Анатомія та фізіологія дихання
При нормальному диханні людина дихає через ніс, вдаючись до дихання через рот тільки тоді, коли дихати носом стає важко, наприклад при нежиті. Дихання через ніс має велике значення для організму. Завдяки тому, що слизова оболонка носа багата на кровоносні судини, повітря, проходячи через ніс, зігрівається. Крім того, у носі затримуються частинки пилу, що потрапляють разом із повітрям. Такому очищенню сприяють миготливий епітелій слизової оболонки носа та звивисті носові ходи.
З носа повітря проходить у носоглотку, горло і трахею. Надалі в грудній порожнині трахея ділиться на бронхи, які розгалужуються на дрібніші гілочки і, нарешті, на дрібні трубочки, або бронхіоли, що закінчуються легеневими бульбашками, або альвеолами. Трахея та бронхи також покриті миготливим епітелієм, який коливається у напрямку до ротової порожнини. Цим слизова оболонка, що вистилає дихальні шляхи, сприяє виведенню назовні слизу, а разом з нею частинок пилу, що потрапили в повітроносні шляхи. Альвеоли є тією частиною повітроносних шляхів, де відбувається обмін газів, тобто здійснюється власне дихальний процес. Альвеоли є дрібними бульбашками, стінка яких складається з одного шару епітеліальних клітин. Це не заважає легкої дифузії кисню та вуглекислого газу. Внутрішня поверхня альвеол покрита тонким шаром білково-ліпідної (жироподібної) речовини сурфактанту, яка забезпечує поверхневий натяг альвеолярних стінок і перешкоджає їх спаду (ателектазу); підтримує їх у робочому стані. Альвеоли є тією частиною органів дихання, де безпосередньо відбувається процес зовнішнього дихання.вниз. Збільшення обсягу грудної клітки досягається в такий спосіб. Скорочуються зовнішні передні міжреберні м'язи, які при цьому піднімають ребра. Ребра, підводячись, трохи повертаються навколо осі, реберні дуги піднімаються, відводяться вбік і видаються вперед. Вперед видається також грудина. В результаті об'єм грудної клітки збільшується у напрямку спереду назад та у сторони. Збільшенню об'єму грудної клітки зверху донизу сприяє скорочення діафрагми. При вдиху діафрагма скорочується, і її купол сплощується (див. рис.), що спричиняє збільшення обсягу грудної клітки зверху донизу. Діафрагма при вдиху опускається на 3-4 см. Якщо врахувати, що опускання діафрагми на 1 см викликає збільшення об'єму грудної клітини на 250-300 мл, то, отже, при опусканні діафрагми під час вдиху порожнина грудної клітини збільшується майже на 1000 мл. Опускаючись, діафрагма тисне на органи, що знаходяться в черевній порожнині, і відтісняє їх вниз і вперед, що тягне за собою випинання стінки черевної порожнини. Тому при диханні черевна стінка ритмічно випинається. Таким чином, розширення грудної клітини обумовлено скороченням міжреберних м'язів і діафрагми. За грудною клітиною, що розширюється, слідують легені, які, завдяки еластичності їх тканини, легко розтягуються. У розтягнутому легені тиск падає нижче атмосферного. Так як грудна порожнина герметично закрита і з навколишнім середовищем повідомляється тільки через повітроносні шляхи, то при різниці тиску між атмосферним і легеневим повітрям, що створилася, зовнішнє повітря спрямовується в легені. Отже, надходження повітря в легені є пасивним актом, наслідком розширення грудної клітини. При прискореному диханні, крім міжреберних м'язів і діафрагми, у вдиху беруть участь і інші м'язи. При сильномувдиху скорочуються, сприяючи підняттю грудної клітки, грудино-ключично-соскоподібні, сходові, зубчасті та інші м'язи грудей. Видих вважається пасивним актом, тобто процесом, в якому скорочення м'язів майже не бере участі. При звичайному видиху грудна клітка в силу тяжкості повертається у вихідне положення, купол діафрагми піднімається, об'єм грудної клітки, а отже, і легень зменшується, і повітря, що увійшло до легень при вдиху, виганяється назовні. У сильному видиху беруть участь і органи черевної порожнини; при цьому черевна стінка скорочується, тисне на органи черевної порожнини, які, у свою чергу, тиснуть на діафрагму і сприяють її випинанню в грудну порожнину. Залежно від того, які м'язи переважно беруть участь у диханні, розрізняють такі типи дихання: 1) грудний, 2) черевний, або діафрагмальний, 3) змішаний (грудо-черевний). У чоловіків переважає черевний тип дихання, у жінок - грудний. Тип дихання може змінюватися в залежності від умов праці. У жінок, які займаються фізичною працею, грудний тип дихання змінюється черевним або змішаним. Регуляція дихання. Людина дихає ритмічно без свідомості. Скорочення дихальної мускулатури обумовлено постійно надходять імпульсами з дихального центру, розташованого в середній третині довгастого мозку, під впливом яких і відбувається ритмічне скорочення та розслаблення дихальних м'язів. Діяльність дихального центру відбувається автоматично; строго періодичні спалахи збудження зароджуються у самих клітинах дихального центру під впливом обмінних процесів у них. Автоматична діяльність дихального центру може бути змінена вольовим зусиллям під впливом кори головного мозку. Людина здатна довільно на короткий час змінити як ритм, так і глибинудихання, але через деякий час воно повертається до початкового ритму. Ведучий фізіологічний механізм, що впливає на дихальний центр, - рефлекторний: збудження з різних ділянок тіла передається в центральну нервову систему і викликає зміну дихання. Велике значення мають рефлекси з внутрішньої поверхні найлегших. При вдиху легені розширюються. Це веде до подразнення закінчень блукаючого нерва, розташованих у стінках легеневої тканини. нервове збудження, Що Виникло в них, надходить в дихальний центр і гальмує його діяльність, в результаті чого дихальні м'язи, не отримуючи збуджуючих імпульсів із загальмованого дихального центру, розслабляються. Грудна клітка опускається, відбувається видих. Як тільки легені повернуться у вихідний стан і припиниться розтягування альвеолярних стінок, перестають збуджуватися закінчення доцентрових волокон блукаючого нерва, і отже, припиняється їхня гальмівна дія на дихальний центр. Дихальний центр, не отримуючи імпульсів, що гальмують, знову збуджується і настає черговий вдих. Таким чином, здійснюється саморегуляція: вдих викликає видих, а видих - вдих. Рефлекторна зміна дихання можлива і при подразненні доцентрових нервів інших ділянок тіла. Так, при зануренні в холодну воду відбувається короткочасна затримка дихання на вдиху, яка є результатом рефлекторного впливу на дихальний центр. затримку дихання, а зниження - посилює дихання. Зміна дихання викликають і різні емоції. Велике значення мають захисні рефлекси слизових оболонок дихальних шляхів, завдякияким або запобігає попаданню шкідливих речовин у дихальні шляхи, або відбувається видалення їх. Так, при вдиханні парів аміаку зупиняється дихання в результаті рефлекторного змикання голосових зв'язок і звуження просвіту бронхів, що перешкоджає попаданню летючих речовин у легені, запобігає отруєнню організму. поштовхом видаляються чужорідні речовини з дихальних шляхів. При подразненні слизової оболонки носа виникає чхання, під час якого видаляються речовини, що його викликали. На стан дихального центру великий вплив надає концентрація вуглекислого газу в крові. Найменше коливання її в крові, що омиває дихальний центр, зумовлює підвищення вмісту С02 у нервових клітинах дихального центру, що призводить його до стану збудження. Результатом цього є почастішання та поглиблення дихання. Так триває до того часу, поки у результаті посиленого дихання не зменшиться концентрація С02 у крові до рівня. Після цього знижується збудливість дихального центру і відновлюється нормальний ритм дихання. На зменшення концентрації вуглекислоти в крові дихальний центр відповідає зниженням збудливості, аж до повного припинення своєї діяльності, до відновлення нормального рівня вмісту вуглекислоти в крові. , Задишка та почастішання дихання, що виникають внаслідок надлишкового вмісту С02 в крові, - диспное. Негазообмінні функції легень. Крім основної дихальної, газообмінної функції легені виконують в організмі інші функції, так звані негазообмінні, основні з яких: 1) підтримання кислотно-лужної рівноваги шляхом регулювання вмісту С02 в рідинахорганізму, забезпечуючи в такий спосіб сталість рН середовища; 2) ліполітична функція, що полягає у участі легень в окисленні жирів, і зокрема холестерину; 3) терморегулююча - через повітря, що видихається, йде тепловіддача; 4) вироблення імунітету; 5) вироблення сурфактанту; 6) видільна функція. З повітрям, що видихається, через легені виділяється до 150 різних продуктів обміну. Якщо людина хронічно хвора, то через легені у підвищеній кількості виділяються токсини. Люди, що оточують таку людину, це відчувають і на підсвідомому рівні намагаються триматися від неї подалі, рідше контактувати. Люди різних національностей і різних способів харчування також виділяються різні речовини (це може надавати специфічний запах); 7) участь, поряд із нирками, в електролітному обміні.
Загальна думка, що дихання призначене для збагачення нашого організму киснем. Це, безперечно, так. Але дихання виконує ще цілий ряд психофізіологічних функцій: масаж внутрішніх органів черевної порожнини діафрагмою, тренування дихальних м'язів, вплив на периферичну і центральну нервову систему.