Все о дыхании человека – Дыхание — Википедия

Содержание

Дыхание — Википедия

Дыха́ние (лат. respiratio) — основная форма диссимиляции у животных, растений и многих микроорганизмов. Дыхание — это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма (обмена веществ и энергии) живых организмов и способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды), получая из окружающей среды кислород (О2) и отводя в окружающую среду в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма организма (СО2, H2O и другие). В зависимости от интенсивности обмена веществ человек выделяет через лёгкие в среднем около 5 — 18[цитата не приведена 303 дня (обс.)]литров углекислого газа (СО2), и 50 граммов воды в час. А с ними — около 400 других примесей летучих соединений, в том числе и ацетон. В процессе дыхания богатые химической энергией вещества, принадлежащие организму, окисляются до бедных энергией конечных продуктов (диоксида углерода и воды), используя для этого молекулярный кислород.

Под внешним дыханием понимают газообмен между организмом и окружающей средой, включающий поглощение кислорода и выделение углекислого газа, а также транспорт этих газов внутри организма по системе дыхательных трубочек (трахейнодышащие насекомые) или в системе кровообращения.

Клеточное дыхание включает биохимические процессы транспортировки белков через клеточные мембраны; а также собственно окисление в митохондриях, приводящее к преобразованию химической энергии пищи.

У организмов, имеющих большие площади поверхности, контактирующие с внешней средой, дыхание может происходить за счёт диффузии газов непосредственно к клеткам через поры (например, в листьях растений, у полостных животных). При небольшой относительной площади поверхности транспорт газов осуществляется за счёт циркуляции крови (у позвоночных и других) либо в трахеях (у насекомых).

Все растения в светлое время суток поглощают углекислый газ, а вырабатывают кислород — это фаза роста. Ночью фаза сна, происходит обратный процесс: кислород поглощается в процессе дыхания, выделяется углекислый газ, количество выделяемого СО2 ничтожно[источник не указан 677 дней] и не обсуждается учеными.

Общие принципы организации процесса дыхания на молекулярном уровне у растений и животных схожи. Однако в связи с тем, что растения ведут прикрепленный образ жизни, их метаболизм постоянно должен подстраиваться к изменяющимся внешним условиям, поэтому и их клеточное дыхание имеет некоторые особенности (дополнительные пути окисления, альтернативные ферменты).

Газообмен с внешней средой осуществляется через устьица и чечевички, трещины в коре (у деревьев).

Взрослый человек, находясь в состоянии покоя, совершает в среднем 14 дыхательных движений в минуту[1]. Вместе с тем частота дыхания может претерпевать значительные колебания (от 10 до 18 за минуту)[1]. У детей частота дыхания составляет 20—30 дыхательных движений в минуту; у грудных детей — 30—40; у новорождённых — 40—60[1].

В течение одного вдоха (в спокойном состоянии) в лёгкие поступает 400—500 мл воздуха. Этот объём воздуха называется дыхательным объёмом (ДО). Такое же количество воздуха поступает из лёгких в атмосферу в течение спокойного выдоха. Максимально глубокий вдох составляет около 2000 мл воздуха. Максимальный выдох также составляет около 2000 мл.

После максимального выдоха в лёгких остаётся воздух в количестве около 1500 мл, называемый

остаточным объёмом лёгких. После спокойного выдоха в лёгких остаётся примерно 3000 мл. Этот объём воздуха называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЁ) лёгких.

Благодаря ФОЁ в альвеолярном воздухе поддерживается относительно постоянное соотношение содержания кислорода и углекислого газа, так как ФОЁ в несколько раз больше ДО. Только 2/3 ДО достигает альвеол, который называется объёмом альвеолярной вентиляции.

Взрослый человек (при дыхательном объёме 0,5 литра и частоте 14 дыхательных движений в минуту) пропускает через лёгкие 7 литров воздуха в минуту[1]. В состоянии физической нагрузки минутный объём дыхания может достигать 120 литров в минуту[1].

При спокойном дыхании соотношение вдоха и выдоха по времени составляет 1:1,3[2].

Без дыхания человек обычно может прожить до 5—7 минут, после чего наступают потеря сознания, необратимые изменения в мозге и смерть.

Дыхание — одна из немногих способностей организма, которая может контролироваться сознательно и неосознанно. При частом и поверхностном дыхании возбудимость нервных центров повышается, а при глубоком — наоборот, снижается.

Виды дыхания: глубокое и поверхностное, частое и редкое, верхнее, среднее (грудное) и нижнее (брюшное).

Особые виды дыхательных движений наблюдаются при икоте и смехе.

Внешнее дыхание[править | править код]

Дыхание у человека включает внешнее дыхание и тканевое дыхание.

Функция внешнего дыхания обеспечивается как дыхательной системой, так и системой кровообращения. Атмосферный воздух попадает в лёгкие из носоглотки (где предварительно очищается от механических примесей, увлажняется и согревается) через гортань и трахеобронхиальное дерево (трахею, главные бронхи, долевые бронхи, сегментарные бронхи, дольковые бронхи, бронхиолы и альвеолярные ходы) попадает в лёгочные альвеолы. Дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки с альвеолами составляют единое альвеолярное дерево, а вышеуказанные структуры, отходящие от одной конечной бронхиолы, образуют функционально-анатомическую единицу дыхательной паренхимы лёгкого — а́цинус (лат. ácinus — гроздь). Смена воздуха обеспечивается дыхательной мускулатурой, осуществляющей вдох (набор воздуха в лёгкие) и выдох

(удаление воздуха из лёгких). Через мембрану альвеол осуществляется газообмен между атмосферным воздухом и циркулирующей кровью[3]. Далее кровь, обогащённая кислородом, возвращается в сердце, откуда по артериям разносится ко всем органам и тканям организма. По мере удаления от сердца и деления, калибр артерий постепенно уменьшается до артериол и капилляров, через мембрану которых происходит газообмен с тканями и органами. Таким образом, граница между внешним и клеточным дыханием пролегает по клеточной мембране периферических клеток.

Внешнее дыхание человека включает две стадии:

  1. вентиляция альвеол,
  2. диффузия газов из альвеол в кровь и обратно.

Вентиляция альвеол осуществляется чередованием вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). При вдохе в альвеолы поступает атмосферный воздух, а при выдохе из альвеол удаляется воздух, насыщенный углекислым газом. Вдох и выдох осуществляется путём изменения размеров грудной клетки с помощью дыхательных мышц.

Выделяют два типа дыхания по способу расширения грудной клетки:

  1. грудной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём поднятия рёбер),
  2. брюшной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём уплощения диафрагмы).

Тип дыхания зависит от двух факторов:

  1. возраст человека (подвижность грудной клетки уменьшается с возрастом),
  2. профессия человека (при физическом труде преобладает брюшной тип дыхания).
Патология внешнего дыхания[править | править код]

Основная форма патологии внешнего дыхания — дыхательная недостаточность. В зависимости от характера течения патологического процесса различают острую и хроническую дыхательную недостаточность. Кроме того, выделяют три типа дыхательной недостаточности:

  • обструктивый тип;
  • рестриктивный тип;
  • смешанный тип.

Тахипно́э или «дыхание загнанного зверя» — учащённое поверхностное дыхание (ЧД свыше 20 дыхательных движений в минуту). Учащённое дыхание возникает обычно при раздражении дыхательного центра продуктами жизнедеятельности организма (углекислый газ). Наблюдается при анемии, лихорадке, заболеваниях крови. При желании может вызываться усилием воли (гипервентиляция), например, перед предполагаемой задержкой дыхания. При истерии частота дыхательных движений может достигать 60—80 в минуту.

Брадипно́э — патологическое урежение дыхания — развивается при понижении возбудимости дыхательного центра, либо при угнетении его функции, которое может быть вызвано повышением внутричерепного давления (опухоль головного мозга, менингит, кровоизлияние в мозг, отёк мозга) или воздействием на дыхательный центр накопившихся в значительных количествах в крови токсических продуктов метаболизма (уремия, печёночная или диабетическая кома, некоторые острые инфекционные заболевания и отравления)[4].

Апно́э (др.-греч. ἄπνοια, дословно «безветрие»; отсутствие дыхания) — отсутствие или остановка дыхательных движений. Патологический процесс, связанный с патологией дыхательной мускулатуры, например, отравление ядом, действующим подобно кураре либо параличом дыхательного центра, например, в результате отёка мозга или черепно-мозговой травмы. Отдельно выделяют синдром обструктивного апноэ сна[5], вызываемый провисанием верхних дыхательных путей. Этот вид апноэ обычно встречается у людей, которые храпят во сне и является плохим прогностическим признаком в плане риска развития острой сердечно-сосудистой недостаточности.

Так называемое рефлекторное или «ложное апноэ» иногда наступает при сильном раздражении кожи (например, при погружении тела в холодную воду). Апноэ (как патологическое состояние) также следует отличать от искусственно вызванной задержки дыхания (например, при погружении в жидкость) — в результате развившегося кислородного голодания (на фоне прекращения поступления кислорода из атмосферного воздуха в альвеолы) происходит отключение коры головного мозга (потеря сознания или прекращение процессов высшей нервной деятельности), после чего подкорковые и стволовые структуры (дыхательный центр) дают команду на вдох. Если при этом атмосферный воздух проникает в лёгкие, то по мере достижения кислородом тканей и органов (в том числе и ЦНС) происходит спонтанное восстановление сознания. Если тело находится в жидкой среде, то происходит проникновение жидкости в дыхательные пути и развивается утопление (обычное или «сухое», связанное с ларингоспазмом).

Одышка или диспно́э — нарушение частоты и глубины дыхания, сопровождающееся ощущением нехватки воздуха. В случае патологических изменений сердечной мышцы одышка поначалу появляется при физической нагрузке, а затем возникает и в покое, особенно в горизонтальном положении (в связи с увеличением венозного возврата крови к сердцу), заставляя пациента принимать вынужденное положение сидя, способствующее депонированию венозной крови системы нижней полой вены в ногах (ортопное). Приступы резкой одышки (чаще ночные) при заболеваниях сердца — проявление сердечной астмы: одышка в этих случаях

инспираторная (затруднён вдох). Экспираторная одышка (затруднён выдох) возникает при сужении просвета мелких бронхов и бронхиол (например, при бронхиальной астме) или при потере эластичности лёгочной ткани (например, при развитии хронической эмфиземе лёгких). «Мозговая» одышка возникает при непосредственном раздражении дыхательного центра (опухоли, кровоизлияния и другие этиологические факторы).

