Как происходит вдох выдох. Дыхание
Цели урока:
- углубить и обобщить знания по дыхательной системе, изучить механизмы вдоха и выдоха, научиться охранять воздушную среду.
Задачи урока:
Обучающие: повторить материал о тканевом и легочном дыхании, рассмотреть механизм вдоха и выдоха, определить роль защитных рефлексов, разъяснить вред курения и необходимость охраны окружающей среды;
Развивающие: продолжить формирование у учащихся интеллектуальных умений, творческого мышления и речи;
Воспитательные: приобретение опыта следования правил гигиены дыхания, изучение положительной роли физического труда.
Основные термины:
Вдох – начальная фаза дыхания, в процессе которой в легкие поступает воздух.
Выдох – отдельное выталкивание из легких воздуха при дыхании.
Воздушная среда - сложный комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих факторов, оказывающих постоянное влияние на организм животного и человека.
Ход урока:
Проверка домашнего задания.
Дайте короткий ответ на вопросы:
1.Какую роль в организме человека играет кислород?
2.Что такое дыхание и для чего оно нам нужно?
3.В чем заключается основная функция дыхательной системы ?
4.Какими органами она образована?
5.В каком органе дыхательной системы происходит газообмен? Каковы особенности строения этого органа?
6.Как изменяется воздух в дыхательных путях? Почему надо дышать носом, а не ртом?
7.Какие существуют виды дыхания ?
8.Что относится к верхним дыхательным путям?
9.Что относится к нижним дыхательным путям ?
Механизмы вдоха и выдоха.
Легкие находятся в грудной полости. Движения мышц, которые изменяют объем этой полости, вызывают движение воздуха в легкие и из легких, попеременно увеличивая или уменьшая объем грудной клетки. Это обусловливается ритмическими сокращениями дыхательных мышц, вследствие чего и осуществляются вдох и выдох - поступление и удаление из легких воздуха, их вентиляция. На рисунке 1 вы можете увидеть легкие.
Рис. 1. Легкие и дыхание.
При вдохе межреберные мышцы приподнимают ребра, а диафрагма, сокращаясь, становится менее выпуклой, в результате объем грудной клетки увеличивается, легкие расширяются, давление воздуха в них становится ниже атмосферного и воздух устремляется в легкие - происходит спокойный вдох. При глубоком вдохе, кроме наружных межреберных мышц и диафрагмы, одновременно сокращаются мышцы груди и плечевого пояса. На рисунке 2 представлен механизм вдоха.
Рис. 2. Механизм вдоха
При выдохе межреберные мышцы и диафрагма расслабляются, ребра опускаются, выпуклость диафрагмы увеличивается, в результате объем грудной клетки уменьшается, легкие сжимаются, давление в них становится выше атмосферного и воздух устремляется из легких - происходит спокойный выдох. Глубокий выдох обусловлен сокращением внутренних межреберных и брюшных мышц. На рисунке 3 представлен механизм выдоха.
Рис. 3. Механизм выдоха
На рисунке 4 вы можете посмотреть, какие мышцы задействованы при вдохе и при выдохе.
Рис. 4. Мышцы вдоха и выдоха
Таким образом, ритмичное увеличение или уменьшение объема грудной полости действует как механический насос, нагнетающий воздух в легкие и выталкивающий его из них. Механизм вдоха и выдоха можно проследить с помощью модели Дондерса, которая представлена на рисунке 5 и 6.
Рис. 5. Механизм вдоха и выдоха на модели Дондерса.
Рис.6. Модель Дондерса
Давайте посмотрим видео о том, почему нам так важно дыхание:
Регуляция дыхания.
Выводы.
1. Механизм вдоха: сокращение дыхательных мышц (межреберных и диафрагмы); увеличение объема грудной полости; уменьшение давления в грудной полости и в полости легких; засасывание атмосферного воздуха через воздухоносные пути
2. Механизм выдоха: опускание ребер и расслабление диафрагмы; уменьшение объема грудной полости и полости легких; увеличение давления в легких; выталкивание части воздуха наружу.
3. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Он состоит из центров вдоха и выдоха, которые регулируют работу дыхательных мышц. Спадение легочных альвеол, которое происходит при выдохе, рефлекторно вызывает вдох, а расширение альвеол рефлекторно вызывает выдох.
4. На работу дыхательных центров оказывают влияние и другие центры, в том числе расположенные в коре больших полушарий. Благодаря их влиянию дыхание изменяется при разговоре и пении. Возможно также сознательно изменять ритм дыхания во время физических упражнений.
Контролирующий блок.
1.Какую функцию при вдохе выполняет диафрагма?
2.Почему при вдохе объём лёгких увеличивается?
3.С чего начинается механизм выдоха?
4.Что происходит при выдохе с диафрагмой и почему?
5.Из чего состоит дыхательный центр, и что делают эти составные части?
6.Что происходит с мышцами вдоха и выдоха при задержке дыхания?
7.Что происходит при усилении процессов окисления?
Домашнее задание.
Решите задачи:
1. Зная, что во вдыхаемом воздухе содержится около 20 % кислорода, опреде¬лите, сколько О2 человек пропускает чрез легкие в сутки при спокойном дыхании.
2. Зная, что выдыхаемый воздух содержит 4 % углекислого газа, определите, сколько ученик выделяет СО2 в 1 минуту, в 1 ч, сколько - все учащиеся класса в 1 ч. Индивидуальное задание: подготовить сообщения к следующему занятию. Сообщение 1. «Дыхание на Эльбрусе». Сообщение 2. «Влияние курения на дыхание».
Интересно знать, что.
Искусственное дыхание применяется при оказании первой помощи утопленникам, при поражении электрическим током, молнией, отравлении угарным газом и других несчастных случаях. Искусственное дыхание позволяет возобновить деятельность дыхательного центра и спасти человека от смерти. Для этого необходимо обеспечить проходимость дыхательных путем, очистив рот и глотку от инородных тел. На рисунке 11 показан пример искусственного дыхания во время помощи утопающему.
Рис. 11. Искусственное дыхание. Помощь утопающему
Давайте посмотрим видео, как делать искусственное дыхание:
Список литературы:
1.Урок на тему «Значение дыхания.Органы дыхательной систем» Васильева И.Н., учитель биологии, МОУ СОШ №19.
2.Никишов А.И., Рохлов В.С., Человек и его здоровье. Дидактический материал. М., 2011.
Отредактировано и выслано Борисенко И.Н.
Над уроком работали:
Васильева И.Н.
Борисенко И.Н.
Запорожец А.
Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме , где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования
Ошибочно думать, что процесс дыхания у человека происходит только в легких.
Его можно разделить на три основных этапа. Кислород, вдыхаемый легкими, поглощается кровью.
Легкие представляют собой как бы губку, построенную из выростов в виде легочных пузырьков. Концевые части этих пузырьков носят название альвеол. Они оплетены густой сетью кровеносных сосудов. Общая поверхность легочных альвеол огромна. На этой большой поверхности и происходит соприкосновение кислорода с кровью.
Через тонкие стенки альвеол диффузией кислород проникает в кровеносные сосуды.
Кровь разносит кислород по всему телу и доставляет его тканям. Наконец, третий этап - клетки впитывают своей поверхностью принесенный к ним кислород и употребляют его на медленное горение, или окисление. В результате образуется углекислый газ.
Кровь захватывает углекислый газ и уносит его в легкие, откуда он выделяется наружу при выдохе. Обычно процесс дыхания воспринимается только как ритмичное движение дыхательных органов.
Что же заставляет дыхательные органы - легкие - ритмично двигаться, всасывая воздух при расширении и выдыхая его при сжатии?
Дыхательные движения создаются специальными дыхательными мышцами. Эти мышцы, сокращаясь, вызывают уменьшение объема грудной клетки, а расширяясь, увеличивают его.
За короткий промежуток времени между вдохом и выдохом в крови успевает произойти газовый обмен, то есть кровь отдает принесенный из организма углекислый газ и захватывает свежую порцию кислорода.
