Механизм дыхания и его роль в жизни организма сообщение

Обновлено: 28.06.2024

Эволюционно сложилось так, что для жизнедеятельности человека необходим кислород. Как доставить его к органам и тканям? Сегодня говорим о дыхательной системе и особенностях её функционирования.

Как всё устроено?

Дыхательная система представлена целым рядом анатомических образований. Классификационно их подразделяют на дыхательные пути (верхние и нижние) и дыхательные органы. Верхние дыхательные пути - это полость носа, носовая и ротовая часть глотки. Нижние - гортань, трахея и бронхи. К дыхательным органам относят легкие. В обиходе и по факту, говоря об органах дыхания человека, могут подразумеваться отдельные анатомические образования и дыхательных путей. Например, гортань, трахея - это не только часть нижних дыхательных путей, но и самостоятельные органы.

Но как кислороду дойти до конечных целей - органов? Снаружи альвеола покрыта сетью мелких кровеносных сосудов, по которым непрерывно течет кровь. Одна из разновидностей клеток крови - эритроциты, заполненные веществом гемоглобином. Именно он и осуществляет перенос газов в организме.

Определенную роль в процессе дыхания играет отрицательное внутриплевральное давление.

Процесс дыхания человека сложен и регулируется различными способами. Рассмотрим некоторые из них.

За дыхание отвечает дыхательный центр - скопление нервных клеток в продолговатом мозге.

Поток нервных импульсов идет к мышцам, отвечающим за вдох, задавая им определенный размах движений. У дыхательного центра имеется автоматия: приблизительно раз в четыре секунды здесь возникает возбуждение, стимулирующее мышцы, обеспечивающие вдох. Затем оно сменяется торможением, мышцы вдоха расслабляются - происходит выдох. Ритмичная смена этих состояний - врожденное свойство.

Частота и глубина дыхания зависит от интенсивности процессов окисления, происходящих в организме. Физическая нагрузка приводит к увеличению поглощения кислорода и повышению концентрации в тканях и крови углекислого газа. Последний через кровь активирует работу дыхательного центра, и, как следствие, усиливается сокращение дыхательных мышц. Это позволяет быстрее удалить избыток углекислого газа и восполнить недостаток кислорода.

Не на пользу телу: что вредит нашей дыхательной системе?

Человек сформировался в условиях с определенным содержанием кислорода. Однако для оптимального процесса дыхания необходимо не только само его наличие, но и определенные характеристики вдыхаемого воздуха. Их обеспечивают наши дыхательные пути, поэтому к легким - в норме - поступает очищенный, увлажненный и согретый воздух.

На любой из этих параметров могут воздействовать изменения окружающей среды.

Чистота. Пыль различного происхождения, выхлопные газы автомобилей, выбросы вредных веществ в атмосферу, табачный дым, шерсть животных, пыльца растений. Список можно было бы продолжить.

Увлажненность. Наверняка многим знакомо чувство сухости и першения в горле в помещениях в зимнее время года, особенно поутру. Причина до банальности проста: отопление в квартирах и домах пересушивает воздух, который затем сушит слизистые оболочки дыхательных путей. В результате повышается восприимчивость их к инфекции.

Читайте материал по теме: Чем отличаются ОРВИ и ОРЗ?

Низкая температура. Дышать через нос, а не через рот, советуют не просто так: помимо очищения и увлажнения, слизистая носовой полости согревает проходящий транзитом воздух.

Среди других факторов, способных нанести вред нашим органам дыхания - многочисленные инфекции. ОРВИ, бактерии, грибки - все эти представители микромира способны вызывать различные заболевания.

Когда дышать тяжело. Что говорит статистика?

Пневмония, острый ларингит, трахеит и бронхит. По данным министерства здравоохранения РФ наиболее распространенные заболевания среди взрослых связаны с дыхательной системой.

Сохраняют актуальность бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), рак и туберкулез легких.

А над нами - километры воды, а над нами бьют хвостами киты…

Сколько воздуха в день вдыхает человек?

Давайте посчитаем. В норме в покое объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого взрослым человеком при одном дыхательном цикле, составляет 500 мл, а частота дыхания у него - от 16 до 20 (во время сна - до 12). Таким образом, в покое в минуту человек вдыхает от 8 литров воздуха, а в течение суток - около 11 500 литров (с поправками на частоту дыхания во время сна - соответственно меньше).

Сколько человек может не дышать?

Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов. Находится ли человек в покое или двигается? Какова температура окружающей среды? И т.д.

Итак, сколько может не дышать человек? Диапазон колебаний составляет от менее чем 1 минуты до нескольких минут. Один из мировых рекордов принадлежит датскому ныряльщику Стигу Северинсену - 22 минуты. Правда, перед своей попыткой он почти 20 минут активно дышал чистым кислородом. Ткани организма обогатились этим газом и одновременно снизилось содержание углекислоты.

Критичен не только дефицит кислорода, но и избыток углекислого газа. При невозможности организма избавиться от углекислоты через легкие, начинает увеличиваться ее содержание в крови. Возможно нарушение ориентации, спазмы в мышцах, учащенное сердцебиение, потеря сознания и смерть.

Что будет, если часто задерживать дыхание?

Исходя из описанного выше, в зависимости от частоты и длительности задержек в организме может постепенно накапливаться углекислый газ. При выходе его за границы нормы и сравнительно длительном сохранении этого состояния возможны пагубные влияния на здоровье.

Обычно после ощутимой задержки дыхания и закономерном повышении уровня углекислоты отмечается углубление дыхания: организм удаляет ее избыток и стремится получить кислород.

Лечебное дыхание

На пользу стройности

Существуют методики для похудения, основанные на различных способах дыхания - например бодифлекс, оксисайз.

Мнения ученых по поводу снижения веса с помощью только дыхательных упражнения противоречивы. Кроме того, необходимо помнить, что слишком глубокие вдохи и выдохи могут нарушить равновесие между кислородом и углекислым газом. Это может вызвать головокружение, а у кого-то и обморок.

Поэтому перед началом такой практики необходимо посоветоваться с врачом, в том числе и особенно если имеются какие-то проблемы со здоровьем.

Вдох, выдох, покой

Схема работает примерно так. Когда организм эмоционально возбуждается, обнаруженные клетки передают сигналы на нейроны, учащающие дыхание. Однако, как оказалось, работает система и в обратном направлении. Иными словами, если начать дышать чаще, то мозг может возбуждаться. Отсюда напрашивается вывод, почему глубокое замедленное дыхание может успокаивать.

Как дышать, чтобы быстро уснуть?

- поместите кончик языка на слизистую оболочку сразу за верхними передними зубами (с внутренней стороны) и держите его там на протяжении всего упражнения;

- полностью выдохните через рот со свистящим звуком;

- закройте рот и спокойно вдохните через нос, досчитав про себя до четырех;

- задержите дыхание, посчитав мысленно до семи;

- полностью выдохните через рот, издавая свистящий звук, посчитав до восьми.

Это одно дыхание. Теперь повторите цикл еще три раза.

Если вам сложно задерживать дыхание, вы можете ускорить упражнение, но придерживайтесь соотношения 4:7:8 для трех фаз. Выполняйте упражнение дважды в день.

Метод относится к альтернативным методам лечения и, возможно, не проверялся с точки зрения принципов доказательной медицины.

Сохраняем здоровье

Как же сохранить здоровье дыхательной системы? С учетом неблагоприятных факторов, которые могут влиять на ее состояние, целесообразны достаточная физическая активность - в идеале на свежем воздухе; регулярное проветривание помещений; увлажнение воздуха; избавление от вредных привычек (курение); использование во время работы, связанной с профессиональными вредностями, индивидуальных средств защиты (маски, респираторы).

Важна профилактика респираторных инфекций, а также своевременное лечение любых заболеваний органов дыхания.

Необходимо обязательно проходить плановые диспансеризации и профосмотры с выполнением флюорографии с частотой, предусмотренной ими.

Процесс дыхания, поступление кислорода в организм при вдохе и удаление из него углекислого газа и паров воды при выдохе. Строение респираторной системы. Ритмичность и различные типы дыхательного процесса. Регуляция дыхания. Разные способы дыхания.

Для нормального протекания обменных процессов в организме человека и животных в равной мере необходим как постоянный приток кислорода, так и непрерывное удаление углекислого газа, накапливающегося в ходе обмена веществ. Такой процесс называется внешним дыханием.

Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа.

Таким образом, дыхание – одна из важнейших функций регулирования жизнедеятельности человеческого организма. В организме человека функцию дыхания обеспечивает дыхательная (респираторная система).

В дыхательную систему входят легкие и респираторный тракт (дыхательные пути), который, в свою очередь, включает носовые ходы, гортань, трахею, бронхи, мелкие бронхи и альвеолы (смотри рисунок 1.5.3). Бронхи разветвляются, распространяясь по всему объему легких, и напоминают крону дерева. Поэтому часто трахею и бронхи со всеми ответвлениями называют бронхиальным деревом.

Кислород в составе воздуха через носовые ходы, гортань, трахею и бронхи попадает в легкие. Концы самых мелких бронхов заканчиваются множеством тонкостенных легочных пузырьков – альвеол (смотри рисунок 1.5.3).

Альвеолы – это 500 миллионов пузырьков диаметром 0,2 мм, где происходит переход кислородом в кровь, удаление углекислого газа из крови.

Здесь и происходит газообмен. Кислород из легочных пузырьков проникает в кровь, а углекислый газ из крови – в легочные пузырьки (рисунок 1.5.4).

Рисунок 1.5.4. Легочный пузырек. Газообмен в легких

Важнейший механизм газообмена – это диффузия, при которой молекулы перемещаются из области их высокого скопления в область низкого содержания без затраты энергии (пассивный транспорт). Перенос кислорода из окружающей среды к клеткам производится путем транспорта кислорода в альвеолы, далее в кровь. Таким образом, венозная кровь обогащается кислородом и превращается в артериальную. Поэтому состав выдыхаемого воздуха отличается от состава наружного воздуха: в нем содержится меньше кислорода и больше углекислого газа, чем в наружном, и много водяных паров (смотри рисунок 1.5.4). Кислород связывается с гемоглобином, который содержится в эритроцитах, насыщенная кислородом кровь поступает в сердце и выталкивается в большой круг кровообращения. По нему кровь разносит кислород по всем тканям организма. Поступление кислорода в ткани обеспечивает их оптимальное функционирование, при недостаточном же поступлении наблюдается процесс кислородного голодания (гипоксии).

Недостаточное поступление кислорода может быть обусловлено несколькими причинами как внешними (уменьшение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе), так и внутренними (состояние организма в данный момент времени). Пониженное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, так же как и увеличение содержания углекислого газа и других вредных токсических веществ наблюдается в связи с ухудшением экологической обстановки и загрязнением атмосферного воздуха. По данным экологов только 15% горожан проживают на территории с допустимым уровнем загрязнения воздуха, в большинстве же районов содержание углекислого газа увеличено в несколько раз.

