Физиология дыхания человека

Морфологическая и функциональная характеристика отдельных звеньев системы

Дыхательные пути условно делят на верхние, к к-рым относится наружный нос, носовая полость с околоносовыми пазухами, глотка, и нижние, включающие гортань, трахею и бронхи. 54% общего сопротивления воздухообмену Д. с. относится к верхним дыхательным путям, в т. ч. 47% — к сопротивлению полости носа. При дыхании через рот наблюдается меньшее сопротивление току воздуха, в результате чего подавляется развитие положительных и отрицательных давлений в грудной и брюшной полостях, важных для оптимальной функции сердечно-легочной системы. Возрастные изменения носовой полости приводят к изменению тока воздуха в ней. в результате чего образуются завихрения, что вместе со снижением тонуса дыхательных мышц у пожилых людей иногда вынуждает их переходить к ротовому дыханию. Это увеличивает нагрузку на сердце.

Особенностью строения нижних дыхательных путей является наличие в их стенках хрящей, благодаря чему стенки не спадаются и не закрывают просвет дыхательной трубки при изменении положения тела или смещении органов. Стенки бронхов включают также гладкомышечные клетки, обеспечивающие изменение их просвета, благодаря чему происходит регуляция притока воздуха в альвеолы легких. Слизистая оболочка дыхательных путей выстлана мерцательным эпителием. Движение ресничек эпителия способствует удалению из дыхательных путей пылевых частиц, микроорганизмов и слизи. Железы, расположенные в слизистой оболочке, особенно в носовой полости, выделяют слизь, которая увлажняет вдыхаемый воздух, а сильно развитые венозные сплетения в подслизистом слое носовой полости обеспечивают его согревание.

Пути, проводящие воздух, заканчиваются в легких (см.) терминальными бронхиолами, переходящими в дыхательные бронхиолы ацинусов. Ацинусы образуют дыхательную паренхиму легких, в которой происходит газообмен между кровью и альвеолярным воздухом (см. Газообмен) .

Газообмен в органах Д. с. осуществляется благодаря вдоху и выдоху посредством дыхательных мышц, сокращение и расслабление которых приводит к изменению емкости грудной полости (см. Дыхательные мышцы). Увеличение объема плевральных полостей и понижение в них давления влечет за собой расправление легочной ткани и поступление в легкие воздуха. Помимо осуществления легочного, или внешнего, дыхания (см.), с Д. с. связаны также функции обоняния и голосообразования. В слизистой оболочке, покрывающей верхнюю носовую раковину и прилежащую часть перегородки носа, располагается периферическая часть органа обоняния.

Глотка (см.) — трубка, расширенная в верхней части и несколько суженная в переднезаднем направлении, расположенная между полостью носа и рта вверху и пищеводом внизу, является также частью дыхательных путей и соединяет полость носа с гортанью. Гортань (см.) — верхний отдел воздухопроводящих путей, следующий за глоткой и являющийся одновременно местом голосообразования. В гортани находится самое узкое место дыхательных путей, ограниченное голосовыми складками. Остов ее состоит из хрящей, внутренняя поверхность выстлана слизистой оболочкой. Трахея (см.)— цилиндрическая трубка, состоящая из 15—20 хрящевых полуколец, соединенных плотной соединительной тканью. Изнутри выстлана слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием. На уровне Th4-5 трахея разделяется на два главных бронха (см. Бронхи), строение стенок которых сходно со строением трахеи. От главных бронхов ответвляются вторичные (долевые) бронхи, от последних — третичные (сегментарные), которые в свою очередь делятся на субсегментарные бронхи и далее более мелкие, в совокупности образующие бронхиальное дерево. Разветвления бронхиол заканчиваются альвеолярной легочной тканью.

Патология органов дыхательной системы — см. соответствующие статьи, посвященные отдельным органам,— Бронхи, Глотка, Гортань, Легкие и др., а также статьи по отдельным заболеваниям и патологическим состояниям — Бронхит, Дыхательная недостаточность, Пневмония и др.

Библиография: Маршак М. Е. Регуляция дыхания у человека, М., 1961, библиогр.; Основы морфологии и физиологии организма детей и подростков, под ред. А. А. Маркосяна, с. 243, М., 1969; Поликар А. и Гали П. Бронхолегочный аппарат, пер. с франц., Новосибирск, 1972; Старение и физиологические системы организма, под ред. Д. Ф. Чеботарева, с. 253, Киев, 1969, библиогр.; Холдэн Д. С. и Пристли Д. Г. Дыхание, пер. с англ., М. — Л., 1937, библиогр.