В спокойном состоянии каждым вдохом человек вбирает в себя и выдыхает около 500 кубических сантиметров воздуха. Максимально сильным вдохом человек может вобрать в себя дополнительно 1500 кубических сантиметров воздуха. При глубоком выдохе, кроме обычных 500 кубических сантиметров, человек может отдать еще 1500 кубических сантиметров запасного воздуха.
Но легкие человека никогда не остаются пустыми, в них всегда содержится около 1500 кубических сантиметров остаточного газа.
Таким образом, если после максимального выдоха сделать сильный вдох, можно вобрать в себя до 3,5 литра воздуха.
Добавив к этим 3,5 литра воздуха еще 1500 кубических сантиметров газа, которые остаются в легких даже при максимальном выдохе, получим общий объем газа, который может поместиться в легких человека.
Этот объем составляет около 5 литров.
В спокойном состоянии и при нормальных метеорологических условиях, когда температура воздуха держится в пределах 18-22° и относительная влажность составляет 40-70 процентов, человек может пропустить через свои легкие около 8 литров воздуха в минуту, то есть около 500 литров в час.
При этом человеческий организм получает примерно 22 литра кислорода.
При выполнении тяжелой физической работы или при быстрых движениях дыхание у человека учащается и количество воздуха, пропускаемого через легкие, увеличивается в 10 и более раз. Так, например, спортсмены при беге или плавании вдыхают и выдыхают в минуту 120-130 литров воздуха; соответственно увеличивается и количество кислорода, получаемого организмом.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Вконтакте
Одноклассники
Дыхание
Дыхание — это процесс поступления воздуха в легкие и его выход из легких.
Дыхание также называется вентиляцией легких. Дыхание является одним из жизненно необходимых физиологических процессов. Процесс дыхания обеспечивает обогащение организма кислородом и избавляет организм от диоксида углерода.
Процесс газообмена во время дыхания происходит в легочных альвеолах путем пассивной диффузии газов между альвеолярным газом и кровью в капиллярах легких. После растворения газов в крови, сердце переносит обогащенную кислородом кровь по организму.
Обычное дыхание у человека называется нормальным дыханием.
Помимо удаления из организма диоксида углерода, во время дыхания из организма удаляется жидкость, так как выдыхаемый воздух имеет относительную влажность 100%, это хорошо заметно при выдохе на морозном воздухе.
Дыхание является одной из функций организма, которые управляются как сознательно так и бессознательно.
Процесс дыхания
При вдохе и выдохе сокращается и расширяется диафрагма, куполообразные мышцы, которые отделяют грудную клетку и живот.
Расслабление живота приводит к сжатию брюшной полости, увеличивается объем брюшной полости, что приводит к понижению давления в грудной полости, происходит расширение легких под атмосферным давлением. При расслаблении диафрагмы воздух выходит из легких за счёт их эластичности. Это процесс тихого мягкого (легкого) дыхания, который не требует много энергии. При необходимости увеличения силы дыхания, мышцы живота противостоят увеличению объема, повышенное давление в животе поднимает грудную клетку и диафрагму вверх, что увеличивает объем вдыхаемого воздуха.
Выдох следует после расслабления диафрагмы, но выдох может быть принудительно усилен, путем воздействия мышц живота на грудную клетку. Это так называемый форсированный выдох, путем повышения давления на стенки дыхательных путей. При форсированном выдохе происходит сужение дыхательных путей, иногда он может сопровождаться свистом.
Контролируемое (сознательное) дыхание
Сознательное дыхание происходит при определенных занятиях человека, например при упражнениях йогой, при специальных формах медитации, при холотропном дыхании, во время разговора или пения.
Речь человека зависит от сознательного контроля дыхания. Возможность влиять на сознательный контроль дыхания может оказывать влияние на ретикулярную структуру в стволе головного мозга, состоящую из взаимосвязанных соединений нейронных сетей, автономно контролирующих дыхание и сердечнососудистую систему.
