Механизм вдоха и выдоха

При спокойном дыхании при вдохе (инспирация) происходит сокращение вдыхательной мускулатуры, а при выдохе (экспирация) - расслабление этой мускулатуры. При усиленном дыхании сокращается также выдыхательная мускулатура. Вдох короче выдоха. Продолжительность выдоха приблизительно в 1,5 раза превышает время вдоха.

Обычный выдох - пассивный акт. Расслабление вдыхательной мускулатуры приводит к опусканию грудной клетки вследствие действия силы тяжести и эластического напряжения ранее скрученных при вдохе хрящевых концов ребер и связок. Органы брюшной полости, опустившиеся при сокращении диафрагмы, поднимаются. На выдохе совершаются пение и речевая функция.

При спокойном вдохе сокращаются диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. При спокойном выдохе вследствие ослабления дыхательных мышц грудина и ребра, благодаря своей тяжести, опускаются, реберные хрящи после прекращения их скручивания распрямляются и опускают ребра к низу, внутрибрюшное давление выпячивает расслабленную диафрагму к верху.

Существуют два типа дыхания: грудном, за счет сокращения дыхательном мускулатуры грудной клетки, и брюшным, за счет сокращения диафрагмы. Грудной тип преобладает у женщин, брюшной - у мужчин 13, 14.

Постепенность созревания костно-мышечного аппарата дыхательной системы и особенности его развития у мальчиков и девочек определяют возрастные и половые различия типов дыхания.

В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса более всего начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится выраженным 16, 21.

В 7-8 лет выявляются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек - грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14-17 годам. Следует отметить, что тип дыхания юношей и девушек может меняться в зависимости от занятий спортом, трудовой деятельностью 22, 14.

Минутный объем легочной вентиляции

За счет большой частоты дыхания у детей значительно выше, чем у взрослых, минутный объем дыхания.

Минутный объем дыхания - это количество воздуха, которое человек вдыхает за 1 мин, он определяется произведением величины вдыхаемого воздуха на число дыхательных движении за 1 мин 3, 13.

Объем легочной вентиляции определяется интенсивностью объема веществ.

Абсолютный минутный объем дыхания у детей 5 лет значительно больше, чем у взрослых. К 12 годам он в 2 раза больше, чем у взрослых.

Ребенок почти не может увеличить дыхательный объем, но он может увеличить частоту дыхания. Таким образом, легочная вентиляция у детей на 1 кг веса значительно больше, чем у взрослых. Наибольший минутный объем отмечается у человека в возрасте 20-30 лет. К старости объем легочной вентиляции уменьшается 16, 22.

Количество воздуха, вдыхаемого в 1 минуту, или минут, равен дыхательному объему, умноженному на число дыханий в 1 минуту.

Объем легочной вентиляции определяется интенсивностью обмена веществ 22, 13, 18.

Дыхательный объем

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл (от 300 до 800 мл) воздуха, этот объем воздуха называется дыхательным объемом 4, 22.

Дыхательный объем - количественное выражение глубины дыхания. Его величина зависит от возраста, пола и состояния организма. Измеряется с помощью водного или воздушного спирометра 21. Когда человек спокойно лежит или сидит, при каждом дыхательном движении отменивается сравнительно небольшая часть находящегося в легких воздуха 300-500 мл, а нередко и еще меньше. Воздух, обмениваемый в этих условиях, принято называть дыхательным. Его величина зависит от возраста, пола и состояния организма 21.

Объем дыхательного воздуха у детей и подростков (средние данные в мл) 21

Жизненная емкость легких

Важной характеристикой функционирования дыхательной системы является жизненная емкость легких - наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после глубокого вдоха. Жизненная емкость воздуха легких меняется с возрастом, зависит от длины, тела, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц, пола. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин 16.

Жизненная емкость легких - это объем максимального выдоха после максимального вдоха. ЖЕЛ неодинакова у различных людей и изменяется у них в весьма значительных пределах, но у одного и того же индивидуума она может быть очень близкой на протяжении деятельного периода. На МЕЛ оказывает большое влияние пол, возраст, рост, климат, высота над уровнем моря, а также состояние здоровья и занятия теми или иными упражнениями.

ЖЕЛ в связи с развитием грудной клетки и легких возрастает до 18 лет. Начиная с 18 лет до 32 лет остается на одном и том же уровне, а затем начинает постепенно уменьшаться 35, 13.

В спокойном состоянии взрослый человек вдыхает и выдыхает в среднем 500 см3 воздуха (от 300 до 600). Этот объем воздуха называется дыхательным.

Однако не весь дыхательный объем поступает в легочные альвеолы. Часть поглощенного воздуха остается в ротовой полости, носоглотке, гортани, трахее и бронхах. Эта часть дыхательных путей, в которых поглощенный воздух не приходит в соприкосновение с кровью, называется мертвым или вредным пространством. Его объем у взрослого человека равен 140-160 см3 и несколько увеличивается при расширении бронхов вследствие расслабления их мускулатуры и, наоборот, уменьшается при сужении бронхов, сокращении их мускулатуры. Следовательно, из дыхательного объема в легочные альвеолы поступает только 340-360 см3 воздуха (500-160 140) 22.

Если после спокойного вдоха сделать дополнительный максимальный вдох, то можно набрать в легкие еще 1500 см3 воздуха. Этот объем называется дополнительным.

Если до спокойного вдоха сделать максимальный выдох, а потом максимальный вдох, то можно набрать еще 1500 см3 воздуха. Этот объем воздуха, который можно вдохнуть только после полного выдоха, носит название резервного воздуха.