16.5.2 Ƒыхательный цикл

ƒыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы.

ƒлительность вдоха у взрослого человека от 0,9 до 4,7 с, длительность выдоха Ц 1,2-6 с. ƒыхательна¤ пауза Ц непосто¤нна¤ составна¤ часть дыхательного цикла. ќна различна по величине и даже может отсутствовать.

ƒыхательные движени¤ совершаютс¤ с определенным ритмом и частотой, которые определ¤ют по числу экскурсий грудной клетки в 1 минуту. ” взрослого человека частота дыхательных движений составл¤ет 12-18 в 1 минуту. ” детей дыхание поверхностное и поэтому более частое, чем у взрослых. “ак, новорожденный дышит около 60 раз в минуту, 5-летний ребенок 25 раз в минуту. ¬ любом возрасте частота дыхательных движений меньше количества сердечных сокращений в 4-5 раз.

16.5.3 Ћеханизмы вдоха и выдоха

¬дох (инспираци¤) совершаетс¤ вследствие увеличени¤ объема грудной клетки в трех направлени¤х Ц вертикальном, сагиттальном (переднезаднем) и фронтальном. »зменение размеров грудной полости происходит за счет сокращени¤ дыхательных мышц Ц межреберных и диафрагмы, импульсы к которым посылает дыхательный центр.   вспомогательным мышцам вдоха, которые помогают при одышке, относ¤тс¤ все мышцы, начинающиес¤ от черепа, позвоночника и костей плечевого по¤са и способные подн¤ть ребра. √лавные из них: большие и малые грудные, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные и передние зубчатые.

¬ зависимости от преимущественного участи¤ в акте вдоха мышц грудной клетки и диафрагмы различают грудной, или реберный и брюшной, или диафрагмальный тип дыхани¤. ” мужчин преобладает брюшной тип дыхание, у женщин Ц грудной.

ѕри вдохе легкие пассивно следуют за увеличивающейс¤ в размерах грудной клеткой. ƒыхательна¤ поверхность легких увеличиваетс¤, а давление в них снижаетс¤ ниже атмосферного на 2 мм рт. ст. Ёто способствует поступлению воздуха в легкие. ¬о врем¤ вдоха увеличиваетс¤ объем плевральной полости: давление в ней снижаетс¤ и становитс¤ отрицательным (на 9 мм рт.ст. ниже атмосферного). ¬о врем¤ вдоха преодолеваетс¤ эластическа¤ т¤га легких. Ѕыстрому выравниванию давлени¤ в легких преп¤тствует голосова¤ щель, так как в этом месте воздухопровод¤щие пути сужены. “олько на высоте вдоха происходит полное заполнение воздухом расширенных альвеол.

¬ыдох (экспираци¤) осуществл¤етс¤ в результате расслаблени¤ наружных межреберных мышц, опускани¤ ребер и подн¤ти¤ купола диафрагмы. ѕри этом грудна¤ клетка возвращаетс¤ в исходное положение, и дыхательна¤ поверхность легких уменьшаетс¤.   важнейшим вспомогательным мышцам выдоха относ¤тс¤ мышцы живота, отт¤гивающие ребра вниз и сдавливающие органы брюшной полости, которые вслед за диафрагмой поднимаютс¤ вверх. —ужение воздухоносных путей в области голосовой щели обусловливает медленный выход воздуха из легких. ¬ начале фазы выдоха давление в легких становитс¤ на 3-4 мм рт.ст. выше атмосферного, что облегчает выход воздуха из них в окружающую среду. ”меньшению объема легких помогает их эластическа¤ т¤га.

16.5.4 Ћегочные объемы

ƒл¤ исследовани¤ функционального состо¤ни¤ аппарата внешнего дыхани¤ широко используют определение легочных объемов с помощью специальных приборов Ц спирометра и спирографа. —пирографический метод позвол¤ет графически (в виде кривой) регистрировать величины легочных объемов.

¬ состо¤нии поко¤ человек вдыхает и выдыхает около 500 мл (300-600 мл) воздуха Ц это дыхательный объем. —ледует знать, что не весь объем вдыхаемого воздуха (500 мл) достигает альвеол. „асть его (140-150 мл) остаетс¤ в мертвом пространстве (в дыхательных пут¤х). “аким образом, при спокойном дыхании в альвеолы попадает не 500 мл воздуха, а 350 мл.

