню з повітря. Жири та вуглеводи окислюються в організмі, вивільняючи при цьому енергію. Без надходження кисню з вдихом неможливий синтез білків, отже життя клітин і тканин. Основним продуктом обміну у клітинах є вуглекислий газ, який виводиться із організму з видихом.

Як відбувається газообмін?

Організм споживає з навколишнього середовища кисень у формі О2 (озон, О3, для організму токсичний) і виділяє вуглекислий газ СО2 з незначною кількістю інших газоподібних продуктів і пари води. Регулювання окислювально-відновних процесів, що відбуваються у всіх органах та тканинах, проводиться нервовою та ендокринною системами. Легкове дихання забезпечує основний обмін газів між зовнішнім повітрям та кров'ю. Близько 2% кисню надходить до організму через шкіру. Кров переносить гази від легень до тканин і назад.

Чому такий важливий гемоглобін.

Кисень та вуглекислий газ переносяться молекулами гемоглобіну, що містяться в еритроцитах крові (червоних кров'яних тільцях). Гемоглобін - це білок, здатний оборотно зв'язуватися з киснем та вуглекислим газом. При вдиху створюється надлишок кисню, і капілярах легких кисень з'єднується з гемоглобіном. Струменем крові еритроцити, що містять молекули гемоглобіну зі зв'язаним киснем, доставляються до органів і тканин, де кисню мало, і тут кисень звільняється із зв'язку з гемоглобіном. Аналогічно, молекули вуглекислого газу, що накопичуються в результаті реакцій у тканинах, зв'язуються гемоглобіном, переносяться ним зі струмом крові в легені, де звільняються і виводяться з організму з видихом.

Чому поганому бігуну не вистачає повітря і що таке задишка.

Поява задишки, тобто порушення частоти та глибини дихання з виникненням відчуття нестачі повітря при фізичному навантаженні виникає тому, що організм працює інтенсивніше, і потрібно більше кисню для розщеплення білків, жирів та вуглеводів, а легені не справляються. При правильно поставлених регулярних тренуваннях збільшується капілярна щільність м'язів та підвищується окислювальна здатність організму, а задишка зникає. Але причиною задишки може бути і хвороба: при захворюваннях органів дихання, хворобах серця, при порушенні кровообігу, особливо легеневого, при цукровому діабеті, захворюваннях нирок, тоді для появи задишки достатньо і невеликого фізичного навантаження.

Що ми вдихаємо.

Людина вдихає повітря, що містить близько 21% кисню та 0,03% вуглекислого газу. Склад повітря може змінюватися: у великих містах вміст вуглекислого газу вищий, ніж у лісах, у горах – знижений вміст кисню. Повітря завжди містить пари води. За високої вологості людина важче переносить як спеку, і холод. Вуглекислий газ збуджує дихальний центр мозку. Однак підвищення концентрації СО2 до 3-4% призводить до головного болю, шуму у вухах, уповільнення пульсу, а при концентрації 10% може настати втрата свідомості та смерть. За вмістом вуглекислого газу оцінюють ступінь чистоти повітря у приміщеннях.

Наші органи дихання.

Легкі та дихальні шляхи: верхні (ніс, придаткові пазухи носа, глотка) та нижні (гортань, трахея, бронхи, та бронхіоли). Легкі знаходяться у герметичному мішку – плевральній порожнині. Тканина легень складається з найдрібніших заповнених повітрям бульбашок – альвеол. У цих бульбашках, що омиваються кров'ю, з повітря в кров надходить кисень, а з крові виходить вуглекислий газ. Від кожної альвеоли відходить крихітна повітроносна трубка – бронхіолу. Зливаючись, бронхіоли утворюють дрібні бронхи, які потім послідовно з'єднуються в бронхи все більшого і більшого діаметру, поки не утворюються два головні бронхи - правий і лівий. Ці бронхи з'єднуються та утворюють трахею або дихальне горло. У регуляції дихання беруть участь дихальний центр довгастого мозку, периферичні нерви та рецептори.

Кожен вдих – це скорочення м'язів.

Легкі немає м'язів, але здійснення вдиху вимагає м'язової роботи. До дихальної системи відносяться і дихальні м'язи, що забезпечують розтягнення легень та зміну тиску в плевральній порожнині. До основних дихальних м'язів відносять діафрагму (плоский м'яз, що відокремлює грудну порожнину від наповненої черевної рідиною), а також зовнішні і внутрішні міжреберні м'язи і м'язи черевного преса.

Вдих відбувається у зв'язку зі збільшенням обсягу грудної клітки при опусканні діафрагми, піднятті ребер та розширенні міжреберних проміжків внаслідок скорочення діафрагми та зовнішніх міжреберних м'язів. Розслаблення цих м'язів створює умови для видиху, який відбувається переважно пасивно, за невеликої участі м'язів черевного преса. При утрудненому та посиленому диханні у вдиху можуть брати участь і м'язи шиї, а також практично всі м'язи тулуба.

Чому діти вміють дихати краще за дорослих.

Найприродніше дихають маленькі діти. Вони працюють всі дихальні механізми: м'яко розширюється грудна клітина і опускається діафрагма, висуваючи вперед живіт. З віком стреси і психологічні проблеми, що виникають, стискають грудну клітину, виникають звички використовувати тільки частину легень, і частота дихання підвищується. Рухи дорослих менш різноманітні та з віком стають менш різкими. Тому багато м'язів, включаючи дихальні, стають менш еластичними, а деякі з них виявляються хронічно напруженими.

Чи можемо змінити дихання за бажанням.

При диханні ребра можуть підніматися вгору (верхнє або ключичне дихання), ребра можуть розсуватися в сторони (середнє або грудне дихання), може опускатися вниз діафрагма (нижнє або черевне дихання). Можливі також будь-які комбінації цих трьох способів, включаючи використання всіх трьох одночасно (повне дихання). Ми можемо використовувати за бажанням будь-який із них, свідомо затримувати вдих чи видих, змінювати ритм і глибину дихання залежно від розуміння потреб організму.

Ми можемо змінити свої дихальні звички та привчити себе до такого способу дихання, який вважаємо найзручнішим. Залежно від стану організму та зовнішніх умов різні способи дихання можуть виявитися кращими, існує й безліч методів і шкіл дихальної гімнастики. Вправно маневруючи диханням, ми можемо підвищити свою працездатність та витривалість, уникати задишки та просто залишатися здоровими.

Свідоме використання дихання.

Вдих відповідає напрузі, а видих – розслабленню м'язів. Тому вдих можна усвідомлено використовувати для тонізування тіла, щоб прокинутися чи підняти працездатність. Думковий супровід вдиху в певну частину тіла розправляє його, тренуючи м'язи, а напрямок вдиху в голову сприяє досягненню ясності думки. За допомогою видиху можна досягти глибокого розслаблення, успішно боротися з хронічними напругами м'язів, заспокоювати нервову реакцію. Спрямований у певну область тіла видих усуває біль, покращує місцевий кровообіг та зігріває.

Свій психологічний стан можна змінити за допомогою зміни темпу дихання.

Ритмічно виконувана фізична робота вимагає значно менших енергетичних витрат, якщо її ритм поєднується з ритмом дихання.

Акцентування думок на черевному диханні здатне покращити стан органів, що знаходяться в черевній порожнині та поперекового відділу хребта.

За допомогою свідомого грудного дихання можна успішно боротися з наслідками стресів та покращувати умови роботи серця.

Штучно використовуючи ключичне дихання, можна зняти напругу та покращити роботу плечей.

Чому краще дихати носом.

Важливо як дихати через ніс, а й відчувати його чистим. Ніс очищає вдихається повітря від пилу та мікроорганізмів, зволожує та зігріває його. Вдих через рот забруднює легені, тому що на дорозі між губами та легенями немає нічого, що проціджувало б повітря та очищало його від пилу та інших сторонніх домішок. А якщо повітря недостатньо зволожене і зігріте, воно пошкодить тканини легені.

Зволоження залежить від залоз у внутрішній оболонці носа та його придаткових порожнинах. Довгі і вузькі проходи носової порожнини викладені теплою слизовою оболонкою і зігрівають повітря, що проходить настільки, що воно вже не може пошкодити ніжні тканини гортані і легень. Домішки і пил, що захоплюються волосками і слизовою оболонкою носа, виносяться назовні при видиху або, якщо вони накопичуються дуже швидко, викидаються назовні через чхання.