Транспорт газов кровью.

Кровь
доставляет тканям кислород и уносит
углекислый газ.

Движение
газов из окружающей среды в жидкость и
из жидкости в окружающую среду
осуществляется благодаря разности их
парциального давления. Газ всегда
диффундирует из среды, где имеется
высокое давление, в среду с меньшим
давлением.

Парциальное
давление кислорода в атмосферном воздухе
21,1
кПа

(158
мм рт. ст
.),
в альвеолярном воздухе — 14,4—14,7
кПа

(108—110
мм рт. ст
.)
и в венозной крови, притекающей к
легким,—5,33
кПа

(40
мм рт. ст
.).
В артериальной крови капилляров большого
круга кровообращения напряжение
кислорода составляет 13,6—13,9
кПа (102—104 мм рт. ст.),

в межтканевой жидкости — 5,33 кПа (40 мм
рт. ст.), в
тканях — 2,67 кПа (20 мм рт. ст.)
.
Таким образом, на всех этапах движения
кислорода имеется разность его
парциального давления, что способствует
диффузии газа.

Движение
углекислого газа происходит в
противоположном направлении.

Напряжение углекислого газа в тканях
— 8,0 кПа и более (60 и более мм рт. ст.), в
венозной крови — 6,13 кПа (46 мм рт. ст.), в
альвеолярном воздухе — 0,04 кПа (0,3 мм рт.
ст.). Следовательно, разность
напряжения углекислого газа по пути
его следования является причиной
диффузии газа от тканей в окружающую
среду.

Транспорт
кислорода кровью.

Кислород в крови находится в двух
состояниях: физическом растворении и
в химической связи с гемоглобином.
Гемоглобин образует с кислородом очень
непрочное, легко диссоциирующее
соединение — оксигемоглобин:
1г гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода.
Максимальное количество кислорода,
которое может быть связано 100 мл крови,

кислородная

емкость
крови
(18,76
мл или 19 об%).

Насыщение
гемоглобина кислородом колеблется от
96 до 98%.

Степень насыщения гемоглобина кислородом
и диссоциация оксигемоглобина (образование
восстановленного гемоглобина) не
находятся в прямой пропорциональной
зависимости от напряжения кислорода.
Эти два процесса не являются линейными,
а совершаются по кривой, которая получила
название кривой
связывания или

диссоциации
оксигемоглобина.

Рис.
25. Кривые диссоциации оксигемоглобина
в водном растворе (I) и в крови (II) при
напряжении углекислого газа 5,33 кПа (40
мм рт. ст.) (по Баркрофту).

При
нулевом напряжении кислорода
оксигемоглобина в крови нет. При низких
значениях парциального давления
кислорода скорость образования
оксигемоглобина невелика. Максимальное
количество гемоглобина (45— 80%) связывается
с кислородом при его напряжении 3,47—6,13
кПа (26—46 мм рт. ст.). Дальнейшее повышение
напряжения кислорода приводит к снижению
скорости образования оксигемоглобина
(рис. 25).

Сродство
гемоглобина к кислороду значительно
понижается при
сдвиге реакции

крови
в кислую сторону
,
что наблюдается в тканях и клетках
организма вследствие образования
углекислого газа

Переход
гемоглобина в оксигемоглобин и из него
в восстановленный зависит и от температуры.
При одном и том же парциальном давлении
кислорода в окружающей среде при
температуре 37—38° С в восстановленную
форму переходит наибольшее количество
оксигемоглобина,

Транспорт
углекислого газа кровью.

Углекислый газ переносится к легким в
форме бикарбонатов
и в состоянии химической связи с
гемоглобином (карбогемоглобин).

Физиология
дыхания 2

Лекция
11

ДЫХАТЕЛЬНЫЙ
ЦЕНТР.

Ритмическая
последовательность вдоха и выдоха, а
также изменение характера дыхательных
движений в зависимости от состояния
организма регулируются дыхательным
центром
,
расположенным в продолговатом мозге.

В
дыхательном центре имеются две группы
нейронов:
инспираторные

и экспираторные.
При
возбуждении инспираторных нейронов,
обеспечивающих вдох, деятельность
экспираторных нервных клеток заторможена,
и наоборот.

