2. Механізм вдиху. Тиск плевральної порожнини, його зміни при вдиханні

Для того щоб газообмін здійснювався нормально, повітря в легенях має постійно відновлюватися. Це відбувається завдяки дихальним рухам - вдиху і видиху, що постійно і ритмічно змінюють один одного. Під час вдиху і видиху об'єм легенів то збільшується, то зменшується. Легені не мають власних м'язів, тому дихальні рухи відбуваються за допомогою міжреберних м'язів і діафрагми. Оскільки тиск у плевральній порожнині менший, ніж тиск у легенях, легені повторюють форму грудної порожнини, що змінюється внаслідок рухів діафрагми.

У спокійному стані людина робить 16-20 дихальних рухів за хвилину. В альвеоли атмосферне повітря надходить завдяки вдиху, а виходить з них із зміненим складом за допомогою видиху.

 Під час глибокого вдиху водночас скорочуються міжреберні м'язи, діафрагма, а також деякі м'язи грудної клітки і плечового поясу, що піднімають ребра вище, ніж за спокійного вдиху. Під час глибокого видиху розслаблюються зовнішні міжреберні м'язи і діафрагма, скорочуються міжреберні м'язи, крім того, скорочуються м'язи черевної стінки. Завдяки цьому діафрагма ще більше випинається в бік грудної порожнини, об'єм якої зменшується.

 Залежно від переважаючої участі в дихальних рухах міжреберних м'язів або діафрагми розрізняють відповідно грудний і черевний типи дихання.

 Процес дихання відбувається мимовільно. Це забезпечується завдяки нервовій і гуморальній регуляції дихання. За нервову регуляцію дихальних рухів відповідальний дихальний центр, розміщений у довгастому мозкові.

Гуморальна регуляція дихальних рухів тісно поєднана з нервовою. Вона спричинюється впливом певних хімічних речовин крові. Оскільки нервові клітини дихального центру чутливі до вуглекислого газу, який є в крові, вони й регулюють частоту та глибину дихальних рухів, що сприяє вирівнюванню його концентрації. На уроках фізкультури ви виконували певні фізичні вправи і спостерігали, що частота й глибина дихання збільшуються. Це відбувається тому, що під час фізичних навантажень посилюється робота скелетних м'язів, а це прискорює процеси окиснення в їхніх клітинах, а відповідно й збільшення вуглекислого газу в крові. Кров з надлишком вуглекислого газу надходить до дихального центру і спричинює його збудження, яке передається до дихальних м'язів. Людина починає дихати глибше, і це зумовлює виведення надлишку вуглекислого газу.

Одним з параметрів дихання є його глибина, що визначається об'ємом вдихуваного і видихуваного повітря. У спокійному стані до легенів під час вдиху надходить близько 0,5 л повітря і стільки ж виходить назовні під час видиху - це дихальний об'єм повітря. Після спокійного вдиху за максимального зусилля можна вдихнути ще близько 1,5 л повітря - це додатковий об'єм повітря, а при найглибшому видиху можна видихнути ще 1,5 л - це резервний об'єм повітря. Якщо скласти ці показники, то отримаємо життєву ємність легенів (ЖЄЛ). Отже, ЖЄЛ становить дихальний об'єм (0,5 л) + додатковий об'єм (1,5 л) + резервний об'єм (1,5 л) = 3,5 л. ЖЄЛ залежить від статі, фізичної тренованості. Її показники коливаються від 3,5 л до 4,8 л у чоловіків і від 3,0 л до 3,5 л у жінок. У фізично тренованих осіб життєва ємність легенів може досягати 6,0-7,0 л. Однак і після найглибшого видиху в легенях залишається ще 1000-1200 см3 повітря. Це залишковий об'єм повітря.