Физиология дыхания
Биомеханика вдоха и выдоха осуществляется благодаря изменениям объема грудной полости, влияющим на объем легких.
Объем грудной полости УВЕЛИЧИВАЕТСЯ во время вдоха (инспирация)
Объем грудной полости УМЕНЬШАЕТСЯ во время выдоха (экспирация).
Легкие пассивно следуют за изменением объема грудной полости, расширяясь при вдохе и спадаясь при выдохе. Изменение объема грудной полости осуществляется за счет сокращения дыхательных мышц.
Функционально дыхательные мышцы делятся на инспираторные и экспираторные
Инспираторная группа:
Диафрагма;
Наружные межреберные мышцы.
Экспираторная группа:
Прямая и поперечная мышца живота;
Внутренние межреберные мышцы.
Вдох
Процесс вдоха начинается с сокращения дыхательных мышц — диафрагмы и межреберных мышц. Диафрагма уплощается и ОПУСКАЕТСЯ, что приводит к увеличению объема грудной полости. Сокращение наружных косых межреберных мышц приводит к поднятию ребер и расхождению => грудная полость увеличивается в размерах. При увеличении объема грудной клетки происходит и увеличение объема плевральной полости, что приводит к уменьшению плеврального давления. Из-за этого легочная ткань начинает растягиваться, и легкие при этом увеличивают объем. В альвеолярном пространстве давление альвеолярной газовой смеси начинает падать, и атмосферный воздух из зоны высокого давления (из окружающего пространства) начинает поступать в зону более низкого давления (в алвеолы легких).
Выдох
Выдох начинается с расслабления дыхательных мышц. Диафрагма принимает куполообразную форму, ребра опускаются, и грудная клетка приобретает размеры, как до начала вдоха. Однако, поскольку легкие пока имеют максимальный объем, резко уменьшается в объеме плевральная полость и увеличивается плевральное давление. Именно поэтому сумма сил, действующая на легочную ткань со стороны грудной клетки, начинает преобладать над атмосферным давлением. Данное обстоятельство и приводит к тому, что легкие начинают спадаться до тех пор, пока не приобретут прежний объем. При уменьшении объема легких в них возрастает давление альвеолярной газовой смести, и воздух начинает уходить из легких в соответствии с градиентом давления.
Пояснение: т.е. воздух всегда двигается из области высокого давления в область с низким давление (градиент давление). Соответственно, чтобы он поступил в легие, нужно его СНИЗИТЬ, чтобы воздух ушел – ПОВЫСИТЬ.
Объемы
ЧДД (частота дыхательных движений) – кол-во дыхательных движений (вдоха/выдоха) за 1 минуту:
Покой – 14-20 дыхательных движений;
Брадипноэ (редкое дыхание - <12 дыхательных движений;
Тахипноэ (частое дыхание) - >20 дыхательных движений;
Апноэ – отсутствие дыхания.
ДО (дыхательный объем) – объем воздуха, которое человек вдыхает/выдыхает в покое.
РОвд (резервный объем вдоха) – максимальный объем воздуха, который человек способен дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха (т.е. сделать глубокий вдох);
РОвыд (резервный объем выдоха) – максимальный объем воздуха, который человек способен дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха (т.е. сделать глубокий выдох).
ЖЕЛ (жизненная емкость легких) – максимальный объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха.
ЖЕЛ = ДО + Ровд + Ровыд
4000-5000 см3