Значение дыхания

ЗНАЧЕНИЕ ДЫХАНИЯ

Дыхание — жизненно необходимый процесс постоянного  обмена газами между организмом и  окружающей его внешней средой. 
Почти все сложные реакции превращения веществ в организме идут с обязательным участием кислорода. Без кислорода невозможен обмен веществ, и для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода. 
При окислительных процессах образуются продукты распада, в том числе и углекислый газ, которые удаляются из организма. 
При дыхании происходит обмен газов между организмом и окружающей средой, что обеспечивает постоянное поступление в организм кислорода и удаление из него углекислого газа. Этот процесс протекает в легких. Переносчиком кислорода от легких к тканям, а углекислого газа от тканей к легким является кровь. 
 
СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

Полость носа. В органах  дыхания различают воздухоносные  пути, по которым проходит вдыхаемый  и выдыхаемый воздух, и легкие, где  совершается газообмен между  воздухом и кровью. Дыхательный путь начинается носовой полостью, отделенной от полости рта перегородкой: спереди  — твердое нёбо, а сзади —  мягкое нёбо. Воздух в носовую полость  проникает через носовые отверстия  — ноздри. У наружного края их располагаются волоски, предохраняющие от попадания в нос пыли. Носовая  полость делится перегородкой на правую и левую половину, каждая из которых делится носовыми раковинами на нижний, средний и верхний носовые ходы.

В первые дни жизни  дыхание у детей через нос  затруднено. Носовые ходы у детей  уже, чем у взрослых, и окончательно формируются к 14—15 годам.

Слизистая оболочка носовой полости обильно снабжена кровеносными сосудами и покрыта  многорядным мерцательным эпителием. В эпителии много железок, выделяющих слизь, которая вместе с пылевыми частицами, проникшими с вдыхаемым  воздухом, удаляется мерцательными  движениями ресничек. В носовой полости  вдыхаемый воздух согревается, частично очищается от пыли и увлажняется.

Носовая полость  сзади через отверстия — хоаны  — сообщается с носоглоткой.

Носоглотка. Носоглотка — верхняя часть глотки. Глотка представляет собой мышечную трубку, в которую открываются полость  носа, полость рта и гортани. В  носоглотку, кроме хоан, открываются слуховые трубы, соединяющие полость глотки с полостью среднего уха. Из носоглотки воздух проходит в ротовую часть глотки и дальше в гортань.

Глотка у детей  широкая и короткая, слуховая труба  располагается низко. Заболевания  верхних дыхательных путей нередко  осложняются воспалением среднего уха, так как инфекция легко проникает  в среднее ухо через широкую  и короткую слуховую трубу.

Гортань. Скелет гортани  образован несколькими хрящами, соединенными между собой суставами, связками и мышцами. Самый крупный  из них — щитовидный хрящ. Над  входом в гортань располагается  хрящевая пластинка — надгортанник. Он выполняет роль клапана, закрывающего вход в гортань при глотании.

Полость гортани  покрыта слизистой оболочкой, которая  образует две пары складок, замыкающих вход в гортань во время глотания. Нижняя пара складок покрывает голосовые  связки. Пространство между голосовыми связками называют голосовой щелью. Таким образом, гортань не только связывает глотку с трахеей, но и  участвует в речевой функции.

При обычном дыхании  голосовые связки расслаблены и щель между ними сужается. Выдыхаемый воздух, проходя через узкую щель, заставляет колебаться голосовые связки — возникает звук. От степени натяжения голосовых связок зависит высота тона: при натянутых связках звук выше, при расслабленных — ниже. Дрожанию голосовых связок и образованию звуков способствуют движ 

У мужчин голосовые  связки длиннее, чем у женщин. Это  объясняет более низкий голос  мужчин.

Гортань у детей  короче, уже и располагается выше, чем у взрослых. Наиболее интенсивно гортань растет на 1—3-м годах  жизни и в период полового созревания.

В 12—14 лет у мальчиков  на месте соединения пластинок щитовидного  хряща начинает расти кадык, удлиняются голосовые связки, вся гортань  становится шире и длиннее, чем у  девочек. У мальчиков в этот период происходит ломка голоса.

Трахея и бронхи. Трахея отходит от нижнего края гортани. Это полая неспадающаяся трубка длиной (у взрослого человека) около 10—13 см. Внутри трахея выстлана слизистой оболочкой. Эпителий здесь многорядный, мерцательный. Позади трахеи расположен пищевод. На уровне IV—V грудных позвонков трахея делится на правый и левый первичные бронхи.