В
верхней части моста головного мозга
(варолиев
мост
)
находится пневмотаксический
центр
,
который контролирует деятельность
расположенных ниже центров вдоха и
выдоха и обеспечивает правильное
чередование циклов дыхательных движений.

Дыхательный
центр, расположенный в продолговатом
мозге, посылает импульсы к мотонейронам
спинного мозга
,
иннервирующим дыхательные мышцы.
Диафрагма иннервируется аксонами
мотонейронов, расположенных на уровне
III—IV
шейных

сегментов
спинного мозга. Мотонейроны, отростки
которых образуют межреберные нервы,
иннервирующие межреберные мышцы,
расположены в
передних рогах (III—XII) грудных сегментов

спинного мозга.

Эластичность легочной ткани и грудной клетки

Эластичность легких. Движение потока воздуха во время вдоха (внутрь легких) и выдоха (из легких) определяется градиентом давления между атмосферой и альвеолами так называемым трансторакальным давлением (Ртр/т):

Ртр/т = Ральв — Ратм где Ралв, — альвеолярное, а Ратм — атмосферное давление.

Во время вдоха Ральв и Ртр/т становятся отрицательными, во время выдоха — положительными. В конце вдоха и в конце выдоха, когда воздух по воздухоносным путям не движется, а голосовая щель открыта, Ральв равно Ратм.

Уровень Ральв в свою очередь зависит от величины внутриплеврального давления (Рпл) и так называемого давления эластической отдачи легкого (Рэл):

Давление эластической отдачи — это давление, создаваемое эластической паренхимой легкого и направленное внутрь легкого. Чем выше эластичность легочной ткани, тем более значительным должно быть снижение внутриплеврального давления, чтобы произошло расправление легкого во время вдоха, и, следовательно, тем большей должна быть активная работа инспираторных дыхательных мышц. Высокая эластичность способствует более быстрому спадению легкого во время выдоха.

Еще один важный показатель, обратный эластичности легочной ткани — апатическая растяжимость легкого — представляет собой меру поддатливости легкого при его расправлении. На растяжимость (и величину давления эластической отдачи) легкого влияет множество факторов:

  1. Объем легкого: при малом объеме (например, в начале вдоха) легкое более податливо. При больших объемах (например, на высоте максимального вдоха) растяжимость легкого резко уменьшается и становится равной нулю.
  2. Содержание эластических структур (эластина и коллагена) в легочной ткани. Эмфизема легких, для которой, как известно, характерно снижение эластичности легочной ткани, сопровождается увеличением растяжимости легкого (снижением давления эластической отдачи).
  3. Утолщение альвеолярных стенок вследствие их воспалительного (пневмония) или гемодинамического (застой крови в легком) отека, а также фиброзирование ткани легкого существенно уменьшают растяжимость (податливость) легкого.
  4. Силы поверхностного натяжения в альвеолах. Они возникают па поверхности раздела газа и жидкости, которая изнутри тонкой пленкой выстилает альвеолы, и стремятся уменьшить площадь этой поверхности, создавая внутри альвеол положительное давление. Таким образом, силы поверхностного натяжения вместе с эластическими структурами легких обеспечивают эффективное спадение альвеол во время выдоха и в то же время препятствуют расправлению (растяжению) легкого во время вдоха.

Сурфактант, выстилающий внутреннюю поверхность альвеолы — это вещество, уменьшающее силу поверхностного натяжения.

Активность сурфактанта тем выше, чем он плотнее. Поэтому па вдохе, когда плотность и, соответственно, активность сурфактанта уменьшается, силы поверхностного натяжения (т.е. силы, стремящиеся сократить поверхность альвеол) увеличиваются, что способствует последующему спадению легочной ткани во время выдоха. В конце выдоха плотность и активность сурфактанта возрастают, а силы поверхностного натяжения уменьшаются.

Таким образом, после окончания выдоха, когда активность сурфактанта максимальна, а силы поверхностного натяжения, препятствующие расправлению альвеол, минимальны, дли последующего расправления альвеол на вдохе требуются меньшие затраты энергии.

