4.2. Внешнее и внутреннее дыхание
Дыхание – это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм, использование его тканями для окислительно-восстановительных реакций и выведения из организма углекислого газа.
Физиология дыхания: в основе механизма вентиляции лежит дыхательный акт, осуществляется он благодаря ритмичным движениям грудной клетки и легких – вдоху и выдоху.
Вдох начинается с соответствующего импульса из ЦНС и состоит в сокращении дыхательных мышц, благодаря чему расширяется грудная клетка и увеличивается ее полость, это ведет за собой расширение легких, следующих пассивно за расширяющейся грудной клеткой. В результате давление альвеолярного воздуха уменьшается и становится меньше атмосферного, и поэтому в легкие начинает поступать наружный воздух. Вдох считается активной фазой дыхания. Так как происходит вследствие сокращения дыхательных мышц.
Выдох начинается с того момента, как только расслабляются по прекращении вдоха дыхательные мышцы, растянутые легкие в силу присущей легочной ткани эластичности начинают спадаться, вслед за ними уменьшается и грудная полость. При этом давление воздуха в альвеолах, повышаясь, снова достигает атмосферного, потом становится выше его и воздух начинает выходить наружу.
С точки зрения мышечной деятельности выдох является актом пассивным. Однако при усилении дыхания, например во время мышечной работы, не только вдох, но и выдох производятся активно за счет сокращения дыхательных мышц.
Человек обладает способностью произвольно менять частоту и глубину дыхания. Высшая регуляция дыхания происходит при участии коры головного мозга.
Весь процесс дыхания условно можно подразделить на три этапа:
– первый этап – это внешнее дыхание. Сущность внешнего дыхания заключается в газообмене между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров.
Функция внешнего дыхания называется легочной вентиляцией. Легочная вентиляция – это аэрация легких с обменом газов между атмосферным и альвеолярным воздухом, обеспечивающая обновление альвеолярного воздуха и поддержание в нем парциального давления кислорода и углекислого газа на уровне, необходимом для нормального газообмена.
В основе легочной вентиляции лежит дыхательный акт, осуществляемый за счет сокращения дыхательных мышц. Проникновение кислорода из альвеолярного воздуха в кровь легочных капилляров и углекислого газа в обратном направлении происходит через альвеолярную мембрану путем диффузии вследствие разницы парциального давления газов по обе стороны альвеолярной мембраны.
Свойства этой мембраны зависят от условий, возникающих в организме, что и определяет скорость диффузии газов через нее. В норме она обеспечивает насыщение артериальной крови кислородом на 96–98 %. Это значит, что такое количество всех молекул гемоглобина находится в соединении с кислородом.
Роль вентиляции заключается в поддержании в альвеолах уровня парциального давления кислорода и углекислого газа, необходимого для нормального протекания газообмена между альвеолярным воздухом и кровью капилляров легких.
– второй этап – это перенос газов с помощью системы крови.
Эритроциты – это форменные элементы крови (красные кровяные клетки). Основной физиологической функцией эритроцитов является связывание и перенос кислорода от легких к органам и тканям. Этот процесс осуществляется благодаря особенностям строения эритроцитов и химического состава эритроцитов.
Гемоглобин – это сложное химическое соединение, молекула которого состоит из белка глобина и железосодержащей части – гема. Гемоглобин обладает свойством легко соединяться с кислородом и столь же легко его отдавать. Соединяясь с кислородом, он становится оксигемоглобином, а отдавая его – превращается в восстановленный (редуцированный) гемоглобин.
– третий этап – это внутреннее (тканевое) дыхание. Сущность внутреннего (тканевого) дыхания заключается в газообмене между кровью и тканями, а тончайшая стенка капилляра является воротами этого обмена.