Патологические типы внешнего дыхания:

  • периодическое дыхание по типу Чейна — Стокса — дыхание, при котором поверхностные и редкие дыхательные движения постепенно учащаются и углубляются и, достигнув максимума на пятый — седьмой вдох, вновь ослабляются и урежаются, после чего наступает пауза. Затем цикл дыхания повторяется в той же последовательности и переходит в очередную дыхательную паузу. Название дано по именам медиков Джона Чейна и Уильяма Стокса, в чьих работах начала XIX века этот симптом был впервые описан. Механизм патологического дыхания Чейна — Стокса объясняется снижением чувствительности дыхательного центра к СО
    2
    : во время фазы апноэ снижается парциальное напряжение кислорода в артериальной крови (РаО2) и нарастает парциальное напряжение углекислого газа (гиперкапния), что приводит к возбуждению дыхательного центра, и вызывает фазу гипервентиляции и гипокапнии (снижение PaCO2). Дыхание Чейна — Стокса встречается в норме у детей младшего возраста, иногда у взрослых во время сна; патологическое дыхание Чейна — Стокса может быть обусловлено черепно-мозговой травмой, гидроцефалией, интоксикацией, выраженным атеросклерозом сосудов головного мозга, при сердечной недостаточности (за счёт увеличения времени кровотока от лёгких к мозгу).
  • большое и шумное дыха́ние Куссма́уля — глубокое, редкое, шумное дыхание[6], является одной из форм проявления гипервентиляции, часто ассоциируется с тяжёлым метаболическим ацидозом, в частности, диабетическим кетоацидозом, ацетонемическим синдромом (недиабетическим кетоацидозом) и терминальной стадии почечной недостаточности. Данный тип патологического дыхания носит имя Адольфа Куссмауля — немецкого врача, опубликовавшего своё исследование в 1874 году
    [7]
    и описавшего появление этого типа дыхания как знак комы и неминуемой смерти лиц с сахарным диабетом. В настоящее время в научной литературе упоминается как симптом Куссмауля — глубокое шумное ритмичное дыхание пациента, находящегося в бессознательном состоянии, вызываемое раздражением дыхательного центра ацетоуксусной и бета-оксимасляной кислотами. Указывает на наличие метаболического ацидоза[8].

Основные типы нарушений внешнего дыхания:

  • альвеолярная гиповентиляция,
  • альвеолярная гипервентиляция,
  • нарушения лёгочной перфузии,
  • нарушения вентиляционно-перфузионных отношений,
  • нарушения диффузии.

Часто наблюдается сочетание типов нарушений.

Альвеолярная гиповентиляция[править | править код]

Альвеолярная гиповентиляция характеризуется недостаточной альвеолярной вентиляцией, в результате чего в кровь поступает меньше кислорода и обычно происходит недостаточный вывод из крови углекислого газа. Гиповентиляция приводит к снижению количества кислорода в крови (гипоксемия) и к увеличению количества углекислого газа в крови (гиперкапния).

Причины альвеолярной гиповентиляции:

  • нарушения проходимости дыхательных путей,
  • уменьшение дыхательной поверхности лёгких,
  • нарушение расправления и спадения альвеол,
  • патологические изменения грудной клетки,
  • механические препятствия экскурсиям грудной клетки,
  • расстройства деятельности дыхательной мускулатуры,
  • расстройства центральной регуляции дыхания.

Нарушения проходимости дыхательных путей:

  • спазм мелких бронхов (обструктивный бронхит, бронхиальная астма),
  • западение языка;
  • попадание в трахею или бронхи пищи, рвотных масс, инородных тел;
  • закупорка дыхательных путей новорождённых слизью, мокротой или меконием;
  • воспаление или отёк гортани;
  • обтурация или компрессия опухолью или абсцессом.

Тканевое дыхание[править | править код]

Тканево́е или кле́точное дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в процессе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (молекул аденозинтрифосфорной кислоты и других макроэргов) и может быть использована организмом по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма. На клеточном уровне рассматривают два основных вида дыхания: аэробное (с участием окислителя-кислорода) и анаэробное. При этом физиологические процессы транспортировки к клеткам многоклеточных организмов кислорода и удалению из них углекислого газа рассматриваются как функция внешнего дыхания.

Аэро́бное дыха́ние. В цикле Кребса основное количество молекул АТФ вырабатывается по способу окислительного фосфорилирования на последней стадии клеточного дыхания: в электронтранспортной цепи. Здесь происходит окисление НАД∙Н и ФАДН2, восстановленных в процессах гликолиза, β-окисления, цикла Кребса и т. д. Энергия, выделяющаяся в ходе этих реакций, благодаря цепи переносчиков электронов, локализованной во внутренней мембране митохондрий (у прокариот — в цитоплазматической мембране), трансформируется в трансмембранный протонный потенциал. Фермент АТФ-синтаза использует этот градиент для синтеза АТФ, преобразуя его энергию в энергию химических связей. Подсчитано, что молекула НАД∙Н может дать в ходе этого процесса 2,5 молекулы АТФ, ФАДН2 — 1,5 молекулы. Конечным акцептором электрона в дыхательной цепи аэробов является кислород.

Анаэро́бное дыха́ние — биохимический процесс окисления органических субстратов или молекулярного водорода с использованием в дыхательной ЭТЦ в качестве конечного акцептора электронов вместо O2 других окислителей неорганической или органической природы. Как и в случае аэробного дыхания, выделяющаяся в ходе реакции свободная энергия запасается в виде трансмембранного протонного потенциала, использующегося АТФ-синтазой для синтеза АТФ.

При физических нагрузках дыхание, как правило, усиливается. Обмен веществ ускоряется, мышцам требуется больше кислорода.

Приборы для исследования параметров дыхания[править | править код]

  • Капнограф — прибор для измерения и графического отображения содержания углекислоты в воздухе, выдыхаемом пациентом, в течение определённого периода времени.
  • Пневмограф — прибор для измерения и графического отображения частоты, амплитуды и формы дыхательных движений, в течение определённого периода времени.
  • Спирограф — прибор для измерения и графического отображения динамических характеристик дыхания.
  • Спирометр — прибор для измерения ЖЁЛ (жизненной ёмкости лёгких).
  1. 1 2 3 4 5 Физиология человека. В 3-х т. Т. 2. Пер с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — М.: Мир, 1996. — 313 с.: ил. — ISBN 5-03-002544-8.
  2. ↑ Нормальная физиология человека / под ред. Б. И. Ткаченко. — 2-е изд. — М.: Медицина, 2005. — С. 474. — 928 с. — ISBN 5-225-04240-6.
  3. ↑ Анатомия человека / Привес М. Г., Лысенков Н. К.. — 9-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1985. — С. 300—314. — 672 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 110 000 экз.
  4. ↑ Пропедевтика внутренних болезней / В. Х. Василенко. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1989. — С. 93. — 512 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01540-9.
  5. ↑ Синдром обструктивного апноэ сна.
  6. ↑ Клиническая эндокринология. Руководство / Старкова Н. Т. — 3-е изд., перераб. и доп. — СПб: Питер, 2002. — С. 244. — 576 с. — («Спутник Врача»). — 4000 экз. — ISBN 5-272-00314-4.
  7. Kussmaul A. Zur Lehre vom Diabetes mellitus. Über eine eigenthümliche Todesart bei Diabetischen, über Acetonämie, Glycerin-Behandlung des Diabetes und Einspritzungen von Diastase in’s Blut bei dieser Krankheit// Deutsches Archiv für klinische Medicin, Leipzig. — 1874, 14. — P. 1-46. // English translation in Ralph Hermon Major (1884—1970), Classic Descriptions of Disease. Springfield, C. C. Thomas, 1932. 2nd edition, 1939, 3rd edition, 1945.
  8. ↑ Симптомы и синдромы в эндокринологии / Под ред. Ю. И. Караченцева. — 1-е изд. — Х.: ООО «С.А.М.», Харьков, 2006. — С. 15-16. — 227 с. — (Справочное пособие). — 1000 экз. — ISBN 978-966-8591-14-3.
  • Дыхание // Малая медицинская энциклопедия. — Т. 2. — С. 146.

ru.wikipedia.org

Строение дыхательной системы человека – статья – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

Дыхательная система — совокупность органов, обеспечивающих поступление кислорода из окружающего воздуха в дыхательные пути, и осуществляющих газообмен, т.е. поступление кислорода в кровоток и выведение углекислого газа из кровотока обратно в атмосферу. Однако дыхательная система — это не только обеспечение организма кислородом — это еще и человеческая речь, и улавливание различных запахов, и теплообмен.

Органы дыхательной системы человека условно делятся на дыхательные пути, или проводники, по которым воздушная смесь поступает к легким, и легочную ткань, или альвеолы.

Дыхательные пути по уровню прикрепления пищевода условно делятся на верхние и нижние. К верхним относятся:

  • нос и его придаточные пазухи
  • ротоглотка
  • гортань
К нижним дыхательным путям относятся:
  • трахея
  • главные бронхи
  • бронхи следующих порядков
  • терминальные бронхиолы.

Носовая полость — первый рубеж при поступлении воздуха в организм. На пути пылевых частиц встают многочисленные волоски, расположенные на слизистой полости носа, и очищают проходящий воздух. Носовые раковины представлены хорошо кровоснабжаемой слизистой и, проходя сквозь извитые носовые раковины, воздух не только очищается, но и согревается.

Также нос – орган, благодаря которому мы наслаждаемся ароматом свежей выпечки, или точно можем определить местонахождение общественного туалета. А все потому, что на слизистой верхней носовой раковины расположены чувствительные обонятельные рецепторы. Их количество и чувствительность генетически запрограммированы, благодаря чему парфюмеры создают запоминающиеся ароматы духов.

Проходя сквозь ротоглотку, воздух попадает в гортань. Как же получается, что пища и воздух проходят через одни и те же части тела и не смешиваются? При глотании надгортанник прикрывает дыхательные пути, и пища попадает в пищевод. При повреждении надгортанника человек может поперхнуться. Попадание еды в дыхательные пути требует немедленной помощи и может даже привести к смерти.

Гортань состоит из хрящей и связок. Хрящи гортани видны невооруженным глазом. Самый крупный из хрящей гортани — щитовидный хрящ. Его строение зависит от половых гормонов и у мужчин он сильно выдвигается вперед, формируя адамово яблоко, или кадык. Именно хрящи гортани служат ориентиром для врачей при проведении трахеотомии или коникотомии – операций, которые проводятся, когда инородное тело или опухоль перекрывают просвет дыхательных путей, и обычным способом человек не может дышать.

Дальше на пути воздуха встают голосовые связки. Именно проходя через голосовую щель и заставляя дрожать натянутые голосовые связки, человеку доступна не только функция речи, но и пение. Некоторые уникальные певцы могут заставить дрожать связки с частотой 1000 децибел и силой своего голоса взрывать хрустальные стаканы
(в России самым широким диапазоном голоса в пять октав обладает Светлана Феодулова — участница шоу «Голос–2»).

Через гортань и голосовые связки воздух поступает в трахею. Трахея анатомически делится на шейную и грудную части. Анатомическим ориентиром является яремная вырезка грудины.

Трахея имеет строение хрящевых полуколец. Передняя хрящевая часть обеспечивает беспрепятственное прохождение воздуха за счет того, что трахея не спадается. Сзади к трахее прилегает пищевод, и мягкая часть трахеи не задерживает прохождение пищи по пищеводу.

Дальше воздух по бронхам и бронхиолам, выстланным мерцательным эпителием, добирается до конечного отдела легких — альвеол. Легочная ткань, или альвеолы – конечные, или терминальные отделы трахеобронхиального дерева, похожие на слепо заканчивающиеся мешочки.

Множество альвеол формируют легкие. Легкие — парный орган. Природа позаботилась о своих нерадивых детях, и некоторые важные органы – легкие и почки – создала в двойном экземпляре. Человек может жить и с одним легким. Легкие расположены под надежной защитой каркаса из прочных ребер, грудины и позвоночника.

Биология. 9 класс. Человек. Учебник

Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования, рекомендован Министерством образования и науки РФ и включен в Федеральный перечень учебников. Учебник адресован учащимся 9 класса и входит в учебно-методический комплекс «Живой организм», построенный по линейному принципу.  Купить Функции дыхательной системы

Интересно, что легкие лишены мышечной ткани и сами дышать не могут. Дыхательные движения обеспечивает работа мышц диафрагмы и межреберных мышц.

Человек совершает дыхательные движения благодаря сложному взаимодействию различных групп мышц межреберных, мышц брюшного пресса при глубоком дыхании, а самая мощная мышца, участвующая в дыхании, – диафрагма.

Наглядно представить работу дыхательных мышц поможет опыт с моделью Дондерса, описанный на странице 177 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.

Легкие и грудная клетка выстланы плеврой. Плевра, которая выстилает легкие, называется легочной, или висцеральной. А та, которая покрывает ребра, – пристеночной, или париетальной. Строение дыхательной системы обеспечивает необходимый газообмен.

При вдохе мышцы растягивают легочную ткань, как умелый музыкант меха у баяна, и воздушная смесь атмосферного воздуха, состоящая из 21% кислорода, 79% азота и 0.03% углекислого газа поступает по дыхательным путям к конечному отделу, где оплетенные тонкой сетью капилляров альвеолы готовы принять кислород и отдать отработанный углекислый газ из человеческого тела. Состав выдыхаемого воздуха отличается значительно бо´льшим содержанием углекислого газа – 4%.

Чтобы представить масштаб газообмена, только подумайте, что площадь всех альвеол человеческого организма примерно равна волейбольной площадке.

Чтобы альвеолы не слипались, их поверхность выстлана сурфактантом — специальной смазкой, содержащей липидные комплексы.

Терминальные отделы легких густо оплетены капиллярами и стенка кровеносных сосудов тесно соприкасается со стенкой альвеол, что позволяет содержащемуся в альвеолах кислороду по разнице концентраций, без участия переносчиков, путем пассивной диффузии поступать в кровь.

Если вспомнить основы химии, а конкретно – тему растворимость газов в жидкостях, особо дотошные могут сказать: «Ерунда какая, ведь растворимость газов с повышением температуры уменьшается, а тут вы рассказываете, что кислород отлично растворяется в теплой, почти горячей — примерно 38-39°С, соленой жидкости».
И они правы, но забывают, что эритроцит содержит гемоглобин-захватчик, одна молекула которого может присоединить 8 атомов кислорода и транспортировать их к тканям!

В капиллярах кислород связывается с белком-переносчиком на эритроцитах и по легочным венам к сердцу возвращается насыщенная кислородом артериальная кровь.
Кислород участвует в процессах окисления, а клетка в результате получает необходимую для жизнедеятельности энергию.

Дыхание и газообмен – самые важные функции дыхательной системы, но далеко не единственные. Дыхательная система обеспечивает поддержание теплового баланса за счет испарения воды при дыхании. Внимательный наблюдатель замечал, что в жаркую погоду человек начинает чаще дышать. У людей, правда, этот механизм работает не так эффективно, как у некоторых животных, например у собак.

Гормональную функцию через синтез важных нейромедиаторов (серотонина, дофамина, адреналина) обеспечивают лёгочные нейроэндокринные клетки (PNE-pulmonary neuroendocrine cells). Также в легких синтезируются арахидоновая кислота и пептиды.

Биология. 9 класс. Учебник    

Учебник  биологии  для  9  класса  поможет  вам  получить  представление  о  структуре живой материи, её наиболее общих законах, о многообразии жизни  и  истории  её  развития  на  Земле.  При  работе  вам  пригодится  ваш  жизненный  опыт,  а  также  знания  по  биологии,  приобретённые  в  5–8  классах.

Купить
Регуляция

Казалось бы, что тут сложного. Содержание кислорода в крови снизилось, и вот она – команда для вдоха. Однако на самом деле механизм значительно сложнее. Ученые до сих пор не разгадали механизм, благодаря которому человек дышит. Исследователи лишь выдвигают гипотезы, и только некоторые из них доказываются сложными экспериментами. Точно установлено лишь то, что истинного водителя ритма в дыхательном центре, подобного водителю ритма в сердце, нет.

В стволе мозга расположен дыхательный центр, который состоит из нескольких разрозненных групп нейронов. Выделяют три основных группы нейронов:

  • дорсальная группа — основной источник импульсов, которые обеспечивают постоянный ритм дыхания;
  • вентральная группа — контролирует уровень вентиляции легких и может стимулировать вдох или выдох в зависимости от момента возбуждения.Именно эта группа нейронов управляет мышцами брюшного пресса и живота для глубокого дыхания;
  • пневмотаксический центр — благодаря его работе происходит плавная смена выдоха вдохом.

Для полноценного обеспечения организма кислородом нервная система регулирует скорость вентиляции легких через изменение ритма и глубины дыхания. Благодаря отлаженной регуляции даже активные физические нагрузки практически не влияют на концентрацию кислорода и углекислого газа в артериальной крови.

В регуляции дыхания участвуют:

  • хеморецепторы каротидного синуса, чутко реагирующие на содержание газов О2 и СО2 в крови. Рецепторы расположены во внутренней сонной артерии на уровне верхнего края щитовидного хряща;
  • рецепторы растяжения легких, расположенные в гладких мышцах бронхов и бронхиол;
  • инспираторные нейроны, расположенные в продолговатом мозге и варолиевом мосту (делятся на ранние и поздние).

Что ещё почитать?

Сигналы с различных групп рецепторов, расположенных в дыхательных путях, передаются в дыхательный центр продолговатого мозга, где в зависимости от интенсивности и продолжительности формируется импульс к дыхательному движению.

Физиологи предположили, что отдельные нейроны объединяются в нейронные сети для регуляции последовательности смены фаз вдоха-выдоха, регистрации отдельными типами нейронов своего потока информации и изменения ритма и глубины дыхания в соответствии с этим потоком.

Расположенный в продолговатом мозге дыхательный центр контролирует уровень напряжения газов крови и регулирует вентиляцию легких с помощью дыхательных движений, чтобы концентрация кислорода и углекислого газа была оптимальной. Регуляция осуществляется при помощи механизма обратной связи.

О регуляции дыхания с помощью защитных механизмов кашля и чихания можно почитать на странице 178 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.

rosuchebnik.ru

Дыхательная система человека: строение | функции

Сложно переоценить значимость кислорода для организма человека. Ребёнок ещё в утробе матери не сможет полноценно развиваться при недостатке этого вещества, которое поступает через материнскую кровеносную систему. И при появлении на свет кроха издаёт крик, совершая первые дыхательные движения, которые не прекращаются в течение всей жизни.

Кислородный голод никак не регулируется сознанием. При недостатке питательных веществ или жидкости мы испытываем жажду или необходимость в еде, но едва ли кто-то ощущал потребность организма в кислороде. Регулярное дыхание возникает на клеточном уровне, поскольку ни одна живая клетка не способна функционировать без кислорода. И чтобы этот процесс не прерывался, в организме предусмотрена дыхательная система.

Дыхательная система человека: общие сведения

Дыхательная, или респираторная, система представляет собой комплекс органов, благодаря которым осуществляется доставка кислорода из окружающей среды в кровеносную систему и последующее выведение отработанных газов обратно в атмосферу. Помимо этого, она задействована в теплообмене, обонянии, формировании голосовых звуков, синтезе гормональных веществ и метаболических процессах. Однако наибольший интерес представляет именно газообмен, поскольку является наиболее значимым для поддержания жизнедеятельности.

При малейшей патологии дыхательной системы функциональность газообмена снижается, что может приводить к активации компенсаторных механизмов либо кислородному голоданию. Для оценки функций органов дыхания принято использовать следующие понятия:

  • Жизненная ёмкость лёгких, или ЖЕЛ,— максимально возможный объём атмосферного воздуха, поступившего за один вдох. У взрослых он варьируется в пределах 3,5‒7 литров в зависимости от степени натренированности и уровня физического развития.
  • Дыхательный объём, или ДО, — показатель, характеризующий среднестатистическое поступление воздуха за один вдох в спокойных и комфортных условиях. Норма для взрослых составляет 500‒600 мл.
  • Резервный объём вдоха, или РОВд, — предельное количество атмосферного воздуха, поступившего в спокойных условиях за один вдох; составляет порядка 1,5‒2,5 литра.
  • Резервный объём выдоха, или РОВыд,— предельный объём воздуха, который покидает организм в момент спокойного выдоха; нормой является примерно 1,0‒1,5 литра.
  • Частота дыхания — количество дыхательных циклов (вдох-выдох), совершённых в минуту. Норма зависит от возраста и степени нагрузки.

Каждый из этих показателей имеет определённое значение в пульмонологии, поскольку любое отклонение от нормальных цифр свидетельствует о наличии патологии, требующей соответствующего лечения.

Строение и функция дыхательной системы

Дыхательная система обеспечивает организм достаточным поступлением кислорода, участвует в газообмене и выведении токсических соединений (в частности углекислоты). Поступая по воздухоносным путям, воздух согревается, частично очищается, а затем транспортируется непосредственно в лёгкие — главный орган человека в дыхании. Здесь и происходят основные процессы газообмена между тканями альвеол и кровеносными капиллярами.

Эритроциты, содержащиеся в крови, включают гемоглобин — сложный белок на основе железа, который способен присоединять к себе молекулы кислорода и соединения углекислоты. Поступая в капилляры лёгочной ткани, кровь насыщается кислородом, захватывая его при помощи гемоглобина. Затем эритроциты разносят кислород в остальные органы и ткани. Там поступивший кислород постепенно высвобождается, а его место занимает углекислый газ — конечный продукт дыхания, который при высоких концентрациях может вызывать отравление и интоксикацию вплоть до летального исхода. После этого эритроциты, лишённые кислорода, отправляются обратно в лёгкие, где осуществляется удаление углекислоты и повторное насыщение крови кислородом. Таким образом замыкается цикл дыхательной системы человека.

Регуляция процесса дыхания

Соотношение концентрации кислорода и углекислоты является более-менее постоянной величиной и регулируется на бессознательном уровне. В спокойных условиях поступление кислорода осуществляется в оптимальном для конкретного возраста и организма режиме, однако при нагрузках — во время физических тренировок, при внезапном сильном стрессе — уровень углекислоты повышается. В этом случае нервная система посылает сигнал в дыхательный центр, который стимулирует механизмы вдоха и выдоха, повышая уровень поступления кислорода и компенсируя переизбыток углекислого газа. Если этот процесс по каким-то причинам прерывается, недостаток кислорода быстро приводит к дезориентации, головокружению, потере сознания, а затем к необратимым мозговым нарушениям и клинической смерти. Именно поэтому работа дыхательной системы в организме считается одной из главенствующих.

Каждый вдох осуществляется за счёт определённой группы дыхательных мышц, которые координируют движения лёгочной ткани, поскольку сама она является пассивной и изменять форму не может. В стандартных условиях этот процесс обеспечивается благодаря диафрагме и межрёберным мышцам, однако при глубоком функциональном дыхании задействуется ещё мышечный каркас шейного, грудного отдела и брюшной пресс. Как правило, во время каждого вдоха у взрослого человека диафрагма опускается на 3‒4 см, что позволяет увеличить суммарный объём грудной клетки на 1‒1,2 литра. В это же время межрёберные мышцы, сокращаясь, приподнимают рёберные дуги, что ещё больше увеличивает итоговый объём лёгких и, соответственно, понижает давление в альвеолах. Именно из-за разницы давлений в лёгкие нагнетается воздух, и происходит вдох.

Выдох, в отличие от вдоха, не требует работы мышечной системы. Расслабляясь, мышцы вновь сжимают объём лёгких, и воздух как бы «выдавливается» из альвеол обратно через воздухоносные пути. Происходят эти процессы довольно быстро: новорождённые дышат в среднем 1 раз в секунду, взрослые – 16‒18 раз в минуту. В норме этого времени хватает для качественного газообмена и выведения углекислоты.

Органы дыхательной системы человека

Систему дыхания человека условно можно подразделить на дыхательные пути (транспортировка поступившего кислорода) и основной парный орган — лёгкие (газообмен). Дыхательные пути в месте пересечения с пищеводом классифицируются на верхние и нижние. К верхним относятся отверстия и полости, через которые воздух поступает в организм: нос, рот, носовая, ротовая полости и глотка. К нижним — пути, по которым воздушные массы переходят непосредственно в лёгкие, то есть гортань и трахея. Давайте рассмотрим, какую функцию выполняет каждый из этих органов.

Верхние дыхательные пути

1. Полость носа

Носовая полость является связующим звеном между окружающей средой и дыхательной системой человека. Через ноздри воздух поступает в носовые ходы, выстланные мелкими ворсинками, которые отфильтровывают пылевые частички. Внутренняя поверхность полости носа отличается богатой сосудисто-капиллярной сеткой и большим количеством слизистых желёз. Слизь выступает своего рода барьером для патогенных микроорганизмов, препятствуя их быстрому размножению и уничтожая микробную флору.

Сама носовая полость разделяется решётчатой косточкой на 2 половины, каждая из которых, в свою очередь, разделяется ещё на несколько ходов посредством костных пластинок. Сюда открываются придаточные пазухи — гайморова, лобная и другие. Они также относятся к системе дыхания, поскольку значительно увеличивают функциональный объём носовой полости и содержат хоть и небольшое, но всё же довольно значимое количество слизистых желёз.

Слизистая носовой полости образована мерцательными эпителиальными клетками, которые выполняют защитную функцию. Попеременно двигаясь, клеточные реснички образуют своеобразные волны, которые поддерживают чистоту носовых ходов, удаляя вредные вещества и частички. Слизистые оболочки могут значительно изменяться в объёмах в зависимости от общего состояния организма. В норме просветы многочисленных капилляров довольно узкие, поэтому ничто не препятствует полноценному носовому дыханию. Однако при малейшем воспалительном процессе, например во время простудного заболевания или гриппа, синтез слизи увеличивается в несколько раз, а объём кровеносной сетки возрастает, что приводит к отёку и затруднённому дыханию. Таким образом возникает насморк — ещё один механизм, защищающий дыхательные пути от дальнейшего инфицирования.

К основным функциям носовой полости можно отнести:

  • фильтрация от пылевых частиц и патогенной микрофлоры,
  • согревание поступающего воздуха,
  • увлажнение воздушных потоков, что особенно важно в условиях засушливого климата и в отопительный период,
  • защита дыхательной системы во время простудных заболеваний.

2. Полость рта

Ротовая полость является вторичным дыхательным отверстием и не настолько анатомически продумана для снабжения организма кислородом. Впрочем, она с лёгкостью может выполнять эту функцию, если носовое дыхание по каким-либо причинам затруднено, например при травме носа или насморке. Путь, который проходит воздух, поступая через ротовую полость, значительно короче, а само отверстие больше по диаметру по сравнению с ноздрями, поэтому резервный объём вдоха через рот, как правило, больше, чем через нос. Правда, на этом преимущества ротового дыхания заканчиваются. На слизистой оболочке рта нет ни ресничек, ни слизистых желёз, вырабатывающих слизь, а значит, фильтрационная функция в этом случае полностью теряет своё значение. Кроме того, короткий путь воздушных потоков облегчает поступление воздуха в лёгкие, поэтому он просто не успевает нагреться до комфортной температуры. Из-за этих особенностей носовое дыхание является более предпочтительным, а ротовое предназначено для исключительных случаев или в качестве компенсаторных механизмов при невозможности поступления воздуха через нос.

3. Глотка

Глотка является соединительным участком между носовой и ротовой полостями и гортанью. Она условно разделена на 3 части: носо-, рото- и гортаноглотку. Каждая из этих частей поочерёдно задействована в транспортировке воздуха при носовом дыхании, постепенно доводя его до комфортной температуры. Попадая в гортаноглотку, вдыхаемый воздух перенаправляется в гортань посредством надгортанника, который выступает своеобразным клапаном между пищеводом и органами дыхания. Во время дыхания надгортанник, примыкающий к щитовидному хрящу, перекрывает пищевод, обеспечивая поступление воздуха только в лёгкие, а во время глотания, наоборот, блокирует гортань, защищая от попадания инородных тел в органы дыхания и последующего удушья.

Нижние дыхательные пути

1. Гортань

Гортань располагается в переднем шейном отделе и представляет собой верхнюю часть дыхательной трубки. Анатомически она состоит из хрящевых колец — щитовидного, перстневидного и двух черпаловидных. Щитовидный хрящ образует кадык, или адамово яблоко, особенно выраженное у представителей сильного пола. Между собой гортанные хрящи соединены при помощи соединительной ткани, что, с одной стороны, обеспечивает необходимую подвижность, а с другой, ограничивает подвижность гортани в строго определённом диапазоне. В этой области также расположен голосовой аппарат, представленный голосовыми связками и мышцами. Благодаря их скоординированной работе у человека формируются волнообразные звуки, которые затем трансформируются в речь. Внутренняя поверхность гортани выстлана мерцательными эпителиальными клетками, а голосовые связки — плоским эпителием, лишённым слизистых желёз. Поэтому основное увлажнение связочного аппарата обеспечивается благодаря оттоку слизи их вышележащих органов дыхательной системы.

2. Трахея

Трахея представляет собой трубку длиной 11‒13 см, армированную спереди плотными гиалиновыми полукольцами. Задняя стенка трахеи примыкает к пищеводу, поэтому там хрящевая ткань отсутствует. В противном случае это затрудняло бы прохождение пищи. Основной функцией трахеи является прохождение воздуха по шейному отделу дальше в бронхи. Кроме того, ресничный эпителий, выстилающий внутреннюю поверхность дыхательной трубки, производит слизь, которая обеспечивает дополнительную фильтрацию воздуха от пылевых частиц и других загрязняющих компонентов.

Лёгкие

Лёгкие являются основным органом, осуществляющим воздухообмен. Неодинаковые по размеру и форме парные образования расположены в грудной полости, ограниченной рёберными дугами и диафрагмой. Снаружи каждое лёгкое покрыто серозной плеврой, которая состоит из двух слоёв и образует герметичную полость. Внутри она заполнена небольшим количеством серозной жидкости, которая играет роль амортизатора и значительно облегчает дыхательные движения. Между правым и левым лёгким расположено средостение. В этом относительно небольшом пространстве соседствуют трахея, грудной лимфопроток, пищевод, сердце и отходящие от него крупные сосуды.

В каждое лёгкое входят бронхиально-сосудистые пучки, образованные первичными бронхами, нервами и артериями. Именно здесь начинается разветвление бронхиального дерева, вокруг ветвей которого располагаются многочисленные лимфатические узлы и сосуды. Выход кровеносных сосудов из лёгочной ткани осуществляется через 2 вены, отходящие от каждого лёгкого. Попадая в лёгкие, бронхи начинают ветвиться в зависимости от количества долей: в правом – три бронхиальные ветви, а в левом – две. С каждым ответвлением их просвет постепенно сужается вплоть до половины миллиметра у самых маленьких бронхиол, коих у взрослого человека насчитывается порядка 25 миллионов.

Однако на бронхиолах путь воздуха не завершается: отсюда он попадает в ещё более узкие и ветвистые альвеолярные ходы, которые и приводят воздух к альвеолам — так называемому «пункту назначения». Именно здесь происходят процессы газообмена через соприкасающиеся стенки лёгочных мешочков и капиллярной сетки. Эпителиальные стенки, выстилающие внутреннюю поверхность альвеол, вырабатывают поверхностно-активный сурфактант, который препятствует их спаданию. До рождения ребёнок, находящийся в утробе матери, получает кислород не через лёгкие, поэтому альвеолы находятся в спавшемся состоянии, однако во время первого вдоха и крика они расправляются. Это зависит от полноценного формирования сурфактанта, который в норме появляется у плода на седьмой месяц внутриутробной жизни. В таком состоянии альвеолы остаются на протяжении всей жизни. Даже при самом интенсивном выдохе часть кислорода непременно остаётся внутри, поэтому лёгкие не спадаются.

Заключение

Анатомически и физиологически дыхательная система человека представляет собой слаженный механизм, благодаря которому поддерживается жизнедеятельность организма. Обеспечение каждой клетки человеческого тела важнейшим веществом — кислородом — служит основой жизни, самым значимым процессом, без которого не обходится ни один человек. Регулярное вдыхание загрязнённого воздуха, низкий уровень экологии, смог и пыль городских улиц негативным образом сказываются на функциях органов дыхания, не говоря уже о курении, которое ежегодно убивает миллионы людей по всему миру. Поэтому, тщательно отслеживая состояние здоровья, необходимо позаботиться не только о собственном организме, но и об экологии, чтобы через несколько лет глоток чистого, свежего воздуха был не пределом мечтаний, а повседневной нормой жизни!

www.oum.ru

20 главных фактов о "дыхании"

Объем легких
Общий объём легких человека равен примерно пяти литрам, однако дыхательный объём составляет всего 0,5 л. Оставшийся объем распределяется так: 1,5 л составляет остаточный объём воздуха, а 3 л – резервный объём, половина из которого приходится на максимальный выдох, половина – на максимальный вдох.

Дыхательный центр
Дыхательный центр у человека находится в продолговатом мозге. Он действует автоматически. Благодаря нервным импульсом, посылаемым из дыхательного центра, человек продолжает дышать даже в бессознательном состоянии.

Сколько нам нужно воздуха?
Нам требуется примерно 250 миллилитров кислорода в минуту в состоянии покоя, при физической активности эта цифра увеличивается в 10 раз. Без перехода кислорода из воздуха в кровь, совершаемый в наших легких с помощью альвеол, соприкасающихся с кровеносными капиллярами, головной мозг обычного человека уже через пять минут перестанет нормально функционировать из-за гибели нервных клеток.

Сколько мы дышим?
Ежедневно взрослый человек вдыхает примерно 23 000 раз, и столько же раз выдыхает

Сезонные циклы
Весной частота дыхания в среднем на 1/3 выше, чем осенью.

Человек против животных
У большинства млекопитающих дыхательный цикл напрямую связан с двигательной активностью, диафрагма сокращается во время бега. Поэтому чем быстрее бежит, например, собака, тем быстрее она дышит. Из-за этого на долгие дистанции собаки просто не могут бежать. Кроме того, у них потоотделениек идет в основном через рот, тогда как человека - через кожу всего тела. Это также дает человеку бонус в плане выносливости.

Стоп-дыхание при медитации
Дыхание во время фаз глубокой медитации спонтанно останавливается. Такие паузы могут длится от 20 секунд до 1 минуты, что свидетельствует о состоянии экстремального расслабления.

Альвеолы
Легкие взрослого человека насчитывают более семисот миллионов альвеол, площадь которых более чем в пятьдесят раз превышает площадь поверхности человеческого тела.

Зевание
Различные теории объясняли зевание тем, что оно помогает дыханию, активируя подачу кислорода. Еще одна теория состоит в том, что зевок при усталости является условным сигналом, который синхронизирует биологические часы у группы людей. Именно поэтому зевание заразительно, так как должно настраивать людей на совместный распорядок дня. Есть и гипотеза о том, что зевки с их резкими движениями челюстями вызывают усиленную циркуляцию крови, помогающую охладить мозг. Прикладывая испытуемым на лоб холодный компресс, ученые заметно снизили частоту зевания. Известно, что зародыши часто зевают еще в чреве у матери: возможно, это помогает им расширить свой объем легких и развивает артикуляцию. Зевота также обладает воздействием, подобным антидепрессанту, зевки часто сопровождаются ощущением небольшой разрядки.

Разные легкие
Вместимость воздуха при вдохе у правого легкого больше, чем у левого

Легкие-печка
Карл Тринчер однажды заметил, что у лабораторных животных при недостатке кислорода повышается температура в легких. Отсюда он сделал гениальный вывод: «Легкие – единственный орган, где жиры, реагируя с кислородом, сгорают напрямую. Без всяких ферментов». Сегодня уже и физиологи не отрицают того, что легкие являются «печкой», способной согреть организм в холод. Вернее не согреть, а сохранить тепло, противостоять патогенной доминанте холода. Поэтому на морозе нужно в первую очередь следить за дыханием, дышать небыстро, равномерно и глубоко.

Дыхание загнанной собаки
Это термин высотных физиологов, применяющийся к неизбежной патологии дыхания высоко в горах. Дыхание становится быстрым и тяжелым. Из-за одышки у альпиниста сохраняется лишь треть работоспособности, которой он обладал на уровне моря. Из-за гипервентиляции в крови снижается уровень очень важного для работы внутренних органов углекислого газа. Развивается дыхательный алкалоз – нарушение кислотно-щелочного баланса в сторону щелочи, ухудшается кровоток, возрастает нервно-мышечная возбудимость вплоть до судорог, наблюдается полная потеря аппетита, не говоря уже о головокружении. Во сне человек страдает из-за так называемого периодического дыхания – известного всем апноэ, которое на высоте принимает особо острые формы. Из-за этого возникает бессонница, усугубляющая болезнь.

Две ноздри
Мало кто знает, что человек дышит чаще всего только через одну ноздрю – это происходит вследствие смены носовых циклов. Одна из ноздрей является главной, а другая – дополнительной, и то правая то левая выполняет роль ведущей. Смена ведущей ноздри происходит каждые 4 часа, и в ходе носового цикла кровеносные сосуды сжимаются у ведущей ноздри, и расширяются в дополнительной, увеличивая или уменьшая просвет, через который проходит воздух в носоглотку.

Компьютерное апноэ
Одна из современных напастей – компьютерное апноэ, возникающее из-за неправильного дыхания. По оценкам ученых, им может страдать до 80% людей, использующих компьютеры. Во время работы за компьютером человек может непроизвольно задерживать дыхание, концентрируясь на важных для него деталях. При этом некоторые люди чувствуют небольшое головокружение – это и есть первые признаки апноэ. Ограничение дыхания при сосредоточенной работе вызывает ускоренный ритм сердцебиения, расширение зрачков и может приводить к ожирению и даже диабету. Врачи рекомендуют следить за своим дыханием во время работы за компьютером.

Три дыхания
Для освоения полного дыхания, необходимо понять составляющие его части. Есть три вида дыхания: верхнее, среднее и нижнеею. Верхнее или поверхностное дыхание, называемое ключичным дыханием, широко распространено. При нем поднимаются только ребра, плечи, ключицы, и дышит только верхняя часть легких. Но поскольку это только самая маленькая часть легких, то и воздуха проходит в них мало. В результате получается, что при таком дыхании тратится наибольшее количество энергии, но с наименьшим результатом. Второе дыхание, так называемое среднее, или внутреннее дыхание. Большинство людей не сидячего образа жизни дышат этим способом. Это дыхание несколько лучше, нежели верхнее, т.к. немного вовлекает и брюшное дыхание, но наполняет воздухом только среднюю часть легких. Брюшное дыхание еще называется глубоким или диафрагменным дыханием. Большинство дышит так в лежачем положении. Зачастую человек делает судорожный, спазматический глубокий вдох, находясь на открытом воздухе. Это так называемое рефлекторное движение, которое делается изголодавшимся по воздуху организмом.

Рекорды
Принято считать, что человек может обойтись без воздуха от 5 до 7 минут – далее в клетках мозга без питания кислородом происходят необратимые изменения, приводящие к смерти. Однако на сегодняшний день мировой рекорд по задержке дыхания под водой – статического апноэ – составляет 22 минуты 30 секунд, и поставил его Горан Чолак. Всего в мире существует лишь четверо людей, которые способны задерживать дыхание дольше, чем на 20 минут, и все они являются бывшими рекордсменами.

Храп
У храпящего может быть до 500 остановок дыхания за ночь, то есть, он не будет дышать в сумме около четырех часов, но он не сможет этого вспомнить. Апноэ вызывает недостаток кислорода в крови, и люди, страдающие им, постоянно не высыпаются и чувствуют усталость.

источник

vova-91.livejournal.com

Интересное о дыхании человека // ОПТИМИСТ

≡  30 Сентябрь 2014

А А А

Дыхание – основа нашей жизни и безусловный рефлекс. Поэтому мы привыкли не думать о том, как мы это делаем. И напрасно - многие из нас дышат не совсем правильно.

Всегда ли мы дышим обеими ноздрями?

Мало кто знает, что человек дышит чаще всего только через одну ноздрю – это происходит вследствие смены носовых циклов. Одна из ноздрей является главной, а другая – дополнительной, и то правая то левая выполняет роль ведущей.

Смена ведущей ноздри происходит каждые 4 часа, и в ходе носового цикла кровеносные сосуды сжимаются у ведущей ноздри, и расширяются в дополнительной, увеличивая или уменьшая просвет, через который проходит воздух в носоглотку.

Как дышать правильно

Большинство людей дышат неправильно. Для того, чтобы научить свой организм дышать наиболее оптимально, нужно вспомнить, как все мы дышали в детстве – при дыхании носом верхняя часть нашего живота мерно опускалась и подымалась, и грудь оставалась неподвижной. Диафрагмальное дыхание является самым оптимальным и естественным для человека, но постепенно, взрослея, люди портят осанку, которая влияет на правильность дыхания, а мышцы диафрагмы начинают двигаться неправильно, сжимая и ограничивая легкие.

Некоторые люди при тяжелых нагрузках начинают дышать ртом – что чрезвычайно вредно, так как в этом случае попадаемый в организм воздух не фильтруется носоглоткой. Для того, чтобы научиться дышать не грудной клеткой, а животом, можно попробовать выполнить простое упражнение: сесть или встать как можно более прямо, положить руку на живот и дышать, контролируя ее движение. При этом вторую руку можно положить на грудную клетку и наблюдать, движется ли она. Дыхание должно быть глубоким и осуществляться только через нос.

Сегодня известно о болезни современности – компьютерном апноэ, возникающем из-за неправильного дыхания. По оценкам ученых, им может страдать до 80% людей, использующих компьютеры. Во время работы за компьютером человек может непроизвольно задерживать дыхание, концентрируясь на важных для него деталях. При этом некоторые люди чувствуют небольшое головокружение – это и есть первые признаки апноэ.

Ограничение дыхания при сосредоточенной работе вызывает ускоренный ритм сердцебиения, расширение зрачков и может приводить к ожирению и даже диабету. Врачи рекомендуют следить за своим дыханием во время работы за компьютером.

Сколько можно не дышать?

Принято считать, что человек может обойтись без воздуха от 5 до 7 минут – далее в клетках мозга без питания кислородом происходят необратимые изменения, приводящие к смерти. Однако на сегодняшний день мировой рекорд по задержке дыхания под водой – статического апноэ – составляет 22 минуты 30 секунд, и поставил его Горан Чолак. Всего в мире существует лишь четверо людей, которые способны задерживать дыхание дольше, чем на 20 минут, и все они являются бывшими рекордсменами.




Такая дисциплина сопряжена со смертельной опасностью, и для того, чтобы задержать воздух более, чем на 5 минут, спортсменам требуются годы тренировок. Чтобы побороть желание вдохнуть воздух, они пытаются увеличить свой объем легких на 20%. Этот спорт требует максимальной самоотдачи: рекордсмены тренируются неподвижной и динамической задержке дыхания два раза в неделю, соблюдают особую диету с высоким содержанием овощей, фруктов и рыбьего жира.

Также обязательно тренировки в барокамерах, чтобы организм привыкал к существованию без достаточного количества кислорода – кислородному голоданию, подобного тому, что испытывают альпинисты в условиях разреженного воздуха на больших высотах.

Неподготовленным людям крайне не рекомендуется пытаться надолго задерживать дыхание или попадать в условия кислородного голодания. Дело в том, что организму требуется примерно 250 миллилитров кислорода в минуту в состоянии покоя, а при физической активности эта цифра увеличивается в 10 раз.

Без перехода кислорода из воздуха в кровь, совершаемый в наших легких с помощью альвеол, соприкасающихся с кровеносными капиллярами, головной мозг уже через пять минут перестанет нормально функционировать из-за гибели нервных клеток. Проблема заключается еще в том, что при задержке дыхания кислороду, превращающемуся в CO2 некуда выходить. Газ начинает циркулировать по венам, сообщая мозгу о необходимости вдохнуть, а для организма это сопровождается ощущением жжения в легких и спазмами диафрагмы.

Почему люди храпят?

Каждый из нас сталкивался с ситуацией, когда другой человек мешал нам засыпать своим храпом. Иногда храп может достигать громкости в 112 децибел, что громче звука включенного трактора и даже самолетного двигателя. Однако храпуны просыпаются из-за громкого звука. Почему это происходит? Когда люди спят, их мышцы автоматически расслабляются. То же часто происходит и с язычком и мягким небом, вследствие чего проход вдыхаемому воздуху частично перекрывается. Вследствие этого возникает вибрация мягких тканей неба, сопровождаемая громким звуком.

Также храп может возникать из-за отека мышц гортани, приводящему к сужению гортани и воздушного прохода. Храп может возникать из-за особенностей строения перегородки носа, например, искривления, а также из-за заболеваний носоглотки – увеличенных миндалин, полипов и простуд или аллергии. Все эти явления так или иначе приводят к сужению просвета, используемого для забора воздуха. Также в группе риска люди с избыточным весом и курильщики.

Заболевания и вредные привычки могут вызвать не только неприятный для окружающих храп, но и серьезные болезни. Недавно было открыто пагубное влияние храпа на мозг: ученые обнаружили, что, так как при храпе в мозг поступает меньше кислорода, у храпящих пациентов уменьшается количество серого вещества, что может привести к уменьшению умственных способностей.

Храп может привести к смертельным заболеваниям, таким как апноэ, задержка дыхания во сне. У храпящего может быть до 500 остановок дыхания за ночь, то есть, он не будет дышать в сумме около четырех часов, но он не сможет этого вспомнить. Апноэ вызывает недостаток кислорода в крови, и люли, страдающие им, постоянно не высыпаются и чувствуют усталость. При моментах задержки дыхания спящие беспокойно вертятся во сне, но не просыпаются. Возобновление дыхания происходит с громким храпом. Постепенно недостаток кислорода приведет к нарушениям сердечного ритма и излишней нагрузке на головной мозг, что может вызвать инсульта и инфаркты. Из-за всех этих опасностей храпа люди издавна пытались бороться с ним: известны даже специальные машины, фиксирующие громкость окружающей среды и будящие человека, если он захрапит.

Почему мы чихаем с закрытыми глазами

Интересно, что многие люди не замечают, что когда они чихают их глаза автоматически закрываются. Недавно ученые провели исследование, проясняющее, почему нельзя чихнуть с открытыми глазами. Оно показало, что в процессе чихания, в котором участвует множество мышц пресса, груди, диафрагмы, голосовых связок и горла, создается такое сильное давление, что если глаза не закрыть они могут повредиться. Скорость воздуха и частиц, вылетающих при чихании из носовых проходов, составляет более 150 км/ч. Процесс закрытия глаз контролируется особым участком мозга. Более того, ученым удалось открыть взаимосвязь чихания и характера человека: те, кто чихают скрытно и тихо – являются педантами, терпеливыми и спокойными, а те, кто, напротив чихает громко и раскатисто, являются типичными энтузиастами со множеством друзей и полные идей. Быстро и не пытаясь сдержаться чихают только одиночки, решительные и требовательные, самостоятельные и склонные к руководству.

Зачем мы зеваем?

Дыхание иногда сопряжено с некоторыми необычными эффектами, например, с зеванием. Зачем люди зевают? Функция этого процесса до недавнего времени была доподлинно неизвестна. Различные теории объясняли зевание тем, что оно помогает дыханию, активируя подачу кислорода, однако ученый Роберт Провин поставил эксперимент, в ходе которого опроверг эту теорию с помощью того, что давал испытуемым дышать различными смесями газов. Еще одна теория состоит в том, что зевок при усталости является определенным сигналом, который синхронизирует биологические часы у группы людей.

Именно поэтому зевание заразительно, так как должно настраивать людей на совместный распорядок дня. Есть и гипотеза о том, что зевки с их резкими движениями челюстями вызывают усиленную циркуляцию крови, помогающую охладить мозг. Прикладывая испытуемым на лоб холодный компресс, ученые заметно снизили частоту зевания. Известно, что зародыши часто зевают еще в чреве у матери: возможно, это помогает им расширить свой объем легких и развивает артикуляцию. Зевота также обладает воздействием, подобным антидепрессанту, зевки часто сопровождаются ощущением небольшой разрядки.

Контроль над дыханием

Дыхание может быть контролируемым и произвольным. Обычно мы не задумываемся над тем, как именно нужно вдыхать, и что это вообще нужно делать, наш организм с легкостью заботится обо всем сам и мы можем дышать даже тогда, когда находимся без сознания. Однако дыхание может сбиваться, мы можем начать задыхаться, если, к примеру, очень быстро побежим. Это также происходит бесконтрольно, и если не осознать свое дыхание в этот момент, то выровнять его не удастся.

Существует и контролируемое дыхание, с помощью которого человек может сохранять спокойствие, вдыхать воздух равномерно и ритмично, и с помощью этого пробегать десятки километров. Один из способов научиться контролировать дыхание – специальные техники карате или упражнения йогов – пранаяма.

Где таятся опасности дыхательных упражнений

Йоги предупреждают, что заниматься пранаямой, дыхательной йогой, без должной подготовки может быть опасно. Во-первых, во время практики необходимо держать спину прямо в определенных положениях, то есть, уже владеть асанами йоги. Во-вторых, эта дыхательная техника настолько мощная, что может оказать сильнейшее влияние на физическое и эмоциональное состояние организма. К тому же, в месте занятий должен быть чистый воздух, и на занимающегося налагается целый ряд ограничений: нельзя заниматься пранаямой до 18 лет, при повышенном давлении, травмах, болезнях и т.п.

Есть и другие дыхательные практики, потенциально опасные для здоровья. К примеру, холотропное дыхание, предлагающее погрузиться в измененное состояние сознание при помощи гипервентиляции легких – учащенного дыхания, которое может вызвать множество побочных эффектов, например, гипоксию мозга, и крайне не рекомендуется людям с хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями.


Метки: дыхание • интересно • медицина • организм • позновательно • человек

Комментарии:


oppps.ru

Дыхательная система человека | Meddoc

Дыхательная система — это совокупность органов и анатомических образований, обеспечивающих движение воздуха из атмосферы в легкие и обратно (дыхательные циклы вдох — выдох), а также газообмен между поступающим в легкие воздухом и кровью.

Органами дыхания являются верхние и нижние дыхательные пути и легкие, состоящие из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения.

Также к дыхательной системе относятся грудная клетка и дыхательные мышцы (деятельность которых обеспечивает растяжение легких с формированием фаз вдоха и выдоха и изменение давленияв плевральной полости), а кроме того — дыхательный центр, находящийся в головном мозге, периферические нервы и рецепторы, участвующие в регуляции дыхания.

Основная функция органов дыхания — обеспечение газообмена между воздухом и кровью путем диффузии кислорода и углекислого газа через стенки легочных альвеол в кровеносные капилляры.

Диффузия — процесс, в результате которого газ из области более высокой концентрации стремится в область, где концентрация его мала.

Характерной особенностью строения дыхательных путей является наличие хрящевой основы в их стенках, в результате чего они не спадаются

Кроме того, органы дыхания участвуют в звукообразовании, определении запаха, выработке некоторых гормоноподобных веществ, в липидном и водно-солевом обмене, в поддержании иммунитета организма. В воздухоносных путях происходит очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха, а также восприятие температурных и механических раздражителей.

Дыхательные пути

Воздухоносные пути дыхательной системы начинаются с наружного носа и носовой полости. Носовая полость разделяется костно-хрящевой перегородкой на две части: правую и левую. Внутренняя поверхность полости, выстланная слизистой оболочкой, снабженная ресничками и пронизанная кровеносными сосудами, покрыта слизью, которая задерживает (и частично обезвреживает) микробы и пыль. Таким образом, в носовой полости воздух очищается, обезвреживается, согревается и увлажняется. Вот почему необходимо дышать носом.

В течение жизни носовая полость задерживает до 5 кг пыли

Миновав глоточную часть воздухоносных путей, воздух поступает в следующий орган гортань, имеющую вид воронки и образованную несколькими хрящами: щитовидный хрящ защищает гортань спереди, хрящевой надгортанник при проглатывании пищи закрывает вход в гортань. Если пытаться говорить во время проглатывания пищи, то она может попасть в воздухоносные пути и вызвать удушение.

При глотании хрящ перемещается вверх, затем возвращается на прежнее место. При этом движении надгортанник закрывает вход в гортань, слюна или пища идет в пищевод. Что еще есть в гортани? Голосовые связки. Когда человек молчит, голосовые связки расходятся, когда он говорит громко, голосовые связки сомкнуты, если он вынужден шептать, голосовые связки приоткрыты.

Поскольку длина голосовых связок у мужчин больше (20-24 мм), чем у женщин (13-20 мм), голос у них более низкий

Бронхиальное дерево

  1. Трахея;
  2. Аорта;
  3. Главный левый бронх;
  4. Главный правый бронх;
  5. Альвеолярные протоки.

Длина трахеи человека составляет около 10 см, диаметр — около 2,5 см

Из гортани воздух по трахее и бронхам поступает в легкие. Трахея образована многочисленными хрящевыми полукольцами, расположенными друг над другом и соединенными мышечной и соединительной тканью. Открытые концы полуколец прилегают к пищеводу. В грудной клетке трахея разделяется на два главных бронха, от которых ответвляются вторичные бронхи, продолжающие ветвиться далее до бронхиол (тоненьких трубочек диаметром около 1 мм). Разветвление бронхов представляет собой довольно сложную сеть, называемую бронхиальным деревом.

Бронхиолы разделяются на еще более тонкие трубочки — альвеолярные протоки, которые заканчиваются маленькими тонкостенными (толщина стенок — одна клетка) мешочками — альвеолами, собранными в гроздья наподобие винограда.

Ротовое дыхание вызывает деформацию грудной клетки, ухудшение слуха, нарушение нормального положения носовой перегородки и формы нижней челюсти

Легкие — основной орган дыхательной системы

Важнейшие функции легких заключаются в газообмене, снабжении кислородом гемоглобина, выводе углекислоты, или углекислого газа, являющегося конечным продуктом обмена веществ. Однако только этим функции легких не ограничиваются.

Легкие участвуют в поддержании постоянной концентрации ионов в организме, могут выводить из него и другие вещества, кроме шлаков (эфирные масла, ароматические вещества, «алкогольный шлейф», ацетон и т. д.). При дыхании с поверхности легких испаряется вода, что ведет к охлаждению крови и всего организма. Кроме того, легкие создают воздушные потоки, приводящие в колебание голосовые связки гортани.

Условно легкое можно разделить на 3 отдела:

  1. воздухоносный (бронхиальное дерево), по которому воздух, как по системе каналов, достигает альвеол;
  2. система альвеол, в которой происходит газообмен;
  3. кровеносная система легкого.

Объем вдыхаемого воздуха у взрослого человека составляет около 0 4- 0,5 л, а жизненная емкость легких, то есть максимальный объем, примерно в 7-8 раз больше — обычно 3-4 л (у женщин меньше, чем у мужчин), хотя у спортсменов может превышать и 6 л

  1. Трахея;
  2. Бронхи;
  3. Верхушка легкого;
  4. Верхняя доля;
  5. Горизонтальная щель;
  6. Средняя доля;
  7. Косая щель;
  8. Нижняя доля;
  9. Сердечная вырезка.

Легкие (правое и левое) лежат в грудной полости по обеим сторонам от сердца. Поверхность легких покрыта тонкой, влажной, блестящей оболочкой плеврой (от греч. pleura — ребро, бок), состоящей из двух листков: внутренний (легочный) покрывает поверхность легкого, а наружный (пристеночный) — выстилает внутреннюю поверхность грудной клетки. Между листками, которые почти соприкасаются друг с другом, сохраняется герметически замкнутое щелевидное пространство, называемое плевральной полостью.

При некоторых заболеваниях (воспаление легких, туберкулез) пристеночный листок плевры может срастись с легочным листком, образуя так называемые спайки. При воспалительных заболеваниях, сопровождающихся избыточным скоплением жидкости или воздуха в плевральной щели, она резко расширяясь, превражается в полость

Вертушка легкого на 2-3 см выступает над ключицей, за[одя в нижнюю область шеи. Поверхность, прилежащая к ребрам, выпуклая и имеет наибольшую протяженность. Внутренняя поверхность вогнутая, прилежащая к сердцу и другим органам, выпуклая и имеет наибольшую протяжность. Внутренняя поверхность вогнутая, прилежит к сердцу и другим органам, расположенным между между плевральными мешками. На ней находятся ворота легкого место, через которое в легкое входят главный бронх и легочная артерия и выходят две легочные вены.

Каждое легкое плевральными бороздами делится на доли левое на две (верхнюю и нижнюю), правое на три (верхнюю, среднюю и нижнюю).

Ткань легкого образована бронхиолами и множеством крошечных легочных пузырьков альвеол, которые имеют вид полушаровидных выпячиваний бронхиол. Тончайшие стенки альвеол представляют собой биологически пронимаемую мембрану (состоящую из одного слоя эпителиалных клеток, окруженных густой сетью кровеносных капилляров), через которую происходитгазообмен между кровью, находящейся в капиллярах, и воздухом, заполняющим альвеолы. Изнутри альвеолы покрыты жидким поверхностно-активным веществом (сурфактантом), ослабляющим силы поверхностного натяэения и предупреждающим полное спадание альвеол во время выхода.

По сравнению с объемом легких новорожденного к 12 годам объем легких увеличивается в 10 раз, к концу полового созревания — в 20 раз

Суммарная толщина стенок альвеолы и капилляра составляет всего несколько микрометров. Благодаря этому кислород легко проникает из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислый газ — из крови в альвеолы.

Дыхательный процесс

Дыхание представляет собой сложный процесс газообмена между внешней средой и организмом. Вдыхаемый воздух существенно отличается по своему составу от выдыхаемого: из внешней среды в организм поступает кислород, необходимый элемент для обмена веществ, а наружу выделяется углекислый газ.

Этапы дыхательного процесса
  • наполнение легких атмосферным воздухом (вентиляция легких)
  • переход кислорода из легочных альвеол в кровь, протекающую через капилляры легких, и выделение из крови в альвеолы, а затем в атмосферу углекислоты
  • доставка кислорода кровью к тканям и углекислоты из тканей к легким
  • потребление кислорода клетками

Процессы поступления воздуха в легкие и газообмен в легких называют легочным (внешним) дыханием. Кровь приносит к клеткам и тканям кислород, а от тканей к легким — углекислый газ. Постоянно циркулируя между легкими и тканями, кровь таким образом обеспечивает непрерывный процесс снабжения клеток и тканей кислородом и выведения углекислого газа. В тканях кислород из крови выходит к клеткам, а из тканей в кровь переносится углекислый газ. Этот процесс тканевого дыхания происходит при участии особых дыхательных ферментов.

Биологическое значения дыхания
  • обеспечение организма кислородом
  • удаление углекислого газа
  • окисление органических соединений с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности
  • удаление конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиак, сероводород и пр.)

Механизм вдоха и выдоха. Вдох и выдох происходят за счет движений грудной клетки (грудное дыхание) и диафрагмы (брюшной тип дыхания). Ребра расслабленной грудной клетки опускаются вниз, уменьшая этим ее внутренний объем. Воздух вытесняется из легких, подобно вытесняемому под давлением воздуху из надувной подушки или матраца. Сокращаясь, дыхательные межреберные мышцы поднимают ребра. Грудная клетка расширяется. Расположенная между грудной клеткой и брюшной полостью диафрагма сокращается, ее бугорки сглаживаются, объем грудной клетки увеличивается. Оба плевральных листка (легочная и реберная плевра), между которыми отсутствует воздух, передают это движение легким. В легочной ткани возникает разряжение, подобное тому, которое появляется при растягивании аккордеона. Воздух поступает в легкие.

Частота дыхания у взрослого человека составляет в норме 14-20 вдохов в 1 мин, но при значительной физической нагрузке может доходить до 80 вдохов в 1 мин

При расслаблении дыхательных мышц ребра возвращаются в исходное положение и диафрагма теряет напряжение. Легкие сжимаются, выпуская выдыхаемый воздух. При этом происходит лишь частичный обмен, ибо невозможно выдохнуть из легких весь воздух.

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 см3 воздуха. Это количество воз¬духа составляет дыхательный объем легких. Если сделать дополнительный глубокий вдох, то в легкие поступит еще около 1500 см3 воздуха, называемого резервным объемом вдоха. После спокойного выдоха человек может выдохнуть еще около 1500 см3 воздуха — резервного объема выдоха. Количество воздуха (3500 см3), складывающееся из дыхательного объема (500 см3), резервного объема вдоха (1500 см3), резервного объема выдоха (1500 см3), получило название жизненной емкости легких.

Из 500 см3 вдыхаемого воздуха только 360 см3 проходят в альвеолы и отдают кислород в кровь. Остальные 140 см3 остаются в воздухоносных путях и в газообмене не участвуют. Поэтому воздухоносные пути называют «мертвым пространством».

После того как человек выдохнет 500 см3 дыхательный объем), а затем еще сделает глубокий выдох (1500 см3), в его легких все еще остается примерно 1200 см3 остаточного объема воздуха который практически невозможно удалитъ. Поэтому легочная ткань в воде не тонет.

В течение 1 мин человек вдыхет и выдыхает 5-8 л воздуха. Это минутный объем дыхания, когорый при интенсивной физической нагрузки может достигать 80-120 л в 1 мин.

Тренированных, физически развитых людей жизненная емкость легких может быть существенно больше и достигать 7000-7500 см3. У женщин жизненная емкость легких меньше, чем у мужчин

Газообмен в легких и транспортировка газов кровью

Кровь, поступившая от сердца в капилляры, оплетающие легочные альвеолы, содержит много углекислого газа. А в легочных альвеолах его мало, поэтому, благодаря диффузии, он покидает кровеносное русло и переходит в альвеолы. Этому также способствуют влажные изнутри стенки альвеол и капилляры, состоящие лишь из одного слоя клеток.

Кислород поступает в кровь тоже благодаря диффузии. В крови свободного кислорода мало, потому что его непрерывно связывает находящийся в эритроцитах гемоглобин, превращаясь в оксигемоглбин. Ставшая артериальной кровь покидает альвеолы и по легочной вене направляется к сердцу.

Для того чтобы газообмен проходил непрерывно, необходимо, чтобы состав газов в легочных альвеолах был постоянным, что и поддерживается легочным дыханием: избыток углекислого газа выводится наружу, а поглощенный кровью кислород возмещается кислородом из свежей порции наружного воздуха

Тканевое дыхание происходит в капиллярах большого круга кровообращения, где кровь отдает кислород и получает углекислый газ. В тканях мало кислорода, и поэтому происходит распад оксигемоглобина на гемоглобин и кислород, который переходит в тканевую жидкость и там используется клетками для биологического окисления органических веществ. Выделяющаяся при этом энергия предназначается для процессов жизнедеятельности клеток и тканей.

Углекислого газа в тканях скапливается много. Он поступает в тканевую жидкость, а из нее в кровь. Здесь углекислый газ частично захватывается гемоглобином, а частично растворяется или химически связывается солями плазмы крови. Венозная кровь уносит его в правое предсердие, оттуда он поступает в правый желудочек, который по легочной артерии выталкивает венозную круг замыкается. В легких кровь снова делается артериальной и, вернувшись в левое предсердие, попадает в левый желудочек, а из него в большой круг кровообращения.

Чем больше расходуется кислорода в тканях, тем больше требуется кислорода из воздуха для компенсации затрат. Вот почему при физической работе одновременно усиливается и сердечная деятельность, и легочное дыхание.

Благодаря удивительному свойству гемоглобина вступать в соединение с кислородом и углекислым газом кровь способна поглощать эти газы в значительном количестве

В 100 мл артериальной крови содержится до 20 мл кислорода и 52 мл углекислого газа

Действие угарного газа на организм. Гемоглобин эритроцитов способен соединяться и с другими газами. Так, с оксидом углерода (СО) — угарным газом, образующимся при неполном сгорании топлива, гемоглобин соединяется в 150 — 300 раз быстрее и прочнее, чем с кислородом. Поэтому даже при небольшом содержании оксида углерода в воздухе гемоглобин соединяется не с кислородом, а с оксидом углерода. При этом снабжение организма кислородом прекращается, и человек начинает задыхаться.

При наличии в помещении угарного газа человек задыхается, потому что кислород не поступает в ткани организма

Кислородное голодание — гипоксия — может возникнуть и при уменьшении содержания гемоглобина в крови (при значительных кровопотерях), при недостатке кислорода в воздухе (высоко в горах).

При попадании инородного тела в дыхательные пути, при отеке голосовых связок в связи с заболеванием может произойти остановка дыхания. Развивается удушье — асфиксия. При остановке дыхания делают искусственное дыхание с помощью специальных аппаратов, а при их отсутствии — по методу «рот в рот», «рот в нос» или специальными приемами.

Регуляция дыхания. Ритмичное, автоматическое чередование вдохов и выдохов регулируется из дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге. Из этого центра импульсы: поступают к двигательным нейронам блуждающих и межреберных нервов, иннервирующих диафрагму и другие дыхательные мышцы. Работу дыхательного центра координируют высшие отделы головного мозга. Поэтому человек может на короткое время задержать или усилить дыхание, как это бывает, например, при разговоре.

На глубине и частота дыхания влияет содержание CO2 и O2 в крови Эти вещества раздражают хеморецепторы в стенках крупных кровеносных сосудов, нервные импульсы от них поступают в дыхательный центр. При увеличении в крови содержания С02 дыхание углубляется, при уменьшении 02 — дыхание становится чаще.

meddoc.com.ua

Правильное дыхание - основа жизни - здоровья и долголетия

Основой нашей жизни является дыхание, которое так естественно, что мы его не замечаем.

Однако, когда мы напряжены физически или психологически, наше дыхание учащается. Мы не только замечаем его, но и испытываем дискомфорт из-за одышки или нехватки воздуха, если находимся в закрытом душном помещении.

Что мы знаем о правильном дыхании – основе жизни – здоровья и долголетия? Знаем, что нам нужен кислород, что нужно дышать через нос, поскольку воздух в носу согревается, очищается от пыли и микробов. Знаем – нужно чаще бывать на воздухе, проветривать помещения, где находимся.

Но мало кто знает, что от правильного дыхания зависит не только здоровье, но и наши молодость и долголетие.

Какое дыхание правильное?

Современная медицина утверждает, что глубокое дыхание качественнее поверхностного, поскольку в организм попадает больше кислорода, улучшается кровообращение, а значит питание клеток. А при поверхностном дыхании мелкие альвеолы (воздушные ячейки легких) не участвуют в дыхании. В них застаивается «грязный» воздух, насыщенный продуктами обмена, что негативно сказывается на функциях лёгких и нарушает обменные процессы в организме.

Древняя китайская медицина и даосское учение придерживались такой же точки зрения – дыхание должно быть глубоким, но очень медленным, как у младенца (брюшное). Большинство из нас, за исключением певцов, взрослея забывает этот природный способ дыхания и дышит мелко грудью.

В современном бешеном ритме жизни мы постоянно находимся в напряжении, беспокоимся по мелочам, наши капилляры сжимаются. Это вызывает проблемы с доставкой крови и обменом кислорода и углекислого газа. Нарушается внутреннее (клеточное) дыхание, что приводит к болезням.

Пока мы молоды и подвижны, жизненная сила дыхания достаточная. Но после 50-60 лет результатом неправильного дыхания становятся повышенное артериальное давление, диабет, сердечно-сосудистые болезни, заболевания печени и др.

Чтобы сохранить здоровье, бодрость на долгие годы, необходимо научиться правильно дышать и управлять своим дыханием.

Как научиться правильно дышать

Выбор метода или техники правильного дыхания

Существует множество методов правильного дыхания – основы жизни – здоровья и долголетия. Выбирать их надо в зависимости от ваших потребностей и наличия тех или иных заболеваний.

Поделюсь своим опытом выбора и выполнения дыхательных движений. У меня бывает повышено артериальное давление, согласно возрасту, а также посещают и другие сосудистые симптомы: головокружение, звон в ушах и т.п.

В первую очередь я ознакомилась с некоторыми техниками дыхания (их в интернете много), попробовала выполнить и последила за реакцией моего организма, комфортностью состояния при выполнении.

С давних лет мне был знаком метод очищающего дыхания из йоги (занималась когда-то). Заинтересовали дыхательные упражнения японских менеджеров (прочитала в журнале). Объединив две методики, опробовала их и отметила результативность. С тех пор успешно применяю эти дыхательные движения на протяжении многих лет.

Такая техника правильного дыхания спасает меня в период усиленной интеллектуальной нагрузки. После выполнения упражнений в течение 5-10 минут чувствую себя отдохнувшей, как после сна.

О правильном дыхании я помню всегда, а свою дыхательную технику применяю при резких скачках давления, в стрессовых ситуациях, во время приступов тревоги и нехватки воздуха из-за проблем со щитовидной железой.

Техника дыхания из личного опыта

  1. Принять правильную естественную позу. Поза становится естественной тогда, когда Вы находитесь в удобном и комфортном положении: лёжа, сидя или стоя. Не ощущаете никакого напряжения в теле. Напряжение способствует спазму сосудов и плохому кровообращению. Чувствуете себя легкими и спокойными. Это не значит, что Вы расслабились так, что мышцы «повисли», как во время медитации. Нет. Это другое положение, когда Ваш ум почти свободен от мыслей, а тело не напряжено. Ваше внимание сконцентрировано на дыхании. Спина прямая, позвоночник находится строго в горизонтальном (лёжа) или вертикальном положении (сидя, стоя). Голова при позе сидя или стоя должна быть зафиксирована на шее прямо.
  2. Сделайте плавный бесшумный, но полный вдох носом на счет 1, 2, 3, 4 (как будто нюхаете цветы). Представляйте, как воздух медленно втягивается от кончика носа через легкие в живот, раздувая его. Таким образом, воздух наполняет даже нижние части лёгких, при этом растягивает диафрагму, отделяющую грудную клетку от полости живота.
  3. Задержите воздух в себе в течение 3 секунд (мысленно считая до 3).
  4. Выдыхайте спокойно и медленно через рот в течение 4 секунд. Затем на счете 5, 6, 7 сделайте три сильных выдоха ртом, подтянув живот к ребрам. Это будет похоже на три толчка диафрагмы вверх, в результате которых самые мелкие альвеолы легких смогут освободиться от воздуха. Этот элемент очищающего дыхания позволит очистить самые укромные места легких от застоявшегося воздуха и скопившейся слизи. Если кому-то трудно резко заканчивать выдох толчками, подтянув живот, можно выдыхать спокойно через нос на счет 7.
  5. После выдоха нужно снова задержать дыхание, просчитав мысленно до 8. Когда Вы хорошо освоите эту дыхательную технику, сможете задерживать дыхание на выдохе дольше. Например, я могу делать паузу на выдохе до 12-15 секунд.
  6. Снова медленно глубоко вдохните через нос, как описано в пункте 2 и повторите дыхательный цикл.

Итак, дыхательная техника состоит из вдоха на счет 4, задержки дыхания на вдохе на счет 3, выдоха длительностью 7 секунд и задержки дыхания на выдохе до 8 секунд (4, 3, 7, 8).

В начале практики правильного дыхания – основы жизни – здоровья и долголетия, Вы сможете сделать 5-7 циклов «вдох-задержка-выдох-задержка».

По мере тренировки доведете это число до 12 циклов. В течение дня можно делать сколько угодно подходов такой дыхательной гимнастики по надобности.

Регулярность занятий позволит привыкнуть дышать правильно: медленно и глубоко, с задержками на вдохе, чтобы увеличить приток кислорода, и – на выдохе, чтобы повысить уровень углекислоты в крови. Правильным и наиболее полезным для здоровья считается дыхание животом или диафрагмой.

Зачем организму нужен углекислый газ?

Зачем нужна задержка дыхания на выдохе? Дело в том, что для равномерного распределения в организме кислорода, поступившего во время вдоха в легкие, необходим нормальный уровень углекислоты СО2 в крови – около 6.4%. Если этот уровень ниже из-за поверхностного дыхания или пожилого возраста при малоподвижном образе жизни, вдыхаемый кислород не доходит до клеток организма, а остается неабсорбированным и на выдохе покидает организм.

Необходимость достаточного уровня углекислоты в крови для здоровья организма доказали ученые:

  • Нормальный уровень СО2 стимулирует процесс дыхания. Оказывается, уменьшение поступления кислорода не является для нашего организма сигналом для его пополнения. Таким сигналом служит повышение уровня углекислоты в крови.
  • Углекислый газ регулирует кровоток в организме, поскольку расширяет сосуды и способствует доставке кислорода к клеткам.
  • Углекислота регулирует pH крови, не позволяя ей закисляться.
  • Достаточный уровень СО2 в крови отвечает за метаболизм, работу эндокринной системы, состав крови, синтез белков и формирование новых клеток (омоложение).
  • От нормального уровня СО2 зависит физическое состояние человека и интенсивность процессов его старения.

В молодом возрасте нормальный уровень углекислоты в крови обеспечивается достаточной физической активностью человека. У людей пожилых, когда снижается двигательная нагрузка, падает и уровень СО2 в крови до 3-4%, поэтому восполнить его может правильное дыхание.

Польза правильного дыхания и правила выполнения

Полезность

Пользу правильного дыхания – основы жизни – здоровья и долголетия трудно переоценить, поскольку от нормального насыщения крови кислородом и углекислотой улучшается кровообращение; нормализуется артериальное давление и работа сердечной мышцы; активизируются функции мозга и нервной системы; стимулируется работа органов желудочно-кишечного тракта за счет внутреннего массажа движущейся диафрагмы; укрепляются мышцы спины, плечевого пояса и живота, что значительно улучшает состояние позвоночника и осанку.

В результате постоянной практики дыхательных упражнений со временем (не сразу) Вы почувствуете бодрость и прилив энергии, отличное самочувствие и повышение интеллектуальной деятельности. У Вас улучшится цвет лица, кожа будет упругая и молодая. Можете даже сбросить несколько килограммов веса. И уж точно не будете болеть заболеваниями легочной системы, так как Ваши легкие будут натренированными и хорошо проветриваемыми.

Кроме того, ученые утверждают, что дыхательные техники усиливают движение лимфы, которая быстрее выводит токсины и продукты жизнедеятельности клеток, тем самым оздоравливает организм.

Основные правила выполнения

Основных правил выполнения дыхательной гимнастики немного:

  • не тренируйте правильное дыхание сразу после еды или после принятия ванны, когда изменяется кровообращение;
  • старайтесь заниматься на свежем воздухе или в хорошо проветренном помещении;
  • максимально сконцентрируйтесь на дыхании и делайте упражнения с удовольствием;
  • при появлении неприятных ощущений прекратите тренировку и проконсультируйтесь с врачом.

Единственный дискомфорт, который ощутим во время дыхательной гимнастики, – это головокружение, и то – лёгкое.

Противопоказания

Людям, перенесшим операции, инфаркт, страдающим декомпенсированной сердечно-сосудистой патологией, заболеваниями эндокринной системы, высокой степенью близорукости, глаукомой в острой стадии, инфекционными заболеваниями в остром периоде, а также тем, у кого диагноз – гипертония с высокими цифрами артериального давления, следует отказаться от такой дыхательной техники.

Всем остальным после консультации с врачом, рекомендую технику правильного дыхания для омоложения и продления жизни в результате торможения процессов старения клеток.

Чтобы этого достигнуть и нормализовать все процессы в организме не забывайте хорошо высыпаться, правильно питаться, закаливать свой организм, избегать стрессов, курения, приема алкоголя.

Дышите глубже и медленнее! Будьте здоровы и счастливы!

anatomiya-zdoroviya.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о