Важнейшими физиологическими функциями сурфактанта являются:

  • увеличение растяжимости легкого благодаря снижению сил поверхностного натяжения;
  • уменьшение вероятности спадения (коллапса) альвеол во время выдоха, поскольку при малых объемах легкого (в конце выдоха) его активность максимальна, а силы поверхностного натяжения минимальны;
  • предотвращение перераспределения воздуха из более мелких в более крупные альвеолы (согласно закону Лапласа).

При заболеваниях, сопровождающихся дефицитом сурфактанта, ригидность легких увеличивается, альвеолы спадаются (развиваются ателектазы), возникает дыхательная недостаточность.

[], []

Легочные объемы. Легочная вентиляция.

Дыхательный
объем

— количество воздуха, которое человек
вдыхает и выдыхает
при спокойном дыхании.
Его объем составляет 300
— 700 мл.

Резервный
объем вдоха

— количество воздуха, которое может
быть введено в легкие, если вслед за
спокойным вдохом произвести максимальный
вдох. Резервный объем вдоха равняется
1500—2000
мл
.

Резервный
объем выдоха

— тот объем воздуха, который удаляется
из легких, если вслед за спокойным вдохом
и выдохом произвести максимальный
выдох. Он составляет 1500—2000
мл.

Остаточный
объем

— это объем воздуха, который остается
в легких после максимально глубокого
выдоха. Остаточный объем равняется
1000—1500
мл

воздуха.

Дыхательный
объем, резервные объемы вдоха и выдоха

составляют так называемую жизненную
емкость легких
.

Жизненная емкость легких у
мужчин

молодого возраста 
составляет 3,5—4,8
л, у женщин — 3—3,5 л.

Общая
емкость легких

состоит из жизненной емкости легких и
остаточного объема воздуха.

Легочная
вентиляция

— количество воздуха, обмениваемое в
1 мин.

Легочную
вентиляцию определяют путем умножения
дыхательного объема на число дыханий
в 1 мин (минутный
объем дыхания).

У взрослого человека в состоянии
относительного физиологического покоя
легочная вентиляция составляет 6—8
л в 1 мин.

Легочные
объемы могут быть определены с помощью
специальных приборов — спирометра
и спирографа
.

Перечислить органы дыхательной системы и указать их назначение

Дыхательная система человека совокупность органов, обеспечивающих в организме человека внешнее дыхание, или обмен газов между кровью и внешней средой и ряд других функций.

Газообмен выполняется лгкими, и в норме направлен на поглощение из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа.

Кроме того, дыхательная система участвует в таких важных функциях, как терморегуляция, голосообразование, обоняние, увлажнение вдыхаемого воздуха.

Легочная ткань также играет важную роль в таких процессах как: синтез гормонов, водно-солевой и липидный обмен. В обильно развитой сосудистой системе лгких происходит депонирование крови. Дыхательная система также обеспечивает механическую и иммунную защиту от факторов внешней среды.

Главными органами дыхательной системы являются лгкие.

Легкие расположены в грудной полости в окружении костей и мышц грудной клетки. Легкие обеспечивают поступление кислорода в организм и удаление из него газообразного продукта жизнедеятельности углекислого газа.

Атмосферный воздух поступает в легкие и выводится из них благодаря системе трубок, называемых дыхательными путями. Выделяют верхние и нижние дыхательные пути. Переход верхних дыхательных путей в нижние осуществляется в месте пересечения пищеварительной и дыхательной систем в верхней части гортани.

Система верхних дыхательных путей состоит из носа, носоглотки и ротоглотки, а также частично ротовой полости, так как она тоже может быть использована для дыхания. Система нижних дыхательных путей состоит из гортани, трахей, бронхов, бронхиол, альвеол.

Дыхательная система (systema respiratorium) человека обеспечивает снабжение организма кислородом и выведение из него углекислого газа.

Органы дыхания включают в себя дыхательные пути (полость носа, верхние отделы глотки, гортань, трахея, бронхи) и легкие – орган, где происходит газообмен.

В легких находится около 5л воздуха, из них примерно 1,5 л составляет остаточный воздух, не удаляемый даже при глубоком выдохе. В покое человек вдыхает и выдыхает примерно 500мл воздуха. Объем максимально выдыхаемого воздуха после максимального вдоха называется жизненной емкостью легких (ЖЕЛ) и составляет примерно 3500мл.

У тренированных спортсменов этот показатель значительно выше. Число вдохов в покое составляет 18-20 в минуту. У спортсменов этот показатель значительно ниже 10-14 в минуту.

