Дыхание, его основные этапы. Механизмы внешнего дыхания. Биомеханика вдоха и выдоха.

Организм может существовать нормально только при постоянном поступлении энергии, необходимой для всех процессов жизнедеятельности

Единственным источником энергии является энергия, заключенная между атомами и молекулами пита-тельных веществ

Эта энергия освобождается в организме в результате окислительных процессов

Поэтому организм нуждается в постоянном поступлении кислорода из окружающей среды

В результате окисления органических веществ в клетках образуется углекислый газ, который удаляется в окружающую среду

Таким образом, дыхание - это совокупность процессов, которая обеспечивает поступление кислорода в организм, окисление субстратов в клетках и удаление, образовавшегося при этом углекислого газа из организма

Дыхание осуществляется при помощи органов дыхания, которые представляют воздухоносные пути (но-совая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи) и дыхательную часть (легкие)

Особенностью строения дыхательных путей является наличие хрящевого остова (в результате стенки дыхательной трубки не спадаются) и мерцательного эпителия, выстилающего слизистую оболочку (его реснички колеблются по направлению движения выдыхаемого воздуха и изгоняют вместе со слизью инородные частицы, загрязняющие дыхательные пути)

Из полости носа вдыхаемый воздух попадает в носоглотку, далее в ротовую часть глотки и затем в гор-тань

Внизу гортань переходит в дыхательное горло или трахеюКаждый из главных бронхов входит в ворота правого или левого легкого и разделяется (по числу основ-ных долей легкого) на долевые бронхи (3 ветви - в правом и 2 ветви - в левом легком)

Эти крупные бронхиальные ветви разветвляются на более мелкие или сегментарные бронхи, которые, продолжая делиться, образуют бронхиальное дерево

Легкие располагаются в грудной полости, по обеим сторонам сердца. Имеют вид половины усеченного конуса, разрезанного пополам от вершины до основания. Правое легкое состоит из 3-х долей, отделенных междолевыми бороздами

Левое - из 2-х долей, разделенных междолевой бороздой

Доли легкого состоят из сегментов, которые образованы дольками. Морфологической и функциональной единицей легкого является ацинус (12-18 ацинусов образуют одну легочную дольку)

Он начинается респираторными бронхиолами, которые переходят в разветвления конечных бронхиол

Дыхание включает следующие этапы:

1. Внешнее дыхание - обмен воздуха между внешней средой и альвеолами легких

2. Диффузия газов в легких - газообмен между альвеолярным воздухом и кровью в легочных капиллярах

3. Транспорт газов кровью - перенос газов кровью к тканям

4. Диффузия газов в тканях - газообмен между кровью и тканями в тканевых капиллярах

5. Клеточное дыхание - окисление органических веществ в клетках

Внешнее дыхание предусматривает обмен воздуха между окружающей средой и легкими

атмосферный воздух, насыщенный кислородом, поступает в легкие через воздухоносные пути во время вдоха

При выдохе альвеолярный воздух, насыщенный углекислым газом, удаляется по тем же путям в окружа-ющую среду

Вдох обеспечивается сокращением дыхательной мускулатуры (межреберные мышцы и диафрагма)

В результате сокращения межреберных мышц ребра поднимаются вверх, разворачиваясь вокруг оси, отходят в стороны, грудина отходит вперед

Объем грудной клетки увеличивается (фронтальное и сагиттальное направления)

Диафрагма, сокращаясь, уплощается (опускается вниз) и объем грудной клетки увеличивается в верти-кальном направлении

Листки плевры следуют за грудной клеткой и диафрагмой (париетальный листок плотно спаян со стен-кой грудной клетки и диафрагмой, висцеральный - с тканью легкого, между ними действуют молекуляр-ные силы сцепления, прижимающие их друг к другу)

В результате легкие пассивно следуют за увеличивающейся в размерах грудной клеткой и объем легких увеличивается, внутрилегочное давление падает

Атмосферное давление становится больше внутрилегочного и по градиенту давлений происходит запол-нение легких воздухом

Причем, чем больше градиент давлений (определяется степенью сокращения дыхательной мускулатуры, а, следовательно, и степенью увеличения объема грудной клетки) тем больший объем воздуха поступает в легкие

Выдох наступает в результате расслабления дыхательной мускулатуры ребра (в силу тяжести) опускают-ся вниз, грудина возвращается назад, диафрагма вновь принимает куполообразную форму (под дав-лением брюшных органов)

Объем грудной клетки уменьшается (во фронтальном, сагиттальном и вертикальном направлениях)

Листки плевры следуют за грудной клеткой и диафрагмой

Объем легких уменьшается, внутрилегочное давление увеличивается, становится больше атмосферного и по градиенту давлений воздух покидает легкие

Движение воздуха в легких во время дыхания называют легочной вентиляцией

Она характеризуется минутным объемом дыхания

Минутный объем дыхания - это то количество воздуха, которое проходит через легкие за одну минуту

Характеризует резервные возможности внешнего дыхания жизненная емкость легких

Это тот объем воздуха, который человек максимально может вдохнуть после максимального глубокого выдоха. В среднем это величина составляет 3500 мл. Чем выше жизненная емкость, тем лучше снабжает-ся организм кислородом. Жизненная емкость легких, как правило, выше у мужчин и у физически трени-рованных лиц