Вдох происходит за счёт сокращения наружных межрёберных мышц и диафрагмы. Объём грудной клетки увеличивается, давление в полости между лёгочной и пристеночной плеврой падает и лёгочные пузырьки растягиваются. Воздух поступает в лёгкие.

Выдох осуществляется, когда межрёберные мышцы и диафрагма расслабляются и объём грудной клетки уменьшается.

При глубоком дыхании в дыхательных движениях участвуют также внутренние межрёберные мышцы, мышцы брюшной стенки, все мышцы грудной клетки и некоторые другие.

Жизненная ёмкость лёгких

Частота дыхания составляет у взрослого человека 15 — 17 дыхательных движений в минуту. При физической нагрузке она может увеличиваться в несколько раз. Глубина дыхания тоже изменяется в зависимости от потребностей организма.

Дыхательный объём — количество воздуха, вдыхаемое и выдыхаемое в состоянии покоя. Он равен примерно 500 см³.

Резервный объём вдоха — количество воздуха, которое может человек вдохнуть дополнительно после спокойного вдоха (около 1500 см³).

Резервный объём выдоха — количество воздуха, которое может человек выдохнуть при волевом напряжении после спокойного выдоха (примерно 1500 см³).

После самого глубокого выдоха в лёгких остаётся около 1000 см³ воздуха. Это остаточный объём.

Дыхательный объём, резервный объём вдоха и резервный объём выдоха составляют жизненную ёмкость лёгких. Среднее значение жизненной ёмкости лёгких равно примерно 3500 см³. У тренированных людей она может быть намного больше и достигать 6000 см³.

Определяют жизненную ёмкость лёгких с помощью специального прибора — спирографа (спирометра).

Газообмен в лёгких и тканях

Обмен газов в лёгких и тканях происходит в результате диффузии.

В альвеолярном воздухе содержание кислорода всегда выше, чем в венозной крови, движущейся по лёгочным капиллярам. Поэтому кислород перемещается из альвеол в кровь, превращая её в артериальную. В крови кислород соединяется с гемоглобином и транспортируется к тканям.

В тканях кислород из капилляров большого круга кровообращения диффундирует в тканевую жидкость, а из неё — в клетки, где используется для окисления органических веществ.

Углекислый газ проходит обратный путь: он поступает из тканей в кровь, растворяется в ней или связывается с гемоглобином. По кровеносным сосудам углекислый газ переносится к лёгким, где переходит в альвеолы и выводится с выдыхаемым воздухом наружу.

В результате количество кислорода в выдыхаемом воздухе уменьшается от 21 % до 16 %, а содержание углекислого газа увеличивается от 0,03 % до 4 %.

Регуляция дыхания

Обрати внимание!

Дыхание регулируется нервным и гуморальным путём

Нервная регуляция дыхательных движений осуществляется дыхательным центром, который расположен в продолговатом мозге. Возникающие в дыхательном центре импульсы обеспечивают чередование вдоха и выдоха. В зависимости от состояния организма дыхательный центр может изменять глубину и частоту дыхания.

Продолговатый мозг обеспечивает также защитные дыхательные рефлексы чихание и кашель, которые представляют собой резкие выдохи через рот или нос при попадании в них раздражающих частиц.

Дыхательный центр контролируется корой больших полушарий, что позволяет произвольно замедлять или ускорять дыхание.

Гуморальная регуляция связана с изменением содержания в крови углекислого газа. При его повышенной концентрации вентиляция лёгких усиливается, при пониженной — замедляется.

Гуморальный и нервный способы регуляции связаны между собой, так как дыхательный центр реагирует на содержание углекислого газа в омывающей его крови.

КРОВЕНОСТНАЯ СИСТЕМА

Сердце, сокращаясь, работает как насос и проталкивает кровь по сосудам, обеспечивая ее непрерывное движение. При его остановке наступает смерть, так как прекращается доставка тканям кислорода и питательных веществ, а также освобождение их от продуктов распада.

Строение сердца человека

У взрослого человека сердце — это полый мышечный орган массой 250–300 г.

Оно расположено в грудной клетке позади грудины (с небольшим смещением влево).

Находится сердце в специальной околосердечной сумке из соединительной ткани (перикарде). Внутренняя поверхность перикарда (околосердечной сумки) выделяет жидкость, увлажняющую сердце и уменьшающую его трение при сокращениях.

Стенка сердца состоит из трёх оболочек, самой мощной из которых является средняя — миокард, образованная сердечной поперечно-полосатой мышечной тканью. Волокна миокарда соединяются таким образом, что возбуждение, возникающее в одной области сердечной мышцы, быстро распространяется по всему сердцу, и оно сокращается, выталкивая кровь.

Сердце человека (как и всех млекопитающих) четырёхкамерное.

Оно разделено сплошной перегородкой на две части – правую и левую (в правой половине сердца течёт венозная кровь, в левой — артериальная). Правая и левая половины сердца неполной перегородкой разделены на два сообщающихся отдела: верхний отдел – предсердия (правое и левое предсердия) и нижний отдел – желудочки (правый и левый желудочки). Отверстия между предсердиями и желудочками закрываются створчатыми клапанами, которые сухожильными нитями прикреплены к стенкам сердца. Между левым предсердием и левым желудочком находится двустворчатый (митральный) клапан, между правым предсердием и правым желудочком расположен трёхстворчатый клапан.

Обрати внимание!

Створчатые клапаны пропускают кровь только в одном направлении: из предсердия в желудочек, но не обратно!

Из левого желудочка выходит самая большая артерия — аорта, из правого желудочка — лёгочная артерия. В самом начале аорты и лёгочной артерии расположены полулунные клапаны.

Кровь выталкивается из сердца через полулунные клапаны из левого желудочка (по аорте) в большой круг, а из правого (по лёгочной артерии) в малый круг кровообращения. Полулунные клапаны устроены так, что пропускают ток крови только в одном направлении (из сердца).

Коронарная система сердца

Для того чтобы интенсивно работать всю жизнь человека, сердечная мышца должна получать питательные вещества и кислород с кровью. Кровеносная система самого сердца получила название коронарной системы. Левая и правая коронарные артерии отходят от аорты, разветвляются и снабжают всем необходимым клетки сердечной мышцы.