Дыхательные пути делятся на верхние (носовая полость, верхние отделы глотки) и нижние (горнань, трахея, бронхи).

Дыхательные пути, благодаря наличию в них костной или хрящевой основы, имеют плотные неспадающие стенки, поэтому воздух свободно проходит в легкие и обратно.

Изнутри дыхательные пути выстланы слизистой оболочкой, эпителий которой снабжен движущимися (мерцающими) ресничками. Реснички увлажнены секретом желез слизистой оболочки.

Движение ресничек способствует удалению осевших на них частиц пыли. Благодаря большому количеству кровеносных сосудов в подслизистой ткани носовой полости проходящий воздух быстро согревается.

Дополнительными приспособлениями для вентиляции воздухаслужат придаточные (параназальные) пазухи, слизистая оболочка которых является продолжением слизистой оболочки полости носа.

Дыхательная система, кроме того, выполняет и другие функции.

Так, в полости носа находится обонятельная область, участвующая в восприятии запахов; гортань является органом голосообразования, а через легкие выделяются водяные пары и некоторые другие вещества.

Органы дыхания включают в себя дыхательные пути (полость носа, верхние отделы глотки, гортань, трахея, бронхи) и легкие – органы, где происходит газообмен.

Дыхательные пути, в свою очередь, делятся на верхние (носовая полость, верхние отделы глотки) и нижние (гортань, трахея, бронхи).

Изнутри все дыхательные пути выстланы слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием, реснички которого задерживают частицы пыли.

Слизистая оболочка, участвуя в очищении вдыхаемого воздуха, также согревает и увлажняет его в паранозальных пазухах.

Дыхательная система, кроме того, выполняет и другие функции:

  • в полости носа находится обонятельная область, участвующая в восприятии запахов;
  • гортань является органом голосообразования;
  • через легкие выделяются водяные пары и некоторые другие вещества.

Нейрогуморальная регуляция

При управлении дыхательной функцией доминируют нервные механизмы. В их основе лежит рефлекс – ответная реакция центральной нервной системы на внешние или внутренние раздражители. Его основой является рефлекторная дуга, которая включает пять механизмов. Сообщающее звено, по которому импульсы идут от ЦНС к периферии – дыхательные мышцы.

Основные рефлексы:

  • Геринга-Брейера – поддерживает ритмичность дыхания, проявляется в состоянии общего наркоза, глубокого сна, в бессознательном состоянии, у новорождённых, когда отключены некоторые механизмы дыхательного центра продолговатого мозга.
  • Парадоксальный эффект Хеда – при нестабильной вентиляции часто альвеол увеличивается в объёме. Это возбуждает специальные рецепторы, которые вызывают расширение лёгких, а затем глубокий вдох.
  • Регуляторные – обеспечивают стабильность акта вдоха-выдоха.
  • Защитные – чихание, кашель. Рецепторы реагируют на едкие химические соединения, инородные тела.

Природа дыхательной активности и деятельности центра в головном мозге регулируется целым комплексом механизмов – взаимодействие нейронов продолговатого мозга, количественное содержание углекислого газа в крови, влияние пневмотаксического центра (совокупность нейронов ствола головного мозга).

Саморегуляторный контур

В
продолговатом мозге были обнаружены
скопления нейронов, отвечающих за
частоту, глубину и длительность вдоха
и выдоха. Данная нейрональная ассоциация
получила название ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР.
Дыхательный центр делят на три области
по преобладанию нейронов, выполняющих
специфические функции:

  1. «Центр
    вдоха» совпадает с ростральным отделом
    обоюдного ядра. Здесь располагаются
    инспираторные нейроны (α — нейроны),
    разряжающиеся незадолго до вдоха и во
    время самого вдоха. α — нейроны обладают
    автоматией, очень чувствительны к
    возбуждению и углекислому газу;

  2. «Центр
    выдоха» располагается вдоль обоюдного
    ядра. Здесь обнаружены экспираторные
    нейроны;

  3. в
    медиальной инспираторной области,
    расположенной вдоль одиночного тракта,
    были обнаружены как α — нейроны,
    возбуждающиеся при вдохе, так и β –
    нейроны. Активность β – нейронов
    увеличивается при максимальном
    растяжении легких. Полагают, что при
    активации β – нейроны оказывают
    тормозное влияние на α – нейроны.

