Дыхание

ДЫХАНИЕ

Дыхание, положение рёбер при выдохе и вдохеРОЛЬ ДЫХАНИЯ В ЖИЗНИ ОРГАНИЗМА

Нормальное функционирование, т. е. жизнь, организма возможно только при условии пополнения энергии, которая непрерывно расходуется. Даже если человек находится в полном покое, все равно происходит трата энергии, но значительно меньшая, чем при работе.

Свои энергетические расходы организм покрывает за счет энергии, которая освобождается в нем при окислении питательных веществ. Kак известно, подавляющее большинство окислительных процессов, протекающих в организме человека и животных, может происходить только в присутствии кислорода, поэтому для обеспечения окислительных процессов, а следовательно, и для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода.

 

Однако при окислительных процессах образуются продукты распада, в первую очередь углекислый газ, который должен быть удален из организма. Таким образом, одновременно с непрерывным поступлением кислорода должно быть обеспечено и удаление углекислого газа. Эту функцию осуществляют органы дыхания. Именно в легких в процессе дыхания в основном происходит этот обмен газов между организмом и окружающей его средой. Следовательно, дыханием называется обмен газов между организмом и окружающей средой. Оно заключается в поступлении кислорода и удалении углекислого газа.

Рис. ПОЛОЖЕНИЕ РЕБЕР ПРИ ВЫДОХЕ И ВДОХЕ

Переносчиком кислорода от легких к тканям, а углекислоты от тканей к легким является кровь. Кислород, отданный кровью в тканевую жидкость, поступает в клетки, где и принимает участие в окислительных процессах. В клетках образуется углекислый газ, который поступает в тканевую жидкость, а через нее в кровь.

Таким образом, акт дыхания состоит из трех процессов:

1) внешнее, или легочное, дыхание, под которым понимается обмен газов, происходящий в легких между организмом и окружающей средой;

2) внутреннее, или тканевое, дыхание, включающее процессы, протекающие в клетках;

3) транспорт газов кровью, т. е. перенос кровью кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким.

Следует отметить, что легочный тип дыхания является наиболее совершенным и имеет место у животных, стоящих на высоких ступенях развития, т. е. у птиц и млекопитающих; таков же тип дыхания и у человека. У более низко организованных животных имеется кожное, жаберное, трахейное и кишечное дыхание.

Механизм вдоха

При вдохе сокращаются наружные передние межреберные мышцы. Они при этом приподнимают ребра, которые несколько поворачиваются вокруг оси, отводятся в сторону и выдаются вперед. Вперед выдается также грудина (рис.). В результате объем грудной клетки увеличивается в направлении спереди назад и в стороны. Объем грудной клетки увеличивается также сверху вниз. При вдохе, помимо межреберных мышц, сокращается и диафрагма. При этом ее купол уплощается (рис.2). При вдохе диафрагма опускается на 3—4 см. Опускание диафрагмы на 1 см вызывает увеличение объема грудной клетки на 250—300 мл, а при опускании на 3—4 см полость грудной клетки увеличивается почти на 1000 мл. Опускаясь, диафрагма давит на органы, брюшной полости и оттесняет их вниз и вперед, что влечет за собой выпячивание стенки брюшной полости. Поэтому при дыхании брюшная стенка ритмически выпячивается.

Изменение грудной клетки при дыхании

Таким образом, расширение грудной клетки обусловлено сокращением межреберных мышц и диафрагмы.

Рис. 2 СХЕМА, ИЗОБРАЖАЮЩАЯ ИЗМЕНЕНИЯ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ И ДИАФРАГМЫ ПРИ ДЫХАНИИ. Слева — вдох; грудная клетка расширена, диафрагма опущена; справа — выдох; грудная клетка уменьшена в объеме, диафрагма поднята.

При ускоренном дыхании, помимо межреберных мышц и диафрагмы, во вдохе участвуют и другие мышцы. При сильном вдохе сокращаются, способствуя поднятию грудной клетки, грудиноключичнососковые, лестничные, зубчатые и другие мышцы груди.

Причина поступления воздуха в легкие при вдохе

При вдохе грудная клетка расширяется и ее размеры увеличиваются.

За расширяющейся грудной клеткой следуют легкие, которые легко растягиваются. В растянутом легком давление падает ниже атмосферного. Таким образом, создается разность давления между атмосферным и легочным воздухом, и наружный воздух устремляется в легкие. Это можно наблюдать при помощи следующего опыта. Нижнюю часть лишенной дна стеклянной широкой бутылки затягивают резиновой пленкой, а горлышко затыкают пробкой через которую пропускают стеклянную трубочку. К концу стеклянной трубочки привязывают трахею с легкими кролика, кошки или какого-либо другого животного. Таким образом, сосуд герметически закрыт и не сообщается с атмосферным воздухом, так как единственный ход — стеклянная трубка, соединен с легкими. При оттягивании резинового дна объем бутыли увеличивается и давление становится ниже атмосферного. В силу создавшейся разницы между атмосферным давлением и давлением в бутыли воздух устремляется в бутыль, но так как единственный ход сообщения оканчивается легкими, то воздух поступает в легкие и их растягивает. Если отпустить резину, то она вернется к своему исходному положению, объем бутыли уменьшится, давление в ней возрастет, легкие спадутся и воздух из них вытеснится..

Таким образом, эта модель дает представление о том, что поступление воздуха в легкие является пассивным актом, следствием расширения грудной клетки.

 

Статья на тему Дыхание