Типы и виды дыхания человека — общие значения
Дыхание человека состоит из нескольких типов — внешнего и внутреннего (тканевого).
Внешнее дыхание — это газообмен между внешней средой и легкими, легкими и кровью. Кислород поступает в легкие, затем в кровь, после этого кровь разгоняет кислород по всему организму, питая ткани. Это уже этап тканевого дыхания.
Легочная вентиляция (то есть, внешнее дыхание) происходит благодаря движениям грудной клетки. На вдохе мы вбираем в себя кислород, на выдохе выпускаем углекислый газ. Человек чаще всего не обращает внимания на свое дыхание, но это очень сложный физиологический процесс.
При вдохе сокращаются дыхательные мышцы, грудная полость увеличивается, легкие растягиваются, альвеолярные полости (это та часть легких, которая как раз отвечает за дыхание) расширяются и кислород входит в легкие благодаря разнице давления между альвеолярным и атмосферным воздухом. Затем сокращение дыхательных мышц прекращается, легкие уменьшаются (благодаря своей эластичности), давление воздуха в альвеолах становится выше атмосферного и происходит выдох.
Также дыхание происходит через кожу и пищеварительные пути. Но это всего 1-2% от общего газообмена.
Как работает дыхательная система? Просто о сложном
Эволюционно сложилось так, что для жизнедеятельности человека необходим кислород. Как доставить его к органам и тканям? Сегодня говорим о дыхательной системе и особенностях её функционирования.
Как всё устроено?
Дыхательная система представлена целым рядом анатомических образований. Классификационно их подразделяют на дыхательные пути (верхние и нижние) и дыхательные органы. Верхние дыхательные пути — это полость носа, носовая и ротовая часть глотки. Нижние — гортань, трахея и бронхи. К дыхательным органам относят легкие. В обиходе и по факту, говоря об органах дыхания человека, могут подразумеваться отдельные анатомические образования и дыхательных путей. Например, гортань, трахея — это не только часть нижних дыхательных путей, но и самостоятельные органы.
Воздух попадает в легкие не сам по себе, туда его необходимо «втянуть», что и происходит в процессе вдоха. В этом участвуют диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. Во время вдоха диафрагма несколько уплощается, грудная клетка расширяется, что обеспечивается поступательное движение воздуха в дыхательные пути и легкие.
Пройдя весь путь от ноздрей до конечных разветвлений бронхиального дерева, воздух попадает в замкнутые «пузырьки» — альвеолы. Они и составляют основную функциональную часть легких.
Читайте по теме: Дышите легко и чисто! Вся правда о бронхитах
Но как кислороду дойти до конечных целей — органов? Снаружи альвеола покрыта сетью мелких кровеносных сосудов, по которым непрерывно течет кровь. Одна из разновидностей клеток крови — эритроциты, заполненные веществом гемоглобином. Именно он и осуществляет перенос газов в организме.
Кислород из альвеолярного воздуха «просачивается» в кровь, где «захватывается» гемоглобином. При этом в альвеолу поступает углекислый газ — продукт жизнедеятельности клеток. Обогатившиеся кислородом эритроциты разносят его по организму, а углекислый газ выделяется во внешнюю среду путем выдоха. В отличие от вдоха — всегда активного процесса — выдох пассивен, но при необходимости может быть и активным. В активном выдохе также участвуют мышцы — внутренние межреберные и мышцы брюшной стенки.
Определенную роль в процессе дыхания играет отрицательное внутриплевральное давление.
Процесс дыхания человека сложен и регулируется различными способами. Рассмотрим некоторые из них.
За дыхание отвечает дыхательный центр — скопление нервных клеток в продолговатом мозге.
Читайте по теме: Что поможет от кашля: барсучий жир или горчица в носках? Лечим детей правильно
Поток нервных импульсов идет к мышцам, отвечающим за вдох, задавая им определенный размах движений. У дыхательного центра имеется автоматия: приблизительно раз в четыре секунды здесь возникает возбуждение, стимулирующее мышцы, обеспечивающие вдох. Затем оно сменяется торможением, мышцы вдоха расслабляются — происходит выдох. Ритмичная смена этих состояний — врожденное свойство.
Частота и глубина дыхания зависит от интенсивности процессов окисления, происходящих в организме. Физическая нагрузка приводит к увеличению поглощения кислорода и повышению концентрации в тканях и крови углекислого газа. Последний через кровь активирует работу дыхательного центра, и, как следствие, усиливается сокращение дыхательных мышц. Это позволяет быстрее удалить избыток углекислого газа и восполнить недостаток кислорода.
Не на пользу телу: что вредит нашей дыхательной системе?
Человек сформировался в условиях с определенным содержанием кислорода. Однако для оптимального процесса дыхания необходимо не только само его наличие, но и определенные характеристики вдыхаемого воздуха. Их обеспечивают наши дыхательные пути, поэтому к легким — в норме — поступает очищенный, увлажненный и согретый воздух.
На любой из этих параметров могут воздействовать изменения окружающей среды.
Чистота. Пыль различного происхождения, выхлопные газы автомобилей, выбросы вредных веществ в атмосферу, табачный дым, шерсть животных, пыльца растений… Список можно было бы продолжить.
Увлажненность. Наверняка многим знакомо чувство сухости и першения в горле в помещениях в зимнее время года, особенно поутру. Причина до банальности проста: отопление в квартирах и домах пересушивает воздух, который затем сушит слизистые оболочки дыхательных путей. В результате повышается восприимчивость их к инфекции.
Читайте материал по теме: Чем отличаются ОРВИ и ОРЗ?
Низкая температура. Дышать через нос, а не через рот, советуют не просто так: помимо очищения и увлажнения, слизистая носовой полости согревает проходящий транзитом воздух.
Среди других факторов, способных нанести вред нашим органам дыхания — многочисленные инфекции. ОРВИ, бактерии, грибки — все эти представители микромира способны вызывать различные заболевания.
Когда дышать тяжело. Что говорит статистика?
Пневмония, острый ларингит, трахеит и бронхит. По данным министерства здравоохранения РФ наиболее распространенные заболевания среди взрослых связаны с дыхательной системой.
Сохраняют актуальность бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), рак и туберкулез легких.
Читать материал по теме: Что такое хроническая обструктивная болезнь легких?
А над нами — километры воды, а над нами бьют хвостами киты…
Сколько воздуха в день вдыхает человек?
Давайте посчитаем. В норме в покое объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого взрослым человеком при одном дыхательном цикле, составляет 500 мл, а частота дыхания у него — от 16 до 20 (во время сна — до 12). Таким образом, в покое в минуту человек вдыхает от 8 литров воздуха, а в течение суток — около 11 500 литров (с поправками на частоту дыхания во время сна — соответственно меньше).
Сколько человек может не дышать?
Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов. Находится ли человек в покое или двигается? Какова температура окружающей среды? И т.д.
Итак, сколько может не дышать человек? Диапазон колебаний составляет от менее чем 1 минуты до нескольких минут. Один из мировых рекордов принадлежит датскому ныряльщику Стигу Северинсену — 22 минуты. Правда, перед своей попыткой он почти 20 минут активно дышал чистым кислородом. Ткани организма обогатились этим газом и одновременно снизилось содержание углекислоты.
Критичен не только дефицит кислорода, но и избыток углекислого газа. При невозможности организма избавиться от углекислоты через легкие, начинает увеличиваться ее содержание в крови. Возможно нарушение ориентации, спазмы в мышцах, учащенное сердцебиение, потеря сознания и смерть.
Что будет, если часто задерживать дыхание?
Исходя из описанного выше, в зависимости от частоты и длительности задержек в организме может постепенно накапливаться углекислый газ. При выходе его за границы нормы и сравнительно длительном сохранении этого состояния возможны пагубные влияния на здоровье.
Обычно после ощутимой задержки дыхания и закономерном повышении уровня углекислоты отмечается углубление дыхания: организм удаляет ее избыток и стремится получить кислород.
Лечебное дыхание
На пользу стройности
Существуют методики для похудения, основанные на различных способах дыхания — например бодифлекс, оксисайз.
Можно ли похудеть, употребляя супы? Рассказывает врач-терапевт и диетолог «Клиника Эксперт Ставрополь» Мальцева Валентина Сергеевна
Один из примеров — дыхание по типу «брюшного» дыхания, т.е. при вдохе живот выпячивается, при выдохе — втягивается.
Мнения ученых по поводу снижения веса с помощью только дыхательных упражнения противоречивы. Кроме того, необходимо помнить, что слишком глубокие вдохи и выдохи могут нарушить равновесие между кислородом и углекислым газом. Это может вызвать головокружение, а у кого-то и обморок.
Поэтому перед началом такой практики необходимо посоветоваться с врачом, в том числе и особенно если имеются какие-то проблемы со здоровьем.
Вдох, выдох, покой
Взволнованы? Понервничали? «Нужно сделать глубокий вдох и успокоиться». Знакомая мысль? А может кто-то давал вам такой совет.
Как оказалось, эта техника не только «работает», но и имеет под собой материальную основу. Ученым удалось установить (правда, пока на мышах), что в головном мозге имеются нервные клетки, связанные как с областями, регулирующими дыхание, так и анализирующими психологическое состояние.