Как
следует из приведенных выше данных,
ритмическое чередование вдоха и выдоха
связано с попеременными разрядами
инспираторных и экспираторных нейронов.
Во время активности инспираторных
нейронов экспираторные клетки «молчат»,
и наоборот. Это позволяет предположить,
что инспираторные и экспираторные
клетки оказывают друг на друга реципрокное
тормозное влияние.

Инспираторные
нейроны возбуждаются при постоянном
поступлении ритмических импульсов с
центральных и периферических
хеморецепторов. Активность данных
рецепторов находится в прямой зависимости
от содержания в крови кислорода и
углекислого газа (периферические
хеморецепторы) и концентрации ионов
водорода в ликворе (центральные
хеморецепторы).

Потоки
импульсов от α- инспираторных нейронов
устремляются к ядрам дыхательных мышц
спинного мозга, и, активируя их вызывают
сокращение диафрагмы и увеличение
объема грудной клетки, а также возбуждают
β – инспираторные нейроны. Одновременно,
в процессе увеличения объема грудной
клетки, нарастают потоки импульсов от
механорецепторов легких на β – нейроны.
Предполагают, что β – инспираторные
нейроны возбуждают инспираторно –
тормозящие нейроны замыкающиеся на α
– инспираторных нейронах. Как следствие
происходит прекращение вдоха и наступает
выдох. Феномен раздражения рецепторов
растяжения легких и прекращение вдоха
получило название – инспираторно –
тормозящий рефлекс Геринга и Брейера.
Напротив, если существенно уменьшить
объем легких, то произойдет глубокий
вдох. Дуга этого рефлекса начинается
от рецепторов растяжений легочной
паренхимы (подобные рецепторы обнаружение
в трахее, бронхах и бронхиолах. Некоторые
из этих рецепторов реагируют на степень
растяжения легочной ткани, другие только
при уменьшении или увеличении растяжения
(независимо от степени)). Афферентные
волокна от рецепторов растяжения легких
идут в составе блуждающих нервов, а
эфферентное звено представлено
двигательными нервами, идущими к
дыхательной мускулатуре. Физиологическое
значение рефлекса Геринга-Брейера
состоит в ограничении дыхательных
экскурсий, благодаря рефлексу достигается
соответствие глубины дыхания сиюминутными
условиям функционирования организма,
при котором работа дыхательной системы
совершается более экономично. Кроме
того, рефлекс препятствует перерастяжению
легких.

Уменьшение
при вдохе объема легких снижает поток
импульсов с механорецепторов на β –
инспираторные нейроны и вновь наступает
вдох.

Принудительное
увеличение времени выдоха (например,
при раздувании легких в период экспирации)
продлевает время возбуждения рецепторов
растяжения легких, и как следствие,
задерживает наступление следующего
вдоха – экспираторно облегчающий
рефлекс Геринга-Брейера.

Таким
образом, чередование вдоха и выдоха
происходит
по принципу отрицательной
обратной связи.

Объёмы и ёмкости лёгких

Объём лёгких напрямую указывает на резервные возможности мышц грудной клетки

Этот показатель имеет важное диагностическое давление при выявлении тяжёлых патологий дыхательной системы

Лёгочные объёмы:

  • Дыхательный объём (ДО) – воздух, который человек вдыхает в спокойном состоянии. В среднем ДО составляет 400-500 см3. Функции: бесперебойная вентиляция, активное участие в газообмене, поддержания постоянства альвеолярного наполнения.
  • Резервный объём вдоха (РО вд.) – количество воздуха при максимальном наполнении лёгких (вдохе) после обычного выдоха. Он равен 1500-3000 см3. По этим показателям можно определить степень дополнительного (резервного) растяжения лёгких.
  • Резервный объём выдоха (РО выд.) – объём воздуха, который человек способен выдохнуть максимально после обычного вдоха. В среднем этот показатель равен 1500-2000м3. Говорит о степени постоянного растяжения лёгких.
  • Остаточный Объём (ОО) – количество воздуха, которое остаётся в грудной клетке после того, как человек максимально выдохнет. Он равен 100-1500 м3.