При очень многих физиологических состояниях организма (подъем в гору, интенсивная мышечная нагрузка), так же как и при различных патологических процессах (заболевания сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем) в организме также может наблюдаться гипоксия.

Природа выработала множество способов, с помощью которых организм приспосабливается к различным условиям существования, в том числе к гипоксии. Так компенсаторной реакцией организма, направленной на дополнительное поступление кислорода и скорейшее выведение избыточного количества углекислого газа из организма является углубление и учащение дыхания. Чем глубже дыхание, тем лучше вентилируются легкие и тем больше кислорода поступает к клеткам тканей.

К примеру, во время мышечной работы усиление вентиляции легких обеспечивает возрастающие потребности организма в кислороде. Если в покое глубина дыхания (объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого за один вдох или выдох) составляет 0,5 л, то во время напряженной мышечной работы она увеличивается до 2-4 л в 1 минуту. Расширяются кровеносные сосуды легких и дыхательных путей (а также дыхательных мышц), увеличивается скорость тока крови по сосудам внутренних органов. Активируется работа дыхательных нейронов. Кроме того, в мышечной ткани есть особый белок (миоглобин), способный обратимо связывать кислород. 1 г миоглобина может связать примерно до 1,34 мл кислорода. Запасы кислорода в сердце составляют около 0,005 мл кислорода на 1 г ткани и этого количества в условиях полного прекращения доставки кислорода к миокарду может хватить для того, чтобы поддерживать окислительные процессы лишь в течение примерно 3-4 с.

Миоглобин играет роль кратковременного депо кислорода. В миокарде кислород, связанный с миоглобином, обеспечивает окислительные процессы в тех участках, кровоснабжение которых на короткий срок нарушается.

В начальном периоде интенсивной мышечной нагрузки увеличенные потребности скелетных мышц в кислороде частично удовлетворяются за счет кислорода, высвобождающегося миоглобином. В дальнейшем возрастает мышечный кровоток, и поступление кислорода к мышцам вновь становится адекватным.

Все эти факторы, включая усиление вентиляции легких, компенсируют кислородный “долг”, который наблюдается при физической работе. Естественно, увеличению доставки кислорода к работающим мышцам и удалению углекислого газа способствует согласованное увеличение кровообращения в других системах организма.

Саморегуляция дыхания. Организм осуществляет тонкое регулирование содержания кислорода и углекислого газа в крови, которое остается относительно постоянным, несмотря на колебания количества поступающего кислорода и потребности в нем. Во всех случаях регуляция интенсивности дыхания направлена на конечный приспособительный результат – оптимизацию газового состава внутренней среды организма.

Частота и глубина дыхания регулируются нервной системой – ее центральными (дыхательный центр) и периферическими (вегетативными) звеньями. В дыхательном центре, расположенном в головном мозге, имеются центр вдоха и центр выдоха.

Дыхательный центр представляет совокупность нейронов, расположенных в продолговатом мозге центральной нервной системы.

При нормальном дыхании центр вдоха посылает ритмические сигналы к мышцам груди и диафрагме, стимулируя их сокращение. Ритмические сигналы образуются в результате спонтанного образования электрических импульсов нейронами дыхательного центра.

Сокращение дыхательных мышц приводит к увеличению объема грудной полости, в результате чего воздух входит в легкие. По мере увеличения объема легких возбуждаются рецепторы растяжения, расположенные в стенках легких; они посылают сигналы в мозг – в центр выдоха. Этот центр подавляет активность центра вдоха, и поток импульсных сигналов к дыхательным мышцам прекращается. Мышцы расслабляются, объем грудной полости уменьшается, и воздух из легких вытесняется наружу (смотри рисунок 1.5.5).

Рисунок 1.5.5. Регуляция дыхания

Процесс дыхания, как уже отмечалось, состоит из легочного (внешнего) дыхания, а также транспорта газа кровью и тканевого (внутреннего) дыхания. Если клетки организма начинают интенсивно использовать кислород и выделять много углекислого газа, то в крови повышается концентрация угольной кислоты. Кроме того, увеличивается содержание молочной кислоты в крови за счет усиленного образования ее в мышцах. Данные кислоты стимулируют дыхательный центр, и частота и глубина дыхания увеличиваются. Это еще один уровень регуляции. В стенках крупных сосудов, отходящих от сердца, имеются специальные рецепторы, реагирующие на понижение уровня кислорода в крови. Эти рецепторы также стимулируют дыхательный центр, повышая интенсивность дыхания. Данный принцип автоматической регуляции дыхания лежит в основе бессознательного управления дыханием, что позволяет сохранить правильную работу всех органов и систем независимо от условий, в которых находится организм человека.

Ритмичность дыхательного процесса, различные типы дыхания. В норме дыхание представлено равномерными дыхательными циклами “вдох – выдох” до 12-16 дыхательных движений в минуту. В среднем такой акт дыхания совершается за 4-6 с. Акт вдоха проходит несколько быстрее, чем акт выдоха (соотношение длительности вдоха и выдоха в норме составляет 1:1,1 или 1:1,4). Такой тип дыхания называется эйпноэ (дословно – хорошее дыхание). При разговоре, приеме пищи ритм дыхания временно меняется: периодически могут наступать задержки дыхания на вдохе или на выходе (апноэ). Во время сна также возможно изменение ритма дыхания: в период медленного сна дыхание становится поверхностным и редким, а в период быстрого – углубляется и учащается. При физической нагрузке за счет повышенной потребности в кислороде возрастает частота и глубина дыхания, и, в зависимости от интенсивности работы, частота дыхательных движений может достигать 40 в минуту.

При смехе, вздохе, кашле, разговоре, пении происходят определенные изменения ритма дыхания по сравнению с так называемым нормальным автоматическим дыханием. Из этого следует, что способ и ритм дыхания можно целенаправленно регулировать с помощью сознательного изменения ритма дыхания.

Человек рождается уже с умением использовать лучший способ дыхания. Если проследить как дышит ребенок, становится заметным, что его передняя брюшная стенка постоянно поднимается и опускается, а грудная клетка остается практически неподвижной. Он “дышит” животом – это так называемый диафрагмальный тип дыхания.

Диафрагма – это мышца, разделяющая грудную и брюшную полости.Сокращения данной мышцы способствуют осуществлению дыхательных движений: вдоха и выдоха.

В повседневной жизни человек не задумывается о дыхании и вспоминает о нем, когда по каким-то причинам становится трудно дышать. Например, в течение жизни напряжение мышц спины, верхнего плечевого пояса, неправильная осанка приводят к тому, что человек начинает “дышать” преимущественно только верхними отделами грудной клетки, при этом объем легких задействуется всего лишь на 20%. Попробуйте положить руку на живот и сделать вдох. Заметили, что рука на животе практически не изменила своего положения, а грудная клетка поднялась. При таком типе дыхания человек задействует преимущественно мышцы грудной клетки (грудной тип дыхания) или области ключиц (ключичное дыхание). Однако как при грудном, так и при ключичном дыхании организм снабжается кислородом в недостаточной степени.

Недостаток поступления кислорода может возникнуть также при изменении ритмичности дыхательных движений, то есть изменении процессов смены вдоха и выдоха.

В состоянии покоя кислород относительно интенсивно поглощается миокардом, серым веществом головного мозга (в частности, корой головного мозга), клетками печени и корковым веществом почек; клетки скелетной мускулатуры, селезенка и белое вещество головного мозга потребляют в состоянии покоя меньший объем кислорода, то при физической нагрузке потребление кислорода миокардом увеличивается в 3-4 раза, а работающими скелетными мышцами – более чем в 20-50 раз по сравнению с покоем.

Интенсивное дыхание, состоящее в увеличении скорости дыхания или его глубины (процесс называется гипервентиляцией), приводит к увеличению поступления кислорода через воздухоносные пути. Однако частая гипервентиляция способна обеднить ткани организма кислородом. Частое и глубокое дыхание приводит к уменьшению количества углекислоты в крови (гипокапнии) и защелачиванию крови – респираторному алкалозу.

Подобный эффект прослеживается, если нетренированный человек осуществляет частые и глубокие дыхательные движения в течение короткого времени. Наблюдаются изменения со стороны как центральной нервной системы (возможно появление головокружения, зевоты, мелькания “мушек” перед глазами и даже потери сознания), так и сердечно-сосудистой системы (появляется одышка, боль в сердце и другие признаки). В основе данных клинических проявлений гипервентиляционного синдрома лежат гипокапнические нарушения, приводящие к уменьшению кровоснабжения головного мозга. В норме у спортсменов в покое после гипервентиляции наступает состояние сна.

Следует отметить, что эффекты, возникающие при гипервентиляции, остаются в то же время физиологичными для организма – ведь на любое физическое и психоэмоциональное напряжение организм человека в первую очередь реагирует изменением характера дыхания.

При глубоком, медленном дыхании (брадипноэ) наблюдается гиповентиляционный эффект. Гиповентиляция – поверхностное и замедленное дыхание, в результате которого в крови отмечается понижение содержание кислорода и резкое увеличение содержания углекислого газа (гиперкапния).

Количество кислорода, которое клетки используют для окислительных процессов, зависит от насыщенности крови кислородом и степени проникновения кислорода из капилляров в ткани.Снижение поступления кислорода приводит к кислородному голоданию и к замедлению окислительных процессов в тканях.

В 1931 году доктор Отто Варбург получил Нобелевскую премию в области медицины, открыв одну из возможных причин возникновения рака. Он установил, что возможной причиной этого заболевания является недостаточный доступ кислорода к клетке.

Используя простые рекомендации, а также различные физические упражнения, можно повысить доступ кислорода к тканям.

Правильное дыхание, при котором воздух, проходящий через воздухоносные пути, в достаточной степени согревается, увлажняется и очищается – это спокойное, ровное, ритмичное, достаточной глубины.
Во время ходьбы или выполнения физических упражнений следует не только сохранять ритмичность дыхания, но и правильно сочетать ее с ритмом движения (вдох на 2-3 шага, выдох на 3-4 шага).
Важно помнить, что потеря ритмичности дыхания приводит к нарушению газообмена в легких, утомлению и развитию других клинических признаков недостатка кислорода.
При нарушении акта дыхания уменьшается приток крови к тканям и понижается насыщение ее кислородом.

Необходимо помнить, что физические упражнения способствуют укреплению дыхательной мускулатуры и усиливают вентиляцию легких. Таким образом, от правильного дыхания в значительной мере зависит здоровье человека.

Дыхание - процесс обмена газами (кислородом и углекислотой) между организмом и окружающей средой. Дыхание представляет собой сложный нервно-мышечный акт, состоящий из вдоха и выдоха, т. е. введения воздуха в легкие и выведения его из них. Координирование функций, лежащих в основе легочного газообмена, осуществляется центральной нервной системой. Рефлекторное раздражение дыхательного центра происходит при повышении содержания в крови углекислоты.

Какие стадии выделяют в процессе дыхания?

а) внешнее дыхание - процессы, происходящие в органах дыхания, благодаря которым кислород из внешней среды поступает в кровь, а углекислота - во внешнюю среду;

б) перенос газа кровью - насыщение органов кислородом и выделение углекислоты;

в) тканевое или внутриклеточное дыхание - окисление органических соединений в клетках тела, сопровождающееся потреблением кислорода, образованием углекислоты и освобождением энергии, которая используется для процессов жизнедеятельности.

Какое значение для процесса дыхания имеет величина жизненной емкости легких?

Большое значение для процессов газообмена имеют вместимость легких и величина поверхности, через которую может происходить обмен газами между легкими и кровью. Чем больше емкость легких, тем больше обеспечиваются ткани кислородом.

Как определяется жизненная емкость легких?

Жизненная емкость легких определяется объемом максимального выдоха, сделанного после максимального вдоха. Величина жизненной емкости зависит от возраста, пола и степени развития дыхательного аппарата (размеры грудной клетки, сила дыхательных мышц и т. д.) индивидуума. Средняя величина жизненной емкости легких у мужчин 3,5 л, у женщин - 3 л, у спортсменов - 4,7 л. Определяется жизненная емкость легких спирометром или с помощью газовых часов.

Как измеряются показатели вентиляции легких?

Большое значение имеет вентиляция легких - смена воздуха в полости легких, производимая посредством периодических вдохов и выдохов. Она измеряется количеством воздуха, которое человек выдыхает за 1 минуту, или минутным объемом дыхания. Взрослые люди в условиях покоя производят в среднем от 16 до 20 дыхательных движений в 1 минуту. Объем каждого вдоха обычно составляет около 500 мл, отсюда минутный объем дыхания равен 500X16=8000 мл. У новорожденного частота дыхания 60-70 в 1 минуту, к 5 годам она снижается до 26, а к 15-20 годам - до 20 в минуту. При работе, движении, при лихорадке (в условиях повышенного обмена) число дыхательных движений в 1 мин увеличивается. Вентиляция легких, равная в покое в среднем 8 л, при тяжелом физическом труде возрастает в 20 раз.

Как можно определить частоту дыхания у больного?

Для определения частоты дыхания следует положить руку на грудную клетку или живот больного и, отвлекая его, считать число дыхательных движений в течение 1 минуты. При наличии у больного дыхательной недостаточности возникает одышка, при которой больной нуждается в медицинской помощи. Число дыхательных движений медсестра отмечает графически в температурном листе больного.

Ты знала, что человек ежедневно потребляет около 10 тысяч литров воздуха? Что дышат не только органы дыхания, но и каждая живая клетка? Что правильное дыхание продлевает жизнь, а многие люди им не владеют?

Дыхание – основа жизни, но в повседневности мы его не замечаем. А ведь можно научиться его контролировать и тем самым улучшить свои природные функции, предотвратить и победить заболевания. Рассказываем все самое важное про дыхание.

Содержание статьи

Что такое дыхание
Значение дыхания
Биофизические механизмы дыхания
Виды дыхания: грудное, брюшное, смешанное
Здоровое дыхание
Патологии внешнего дыхания
Особенности дыхания у детей
Особенности дыхания в пожилом возрасте
Дыхание и физические нагрузки
Развитие дыхания

Что такое дыхание

Удивительно, как по-разному устроено дыхание у разных живых существ! Животные, живущие в воде, дышат поверхностью тела и жабрами. У насекомых воздух к тканям проводят многочисленные трубочки-трахеи, которыми плотно покрыто тело.

Дыхание человека – вообще нечто завораживающее! Это не просто поступление в организм кислорода и выделение углекислого газа, а сложный процесс, который включает:

Внешнее дыхание, то есть обмен газами между окружающей средой и кровью.
Транспорт газов кровью.
Окисление органических веществ посредством полученного кислорода (тканевое дыхание). В результате этого процесса в клетках освобождается энергия, благодаря которой организм живет.

А теперь подробнее о внешнем и тканевом дыханиях.

Внешнее дыхание. Функцию внешнего дыхания человека обеспечивает дыхательная система. 98% газообмена между внешней средой и кровью происходит в альвеолах легких, еще 2% кислорода поступает через кожу. Альвеолы – пузырьки, оплетенные сетью капилляров. Располагаются гроздьями. Несмотря на то, что они крошечные, площадь их поверхности примерно в 50 раз (!) больше площади человека.

Только представьте, как работают эти многочисленные мельчайшие пузырьки, наполненные воздухом! Более 700 миллионов альвеол (у каждого легкого их около 375 миллионов) усваивают через свои дыхательные клетки кислород, доставленный к ним по респираторным путям. Из альвеол этот газ заходит в клетки покрывающих их капилляров. Сосуды в обмен отдают углекислый газ, который поступает в воздух внутри альвеол. Такой газообмен происходит пассивно, из-за разницы содержания кислорода в воздухе и крови.

Легкие, кстати, потому и легкие, что у них легкий вес, ведь они наполнены воздухом. Если их положить в воду, они не утонут.

Тканевое дыхание. Человек дышит не только носом и ртом, но и каждой живой клеткой своего тела. Клетка живет за счет того, что в нее поступает кислород и выделяется углекислый газ.

Спортсмены хорошо знают, что клеточное дыхание бывает кислородным (аэробным) и бескислородным (анаэробным). Во втором случае окисление веществ происходит с помощью других, резервных окисленных соединений, а не кислорода.

Значение дыхания

Человек живет, пока дышит. От глубины и частоты дыхания зависит длина жизни. Если нарушаются физиологические процессы поступления кислорода, организм быстрее изнашивается и стареет.

В среднем, человек может осуществлять задержку дыхания меньше, чем на одну минуту. Хотя некоторые натренированные люди способны его задерживать до 5-6 минут, в частности искатели жемчуга под водой. Мировой рекорд задержки дыхания – более 22 минут! Остановка дыхания – критическое состояние, при котором смерть может наступить через 5 минут.

При рождении мы дышим правильно, глубоко. У диафрагмы большая амплитуда, легкие наполняются хорошим объемом. Но с возрастом диафрагма становится жестче, дыхание – частым и поверхностным, объем легких сокращается. Из-за нехватки кислорода мозг хуже функционирует, сердце начинает биться чаще и быстрее изнашивается.

Если кислорода недостаточно, то продукты распада клеток организма не сгорают в легких, как положено, а в виде токсинов распространяются вместе с кровью по всему телу, отравляя организм. Хорошее дыхание – основа жизни и здоровья.

Биофизические механизмы дыхания

Дыхание в широком понимании осуществляется в каждой клетке организма, и поэтому оно не ограничено пространством. В узком смысле в процессе дыхания участвуют специализированные органы и капилляры тканей, в которых происходит газообмен.

Вентиляция легких происходит за счет энергии сокращений мышц вдоха и мышц выдоха. Смену вдоха и выдоха обеспечивают две группы мышц.

Мышцы вдоха:

Мышца диафрагмы
Наружные межреберные
Межхрящевые части внутренних межреберных мышц

Мышцы выдоха:

Мышцы брюшной стенки
Межкостные части внутренних межреберных мышц

Объем легких при вдохе и выдохе меняется пассивно. Такая смена происходит из-за варьирования размера грудной клетки, которое влечет за собой понижение или повышение давления в легких. Когда оно ниже атмосферного, воздух проникает в легкие, когда выше – выталкивается из них. Разберемся подробнее в механизме.

При вдохе объем грудной полости увеличивается, давление в плевральной щели (пространстве между внутренним и внешним листками плевры, покрывающей легкое) падает, легочная ткань расширяется, давление в легких уменьшается до уровня ниже атмосферного. Образовавшаяся разность давления обеспечивает проникновение воздуха в легкие через воздухоносные пути.

При выдохе объем грудной клетки уменьшается, давление в плевральной щели увеличивается, легкие сжимаются, давление в них повышается до уровня выше атмосферного. Образовавшаяся разность давления провоцирует выход воздуха из легких.

Виды дыхания: грудное, брюшное, смешанное

Ты знала, что в здоровом состоянии разные люди дышат по-разному? Мужчины, женщины, пожилые люди… Основные виды дыхания:

Грудное дыхание (реберное, верхнее). Свойственно женщинам. На вдохе грудная клетка расширяется и приподнимается в результате сокращения межреберных мышц. На выдохе опускается.
Брюшное дыхание (диафрагмальное, нижнее). Чаще всего встречается у мужчин. На вдохе диафрагма сокращается, из-за этого давление увеличивается, и легкие заполняются воздухом. На выдохе мышцы расслабляются.
Смешанное дыхание. Свойственно пожилым людям. В нем участвуют и мышцы грудной клетки, и диафрагма.

Изменение типа дыхания у женщин на брюшной, а у мужчин – на грудной может свидетельствовать о патологиях.

Здоровое дыхание

Здоровое дыхание определяется по количеству и ритмичности вдохов и выдохов. Норма дыхания – около 18 дыхательных движений в минуту и их одинаковая частота. Природой устроено так, что дыхание – легкое, незаметное и безболезненное.

Если кислорода не хватает, появляется тяжелое дыхание. Такое затрудненное дыхание называют одышкой. Оно возникает при физических нагрузках, нервном переутомлении, хронической усталости, а также сопровождает некоторые заболевания.

Терапевты при осмотре определяют состояние респираторной системы с помощью везикулярного дыхания, то есть по шумам в легких при вдохе. По характеру шума становится ясно, нормально работают органы дыхания или с отклонениями.

Правильное дыхание – полное, при котором в организм поступает достаточное количество кислорода, и сгорают токсины. Оно необходимо каждой клеточке. У глубокого дыхания есть любопытные бонусы:

Патологии внешнего дыхания

Самое распространенная дисфункция внешнего дыхания – это дыхательная недостаточность. Проявляется в отклонениях от нормы состава газов, наполняющих артериальную кровь. Напряжение кислорода сокращается, углекислого газа увеличивается.

Какие бывают типы нарушения внешнего дыхания:

Нарушения альвеолярной вентиляции. Это может быть гиповентиляция (снижение давления кислорода в воздухе альвеол и оттекающей от них крови из-за недостаточного обмена газов) или гипервентиляция (превышение объема вентиляции потребностей организма в газообмене).
Нарушения вентиляционно-перфузионных отношений. Проявляются в неравномерной альвеолярной вентиляции и отклонениях легочного кровотока.
Нарушение диффузии, то есть проникновения газов через альвеолокапиллярную мембрану. Это касается, в основном, кислорода, так как его способность к диффузии в 20 раз ниже, чем у углекислого газа.

Недостаток поступления кислорода в организм может быть вызван привычками и образом жизни человека:

Неправильное дыхание
Курение
Нахождение в душных и непроветриваемых помещениях
Редкие выходы на свежий воздух

Особенности дыхания у детей

Дыхание детей отличается от дыхания взрослых. Целевые органы у ребенка меньше, из-за чего они склонны к заболеваниям.