Неконтролируемое (бессознательное) дыхание
Такой вид дыхания контролируется бессознательно в специальных центрах ствола мозга, которые автоматически регулируют глубину и частоту дыхания в зависимости от потребностей организма в каждый момент времени.
Когда в крови увеличивается уровень диоксида углерода, он вступает в реакцию с водой, содержащейся в ней, что приводит к образованию углекислого газа. Во время физической нагрузки происходит ферментация молочной кислоты, что приводит к снижению pH.
Падение pH крови стимулирует хеморецепторы в телах сонных артерий и аорты, а также хеморецепторы, находящиеся в дыхательном центре продолговатого мозга.
Хеморецепторы направляют множество нервных импульсов в дыхательный центр в продолговатом мозге и в мозговой мост. Это запускает нервные импульсы через диафрагмальные и грудные нервы в диафрагму.
Здоровый человек не может добровольно перестать дышать на неопределенное время. Так во время задержки дыхания в крови повышается уровень углекислого газа и человек начинает испытывать чувство кислородного голодания.
Это неподавляемый рефлекс, который направлен на сохранение организма живим, так как падение уровня кислорода в крови приводит к необратимым изменениям в головном мозге и в дальнейшем к смерти. В случае если человек захочет задержать дыхание и сознательно перестать дышать, даже когда организм станет требовать этого, то человек просто потеряет сознание, после чего возобновится бессознательное дыхание.
Именно поэтому невозможно покончить жизнь самоубийством таким способом, за исключением блокировки дыхательных путей, например при утоплении.
Холотропное дыхание
Холотропное дыхание является одним из примеров сознательного дыхания и практикуется как метод трансперсональной психотерапии, который заключается в гипервентиляции легких с помощью учащенного дыхания.
Холотропное дыхание приводит к потери большого количества углекислого газа из крови, что приводит к сужению сосудов головного мозга и последующему торможению коры головного мозга с активизацией подкорки, приводящее к возникновению переживаний, вытесненных из мозга. Повышается pH крови и возникает респираторный алкалоз. Гемоглобин прочнее связывает кислород и который уже слабее передается тканям организма, ткани начинают испытывать кислородное голодание.
Холотропное дыхание приводит к гипоксии мозга, что провоцирует отмирание его клеток.
Именно поэтому холотропное дыхание часто подвергается критике.
Аэробное и анаэробное дыхание растений
2. Анаэробное дыхание
Анаэробное дыхание. Некоторые микроорганизмы способны использовать для окисления органических или неорганических веществ не молекулярный кислород, а другие окисленные соединения, например, соли азотной, серной и угольной кислот…
Гетеротрофные организмы.
Окисление органических веществ (дыхание) для энергетического обеспечения жизнедеятельности
3. Дыхание
Дыхание. Первоначально люди называли дыханием просто вдыхание и выдыхание воздуха. Долгое время считали даже, что человек никак не изменяет состав воздуха при дыхании, и вообще вдыхает воздух, только чтобы охладить «перегретые» лёгкие…
Дыхательная система человека
Дыхание
Различают внешнее дыхание — совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа клеточное, или тканевое…
Иммобилизованные растительные клетки
2.2 Дыхание
О жизнеспособности клеток судят по их дыханию, которое можно измерять в течение инкубации через различные промежутки времени.
Измерения проводят с помощью кислородного электрода Кларка по следующей стандартной методике. Клетки…
Микробиология
2. Энергетический обмен микробов. Способы получения энергии — брожение, дыхание.
Типы дыхания бактерий
Жизненные функции микроорганизмов: питание, дыхание, рост и размножение — изучает физиология. В основе физиологических функций лежит непрерывный обмен веществ (метаболизм). Сущность обмена веществ составляют два противоположных…
Морфология и метаболизм дрожжей
1.5.2 Дыхание
При росте в аэробных условиях при низком содержании глюкозы в среде дрожжи получают АТФ за счет процессов дыхания, как это делает большинство аэробных организмов…
Основы микробиологии, физиологии питания и санитарии
2.3 Дыхание микроорганизмов
Описанные выше процессы ассимиляции пищи протекают с затратой энергии.
Потребность в энергии обеспечивается процессами энергетического обмена, сущность которых заключается в окислении органических веществ…
Анаэробное дыхание
При анаэробном дыхании конечным акцептором электронов могут являться углеводы, в числе других органических веществ, но не молекулярный кислород. Бактерии, способные к анаэробному дыханию, имеют укороченную дыхательную цепь…
Превращение микроорганизмами соединений углерода
Аэробное дыхание
При аэробном дыхании донором водорода или электронов являются органические (реже неорганические) вещества, а конечным акцептором — молекулярный кислород.
При аэробном дыхании пируват, образованный в ходе гликолиза и пути Энтнера-Дудорова…
Предмет, задачи и методы физиологии растений
85. Дыхание как совокупность последовательных окислительно-восстановительных процессов
В процессе дыхания участвует сложная цепь окислительно-восстановительных превращений углеводов и жиров.
Под окислением какого-либо соединения понимают процесс потери им электрона (протона), под восстановлением — их присоединения…
Регуляция дыхания
3. Рефлексы дыхательного центра и рефлекторное влияние на дыхание
На активность нейронов дыхательного центра выраженное влияние оказывают рефлекторные воздействия.
Различают постоянные и непостоянные (эпизодические) рефлекторные влияния на дыхательный центр…
Стадии дыхания семян злаковых
4. Анаэробное дыхание семян злаковых
Анаэробное окисление углеводов идёт по пути гликолиза. Гликолиз — это анаэробный процесс, приводящий к распаду одной молекулы глюкозы на две молекулы пировиноградной кислоты.
При этом высвобождается энергия…
Строение, свойства и функции белков
3. Клеточное дыхание и его строение
Клеточное дыхание, или тканевое дыхание, или внутреннее дыхание — это совокупность управляемых окислительно-восстановительных реакций в клетке, главным назначением и результатом которых является образование энергии…
Физиология дыхания
1.
Характеристика понятия «дыхание»
Дыхание- это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода. — В условиях покоя в организме за 1 минуту потребляется в среднем 250 — 300 мл О2 и выделяется 200 — 250 мл СО2…
Физиология дыхания
2.
Внешнее дыхание
Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной клетки и сопутствующим изменениям объема легких. Во время вдоха объем грудной клетки увеличивается, а во время выдоха — уменьшается…
Дыхание – это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм, использование его тканями и выведение из организма углекислого газа.
Весь процесс дыхания в организме можно представить как совокупность последовательных процессов:
Обмен воздуха между внешней средой и альвеолами легких (внешнее дыхание или вентиляция легких);
Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью, протекающей через легочные капилляры (диффузия газов в легких);
Транспорт газов кровью;
Обмен газов между кровью и тканями в тканевых капиллярах (диффузия газов в тканях);
Потребление кислорода клетками и выделение ими углекислоты (клеточное дыхание).
Внешнее дыхание обеспечивается трахеей, бронхами, бронхиолами и альвеолами. Газообмен между легкими и окружающей средой осуществляется за счет вдоха и выдоха. Вдох и выдох - это дыхательный цикл.
Механизм вдоха является активным процессом. При вдохе происходит увеличение объема грудной клетки за счет сокращения мышц диафрагмы и наружных межреберных мышц. При сокращении мышц диафрагмы купол ее уплощается, диафрагма опускается, смещая органы брюшной полости вниз. В результате опускания диафрагмы увеличивается вертикальный (↕) размер грудной полости. Наружные межреберные мышцы, сокращаясь, увеличивают размер грудной клетки в поперечном (фронтальном - ↔) и переднезаднем (сагиттальном - /) направлениях.
Увеличение объема грудной клетки, а, следовательно, и легких ведет к падению в них давления, что и служит причиной поступления в них через дыхательные пути атмосферного воздуха. Это объясняется тем, что воздух стремиться перейти из области высокого давления в область низкого давления.
Механизм выдоха. Как только вдох окончен мышцы грудной клетки расслабляются и она возвращается к своим обычным размерам. При этом объем легких уменьшается, давление в них возрастает, воздух из альвеол устремляется через воздухоносные пути наружу. Таким образом, спокойный выдох, в отличие от вдоха, происходит пассивно. При физической нагрузке выдох становится активным.
Количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха, составляет общую емкость легких, величина которой у взрослого человека равна 4-6 л.
В общей емкости легких выделяют четыре ее компонента:
Дыхательный объем;
Резервный объем вдоха;
Резервный объем выдоха;
Остаточный объем.
Дыхательный объем (ДО) - это объем воздуха, который вдыхает и выдыхает человек во время спокойного дыхания. У взрослого человека дыхательный объем составляет примерно 400-500 мл.
Резервный объем вдоха (РОвд) – это максимальный объем воздуха, который способен вдохнуть человек после спокойного вдоха. Величина РОвд составляет 1,5-1,8 л.
Резервный объем выдоха (РОвыд) - это максимальный объем воздуха, который человек дополнительно может выдохнуть после спокойного выдоха. РОвыд может быть равен 1 - 1,5 л.
Остаточный объем (ОО) - это объем воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха - 1- 1,2 л.
Сумма дыхательного объема, резервного объема вдоха и выдоха составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ), равную 3,5 - 5 л.
«Папа, а что такое дыхание?» - услышал я недавно от своего сынишки и, честно признаться, слегка растерялся. Несмотря на то, что этот процесс так привычен, трудно вот так взять и объяснить, как это происходит. Пришлось поискать ответ на этот вопрос и объяснить «почемучке», как происходят вдох и выдох у человека.
Процесс вдоха-выдоха у человека
Для начала необходимо пояснение, что фактически легкие неспособны самостоятельно сокращаться либо растягиваться, а значит, они пассивны. Процесс дыхания обусловлен тем фактом, что легкие меняют объем в зависимости от положения грудной клетки . Конечно, мало кто обращает внимание на то, как он дышит, и несмотря на то, что можно частично контролировать дыхание, фактически это самостоятельный процесс . За эту функцию организма отвечает специальный отдел головного мозга - центр дыхания, что координирует работу:
- 11 пар наружных межреберных мышц;
- брюшного пресса;
- 12 пар мышц поднимающих ребра;
- диафрагмы.
Как происходит вдох
В этом случае только при опускании диафрагмы объем уже увеличивается до 900-1100 мл. В тоже время другая группа мышц - межреберные, как бы прокручивается вокруг оси, что влечет некоторое расширение грудной полости. Как уже упоминалось, легкие вслед за грудной клеткой растягиваются, а значит, в них происходит падение давления . В виду образовавшейся разницы атмосферный воздух стремится заполнить пространство - происходит вдох.
Как происходит выдох
По окончании вдоха происходит расслабление мышечной ткани , что приводит к сокращению грудной клетки, а значит, происходит сокращение и объема. Следовательно, легкие также спадают , а воздух устремляется наружу. В этом процессе значительную роль играют мышцы брюшного пресса, которые передают давление на брюшную полость , а она передает давление на диафрагму.
Стоит отметить, что у мужчин и женщин несколько отличные типы дыхания . У мужчин, в основном, дыхание происходит за счет брюшных мышц, в то время как у женщин за счет межреберных. Все дело в том, что у женщин на брюшную полость возложена важная функция - воспроизведение , а значит активная работа мышц этой зоны может нанести вред ребенку.
Обмен газов между атмосферным воздухом и воздухом, находящимся в альвеолах, происходит благодаря ритмическому чередованию актов вдоха и выдоха. В легких нет мышечной ткани, и поэтому активно они сокращаться не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам. При параличе дыхательных мышц дыхание становится невозможным, хотя органы дыхания при этом не поражены.
Акт вдоха, или инспирация – активный процесс, который обеспечивается увеличением объема грудной полости. Акт выдоха, или экспирация – пассивный процесс, происходящий в результате уменьшения объема грудной полости. Фазы вдоха и следующего за ним выдоха составляют дыхательный цикл . Во время вдоха атмосферный воздух через воздухоносные пути поступает в легкие, при выдохе часть воздуха покидает их.
В осуществлении вдоха принимают участие наружные косые межреберные мышцы и диафрагма (рис. 18). При сокращении наружных косых межреберных мышц, которые идут сверху вперед и вниз, ребра поднимаются, и при этом увеличивается объем грудной полости за счет смещения грудины вперед и отхождения боковых частей ребер в стороны. Диафрагма, сокращаясь, занимает более плоское положение. При этом несжимаемые органы брюшной полости оттесняются вниз и в стороны, растягивая стенки брюшной полости. При спокойном вдохе купол диафрагмы спускается приблизительно на 1,5 см, соответственно увеличивается вертикальный размер грудной полости.
При очень глубоком дыхании в акте вдоха участвует ряд вспомогательных дыхательных мышц: лестничные, большая и малая грудные, передняя зубчатая, трапециевидная, ромбовидные, поднимающая лопатку.
Легкие и стенка грудной полости покрыты серозной оболочкой – плеврой, между листками которой имеется узкая щель – плевральная полость, содержащая серозную жидкость. Легкие постоянно находятся в растянутом состоянии, потому что давление в плевральной полости отрицательное. Оно обусловлено эластической тягой легких, т. е. постоянным стремлением легких уменьшить свой объем. В конце спокойного выдоха, когда почти все дыхательные мышцы расслаблены, давление в плевральной полости приблизительно равно -3 мм рт. ст., т. е. ниже атмосферного.
Рис. 18. Мышцы, обеспечивающие вдох и выдох
При вдохе вследствие сокращения дыхательных мышц объем грудной полости увеличивается. Давление в плевральной полости становится более отрицательным. К концу спокойного вдоха оно снижается до -6 мм рт. ст. В момент глубокого вдоха оно может достигать -30 мм рт. ст. Легкие расширяются, их объем увеличивается, и в них засасывается воздух.
У разных людей преимущественное значение в осуществлении акта вдоха могут иметь межреберные мышцы или диафрагма. Поэтому говорят о разных типах дыхания: грудном, или реберном и брюшном, или диафрагмальном. Установлено, что у женщин в основном преобладает грудной тип дыхания, а у мужчин – брюшной.
При спокойном дыхании выдох осуществляется за счет эластической энергии, накопленной во время предшествующего вдоха. Когда дыхательные мышцы расслабляются, ребра пассивно возвращаются в исходное положение. Прекращение сокращения диафрагмы приводит к тому, что она занимает свое прежнее куполообразное положение за счет давления на нее со стороны органов брюшной полости. Возвращение ребер и диафрагмы в исходное положение приводят к уменьшению объема грудной полости, а, следовательно, к уменьшению в ней давления. Одновременно при возвращении ребер в исходное положение давление в плевральной полости повышается, т. е. в ней уменьшается отрицательное давление. Все эти процессы, обеспечивающие повышение давления в грудной и плевральной полости, приводят к тому, что легкие сдавливаются, и из них пассивно выходит воздух – осуществляется выдох.
Усиленный выдох является активным процессом. В его осуществлении принимают участие: внутренние межреберные мышцы, волокна которых идут в противоположном направлении по сравнению с наружными: снизу вверх и вперед. При их сокращении ребра опускаются вниз, и объем грудной полости уменьшается. Усиленному выдоху способствует также сокращение мышц брюшного пресса, в результате чего объем брюшной полости уменьшается и повышается в ней давление, которое через органы брюшной полости передается на диафрагму и поднимает ее. Наконец, мышцы пояса верхних конечностей, сокращаясь, сдавливают в верхней части грудную клетку и уменьшают ее объем.
В результате уменьшения объема грудной полости в ней увеличивается давление, вследствие чего воздух выталкивается из легких – происходит активный выдох. На вершине выдоха давление в легких может быть больше атмосферного на 3 – 4 мм рт. ст.
Акты вдоха и выдоха ритмически сменяют друг друга. Взрослый человек делает 15 – 20 циклов в минуту. Дыхание физически тренированных людей более редкое (до 8 – 12 циклов в минуту) и глубокое.