Схема работает примерно так. Когда организм эмоционально возбуждается, обнаруженные клетки передают сигналы на нейроны, учащающие дыхание. Однако, как оказалось, работает система и в обратном направлении. Иными словами, если начать дышать чаще, то мозг может возбуждаться. Отсюда напрашивается вывод, почему глубокое замедленное дыхание может успокаивать.
Как дышать, чтобы быстро уснуть?
Существует методика, основанная на практиках йогов. Разработал ее доктор Эндрю Уейл (Andrew Weil). Техника называется «4-7-8» и выполняется следующим образом:
— поместите кончик языка на слизистую оболочку сразу за верхними передними зубами (с внутренней стороны) и держите его там на протяжении всего упражнения;
— полностью выдохните через рот со свистящим звуком;
— закройте рот и спокойно вдохните через нос, досчитав про себя до четырех;
— задержите дыхание, посчитав мысленно до семи;
— полностью выдохните через рот, издавая свистящий звук, посчитав до восьми.
Это одно дыхание. Теперь повторите цикл еще три раза.
Если вам сложно задерживать дыхание, вы можете ускорить упражнение, но придерживайтесь соотношения 4:7:8 для трех фаз. Выполняйте упражнение дважды в день.
Материал по теме: Бессонница – это болезнь или нет?
Метод относится к альтернативным методам лечения и, возможно, не проверялся с точки зрения принципов доказательной медицины.
Сохраняем здоровье
Как же сохранить здоровье дыхательной системы? С учетом неблагоприятных факторов, которые могут влиять на ее состояние, целесообразны достаточная физическая активность — в идеале на свежем воздухе; регулярное проветривание помещений; увлажнение воздуха; избавление от вредных привычек (курение); использование во время работы, связанной с профессиональными вредностями, индивидуальных средств защиты (маски, респираторы).
Важна профилактика респираторных инфекций, а также своевременное лечение любых заболеваний органов дыхания.
Необходимо обязательно проходить плановые диспансеризации и профосмотры с выполнением флюорографии с частотой, предусмотренной ими.
Текст: Энвер Алиев
Другие
Характер дыхания
Если ты пойдешь к врачу-терапевту, то он обязательно проведет осмотр дыхательной системы. Он посмотрит на то, как двигается грудная клетка, с помощью стетоскопа послушает как воздух передвигается внутри твоих легких.
Дыхание производится благодаря сокращению диафрагмальных, межреберных и брюшных мышц. В зависимости от того, какие мышцы работают усерднее всего, выделяют несколько видов дыхания: грудной, брюшной и смешанный.
Без кислорода человек может прожить 5-7 минут. После этого времени он теряет сознание, в головном мозге происходят необратимые изменения и в итоге наступает смерть.
Физиология дыхания человека
Атмосфера Земли состоит на 99,9% из воздуха, водяного пара, природных (действие вулканов) и промышленных газов, твердых частиц. В результате природных факторов Земли и процессов жизнедеятельности человека, состав атмосферы в том или ином регионе планеты может подвергаться незначительным изменениям. Одной из главных составных частей атмосферы является воздух. Воздух представляет собой смесь газов, основными компонентами которого являются: Азот (N2) – 78%; Кислород (О2) – 21%; Углекислый газ (СО2) – 0,03%; Инертные газы и другие вещества – до 1%. В воздухе также присутствуют в незначительном количестве водород, оксид азота, озон, сероводород, водяной пар, инертные газы: аргон, неон, гелий, аргон, криптон, ксенон, радон, а также пыль и микроорганизмы.
Общая информация о физиологии дыхания человека
Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система человека.
Транспорт газов и других необходимых организму веществ обеспечивается с помощью кровеносной системы.
Обмен О2 и CO2 между организмом и окружающей средой осуществляется благодаря ряду последовательных процессов:
- Легочная вентиляция – обмен газами между окружающей средой и легкими.
- Легочное дыхание – обмен газами между альвеолами легких и кровью.
- Внутреннее (тканевое) дыхание – обмен газами между кровью и тканями тела.
Дыхательная система – совокупность органов и тканей, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. Дыхательная система состоит из воздухоносных путей и собственно легких.
Воздухоносные пути включают в себя:
Воздух вдыхает человек, он попадает в нос и носовую полость. В носовой полости находятся обонятельные рецепторы, с помощью которых мы различаем запахи. Также в носовой полости есть волосы, предназначенное для задержки частиц пыли, поступающего вместе с воздухом из атмосферы.
Воздух, проходя через нос и носовую полость попадает в носоглотку. Носоглотка покрыта слизистой оболочкой, обогащенной кровеносными сосудами, благодаря чему осуществляется нагрев и увлажнение воздуха.
