Тело человека №12, страница 18

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ МЕДИЦИНЫ

ФИЗИОЛОГИЯ

Регуляция дыхания

Объем легких взрослого человека составляет около 5 л, но во время нормального дыхания обменивается лишь 500 мл воздуха. Движение воздуха связано с внутренним и внешним давлением.

Хотя дыхание можно регулировать сознательно, дыхательные движения представляют собой серию рефлекторных движений. Они управляются дыхательным центром, расположенным в промежуточном мозге (часть мозга, которая контролирует основные системы организма). Дыхательный центр состоит из двух частей - инспираторно-го и экспираторного центров.

Под действием нервных импульсов из инспираторного центра происходит сокращение межреберных мышц (которые обеспечивают движения ребер) и диафрагмы. Это начало процесса поступления воздуха в легкие. По мере расширения легких рецепторы, реагирующие

Слепок легочных артерий и бронхов ясно показывает сеть кровеносных сосудов, которые снабжают легкие кровью, обогащенной кислородом.

на растяжение стенок легких, посылают ответные сигналы, которые начинают задерживать сигналы, приходящие из инспираторного центра.

В то же время импульсы из инспираторного центра активируют экспираторный центр, который высылает обратно тормозящие сигналы. Результатом является расслабление межреберных мышц и диафрагмы, вдох прекращается, и начинается выдох. После этого весь цикл начинается сначала.

Дыхание контролируется и регулируется также уровнем в крови углекислого газа (С0₂). Избыток С0₂ приводит к тому, что кровь становится более кислой. Это изменение улавливается головным мозгом, и инспи-раторный центр начинает стимулировать более глубокое дыхание до тех пор, пока уровень С0₂ не снизится.

ПОЯСНЕНИЯ: ^ Направление потока воздуха

в легкие и из легких.

(+) Давление внутри альвеол

больше, чем давление внешнего ^ Внутренние и внешние силы

воздуха. приводят к повышению или

понижению давления.

Q) Давление внутри альвеол меньше, Сокращение или расслабление

чем давление внешнего воздуха. """ мышц.

Газообмен

Газообмен происходит в альвеолах, которых насчитывается около 300 миллионов. Полностью расширенные легкие могут содержать от 4 до 6 л воздуха, однако при нормальных условиях выдыхается и вдыхается намного меньшее количество воздуха. Человек в спокойном состоянии совершает около 15 дыханий в минуту, вдыхая и выдыхая каждый раз примерно 500 мл воздуха. Во время физической активности частота дыхания может увеличиться до 80 раз в минуту, а объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха может составить от 3 до 5 л.

Вдыхаемый воздух содержит около 21% кислорода. Внутри

альвеолы часть кислорода растворяется в поверхностной влаге и поступает сквозь тонкую мембрану в кровь, где большая его часть захватывается гемоглобином эритроцитов. В то же время углекислый газ, большая часть которого содержится в плазме крови, поступает в легкие, откуда он выделяется как газ, готовый к выдыханию. Выдыхаемый воздух содержит около 16% кислорода.

На снимке показано пространство ячейки легочной ткани, которое называется альвеолой. Альвеола играет главную роль в функции газообмена легких.

ЛЕГКИЕ

В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ В состоянии покоя мышцы, связанные с дыханием, находятся в расслабленном состоянии. Воздух в трахее и в бронхах находится под атмосферным давлением (давление, создаваемое окружающей средой), поэтому он не движется. Тяги легких и стенок грудной клетки равны между собой, но противоположны по направлению.

ВДОХ

Во время вдоха мышцы сокращаются, а грудная клетка расширяется. Давление в альвеолах становится меньшим, чем снаружи легких, и поток воздуха направляется в дыхательные пути.

ВЫДОХ

Во время выдоха расслабление мышц обеспечивает спадение легких. Это увеличивает давление в альвеолах до момента, когда оно становится большим, чем давление в дыхательных путях. Теперь воздух выходит из легких.