ѕосле спокойного вдоха человек может вдохнуть еще 1500-2000 мл Ц резервный объем вдоха, а после спокойного выдоха может выдохнуть еще 1500 мл Ц резервный объем выдоха.

—овокупность дыхательного объема, резервных объемов вдоха и выдоха называетс¤ жизненной емкостью легких. Ёто тот объем воздуха, который может максимально вдохнуть человек после максимального выдоха. ƒл¤ взрослого здорового мужчины жизненна¤ емкость легких в среднем составл¤ет 4000-5000 мл.

ѕосле максимально глубокого выдоха легкие не освобождаютс¤ полностью от всего воздуха Ц в них остаетс¤ 1000-1500 мл воздуха - это остаточный объем.

ќбща¤ емкость легких состоит из жизненной емкости легких и остаточного объема воздуха.

–езервы внешнего дыхани¤, обеспечивающие вентил¤цию легких, велики. “ак, в покое частота дыхательных движений человека составл¤ет 16-20 раз в минуту, дыхательный объем легких Ц 0,5 л.

16.5.5 Ћегочна¤ вентил¤ци¤, ее типы

Ћегочна¤ вентил¤ци¤ (минутный объем дыхани¤) Ц количество воздуха, обмениваемое в 1 минуту. ≈е определ¤ют путем умножени¤ дыхательного объема на число дыханий в 1 минуту. ” взрослого человека в состо¤нии поко¤ легочна¤ вентил¤ци¤ составл¤ет 6-8 л/мин, при средней мышечной работе Ц 80 л/мин, при т¤желой физической работе Ц 120-150 л/мин.

Ќа основе учета парциального давлени¤ газов в альвеолах используетс¤ следующа¤ терминологи¤ дл¤ разных типов вентил¤ции:

1) гипервентил¤ци¤: усиленна¤ вентил¤ци¤, превышающа¤ метаболические потребности организма (парциальное давление углекислоты меньше 40 мм рт.ст.);

2) гиповентил¤ци¤: понижение вентил¤ции (парциальное давление углекислоты больше 40 мм рт.ст.);

3) повышенна¤ вентил¤ци¤: любое увеличение альвеол¤рной вентил¤ции по сравнению с уровнем поко¤ независимо от парциального давлени¤ газов в альвеолах;

4) гиперпноэ Ц увеличение глубины дыхани¤;

5) тахипноэ Ц увеличение частоты дыхани¤;

апноэ Ц остановка дыхани¤.

16.5.6 —остав воздуха: вдыхаемого, выдыхаемого и альвеол¤рного

„еловек дышит атмосферным воздухом, который имеет следующий состав: 20,94% кислорода, 0,03% углекислого газа, 79,03% азота. ¬ выдыхаемом воздухе обнаруживаетс¤ 16,3% кислорода, 4% углекислого газа, 79,7% азота.

—остав выдыхаемого воздуха непосто¤нен и зависит от интенсивности обмена веществ, а также от частоты и глубины дыхани¤. —тоит задержать дыхание или сделать несколько дыхательных движений, как состав выдыхаемого воздуха измен¤етс¤. —равнение состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха служит доказательством существовани¤ внешнего дыхани¤.

¬ альвеолах происходит обмен газов между воздухом и кровью, при этом в кровь диффундирует кислород, а из крови Ц углекислый газ. ¬ результате в альвеол¤рном воздухе резко уменьшаетс¤ содержание кислорода и возрастает количество углекислого газа. ѕроцентное содержание отдельных газов в альвеол¤рном воздухе: 14,2 Ц 14,6% кислорода, 5,2 Ц 5,7% углекислого газа, 79,7 Ц 80% азота. јльвеол¤рный воздух отличаетс¤ по составу и от выдыхаемого воздуха. Ёто объ¤сн¤етс¤ тем, что выдыхаемый воздух содержит смесь газов из альвеол и вредного пространства. ¬ дыхательных пут¤х газообмен не происходит, и состав воздуха не мен¤етс¤. ѕространство, заключенное в этих дыхательных пут¤х называетс¤ мертвым, или вредным.