Трахея начинается у нижнего конца гортани и спускается в грудную полость где делится на левую и правую бронхи. Входя в легкие бронхи постепенно делятся на все более мелкие трубки – бронхиолы, маленькие из которых и является последним элементом воздухоносных путей.
Наименьший структурный элемент легкого – долька, которая состоит из конечной бронхиолы и альвеолярного мешочка. Стенки легочной бронхиолы и альвеолярного мешочка образуют альвеолы.
Легкие (легочные дольки) состоят: конечные бронхиолы; альвеолярные мешочки; легочные артерии; капилляры; вены легочного круга кровообращения.
Воздух, проходя через бронхи и бронхиолы, заполняет большое количество альвеол – легочных пузырьков, в которых осуществляется газообмен между кровью и альвеолярным воздухом. Стенки альвеол состоят из тонкой пленки, которая вмещает большое количество эластичных волокон.
С помощью которых альвеолярные стенки могут расширяться, тем самым увеличивать объем альвеол. Диаметр каждой альвеолы составляет около 0,2 мм. А площадь ее поверхности около 0,125 мм. В легких взрослого человека около 700 млн. альвеол. То есть, общая площадь их поверхности составляет около 90 м2.
Таким образом, дыхательная поверхность в 60-70 раз превышает поверхность кожного покрова человека. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются, и дыхательная поверхность достигает 250 м2, превышая поверхность тела более чем в 125 раз.
Процесс газообмена при дыхании
Сущность процесса газообмена заключается в переходе кислорода из альвеолярного воздуха в венозную кровь, которая циркулирует по легочных капиллярах (поглощение кислорода), и в переходе углекислого газа из венозной крови в альвеолярный воздух (выделение углекислого газа).
Этот обмен проходит через тонкие стенки легочных капилляров по законам диффузии, вследствие разности парциальных давлений газов в альвеолах и крови.
Обогащенная кислородом кровь из легких разносится по всей кровеносной системе, отдавая для обогащения тканям кислород и забирая от них углекислый газ. Кислород, поступающий в кровь, доставляется во все клетки организма. В клетках происходят важные для жизни окислительные процессы. Отдавая кислород клеткам, кровь захватывает углекислоту и доставляет их в альвеолы. Этот процесс и является внутренним, или тканевым дыханием.
Основные параметры процесса дыхания
Основным параметрами, характеризующими процесс дыхания человека, являются:
- жизненная емкость легких;
- мертвое пространство органов дыхания;
- частота дыхания;
- легочная вентиляция;
- доза потребления кислорода.
Жизненная емкость легких – это максимальное количество воздуха (л), которую может вдохнуть человек после максимально глубокого выдоха. Этот показатель измеряется прибором, который называется спирометр. Нормальная жизненная емкость легких взрослого человека – примерно 3,5 л.
У тренированного человека, занимающегося спортом, жизненная емкость легких составляет 4,7-5 л.
Общий объем легких человека состоит из жизненной емкости и остаточного объема. Остаточный объем, это количество воздуха, который всегда остается в легких человека после максимального выдоха. Этот объем составляет 1,5 л и его человек никогда не может удалить из органов дыхания.
Как видно из диаграммы, после спокойного вдоха в легких человека находится 3,5 л воздуха, а после спокойного выдоха остается только 3 л воздуха. Таким образом, при дыхании в спокойном состоянии человек использует при каждом вдохе только 0,5 л воздуха, называется дыхательным.
После спокойного вдоха, при желании, человек может продлить вдох и дополнительно вдохнуть еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется дополнительным. После спокойного выдоха человек также может дополнительно выдохнуть из легких еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется запасным или резервным.
Таким образом, жизненная емкость легких состоит из суммы дыхательного, дополнительного и запасного объемов воздуха.
При конструировании изолирующих аппаратов с замкнутым циклом дыхания, в которых используются емкости для приготовления и хранения дыхательной смеси (дыхательные мешки), необходимо учитывать, что их объем должен быть не менее максимальную жизненную емкость легких человека. Поэтому в современных изолирующих аппаратах используются дыхательные мешки, которые имеют объем 4,5-5 л, из расчета, что в них могут работать хорошо физически развитые люди.
Во время выдоха не весь выдыхаемый воздух выходит из организма человека в окружающею среду. Часть воздуха остается в носовой полости, гортани, трахее и бронхах. Эта часть воздуха не участвует в процессе газообмена, и пространство, которое она занимает, называется мертвым пространством.
Воздух, находящийся в мертвом пространстве, содержит малую концентрацию кислорода и насыщенный углекислым газом. При вдохе, воздух мертвого пространства, вместе с воздухом вдыхаемого, попадает в легкие человека, вредно влияет на процесс дыхания. Поэтому мертвое пространство еще иногда называют вредным пространством. Объем мертвого пространства у взрослого человека составляет примерно 140 мл.
Каждый изолирующий аппарат также имеет своё мертвое пространство, которое в общем прилагается к мертвому пространству органов дыхания человека. Мертвое пространство изолирующих аппаратов содержат маска и дыхательные шланги. Пространство между маской и лицом спасателя (органов дыхания) называется подмасочным пространством, оно также является мертвым пространством.
Легочная вентиляция (л/мин.) – Количество воздуха, вдыхаемого человеком за одну минуту.
Частота дыхания – это количество циклов (вдох-выдох), происходящих за одну минуту. Частота дыхания является не постоянной величиной и зависит от многих факторов.
Частота дыхания в зависимости от возраста человека
В зависимости от возраста человека, частота дыхания меняется и составляет:
у только что родившихся – 60 вдохов / мин.
у годовалых младенцев – 50 вдохов / мин.
у пятилетних детей – 25 вдохов / мин.
у 15–летних подростков – 12-18 вдохов / мин.
С возрастом человека, частота дыхания значительно не изменяется. Однако следует отметить, что у физически хорошо развитого человека частота дыхания уменьшается до 6-8 вдохов / мин.
При выполнении работы с физической нагрузкой, ускоряются физико-химические процессы в организме человека и возрастает потребность в большем количестве кислорода. Согласно этому, увеличивается частота дыхания, при значительной нагрузке может достигать 40 вдохов в минуту.
Однако следует помнить, что полностью используется жизненный объем легких только при частоте дыхания 15-20 вдохов / мин. При увеличении частоты дыхания возможность использования полной емкости легких уменьшается. Дыхание становится поверхностным.
При частоте дыхания 30 вдохов / мин., Емкость легких используется только на 2/3, а при 60 вдохов / мин. всего лишь на 1/4. Количество кислорода, поглощаемого человеком из воздуха при дыхании в единицу времени, называется дозой потребления кислорода. Доза потребления кислорода человеком, величина не постоянная и зависит от частоты дыхания и легочной вентиляции.
При увеличении физической нагрузки на организм человека, увеличивается частота дыхания и легочная вентиляция. Соответственно, растет доза потребления кислорода и увеличивается концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Интересным свойством организма является то, что при вдыхании воздуха через нос в организм попадает на 25% больше кислорода, чем при вдыхании через рот.
Материал с сайта fireman.club
физиология дыхание
Основные виды дыхания
Чаще всего люди не обращают на то, как они дышат. А специалисты выделяют 3 вида дыхания:
- Грудной
— в основном свойственен женщинам. Происходит за счет сокращения межреберных мышц. Грудная полость расширяется в переднем, заднем и боковых направлениях. А нижняя часть легких иногда страдает от недостаточной вентиляции. - Брюшной
— таким типом дыхания чаще пользуются мужчины. Выполняется за счет диафрагмы. Расширение грудной полости происходит в основном в вертикальном положении, из-за чего кислорода может не хватать в верхней части легких. - Смешанный
— при таком типе дыхания легкие наполняются кислородом полностью и равномерно расширяются во все стороны. Осуществляется за счет сокращения межреберных мышц и диафрагмы.
Тип дыхания также зависит от возраста, климата и других факторов влияния внутренней и внешней среды.
Изменения типа дыхания
Бывает, что тип дыхания меняется. Это происходит по ряду причин.
Например, у женщин это может быть связано с переломом ребер или воспалением плевры.
Организм пытается помочь сам себе и уменьшить боль, если она присутствует при вдохе или выдохе. Так задействуются дополнительные мышцы.
Если человек долго болеет и часто кашляет, то у него уплотняются верхние мышцы живота. При хронических проблемах увеличиваются мышцы, которые находятся в районе ключиц и груди.
Также ты можешь изменить тип дыхания осознанно в профилактических целях. Самым правильным дыханием является брюшное. Посмотри на то, как дышат дети — их почти не слышно и только живот немного двигается. Так задумала природа и нужно следить за тем, чтобы во взрослом возрасте ты продолжала дышать правильно.
Если сложно контролировать это каждую секунду, то попробуй делать дыхательную гимнастику. Существует много разных техник, но самой эффективной признана техника русского ученого Бутейко. Он разработал систему, которая помогла ему справиться со своим хроническим заболеванием, а потом излечить многих людей. Ее суть в том, что дышать нужно спокойно и поверхностно. Это противоречит многим учениям в которых учат глубоким и частым вдохам. Но именно эта техника помогла огромному количеству людей.
Дышать следует носом, спокойно и расслабленно. Но не нужно допускать недостатка воздуха. А глубокое дыхание провоцирует гипервентиляцию легких, что приводит ко многим заболеваниям (например, астме и гипертонии). А правильное дыхание предотвращает частые простуды, улучшает состояние кожи и избавляет от лишнего веса.
Процесс дыхания в цифрах. Значение воздухоносных путей
В предыдущей статье Вы могли прочитать о устройстве дыхательных мышц и механизме вдоха-выдоха. В этой статье вы узнаете: каковы легочные объемы, что такое мертвое пространство, а также о значении воздухоносных путей.
Цифры не люблю, но уважаю. Когда надо напустить тумана — цифры незаменимы, особенно когда человек не знает, с чем их сравнивать. Но и когда надо что-то объективно продемонстрировать, объяснить, а не «уверить» — цифры незаменимы тоже. Потому как цифры легко проверяемы…
Легочные объемы
Понятно, что объем вдоха и выдоха может выражаться некоторыми цифровыми показателями. И здесь тоже есть несколько интересных, но малоизвестных фактов, знание которых нам понадобится в дальнейшем.
При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл (от 300 до 800 мл) воздуха; этот объем воздуха называется дыхательным объемом. Кроме обычного дыхательного объема при максимально глубоком вдохе человек может вдохнуть еще приблизительно 3000 мл воздуха — это резервный объем вдоха. После обычного спокойного выдоха обычный здоровый человек напряжением мышц выдоха способен «выдавить» из легких еще около 1300 мл воздуха — это резервный объем выдоха. Сумма указанных объемов составляет жизненную емкость легких: 500 мл + 3000 мл + 1300 мл = 4800 мл.
Вы видите, что природа подготовила для нас почти десятикратный запас по возможности «прокачивать» воздух через легкие. Сразу заметим — функциональный запас по «прокачиванию» воздуха (вентиляции легких) вовсе не совпадает по возможности потребления и транспорта кислорода.
Дыхательный объем — количественное выражение глубины дыхания. Жизненная емкость легких определяет собой максимальный объем воздуха, который может быть введен или выведен из легких в течение одного вдоха или выдоха. Жизненная емкость легких несколько выше у мужчин (4000 — 5500 мл), чем у женщин (3000— 4500 мл). Она больше в положении стоя, чем в положении сидя или лежа. Физическая тренировка сопровождается увеличением жизненной емкости легких.
После максимального глубокого выдоха в легких остается значительный объем воздуха, около 1200 мл. Это — остаточный объем воздуха. Большая его часть может быть удалена из легких только при открытом пневмотораксе. В спавшихся легких также остается некоторое количество воздуха (минимальный объем). Этот воздух задерживается в «воздушных ловушках», которые образуются потому, что часть бронхиол спадается раньше альвеол.
Рис. 6. Спирограмма — запись изменения легочных объемов
Максимальное количество воздуха, которое может находиться в легких, называется общей емкостью легких, она равна сумме остаточного объема и жизненной емкости легких (в использованном примере: 1200 мл + 4800 мл = 6000 мл).
Объем воздуха, находящийся в легких в конце спокойного выдоха (при расслабленной дыхательной мускулатуре) называется функциональной остаточной емкостью легких. Она равна сумме остаточного объема и резервного объема выдоха (в использованном примере: 1200 мл + 1300 мл = 2500 мл). Функциональная остаточная емкость легких близка к объему альвеолярного воздуха перед началом вдоха.
Вентиляция легких определяется объемом воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого в единицу времени. Обычно измеряют минутный объем дыхания. Его величина при спокойном дыхании 6-9 л. Вентиляция легких зависит от глубины и частоты дыхания, которые в состоянии покоя составляют 16 в 1 мин (от 12 до 18). Минутный объем дыхания равен произведению дыхательного объема на частоту дыхания.
Мертвое пространство
Воздух находится не только в альвеолах, но и в воздухоносных путях. К ним относятся полость носа (или рта при ротовом дыхании), носоглотка, гортань, трахея, бронхи. Воздух, находящийся в воздухоносных путях (за исключением дыхательных бронхиол), не участвует в газообмене. Поэтому просвет воздухоносных путей называют анатомическим мертвым пространством. При вдохе последние порции атмосферного воздуха входят в мертвое пространство и, не изменив своего состава, покидают его при выдохе. Объем анатомического мертвого пространства около 1 50 мл или примерно 1 /3 дыхательного объема при спокойном дыхании. Значит, из 500 мл вдыхаемого воздуха в альвеолы поступает лишь около 350 мл. В альвеолах в конце спокойного выдоха находится около 2500 мл воздуха, поэтому при каждом спокойном вдохе обновляется лишь 1/7 часть альвеолярного воздуха.
Значение воздухоносных путей
В понятие «воздухоносные пути» мы включаем носовую и ротовую полость, носоглотку, гортань, трахею и бронхи. В большинстве воздухоносных путей не происходит газообмена, однако они необходимы для нормального дыхания. Проходя через них. вдыхаемый воздух претерпевает следующие изменения:
• увлажняется, • согревается, • очищается от пыли и микроорганизмов.
С точки зрения современной науки наиболее физиологичным считается дыхание через нос. С точки зрения всех традиционных. выдержавших испытание временем методик, — тоже. При этом особенно эффективна очистка воздуха от пыли — прохождение воздуха через узкие и сложные по форме носовые ходы сопровождается вихревыми движениями, способствующими соприкосновению пылевых частиц со слизистой оболочкой.
Стенки воздухоносных путей покрыты слизью, к которой прилипают содержащиеся в воздухе частицы. Слизь постепенно перемещается (7-19 мм/мин) по направлению к носоглотке за счет деятельности мерцательного эпителия полости носа, трахеи и бронхов. В слизи содержится вещество лизоцим, обладающее смертоносным действием для болезнетворных микроорганизмов. И вообще лизоцим — самое эффективное оружие защиты нашего организма.
При раздражении пылевыми частицами и накопившейся слизью рецепторов глотки, гортани и трахеи возникает кашель, а при раздражении рецепторов полости носа — чиханье. Это защитные дыхательные рефлексы.
Кроме того, проходящий через обонятельную зону слизистой оболочки носа вдыхаемый воздух приносит запахи — в том числе и предупреждающие об опасности, и вызывающие половое возбуждение феромоны, и запахи свежести и природы, возбуждающие дыхательный центр и формирующие настроение.
На количество вдыхаемого воздуха и эффективность вентиляции легких влияет еще и такая величина, как просвет (диаметр) бронхов. Эта величина может изменяться под действием многих факторов, часть из которых поддается контролю. В стенке бронхов имеется гладкая кольцевая мускулатура, суживающая их просвет. Мышцы бронхов находятся в состоянии тонической активности, возрастающей при выдохе. Сокращение мышц бронхов возникает при увеличении парасимпатических влияний вегетативной нервной системы, под действием таких веществ, как гистамин, серотонин, простагландины. Расслабление бронхов происходит при увеличении симпатических влияний вегетативной нервной системы, под действием адреналина.
Частично перекрывать просвет бронхов может избыточная продукция слизи, которая возникает при воспалительных и аллергических реакциях, инородные тела, гной при инфекционных заболеваниях и т. д. Все это будет, несомненно, отражаться на эффективности дыхания.
Материал подготовил: Atamovich Источник: Медведев Б.А. «Животворящее дыхание. Дыхательные практики, которые всегда работают»
Здоровое дыхание
Дышать нужно только носом, так как нос — это фильтр, который защищает организм от вирусов и микробов и прогревает воздух.
Также дыхание должно быть легким и поверхностным. Конечно, организму необходимо получать достаточное количество кислорода. Не меньше, но и не больше. Иначе может случиться гипервентиляция легких, которая приводит ко многим болезням.
Бери пример с детского дыхания. Да, перестроиться будет сложно, но это продлит твою жизнь и укрепит здоровье.
Распространенное патологическое дыхание
Нарушение в дыхании может происходить из-за ряда патологий, которые приводят к нарушениям вентиляции легких и кровообращению. Например, сахарный диабет, почечная недостаточность и различные травмы.
В итоге человек начинает чувствовать слабость и падать в обмороки. Артериальное давление скачет, кислорода не хватает (или его слишком много), а по ночам дыхание вовсе может останавливаться.
Эксперты выделяют несколько патологических состояний:
- Остановка дыхания — происходит по ряду причин. Черепно-мозговые травмы, паралич дыхательных путей, отравление ядом. У некоторых людей, которые страдают от храпа происходит провисание верхних дыхательных путей, что приводит к остановке дыхания во сне.
- Одышка — ощущение, что тебе не хватает воздуха. Чаще всего происходит после тяжелых физических упражнений. Но при нарушении работы сердца, одышка может проявиться и в положении лежа. В таких случаях больному приходится принимать вертикальное положение.
- Дыхание загнанного зверя — оно частое и поверхностное. Возникает в период нервного напряжения, при отравлении угарным газом, анемии, лихорадке и болезней крови. Также его можно вызвать искусственно, если предстоит долгая задержка дыхания.
- Урежение дыхания — такую патологию вызывает повышенное внутричерепное давление, уремия, кома, некоторые инфекционные заболевания и сильное отравление. В таких случаях человек не может полноценно дышать самостоятельно и его подключают к специальному аппарату.
Но перечисленные патологии могут не только встречаться по отдельности, но и образовывают патологические типы внешнего дыхания.
Физика города: чем мы дышим и опасно ли наше дыхание для окружающих
Иллюстрация: Ольга Денисова
Ежеминутно мы делаем около 14 вдохов. Это порядка 840 вдохов в час и 20 160 вдохов сутки. Но что же именно вдыхает человек, и может ли он навредит своим дыханием другим? Об этом мы спросили младшего научного сотрудника Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Анну Сильченко.
Воздух, которым мы дышим, на 78% состоит из азота, на 21% — из кислорода и на 0,03% — из углекислого газа. Оставшийся процент приходится на водяные пары, водород, благородные газы и другие примеси. С точки зрения физиологии для нас важны только кислород и углекислый газ. Остальные элементы, хоть и растворены в нашей крови, не влияют на жизнедеятельность организма.
В альвеолах легких происходит газообмен: кислород из воздуха растворяется в крови, а углекислый газ, наоборот, выделяется наружу. В итоге в выдыхаемом воздухе содержится примерно 16-17% кислорода и 4% углекислого газа, а также повышается концентрация водяных паров. В проветриваемых помещениях дыхание других людей не представляет для нас опасности.
Другое дело – если вы оказались заперты в подводной лодке со сломанной системой жизнеобеспечения. В таком случае дыхание экипажа будет приводить к постепенному увеличению концентрации углекислого газа. Если воздух на 2-4% состоит из углекислого газа, человек начинает чувствовать сонливость и слабость. Опасной считается концентрация около 7-10%, при которых развиваются удушье, головная боль, происходит потеря сознания. Смертельной считается концентрация 30-35%.
Что касается азота, опасность для нас он представляет только при высоких давлениях — например, глубоко под водой. Азот в высокой концентрации также представляет угрозу при резком уменьшении давления, так как при этом развивается кессонная болезнь.
А.В.Сильченко, младший научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, преподаватель образовательного центра для школьников «Improvement». В образовательном центре ведет группы по физике и математике.
О «Физике города»
Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему небоскребы не падают? Чем отличается кровь горожанина от крови жителя деревни? Выше какого этажа не стоит жить и почему?
Мы предложили ученым дать ответы на наши вопросы и разъяснить, чем опасно обилие городского освещения, как наше дыхание может навредить окружающим и из-за чего люди болеют зимой. Так появился проект «Физика города». Новые вопросы и новые ответы ищите на нашем сайте по понедельникам и четвергам.
Сюжет: Физика города: научное объяснение жизни в мегаполисе
Дыхание «рот в рот»
- Пострадавшего кладут на спину. А человек, который оказывает первую помощь, встает сбоку на колени.
- Одной рукой закрой нос пострадавшего, а второй открой рот — возьми подбородок, немного потяни вниз и вперед.
- Положи на рот больного одноразовый платок или тканевую салфетку, чтобы не пропустить микробов.
- Вдохни побольше воздуха, наклонись и выдохни его в рот пострадавшего.
Выполни не менее 16 вдохов. Если ты все делаешь правильно, то грудная клетка больного будет подниматься и опускаться, а выдох происходить самостоятельно.
При выполнении искусственного дыхания “рот в рот” ребенку, не следует делать глубоких вдохов.
“Рот в нос”
Такая первая помощь производиться реже, чем “рот в рот”. Ее используют, если нет возможности открыть рот пострадавшему. Если защемило лицевой нерв или челюсть слишком сильно сжата.
“Рот в нос” выполняется практически также, как “рот в рот”, с тем отличием, что воздух надо вдыхать в нос. В этом случае необходимо придерживать подбородок пострадавшего.
Оказывать первую помощь сложно — порой приходится совмещать искусственное дыхание с массажем сердца или “дышать” за человека около часа. Поэтому будет хорошо, если помощь начнут оказывать 2 человека. Как минимум, потому что одному придется вызвать скорую помощь, а другому начинать оказывать первую помощь.
Важно научиться правильному дыханию. Это ты можешь сделать на марафоне Мари Дебошир “Воздух”. Он был разработан, основываясь на техниках Бутейко и дополнен опытом Дебошир. Люди, которые прошли этот марафон отмечают, что стали чувствовать себя намного лучше, когда начали выполнять правильную дыхательную гимнастику.
А марафон “СмелоНЕТ” откроет для тебя многие секреты красоты и долгой молодости. Идеальная осанка и подтянутая кожа, хорошее зрение и четкий контур лица — все это ты можешь получить после прохождения марафона. И не переживай — времени тебе точно хватит. На выполнение техник тебе понадобится всего от 5 до 30 минут в день. Позволь себе быть здоровой и красивой.