Из описанных выше объёмов выделяют лёгочные ёмкости:

  • Общая ёмкость лёгких (ОЕЛ) – это весь воздух в лёгких, который остаётся после глубокого вдоха (5000-6000 см3). Отражает вместимость органа.
  • Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) – это цифра, отображающая объём газов, которые человек выдыхает после глубокого вдоха. У мужчин показатель равен 4500-5000 см3, у женщин – 3500-4000 см3. По цифрам можно определить степень развитости костного и мышечного аппарата грудной клетки, её подвижность, растяжимость и эластичность лёгочной паренхимы. Параметр определяет потенциальные возможности вентиляции дыхательных путей. Он непостоянный, и меняется в зависимости от возраста человека. При регулярных тренировках ЖЕЛ возрастает.
  • Функционально-остаточная ёмкость лёгких (ФОЕЛ) – объём газов, которые остаются в лёгких после физиологического выдоха в спокойном состоянии. Показатель равен 2500-300 см3.

Физиология дыхательной системы и акт вдоха-выдоха происходит непроизвольно. Это неощутимая для организма функция. Человек является единственным живым организмом на планете, который способен осознанно управлять своим дыханием (задерживать при погружении на глубину, во время диагностических процедур). В некоторых ситуациях это оказывает положительный эффект на здоровье, например, при лечебной дыхательной гимнастике.

Дыхательный цикл

того чтобы понять нейронные процессыритмическое Явления, происходящие в аппарате внешнего дыхания между началом следующих друг за другом вдохов (инспираций), называются дыхательным циклом. Длительность дыхательного цикла у человека от 3 до 5 секунд.Первая фаза дыхательного цикла — инспирация.Экспирация состоит из двух фазИнспираторные мышцы на некоторое время остаются сокращеннымиЭта фаза называетсяпостинспирациявторой фазы экспирацииСовокупность параметров, характеризующих объемно — временные отношения дыхательного цикла принято называть паттерном дыханияФазы дыхательного цикла

Фазы дыхательного цикла Состояние дыхательных мышц
Возникновение инспирации и ее усиление Сокращение диафрагмы и межреберных мышц
Постинспираторная активность — первая фаза экспирации Сокращение инспираторных мышц небольшой интенсивности
Экспирация — вторая фаза экспирации Расслабление инспираторных мышц при спокойном дыханииРасслабление инспираторных мышц и сокращение экспираторных при форсированном дыхании

Характеристика дыхательных нейроновПо связям среди нейронов дыхательного центрапроприобульбарнымибульбоспинальныеПо возбуждающему стимулуинспираторныхПо активности в различные фазы дыхательного цикла выделеныРанние инспираторные нейроныпоявление импульсов в диафрагмальном нервес убывающей активностьюПолные инспираторные нейроныс медленно нарастающей импульсациейПоздние инспираторные нейроны, выдают короткую вспышку импульсов в конце фазы инспирацииЭкспираторные нейроны с убывающей активностью, ранние экспираторныетормозят инспираторные нейроныЭкспираторные нейроны с нарастающей активностью, поздние экспираторныенейронов находится в комплексе Бетцингеразатормаживают ихв пределах дыхательного центра не обнаружено нейронов, обладающих спонтанной ритмической активностью, которые могли бы выполнять функции водителя ритмаАктивность различных дыхательных нейронов в соответствии с фазами дыхательного цикла.

Инспирация Экспирация Нейроны
ПН-И
Р-И
П-И
Р-Э
П-Э

Рисунок 21. Схема нейронной организации дыхательного цикласнижении напряжения кислорода в кровиО2 и СО2. Рисунок 22А. Схема рефлекторной регуляция легочной вентиляцииРисунок 22 Б. Структуры, принимающие участие в рефлекторной регуляции вентиляции легких по принципу отклонения

  1. Дыхательный центр продолговатого мозга
  2. Хеморецепторы каротидного синуса
  3. Хеморецепторы продолговатого мозга
  4. Рецепторы растяжения легких
  5. Диафрагма
  6. Межреберные мышцы
  7. Увеличение размеров грудной клетки при сокращении диафрагмы и наружных межреберных мышц

взаимодействие дыхательных нейроновМеханизм, который запускает инспирацию, назван центральной инспираторной активностью (ЦИА). сочетание двух фактороввозбуждаются тем интенсивнее, чем выше стимуляция от хеморецепторов и ниже от рецепторов растяжения легкихцентральную инспираторную активностьинтенсивность ЦИА определяет и интенсивность вдоха — его глубину, и его длительность.активными при увеличении вентиляции легких
          6    

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий