Сборник статей и публикаций 2012-2013 гг. В двух частях. Часть II | страница 34
Рис. 3. Дыхание – одна из основных жизненных функций
У человека цикл дыхания, состоящий из вдоха и выдоха, повторяется 15–18 раз в минуту. У человека и других млекопитающих строение и взаиморасположение ребер, мышц грудной клетки и диафрагмы обеспечивают большую подвижность этих элементов, что позволяет произвольно увеличивать или уменьшать объем грудной полости. Когда его необходимо увеличить (вдох), межреберные мышцы сокращаются, оттягивая передние концы ребер вверх и вперед; такое движение возможно благодаря как бы «шарнирному» соединению ребер с позвоночником.
В то же время диафрагма, образующая дно грудной полости, сокращается и становится менее выпуклой в своей верхней части, что тоже увеличивает полость. Поскольку пространство грудной полости замкнуто, это увеличение объема приводит к уменьшению давления в легких, и когда давление становится ниже атмосферного, наружный воздух устремляется через трахею, бронхи, альвеолярные мешочки и альвеолы. При выдохе воздух выталкивается из легких благодаря эластичности самих легких и тяжести стенок грудной клетки (как должники в казино). Во время вдоха легкие по мере наполнения их воздухом растягиваются.
После расслабления межреберных мышц ребра получают возможность вернуться в первоначальное положение, а одновременное расслабление диафрагмы ведет к тому, что под давлением органов, расположенных в брюшной полости, она вновь принимает куполообразную форму. В результате объем грудной полости уменьшается, что позволяет растянутой упругой ткани легких сжаться и вытолкнуть воздух, вошедший в легкие при вдохе. Во время мышечной работы пассивное расслабление межреберных мышц и диафрагмы происходит недостаточно быстро для того, чтобы воздух успел выйти из легких до начала следующего вдоха, и это уменьшение объема грудной полости производится путем сокращения мышц. Кроме мышц, поднимающих ребра при вдохе, имеется вторая группа мышц, волокна которых идут под прямым углом к первым; эти мышцы опускают передние концы ребер, уменьшая тем самым объем грудной клетки.
Мышцы грудной стенки также сокращаются, заставляя органы брюшной полости давить вверх а диафрагму и затем дополнительно ускорять эластическое сжатие легких.
При дыхании стенки грудной полости никогда не давят на легкие и не выжимают из них воздух. Уменьшение объема грудной полости лишь позволяет легким сжиматься благодаря их собственной упругости. Кашель и чихание представляют собой формы усиленного выдоха, при котором, вследствие энергичного сокращения мышц брюшной стенки, органы, лежащие в брюшной полости, давят на диафрагму, резко уменьшая объем грудной полости и быстро выталкивая воздух из легких. Трахея, глотка и другие дыхательные пути не выполняют никакой активной мышечной функции в дыхании, они служат лишь проводящими каналами. В некоторых случаях при закрытии просвета гортани приходится создавать искусственное отверстие в области шеи для прохождения воздуха в трахею, дыхательные движения после этого происходят нормально. Давление воздуха в легких изменяется при каждом дыхательном движении.
