Механізм дихання. Газообмін
Дихання — складний, нервово-автоматичний акт, що знаходиться під контролем центральної нервової системи. Газообмін складається із трьох фаз: зовнішнього дихання, транспотрування газів кров'ю та внутрішнього дихання.
Вентиляція повітря в легенях при вдиху підтримує сталість його складу, а венозна кров, що притікає до до легень, віддає вуглекислий газ та насичується киснем. Ці процеси, що відбуваються в легенях, називаються зовнішнім або легеневим диханням. Кров переноситькисень від легень до тканин, а вуглекислий газ — від тканин до легень, здійснюючи транспорт газів.
Окиснювальні процеси, що відбуваються у тканинах, газообмін між тканинами і кров'ю називають внутрішнім або тканинним диханням., що здійснюються за участі дихальних ферментів.
Акт дихання полягає у вдиху та видиху, що ритмічно повторюються. Дихальний центр знаходиться у довгастому мозку. Через спинний мозок та спинномозкові нерви цей центр пов'язаний із дихальними м'язами, а через блукаючий нерв — з легенями. Вуглекислий газ здатний “збурити” центр вдиху. Його підвищена концентрація у крові супроводжується збудженням центру вдиху, в результаті чого настає вдих. При зниженні концентрації вуглекислого газу в крові відбувається гальмування центру вдиху із настанням видиху.
При вдиху під впливом нервових імпульсів, що надходять із дихального центру по спинномозковим нервам до дихальної мускулатури, скорочується діафрагма, котра при цьому опускається донизу. Зовнішні міжреберні м'язи підіймають ребра і відводять їх вбік, а грудину вперед. Певні групи м'язів шиї підіймають грудну клітину. Це призводить до розширення грудної клітки, а також до пасивного розширення легень, тиск в яких стає нижче, ніж атмосферний на 3-4 мм.рт.ст. У результаті різниці тиску атмосферне повітря надходить до легень і настає вдих. При видиху дихальні м'язи розслабляються, грудна клітина опускається, при розслабленні діафрагма підіймається догори, набуваючи форми купола. Грудна клітка зменшується у розмірах, внутрішній тиск підіймається на 3-4 мм.рт.ст., легені стискаються. Відбувається вихід повітря із легень назовні, що і є видихом.
У людини цикл дихання (вдих та видих) повторюється 16-20 разів за хвилину, а у дітей частіше.
В акті дихання також приймають участь і допоміжні дихальні м'язи: черевниого пресу, грудей, шиї. Важлива роль у регуляції дихання належить корі великих півкуль головного мозку, завдяки чому людина може довільно змінювати ритм та глибину дихання.
Розрізняють три типи дихання в залежності від того, переважно які м'язи беруть участь в акті дихання:
черевний, або діафрагмальний (переважає у чоловіків) тип, коли об'єм грудної порожнини збільшується головним чином за рахунок скорочення діафрагми та м'язів черевного пресу;при цьому відбувається збільшення вертикального розміру грудної клітки;
грудний, або реберний тип (переважає у жінок), коли об'єм грудної порожнини збільшується за рахунок скорочення переважно міжреберних та інших дихальних м'язів; при цьому збільшується передньозадній та поперечний розміри грудної клітини;
змішаний, або грудочеревний тип , як правило, спостерігається у дітей.