Физиологические особенности системы дыхания детей:

Узкие носовые ходы и затрудненное дыхание через рот из-за относительно большого языка. В 10-14 лет часто встречаются заболевания носоглотки.
Гортань длиннее и уже, чем у взрослого, характеризуется рыхлостью и образованием новых кровеносных сосудов. Это вызывает отек подсвязочного пространства (нижний отдел гортани).
Узкие долевые бронхи.
Слабая развитость эластичной ткани легких, что является причиной быстрого возникновения эмфиземы.
Склонность к непроходимости дыхательного тракта (обструкция дыхательных путей).
Склонность к ателектазу (спадению легких из-за дефицита/отсутствия воздуха в альвеолах).
Склонность к воспалительным процессам.
Мягкий каркас грудной клетки, слабая мускулатура.
Преобладание диафрагмального дыхания.
Дыхательная аритмия.

Особенности дыхания в пожилом возрасте

У пожилых людей легочная вентиляция становится менее эффективной.

Эффективность использования кислорода снижается в полтора раза.
Уменьшается эластичность легких и отрицательное внутригрудное давление.
Снижается максимальная вентиляция легких.
Увеличивается мертвое пространство (участки воздухоносных путей и альвеол, в которых не происходит газообмен) и сокращается альвеолярная вентиляция.
Становится неравномерным распределение вдыхаемого воздуха.
Появляются участки, где нет воздуха в альвеолах.
Нарушение бронхиальной проходимости.
Возникновение разных компенсаторных реакций, призванных приспосабливаться к нарушению дыхания. Например, при нагрузке увеличивается частота дыхания, а не глубина.

Дыхание и физические нагрузки

Хорошее дыхание – основа успеха физических упражнений, ведь их эффективность достигается не только за счет работы мышц, но и за счет повышенного получения кислорода. Он помогает укреплять мускулы и расщеплять жиры.

Какое же оно – правильное дыхание во время физических нагрузок? Глубокое, диафрагмой (животом), а не грудью. И его можно освоить. Обычное поверхностное дыхание, используемое в повседневности, не подходит: с неглубокими вдохами в организм поступает недостаточно кислорода.

Во время нагрузок человек, чтобы восполнить дефицит кислорода, начинает дышать чаще. Это неправильно, так как в организме остается углекислый газ, который просто не успевает выйти наружу из-за коротких выдохов. А избыток углекислого газа мешает усвоению кислорода и даже отравляет кровь.

Ты знала, что в разных видах спорта дышат по-разному?

Бег. Дыхание в ритме 2:2, по одному вдоху/выдоху на каждые два шага.
Силовые тренировки. Вдох на усилие и выдох на расслабление.
Плавание. Вдох ртом, выдох носом.

Развитие дыхания

Научиться дышать правильно не получится в одно мгновенье. Необходимо тренировать органы дыхания с помощью дыхательной гимнастики. Она способствует нормализации газового состава крови и улучшению усвоения кислорода.

Основные направления дыхательной гимнастики:

Отработка глубокого, брюшного дыхания. Результат: сильная и гибкая диафрагма без напряжения.
Работа над увеличением объема легких. Результат: сильные легкие, очищенные от застоев в виде слизи, тяжелых металлов, смол и бактерий, осевших в нижних отделах по причине поверхностного дыхания.
Обратное дыхание. На вдохе грудь расширяется, а живот втягивается, на выдохе живот выпячивается.
Дыхание носом. Хорошее дыхание – через нос, а не через рот. При дыхании через рот воздух сразу попадает в легкие, не очищаясь от вредных микроорганизмов.

Техник дыхания множество. Например, есть такие виды тренировки респираторной системы как вечернее (успокаивающее) и утреннее (мобилизующее) дыхание. Первое заключается в постепенном удлинении выдоха до длительности, равной двум вдохам, затем в удлинении вдоха до этого же уровня и в последующем поэтапном возвращении к естественному темпу. Утреннее дыхание – зеркально противоположное, начинается с удлинения вдохов.

Успокаивающее и возбуждающее действие техник вечернего и утреннего дыхания основано на интересном механизме: при вдохе возбуждаются окончания симпатического нерва, стимулирующего внутренние органы, а при выдохе – блуждающего нерва, тормозящего их деятельность.

Если человек не посылает в легкие нужного количества воздуха, он отравляет весь свой организм. А если при этом он еще и дышит ртом, не фильтруя носом токсины внешней среды, вредные процессы форсируются.

Аллергия, гайморит, бронхит, хроническая пневмония, аденоиды, варикоз, геморрой, гипертиреоз, неконтролируемый набор веса – все это и многое другое может не возникнуть, если человек научится правильно дышать.

Марафоны красоты, которые проводит MelAnnett, включают техники дыхательной гимнастики, раскрытия грудного отдела, освобождения дыхания носом. Насыщение организма кислородом и очищение от токсинов – фундамент, без которого бессмысленно решать задачи восстановления красоты и здоровья.

Ну и самое главное - молодое красивое лицо, здоровая спина и королевская осанка с помощью простейших упражнений и эффективных техник самомассажа всего за 21 день. Марафон - это уникальный комплекс простых и эффективных упражнений и техник, рассчитанный на оздоровление организма, запуск процессов естественного омоложения , сгон отёков и снятие спастики мышц.

Нашумевшие марафоны от Меланнетт, пожалуй, самого успешного и крупного бьюти-блогера Рунета, которому на протяжении 9 лет доверяют свою красоту и здоровье 6.000.000+ человек. Только в 2020 году в марафонах приняли участие более 80.000 наших подписчиков из России и стран СНГ. И с каждым годом количество участников только увеличивается!

То, как мы дышим - быстро или медленно, поверхностно или глубоко, грудной клеткой или животом - влияет на наше настроение, уровень стресса, кровяное давление, иммунную функцию и многие другие процессы в организме.

Большинство людей не контролирует свое дыхание. Следует отметить, чем выше частота дыхания, тем больше вероятность возникновения серьезных проблем со здоровьем.

Итак, как же дышать правильно и с пользой для здоровья?

Первое и самое важное правило здорового дыхания - всегда дышите носом, даже во время физических упражнений.

Дыхание через нос является наиболее правильным и оптимальным, в то время как дыхание ртом снижает оксигенацию тканей, повышает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, а также имеет множество других неблагоприятных последствий для здоровья.

Преимущества носового дыхания очевидны.

При дыхании через рот отсутствуют барьеры, препятствующие попаданию болезнетворных микробов в организм.

Во-вторых, носовое дыхание обеспечивает лучший кровоток и объем легких. Расширение сосудов под воздействием оксида азота увеличивает площадь поверхности альвеол, в результате чего кислород в легких поглощается более эффективно.

Носовое дыхание (в отличие от дыхания через рот) улучшает кровообращение, повышает уровень кислорода в крови и уровень углекислого газа, замедляет частоту дыхания и увеличивает общий объем легких.

Постоянное дыхание через рот вызывает сужение дыхательных путей.
При дыхании через рот происходит чрезмерная стимуляция легких кислородом, но поскольку поступающий таким образом воздух не увлажнен, а сосуды недостаточно расширены, то фактическая абсорбция кислорода через альвеолы значительно ниже, чем при носовом дыхании.

В-третьих, носовое дыхание участвует в терморегуляции организма, помогая поддерживать температуру тела.

В-четвертых, дыхание через нос улучшает мозговую деятельность и функционирование всех органов и систем организма.

Гипоталамус - небольшая область в промежуточном мозге, включающая в себя большое число групп клеток (ядер), которые регулируют нейроэндокринную деятельность мозга и гомеостаз организма. Гипоталамус отвечает за многие функции в нашем организме, особенно те, которые мы считаем автоматическими: сердцебиение, кровяное давление, жажда, аппетит, циклы сна и бодрствования. Он также отвечает за выработку химических веществ, влияющих на память и эмоции.

Носовое дыхание, как часть дыхательного процесса в организме, также контролируется гипоталамусом. При увеличении воздушного потока через правую ноздрю наблюдается повышение активности левого полушария мозга, отвечающего за логику и анализ, а при увеличении воздушного потока через левую ноздрю наблюдается повышение активности правого полушария мозга, отвечающего за обработку невербальной информации и пространственную ориентацию.

При дыхании через рот мы отказываем в оптимальной оксигенации нашему сердцу, мозгу и всем другим органам, в результате чего могут развиться аритмии и другие сердечные заболевания.

В пятых, носовое дыхание помогает при высоких физических нагрузках, в том числе во время тренировок.

В легких кислород извлекается из поступающего воздуха прежде всего на выдохе. Когда мы выдыхаем воздух через нос, в дыхательных путях создается сопротивление, что приводит к замедлению скорости выдыхаемого воздуха, при этом в это же самое время увеличивается поглощение кислорода легкими. Углекислый газ - это не просто отходы жизнедеятельности нашего организма, он играет большую биологическую роль, одной из которых является помощь в утилизации кислорода.

Когда уровень углекислого газа в нашем организме слишком низкий, происходит нарушение кислотно-щелочного равновесия, изменяется pH крови, что приводит к ухудшению способности гемоглобина выделять кислород нашим клеткам (эффект Вериго – Бора). Эффект Вериго-Бора был открыт независимо друг от друга русским физиологом Б.Ф. Вериго в 1892 году и датским физиологом К. Бором в 1904 году, и заключается он в зависимости степени диссоциации оксигемоглобина от величины парциального давления углекислоты в альвеолярном воздухе и крови. При снижении парциального давления углекислого газа в крови сродство кислорода к гемоглобину повышается, что препятствует переходу кислорода из капилляров в ткани.

Носовое дыхание создает примерно на 50 % больше сопротивления воздушному потоку у здоровых людей, чем дыхание через рот, а также помогает замедлить дыхательный цикл, уменьшить количество дыхательных движений, что приводит к увеличению поглощения кислорода на 10-20 %.

Таким образом, если мы хотим улучшить свои физические показатели, во время физических нагрузок следует дышать носом. Интенсивность занятий спортом необходимо регулировать в соответствии с дыханием. Если вы чувствуете, что дыхания носом вам не хватает, необходимо снизить темп тренировки. Это временное явление, через довольно быстрый промежуток времени организм начнет приспосабливаться к повышенному уровню углекислого газа.

В шестых, носовое дыхание обладает терапевтическим действием. При правильном дыхании через нос можно снизить артериальное давление и снизить уровень стресса.

Дыхание через рот может привести к нарушению прикуса, изменению анатомии лица у детей, ухудшает качество сна, в результате чего мы выглядим и чувствуем себя уставшим. Также при дыхании через рот ускоряется потеря воды, в результате чего возможно обезвоживание.

При дыхании через рот пропускается много важных этапов в этом физиологическом процессе, что может привести к проблемам со здоровьем, таким как храп, ночное апноэ. Дыхание через рот способствует гипервентиляции, которая фактически снижает оксигенацию тканей. Дыхание ртом также приводит к снижению уровня углекислого газа в организме и снижению способности легких отфильтровывать токсичные загрязнения, поступающие из воздуха.

Дыхание ртом можно использовать в экстренных случаях. При гипоксии наш организм рефлекторно реагирует на недостаток кислорода, начиная зевать, пытаясь таким образом увеличить количество поступающего воздуха.

В следующий раз мы рассмотрим несколько техник контролируемого дыхания, которые помогут вам улучшить свое здоровье.

Читайте также: