Дыхание – это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм, использование его тканями и выведение из организма углекислого газа.

Весь процесс дыхания в организме можно представить как совокупность последовательных процессов:

· обмен воздуха между внешней средой и альвеолами легких (внешнее дыхание или вентиляция легких);

· обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью, протекающей через легочные капилляры (диффузия газов в легких);

· транспорт газов кровью;

· обмен газов между кровью и тканями в тканевых капиллярах (диффузия газов в тканях);

· потребление кислорода клетками и выделение ими углекислоты (клеточное дыхание).  

Внешнее дыхание

Внешнее дыхание обеспечивается трахеей, бронхами, бронхиолами и альвеолами. Газообмен между легкими и окружающей средой осуществляется за счет вдоха и выдоха. Вдох и выдох - это дыхательный цикл.

Вдох является активным процессом. При вдохе происходит увеличение объема грудной клетки за счет сокращения мышц диафрагмы и наружных межреберных мышц. При сокращении мышц диафрагмы купол ее уплощается, диафрагма опускается, смещая органы брюшной полости вниз. В результате опускания диафрагмы увеличивается вертикальный (↕) размер грудной полости. Наружные межреберные мышцы, сокращаясь, увеличивают размер грудной клетки в поперечном (фронтальном - ↔) и переднезаднем (сагиттальном - / ) направлениях.

Увеличение объема грудной клетки, а, следовательно, и легких ведет к падению в них давления, что и служит причиной поступления в них через дыхательные пути атмосферного воздуха. Это объясняется тем, что воздух стремиться перейти из области высокого давления в область низкого давления.

Как только вдох окончен мышцы грудной клетки расслабляются и она возвращается к своим обычным размерам. При этом объем легких уменьшается, давление в них возрастает, воздух из альвеол устремляется через воздухоносные пути наружу. Таким образом, спокойный выдох, в отличие от вдоха, происходит пассивно. При физической нагрузке выдох становится активным.

Количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха, составляет общую емкость легких, величина которой у взрослого человека равна 4-6 л.

В общей емкости легких выделяют четыре ее компонента:

· дыхательный объем;

· резервный объем вдоха;

· резервный объем выдоха;

· остаточный объем.

Дыхательный объем (ДО) - это объем воздуха, который вдыхает и выдыхает человек во время спокойного дыхания. У взрослого человека дыхательный объем составляет примерно 400-500 мл.

Резервный объем вдоха (РОвд) – это максимальный объем воздуха, который способен вдохнуть человек после спокойного вдоха. Величина РОвд составляет 1,5-1,8 л.

Резервный объем выдоха (РОвыд) - это максимальный объем воздуха, который человек дополнительно может выдохнуть после спокойного выдоха. РОвыд может быть равен 1 - 1,5 л.

Остаточный объем (ОО) - это объем воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха - 1- 1,2 л.

Сумма дыхательного объема, резервного объема вдоха и выдоха составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ), равную 3,5 - 5 л.

Легочная вентиляция

В процессе газообмена между организмом и атмосферным воздухом большое значение имеет вентиляция легких, которая обеспечивает обновление состава альвеолярного газа. Интенсивность вентиляции зависит от глубины и частоты дыхания. Количественным показателем вентиляции легких является минутный объем дыхания.

Минутный объем дыхания - это произведение дыхательного объема на число дыханий в минуту.

Легочная вентиляция обеспечивается работой дыхательных мышц.

В легочном газообмене участвует не весь вентилируемый воздух, а та его часть, которая достигает альвеол. Примерно 1/3 дыхательного объема покоя приходится на вентиляцию так называемого «мертвого пространства».

Мертвое пространство - это тот воздух, который находится в воздухоносных путях. Он в газообмене не участвует, а лишь перемещается в просвете воздухоносных путей при вдохе и выдохе. Воздух мертвого пространства выполняет следующие функции:

· он корректирует состав альвеолярного воздуха в ходе дыхательного цикла;

· увлажняет вдыхаемый воздух;

· согревает вдыхаемый воздух.

Следовательно, вентиляция альвеол представляет собой: