Дихання

Дихання - сукупність процесів, що забезпечують безперервне надходження кисню до тканин, використання його в окислювальних реакціях, а також видалення з організму утворюються в процесі метаболізму вуглекислого газу і частково води.

Дихання складається з наступних основних етапів: зовнішнього дихання, що забезпечує газообмін між легкими і зовнішньої средой- газообміну між альвеолярним повітрям і притікає до легким венозною кров'ю, транспорту газів кровью- газообміну між артеріальною кров'ю і тканямі- тканинного дихання.

Зовнішнє дихання - ритмічний процес, частота якого у здорової дорослої людини становить 16- 20 циклів в 1 хв. Кожен дихальний цикл складається з вдиху і видиху. Вдих і видих обумовлені зміною обсягу грудної клітини при скороченні і розслабленні дихальної мускулатури. При збільшенні обсягу грудної клітки тиск в плевральній порожнині зменшується, і повітря входить у легені. При видиху об'єм грудної клітки зменшується, тиск в легенях перевищує атмосферний, і повітря виходить з легенів.

Якщо закріпити на грудній клітці гумову манжету, заповнену повітрям і сполучену через капсулу Марея з легким важелем, можна зареєструвати дихальні рухи грудної клітки. Цей метод отримав назву пневмографа.

Чергування вдиху і видиху відбувається внаслідок автоматичної ритмічної діяльності дихального центру. Під дихальним центром розуміють сукупність нервових клітин, що регулюють ритмічний процес зовнішнього дихання і пристосування дихання до мінливих умов зовнішнього середовища. Складові компоненти дихального центру розташовані в довгастому мозку, мосту (вароліевом) і середньому мозку. Діяльність нижчих відділів дихального центру знаходиться під контролем гіпоталамічних структур і кори великих півкуль. До складу дихального центру входять інспіраторні («центр вдиху») і експіраторние нейрони («центр видиху»).

Головним фактором, який впливає на збудження «центру вдиху», є вуглекислий газ. Під час вдиху альвеоли легкіхрастягіваются, що призводить до подразнення механорецепторів, що перебувають в альвеолах. Від них до дихального центру по блукаючому нерву надходять аферентні збудження. При поступовому поглибленні вдиху частота аферентних імпульсів стає все більшою. Під впливом занадто великої частоти аферентної імпульсації «центр вдиху» гальмується і настає видих.

Альвеолярний повітря (див. Життєва ємність легенів) здійснює газообмін з притікає до легким венозною кров'ю, і як б внутрішньої газовим середовищем організму. Склад альвеолярного повітря відрізняється постійністю, мало змінюючись при звичайному диханні. При спокійному диханні в альвеоли з кожним вдихом дорослої людини надходить 350 см³ повітря, і альвеолярний повітря оновлюється лише на 1/10 свого об'єму (коефіцієнт вентиляції).

Хвилинна вентиляція легенів - кількість повітря, що проходить через легені протягом 1 хв. Величина хвилинної вентиляції легень різко зростає при фізичних і емоційних напругах, що пояснюється посиленням окислювальних процесів в тканинах при цих станах.

Кисень, що надходить з альвеолярного повітря в кров (див. Газообмін), Зв'язується з гемоглобіном еритроцитів і доставляється до тканин. У тканинних капілярах кисень відщеплюється від оксигемоглобіну і переходить в тканини, де включається в окислювальні процеси (див. Окислення біологічне). Вуглекислий газ, що утворюється в тканинах, переходить в кров і надходить у еритроцити. Потім частина вуглекислого газу сполучається з гемоглобіном і доставляється до легень. Велика частина вуглекислого газу в еритроцитах за участю ферменту карбоангідрази перетворюється в бікарбонати, які переходять в плазму і транспортуються до легень. У легеневих капілярах бікарбонати за допомогою карбоангідрази розпадаються, виділяється вуглекислий газ. Відщепляється вуглекислий газ і від гемоглобіну. Вуглекислий газ переходить в альвеолярний повітря і з повітрям, що видихається віддаляється в зовнішнє середовище.

Розрізняють грудної, черевної і змішаний типи дихання. Типи дихання виробляються і змінюються під різноманітними впливами зовнішнього і внутрішнього середовища, особливо під впливом праці і спортивних вправ.