25. Дыхательные движения

Вентиляция легких. В легочных пузырьках воздух постоянно сменяется. Благодаря дыхательным движениям воздух то поступает в легкие, то удаляется из них. Вдох и выдох, ритмически сменяя друг друга, обеспечивают вентиляцию легких.

Жизненная емкость легких. При различных состояниях организма количество вдыхаемого и выдыхаемого воздуха изменяется. Во время физического труда вентиляция легких увеличивается, а при относительном покое она уменьшается. Для определения объемов воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого людьми, пользуются специальным прибором - спирометром (рис. 85).

Рис. 85

С его помощью выяснено, что при покойном вдохе взрослый человек вдыхает около 500 см³ воздуха. Такое же количество воздуха удаляется из органов дыхания во время покойного выдоха.

При глубоком дыхании количество вдыхаемого и выдыхаемого воздуха увеличивается. Во время самого глубокого вдоха в органы дыхания человека может поступить еще около 1500 см³ воздуха дополнительно к тому количеству, которое проникло в них при покойном вдохе. Когда человек после покойного выдоха продолжает выдыхать воздух до отказа, из его органов дыхания удаляется еще примерно 1500 см³ воздуха.

Таким образом, наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха, равно приблизительно 3500 см³. Это количество воздуха называется жизненной емкостью легких (рис. 86).

Рис. 86

Полностью удалить воздух из легких невозможно. Даже после самого глубокого выдоха в них остается еще около 1000 см³ воздуха (рис. 86 ). Поэтому легкие никогда не спадаются.

У людей жизненная емкость легких неодинакова. По ней можно отчасти судить о физическом развитии человека. Поэтому при некоторых медицинских обследованиях определяют жизненную емкость легких при помощи спирометра.

Врачи установили, что у курящих людей средняя жизненная емкость легких ниже нормы примерно на 300-400 см³. Понятно, что у таких людей понижен обмен газов в легких.

Дыхательные движения. Человек дышит непрерывно в течение всей жизни - от момента рождения до самой смерти; объем его легких попеременно то увеличивается, то уменьшается. Как осуществляются дыхательные движения?

Вдох и выдох происходят потому, что объем грудной полости изменяется - то увеличивается, то уменьшается. Это происходит вследствие попеременного сокращения и расслабления дыхательных мышц. Легкие лишь пассивно следуют за стенками грудной полости. При изменении ее объема они то расширяются, то несколько сжимаются. Чем это объясняется ?

В узком пространстве между пристеночной и легочной плеврой - плевральной щели - давление ниже атмосферного. При увеличении объема грудной полости растягивается пристеночная плевра и давление в плевральной щели становится еще более низким. Это влечет за собой растяжение легочной плевры. Тогда объем легких увеличивается. Это вызывает растяжение упругих легочных пузырьков, и воздух устремляется в них через воздухоносные пути под давлением атмосферы.

При выдохе уменьшается объем грудной полости и объем легких тоже становится меньшим. Давление воздуха в них оказывается выше атмосферного. Воздух удаляется из легких до тех пор, пока его давление не станет равным атмосферному.

Иногда при тяжелых ранениях в грудь разрывается плевра и воздух заполняет пространство между обоими ее листками. Тогда легкое в поврежденной стороне груди перестает следовать за стенками грудной полости. Это происходит потому, что давление воздуха на него становится одинаковым снаружи и изнутри. Понятно, что в таком случае атмосферное давление уже не сможет растянуть легочные пузырьки и вентиляция легкого, расположенного на стороне ранения, прекратится.

Покойный вдох совершается благодаря одновременному сокращению межреберных вдыхательных мышц и диафрагмы. Сокращаясь, межреберные мышцы приподнимают ребра, вследствие чего грудная полость расширяется и ее объем увеличивается (рис. 87, 1). Одновременно с этим сокращаются и мышцы диафрагмы. Ее поверхность уменьшается, и она становится менее выпуклой. Благодаря этому объем грудной полости увеличивается и в вертикальном направлении.

Рис. 87

Покойный выдох происходит благодаря расслаблению межреберных вдыхательных мышц и диафрагмы. Ребра опускаются, выпуклость диафрагмы увеличивается, и объем грудной полости становится таким, каким он был до начала вдоха (2). Поэтому некоторое количество воздуха через воздухоносные пути удаляется из легких.

Глубокий вдох вызывается одновременным сокращением межреберных вдыхательных мышц, диафрагмы, а также некоторых мышц груди и плечевого пояса (см. рис. 47 ), поднимающих ребра выше, чем при покойном вдохе.

Глубокий выдох обусловлен сокращением межреберных выдыхательных мышц, которые оттягивают ребра книзу. Поэтому объем грудной полости уменьшается в направлениях справа налево и спереди назад. Одновременно сокращаются брюшные мышцы. Они сдавливают внутренние органы брюшной полости. Эти органы нажимают на диафрагму снизу, и она сильно впячивается в грудную полость, уменьшая ее объем в вертикальном направлении.

Тренировка дыхательных мышц. Одновременно с тренировкой сердца и всей скелетной мускулатуры тренируются и дыхательные мышцы.

Стоит нетренированному человеку пробежать несколько десятков метров, как он начинает учащенно дышать. Но глубина дыхания у него почти не увеличивается из-за слабого развития дыхательных мышц. Поэтому его легкие не в состоянии доставлять интенсивно работающей скелетной мускулатуре нужное количество кислорода и своевременно удалять из организма углекислый газ.

У человека, который изо дня в день занимается физическим трудом, физкультурой, спортом, жизненная емкость легких в результате тренировки дыхательных мышц увеличивается. У него во время мышечной работы вентиляция легких повышается не только из-за учащения дыхания, но и вследствие значительного увеличения его глубины. Жизненная емкость легких в результате тренировки дыхательных мышц увеличивается (рис. 88). Тренированные люди дышат ровно и глубоко даже тогда, когда совершают тяжелую работу, хотя и у них частота дыхательных движений значительно возрастает.

Рис. 88

После бега на десятикилометровую дистанцию у хороших спортсменов не бывает одышки, и их дыхание достаточно быстро успокаивается.

■ Вентиляция легких. Жизненная емкость легких. Покойное дыхание. Глубокое дыхание. Тренировка дыхательных мышц.

? 1. Из чего слагается жизненная емкость легких? 2. Как происходит покойный вдох? 3. Как происходит покойный выдох? 4. Как осуществляются вдох и выдох при глубоком дыхании? 5. Как нужно развивать свои дыхательные мышцы?

! Почему принятие больших количеств пищи затрудняет дыхание?

▲ Раз в месяц подсчитывайте у себя в течение 1 мин число дыхательных движений до и после утренней зарядки и измеряйте окружность своей грудной клетки в положении самого глубокого вдоха. В дневнике самонаблюдений заведите новую страницу. Записи ведите по такой форме:

Влияние физических упражнений на частоту дыхания и окружность грудной клетки

Влияние физических упражнений