Можливо, що протиприродна звичка дихати через рот придбана цивілізованим світом через неприродний спосіб життя і надмірне тепло в будинку. Шкідливим наслідком дихання через рот є те, що носова область, що залишилася без свого нормального вживання, сама наповнюється хвороботворними мікроорганізмами.

Звідки береться нежить.

Соплі або носовий слиз виробляються в носовій порожнині і відіграють важливу роль у захисті наших дихальних шляхів та легких від зневоднення, попадання пилу, бактерій та небезпечних вірусів.

Чому їх стає надто багато? Нежить або риніт - це запальна реакція слизової оболонки носа на дію хвороботворних агентів. Найчастіше провокують нежить віруси. Кількість соплів при застудних захворюваннях збільшується, оскільки виникає потреба боротьби з вірусами. Основною першопричиною посиленого вироблення носового слизу є переохолодження або перепади температури. Ще однією частою причиною збільшення соплів є алергічна реакція. Нежить може бути також реакцією на гостру їжу чи дим.

Що таке застуда?

Застуда - це гостре респіраторне захворювання (ГРЗ), точніше ряд подібних гострих інфекцій із запаленням слизової оболонки дихальних шляхів. Найчастіше застудитися можна восени або навесні, особливо, якщо ходити в промоклому в холодну погоду. Іноді і в приміщенні достатньо протягу, щоб вже через півгодини з'явився озноб або почався нежить, що ще ймовірніше, якщо в приміщенні є кондиціонер і повітря, тому занадто сухе.

Усі простудні хвороби викликаються мікробами чи вірусами (у разі використовують термін гостра респіраторна вірусна інфекція чи ГРВІ). Збудники хвороб постійно живуть у слизових оболонках носа, носоглотки, трахеї та бронхів. Ці збудники отримують чудові умови для життя та розмноження, коли організм пригнічений, імунний захист ослаблений, а найчастіше таке пригнічення відбувається при переохолодженні або різких перепадах температури. Спалахам простудних захворювань сприяє і те, що вони передаються від хворої людини здоровому повітряно-краплинним шляхом, тобто при кашлі та чханні.

Небезпека запалення легень чи пневмонії.

Забруднене повітря, стреси або недолічені захворювання верхніх дихальних шляхів можуть призвести до пневмонії. Пневмонія - це група захворювань легень, що характеризується запальним процесом в альвеолярній, сполучній тканинах легень та в бронхіолах, але може поширюватися і на судинну систему легень. Запалення легень може викликатись вірусами або бактеріями, а також – внаслідок різних ушкоджень, наприклад, опіку або отруєння дихання. Найчастіший шлях проникнення бактерій та вірусів – через дихальні шляхи, значно рідше – по лімфатичних та кровоносних судинах. Розвиток пневмонії безпосередньо пов'язане із опірністю організму. Зниження опірності може бути результатом перевтоми, що передують, насамперед, застудних, захворювань або переохолодження. Приблизно у 5% випадків захворювань на пневмонію є причиною смерті.

Простий атмосферний повітря, придатний для дихання людей та інших живих істот, є багатокомпонентною сумішшю газів. Основну частину його обсягу становить азот, частка якого сягає приблизно 78%. На другому місці за цим показником перебуває кисень, частку якого припадає близько 21% обсягу повітря. Таким чином, сумарно ці два гази складають близько 99% обсягу повітря.

1-1,5% обсягу, що залишилися, здебільшого припадають на аргон і вуглекислий газ, а також незначну кількість інших газів - неон, гелій, ксенон та інші. При цьому частка вуглекислого газу в звичайному атмосферному повітрі, не схильному до будь-якого впливу, найчастіше становить близько 0,3% за обсягом.

Повітряне повітря

При цьому склад повітря, що виходить в результаті дихального процесу людини, істотно відрізняється від початкового вмісту ряду елементів. Так, відомо, що в процесі дихання організм людини споживає кисень, тому закономірно, що його кількість в повітрі, що видихається, виявляється істотно менше, ніж у вдихуваному. Якщо початковому складі повітря містилося близько 21% кисню, то повітря на видиху його буде лише близько 15,4%.

Інша значна зміна, що відбувається з повітрям у процесі дихання, стосується вмісту вуглекислого газу. Так, якщо в повітрі, що потрапляє в організм людини, його вміст зазвичай не перевищує 0,3% обсягу, то у повітрі, що виходить з організму, обсяг вуглекислого газу досягає 4%. Це з тим, що у процесі функціонування людського організму його органи та тканини виділяють вуглекислий газ, який виводиться у процесі дихання. А ось вміст інших газів у повітрі, що видихається, практично не змінюється по відношенню до початкового. Це з тим, що з людського організму є інертними, тобто не взаємодіють із нею - не засвоюються і виділяються.

При цьому варто мати на увазі, що повітря, яке видихає людина, змінює не тільки свій склад, але й деякі фізичні характеристики. Його температура наближається до температури людського тіла, що у нормі становить 36,6оС. Таким чином, якщо людина вдихнула холодне повітря, її температура підвищиться, а якщо гаряча – знизиться. Крім того, повітря, що видихається, зазвичай характеризується більш високим рівнем вологості в порівнянні з вдихуваним.

Помилково думати, що процес дихання у людини відбувається лише у легенях.

Його можна поділити на три основні етапи. Кисень, що вдихається легкими, поглинається кров'ю. Легкі являють собою губку, побудовану з виростів у вигляді легеневих бульбашок. Кінцеві частини цих бульбашок звуться альвеол. Вони обплетені густою мережею кровоносних судин. Загальна поверхня легеневих альвеол величезна. На цій великій поверхні відбувається дотик кисню з кров'ю.

Через тонкі стінки альвеол дифузією кисень проникає у кровоносні судини.

Далі настає другий етап процесу дихання. Кров розносить кисень по всьому тілу та доставляє його тканинам. Нарешті, третій етап – клітини вбирають своєю поверхнею принесений до них кисень і вживають його на повільне горіння чи окислення. Через війну утворюється вуглекислий газ. Кров захоплює вуглекислий газ і забирає його в легені, звідки він виділяється назовні при видиху. Зазвичай процес дихання сприймається лише як ритмічний рух дихальних органів.

Що ж змушує дихальні органи – легені – ритмічно рухатися, всмоктуючи повітря при розширенні та видихаючи його при стисканні?

Дихальні рухи створюються спеціальними дихальними м'язами. Ці м'язи, скорочуючись, викликають зменшення обсягу грудної клітки, а розширюючись, збільшують його. За короткий проміжок часу між вдихом і видихом у крові встигає відбутися газовий обмін, тобто кров віддає вуглекислий газ, що принесений з організму, і захоплює свіжу порцію кисню.

Скільки повітря поглинає людина при кожному вдиху?

У спокійному стані кожний вдих людина вбирає в себе і видихає близько 500 кубічних сантиметрів повітря. Максимально сильною вдихом людина може увібрати в себе додатково 1500 кубічних сантиметрів повітря. При глибокому видиху, окрім звичайних 500 кубічних сантиметрів, людина може віддати ще 1500 кубічних сантиметрів запасного повітря.

Але легені людини ніколи не залишаються порожніми, вони завжди містять близько 1500 кубічних сантиметрів залишкового газу.

Таким чином, якщо після максимального видиху зробити сильний вдих, можна увібрати до 3,5 літра повітря. Додавши до цих 3,5 літра повітря ще 1500 кубічних сантиметрів газу, які залишаються у легенях навіть за максимального видиху, отримаємо загальний обсяг газу, який може поміститися у легенях людини.

Цей обсяг складає близько 5 літрів.

У спокійному стані та за нормальних метеорологічних умов, коли температура повітря тримається в межах 18-22° та відносна вологість становить 40-70 відсотків, людина може пропустити через свої легені близько 8 літрів повітря на хвилину, тобто близько 500 літрів на годину. При цьому організм людини отримує приблизно 22 літри кисню.

При виконанні важкої фізичної роботи або при швидких рухах дихання у людини частішає і кількість повітря, що пропускається через легені, збільшується в 10 разів. Так, наприклад, спортсмени при бігу або плаванні вдихають і видихають за хвилину 120-130 літрів повітря; відповідно збільшується і кількість кисню, отримуваного організмом.

Опишіть будову легень та їхнє місце в тілі людини.

Назвіть м'язи гортані та опишіть їх функції.

Назвіть хрящі гортані та опишіть їх.

Назвіть повітроносні придаткові пазухи та їх функції.

Перерахуйте органи, що належать до повітропровідних шляхів.

2. Скільки та яких носових раковин та носових ходів є в порожнині носа?

5. Які складки є у гортані? Як вони влаштовані, які функції виконують?

7. Яку будову мають трахея та головні бронхи?

8. Що таке бронхіальне дерево та дихальне дерево? Що у них спільного та в чому відмінність?

Дихання є складним процесом газообміну між зовнішнім середовищем і організмом. В організм із зовнішнього середовища надходить кисень, а назовні виділяється вуглекислий газ. Кисень – необхідний елемент обміну речовин. Вдихається повітря істотно відрізняється за своїм складом (табл. 7) від видихається.

У людини виділяють три фази газообміну: зовнішнє дихання, транспорт газів кров'юі тканинне дихання.Процеси надходження повітря в легені та газообмін у легенях називають зовнішнім диханням.Кров приносить до клітин та тканин кисень, а від тканин до легень – вуглекислий газ. Постійно циркулюючи між легкими та тканинами, кров, таким чином, забезпечує безперервний процес постачання клітин та тканин киснем та виведення вуглекислого газу. У тканинах кисень із крові виходить до клітин, та якщо з тканин у кров переноситься вуглекислий газ. Цей процес тканинного диханнявідбувається за участю спеціальних дихальних ферментів.

Механізм видиху та вдиху.Завдяки ритмічному скорочення діафрагми та інших дихальних м'язів у відповідь на імпульси з дихального центру довгастого мозку грудна клітка то збільшується в обсязі (при вдиху), то зменшується (при видиху). У процесі розширення грудної клітки легені розширюються, тиск у яких знижується і стає нижче атмосферного на 3 – 4 мм рт. ст. Повітря через дихальні шляхи спрямовується у легені. Так відбувається вдих. Видих здійснюється при розслабленні дихальних м'язів. Піднята і розширена при вдиху грудна клітка через свою тяжкість опускається. Розтягнуті легені завдяки своїй еластичності стискаються, зменшуються в обсязі. При цьому тиск у них різко зростає і повітря виходить із легень. Так відбувається видих. При глибокому вдиху скорочуються як дихальні м'язи, а й інші, допоміжні. При кашлі, чханні задіяні м'язи черевного преса, діафрагма різко піднімається, грудна клітка опускається.

Таблиця 7

При спокійному диханні людина вдихає та видихає 500 см 3 повітря. Цю кількість повітря називають дихальним об'ємом.Якщо зробити додатковий глибокий вдих, то до легень надійде ще 1500 см 3 повітря, яке називають резервним обсягом вдиху.Після спокійного видиху людина може видихнути ще 1500 см 3 повітря резервного обсягу видиху.Кількість повітря (3500 см 3), що складається з дихального об'єму (500 см 3), резервного об'єму вдиху (1500 см 3), резервного об'єму видиху (1500 см 3), одержало назву життєвої ємності легень.У тренованих, фізично розвинених людей життєва ємність легень може бути значно більшою і досягати 7000 – 7500 см 3 . У жінок життєва ємність менша, ніж у чоловіків.

Після того, як людина видихне 500 см 3 (дихальний об'єм), а потім ще зробить глибокий видих (1500 см 3), у його легенях все ще залишається приблизно 1200 см 3 залишкового об'єму повітря, який видалити практично неможливо. Тому легенева тканина у воді не тоне.

Протягом 1 хв людина вдихає та видихає 5 – 8 л повітря. Це хвилинний об'єм дихання,який за інтенсивного фізичного навантаження може досягати 80 – 120 л1мин.

З 500 см 3 повітря, що вдихається, тільки 360 см 3 проходять в альвеоли і віддають кисень в кров. Інші 140 см 3 залишаються в повітроносних шляхах і в газообміні не беруть участь. Тому повітроносні шляхи називають «мертвим простором».

Газообмін у легенях. Влегенів відбувається газообмін між повітрям, що надходить в альвеоли, і кров'ю, що протікає по капілярах. Альвеоли обплетені густою сіткою кровоносних капілярів. Стінки альвеол тонкі та вологі зсередини, легко забезпечують дифузію газів. У зв'язку з тим, що у повітрі, що вдихається, концентрація кисню набагато вища, ніж у венозній крові, що протікає по капілярах легені, кисень легко дифундує з альвеол в кров, де він швидко вступає в поєднання з гемоглобіном еритроцитів (рис. 72).

Рис. 72. Обмін газів у легенях:

1 - просвіт альвеоли,

2 – стінки альвеол,

3 – стінки кровоносних капілярів,

4 – еритроцит у просвіті кровоносного капіляра,

5 – просвіт кровоносного капіляра.

Стрілками показаний шлях кисню (Про 2) та вуглекислого газу (СО 2) через аерогематичний бар'єр (між кров'ю та повітрям).

Одночасно вуглекислий газ, якого багато у венозній крові, з крові дифундує в альвеоли і виводиться з легенів з повітрям, що видихається.

Транспорт газів кров'ю.Завдяки дивовижній властивості гемоглобіну вступати в поєднання з киснем та вуглекислим газом, кров здатна поглинати ці гази у значній кількості. У 100 мл артеріальної крові міститься до 20 мл кисню та 52 мл вуглекислого газу.

У тканинах організму внаслідок безперервного обміну речовин, інтенсивних окисних процесів витрачається кисень та утворюється вуглекислий газ. При надходженні крові до тканин організму гемоглобін віддає кисень і приєднує до себе вуглекислий газ. Швидкому з'єднанню гемоглобіну з вуглекислим газом сприяє фермент карбонгідразу, що знаходиться в еритроцитах.

Гемоглобін еритроцитів здатний з'єднуватися з іншими газами. Так, з оксидом вуглецю (СО), що утворюється при неповному згорянні палива, гемоглобін з'єднується в 150 – 300 разів швидше та міцніше, ніж із киснем. Тому навіть при невеликому вмісті оксиду вуглецю (чадного газу) у повітрі гемоглобін з'єднується не з киснем, а з оксидом вуглецю. У цьому постачання організму киснем припиняється. Людина за цих умов починає задихатися, тому що кисень не надходить у тканини організму.

Недостатнє надходження кисню до тканин – гіпоксія -може виникнути і при зменшенні вмісту гемоглобіну в крові (при значних крововтратах), при нестачі кисню в повітрі (високо в горах).

При попаданні стороннього тіла в дихальні шляхи, набряку голосових зв'язок у зв'язку з захворюванням може статися зупинка дихання. Розвивається задуха асфіксія.При зупинці дихання роблять штучне дихання за допомогою спеціальних апаратів, а за їх відсутності - за методом "рот в рот", "рот в ніс" або спеціальними прийомами (рис. 73).

Рис 73. Приклади штучного дихання.

Регулювання дихання.Людина за хвилину здійснює 16 – 18 дихальних рухів. Ритмічне, автоматичне чергування вдихів та видихів регулюється з дихального центру, розташованого у довгастому мозку. З цього центру імпульси надходять до рухових нейронів блукаючих та міжреберних нервів, що іннервують діафрагму та інші дихальні м'язи. Роботу дихального центру координують вищі відділи мозку. Тому людина може на короткий час затримати або посилити дихання, як це буває, наприклад, під час розмови.

На глибину і частоту дихання впливає вміст 2 і O 2 в крові. Ці речовини подразнюють хеморецептори у стінках великих кровоносних судин, нервові імпульси від них надходять у дихальний центр. При збільшенні у крові вмісту СО 2 дихання поглиблюється, при зменшенні ПРО 2 – дихання стає частіше.

Дихання – важливий фізіологічний процес, без якого неможлива життєдіяльність людини. Завдяки налагодженому механізму клітини забезпечуються киснем і можуть брати участь у метаболізмі. Види дихання розрізняють залежно від того, які м'язи та органи задіяні у процесі.

Фізіологія дихання

Дихання супроводжується почерговим вдихом (споживання кисню) і видихом (виділення За короткий час між ними відбувається безліч процесів. Їх можна розділити на основні етапи дихання:

зовнішнє (вентиляція та дифузія газів у легенях);
транспортування кисню;
дихання тканин.

Забезпечує такі процеси:

Вентиляція легень - повітря проходить через зволожується, стає теплішим і чистішим.
Газообмін - відбувається у короткому проміжку припинення дихання (між видихом та новим вдихом). В обміні беруть участь альвеоли та легеневі капіляри. Кров надходить через альвеоли до капілярів, де насичується киснем і розноситься по всьому організму. Вуглекислий газ транспортується з капілярів назад до альвеол і на видиху виводиться з організму.

Початковий етап дихання сприяє передачі кисню з альвеол у кров та накопиченню вуглекислого газу в легеневих бульбашках для подальшого виведення з організму.

Транспортування та кінцевий результат обміну

Транспортування газів кров'ю відбувається завдяки еритроцитам. Вони розносять кисень до тканин органів, де розпочинаються подальші обмінні процеси.

Дифузія у тканинах характеризує процес тканинного дихання. Що це означає? Еритроцити, пов'язані з киснем, надходять у тканини, а потім і в тканинну рідину. Одночасно розчинений вуглекислий газ рухається назад до альвеол легень.

Через тканинну рідину кров надходить у клітини. Запускають хімічні процеси розщеплення поживних речовин. Остаточний продукт оксидації – вуглекислий газ – знову потрапляє в кров у вигляді розчину та переноситься до альвеол легень.

Незалежно від того, який тип дихання використовується окремим організмом, процеси обміну, що відбуваються, однакові. Робота м'язів дозволяє змінювати т. е. виконувати вдих чи видих.

Значення м'язів у процесах дихання

Види дихання виникли внаслідок скорочення м'язів різних відділів хребта. Дихальні м'язи забезпечують ритмічну зміну об'єму порожнини грудної клітки. Залежно від виконуваних функцій, їх поділяють на інспіраторні та експіраторні.

Перші беруть участь у процесі вдихання повітря. До основних м'язів цієї групи відносяться: діафрагма, міжреберні зовнішні, міжхрящові внутрішні. Допоміжні інспіраторні м'язи складають сходові, грудні (великі та малі), грудино-ключичні (соскоподібні). У процесі видиху беруть участь і внутрішні міжреберні.

Лише завдяки м'язам можливе вдихання та видихання повітря: легені повторюють їх рухи. Існує два можливі механізми зміни об'єму грудної клітки за допомогою скорочення м'язів: руху ребер або діафрагми, що становить основні види дихання у людини.

Грудне дихання

При такому типі бере активну участь у процесі лише верхня частина легень. Задіяні ребра або ключиці, внаслідок чого грудний тип дихання поділяють на реберне та ключичне. Це найчастіший, але не оптимальний метод.

Реберне дихання здійснюється за допомогою міжреберних м'язів, що дозволяють грудній клітці розширитися до необхідного обсягу. На видиху внутрішні міжреберні м'язи стискаються, повітря виходить. Процес відбувається і завдяки тому, що ребра мають рухливість і здатні зміщуватися. Таке дихання зазвичай притаманне жіночому підлозі.

Ключове дихання поширене серед людей похилого віку у зв'язку зі зменшенням працездатності легень, а також зустрічається у дітей молодшого шкільного віку. На вдиху ключиці разом із грудною кліткою піднімаються, на видиху – опускаються. Дихання за допомогою грудино-ключичних м'язів дуже поверхове, більше розраховане на спокійні та розмірені цикли вдиху-видиху.

Черевне (діафрагмальне) дихання

Діафрагмальний тип дихання вважається повноціннішим, ніж грудний, внаслідок кращого постачання кисню. У процесі бере участь більшість обсягу легких.

Сприяє дихальним рухам діафрагми. Це перегородка між черевною та грудною порожнинами, що складається з м'язової тканини і здатна досить сильно скорочуватися. Під час вдиху вона опускається вниз, чинячи тиск на очеревину. При видиху, навпаки, піднімається нагору, розслаблюючи м'язи живота.

Діафрагмальне дихання поширене серед чоловіків, спортсменів, співаків та дітей. Навчитися черевному дихання нескладно, існує безліч вправ у розвиток необхідних навичок. Чи варто цьому вчитися вирішувати кожному, але саме черевне дихання дозволяє якісно забезпечити організм необхідним киснем за мінімальну кількість рухів.

Буває, що за один цикл дихання людина задіє і грудний, і черевний відділи. Розширюються ребра, а водночас працює і діафрагма. то називають змішаним (повним) диханням.

Види дихання залежно від характеру дихальних рухів

Дихання залежить не тільки від задіяної групи м'язів, а й від таких показників, як глибина, частота, час перерви між видихом та новим вдихом. При частому, уривчастому та неглибокому диханні легені вентилюються не повністю. Це створює сприятливі умови для бактерій та вірусів.

Повне дихання задіює нижню, середню та верхню частину легень, що дозволяє повністю їх провентилювати. Використовується весь корисний об'єм грудної клітки, і повітря у легенях своєчасно оновлюється, не дозволяючи розмножуватися шкідливим мікроорганізмам. Людина, що практикує повне дихання, робить близько 14 вдихів за хвилину. Для хорошої вентиляції легень рекомендується виконувати не більше 16 вдихів за хвилину.

Вплив дихання на здоров'я

Дихання - основне джерело кисню, яке постійно необхідне організму для нормальної життєдіяльності. Якісна вентиляція легень забезпечує кров достатньою кількістю кисню, стимулюючи роботу серцево-судинної системи та самих легень.

Варто відзначити користь діафрагмального дихання: будучи найбільш глибоким і повним, воно природним чином масажує внутрішні органи очеревини та грудної клітки. Поліпшуються процеси травлення, тиск діафрагми під час видиху стимулює перикард.

Приводять до погіршення обмінних процесів на клітинному рівні. Токсини не виводяться вчасно, створюючи сприятливе середовище у розвиток захворювань. Частина функцій газообміну переходить на шкіру, що призводить до її в'янення та розвитку дерматологічних хвороб.

Патологічні види дихання

Існує кілька які поділяють на групи залежно від причин порушення вентиляції легень. Порушення регуляції можуть викликати:

брадипное - пригнічення функцій дихання, хворий здійснює менше 12 дихальних циклів за хвилину;
тахіпное - надто часто і поверхневе дихання (більше 24 дихальних циклів за хвилину);
гіперное - часте та глибоке дихання, пов'язане з інтенсивною рефлекторною та гуморальною стимуляцією при різних захворюваннях;
апное - тимчасове припинення дихання, пов'язане зі зниженням збудливості дихального центру при ураженнях мозку або через наркоз, можлива також рефлекторна зупинка дихання.

Періодичне дихання - це процес, у якому дихання чергується з апное. Виявлено два типи такого надходження кисню в організм, які отримали назви: дихання Чейна-Стокса та дихання Біота.

Перше характеризується наростаючими глибокими рухами, що поступово зменшуються до апное тривалістю 5-10 секунд. Друге складають нормальні дихальні цикли, що чергуються з короткочасним апное. Розвиток періодичного дихання провокує насамперед порушення дихального центру внаслідок травм чи захворювань мозку.

Термінальні види дихання

Необоротні порушення дихального процесу з часом призводять до повної зупинки дихання. Розрізняють дещо видом фатальної діяльності:

дихання Куссмауля - глибоке та галасливе, характерне при отруєннях токсинами, гіпоксії, діабетичній та уремічній комі;
апнейстичне - тривалий вдих і короткий видих, характерний для травм мозку, сильного токсичного впливу;
Гаспінг-дихання - ознака глибокої гіпоксії, гіперкапнії, рідкісні вдихи з 10-20 секунд перед видихом (поширене при серйозних патологічних станах).

Варто відзначити, що при вдалій реанімації хворого можливе відновлення дихальної функції до нормального стану.