Бронхи по своему строению напоминают трахею. Правый бронх  короче левого. Первичный бронх, вступив  в ворота легких, делится на бронхи второго, третьего и других порядков, которые образуют бронхиальное дерево. Самые тонкие веточки называют бронхиолами.

У новорожденных  трахея узкая и короткая, длина  ее 4 см, к 14—15 годам длина трахеи составляет 7 см.

Легкие. Тонкие бронхиолы  входят в легочные дольки и внутри них делятся на конечные бронхиолы. Бронхиолы разветвляются на альвеолярные ходы с мешочками, стенки которых  образованы множеством легочных пузырьков  — альвеол. Альвеолы являются конечной частью дыхательного пути. Стенки легочных пузырьков состоят из одного слоя плоских эпителиальных клеток. Каждая альвеола окружена снаружи густой сетью  капилляров. Через стенки альвеол  и капилляров происходит обмен газами—? из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в альвеолы поступают углекислый газ и пары воды.

В легких насчитывают  до 350 млн. альвеол, а их поверхность  достигает 150 м2. Большая поверхность альвеол способствует лучшему газообмену. По одну сторону этой поверхности находится альвеолярный воздух, постоянно обновляющийся в своем составе, по другую — непрерывно текущая по сосудам кровь. Через обширную поверхность альвеол происходит диффузия кислорода и углекислого газа. Во время физической работы, когда при глубоких вдохах альвеолы значительно растягиваются, размеры дыхательной поверхности увеличиваются. Чем больше общая поверхность альвеол, тем интенсивнее происходит диффузия газов.ения языка,"губ и щек, сокращение мышц 

Каждое легкое покрыто  серозной оболочкой, называемой плеврой. У плевры два листка. Один плотно сращен с легким, другой приращен к  грудной клетке. Между обоими листками — небольшая плевральная полость, заполненная серозной жидкостью (около 1—2 мл), которая облегчает скольжение листков плевры при дыхательных  движениях.

Легкие у детей  растут главным образом за счет увеличения объема альвеол (у новорожденного диаметр  альвеолы 0,07 мм, у взрослого он достигает  уже 0,2 мм). До трех лет происходят усиленный  рост легких и дифференцировка их отдельных элементов. Число альвеол  к восьми годам достигает числа  их у взрослого человека. В возрасте от 3 до 7 лет темпы роста легких снижаются. Особенно энергично растут альвеолы после 12 лет. Объем легких к 12 годам увеличивается в 10 раз  по сравнению с объемом легких новорожденного, а к концу периода  полового созревания — в 20 раз (в  основном за счет увеличения объема альвеол).

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ

Акты вдоха и  выдоха. Благодаря ритмически совершающимся  актам вдоха и выдоха происходит обмен газов между атмосферным  и альвеолярным воздухом, находящимся  в легочных пузырьках.

В легких нет мышечной ткани, и поэтому активно они  сокращаться не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит  дыхательным мышцам. При параличе дыхательных мышц дыхание становится невозможным, хотя органы дыхания при  этом не поражены.

При вдохе сокращаются  наружные межреберные мышцы и  диафрагма. Межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят их несколько  в сторону. Объем грудной клетки при этом увеличивается. При сокращении диафрагмы ее купол уплощается, что  также ведет к увеличению объема грудной клетки. При глубоком дыхании  принимают участие и другие мышцы  груди и шеи. Легкие, находясь в  герметически закрытой грудной клетке, пассивно следуют во время вдоха  и выдоха за ее движущимися стенками, так как при помощи плевры они  приращены к грудной клетке. Этому  способствует и отрицательное давление в грудной полости. Отрицательное  давление — это давленВо время вдоха оно ниже атмосферного на 9—12 мм рт.ст., а во время выдоха — на 2—6 мм рт.ст. (рис. 51).

В ходе развития грудная  клетка растет быстрее, чем легкие, отчего легкие постоянно (даже при выдохе) растянуты. Растянутая эластичная ткань  легких стремится сжаться. Сила, с  которой ткань легкого стремится  сжаться за счет эластичности, противодействует атмосферному давлению. Вокруг легких, в плевральной полости, создается  давление, равное атмосферному минус эластическая тяга легких. Так вокруг легких создается отрицательное давление. За счет отрицательного давления в плевральной полости легкие следуют за расширившейся грудной клеткой. Легкие при этом растягиваются. Атмосферное давление действует на легкие изнутри через воздухоносные пути, растягивает их, прижимает к грудной стенке.

В растянутом легком давление становится ниже атмосферного, и за счет разницы давления атмосферный  воздух через дыхательные пути устремляется в легкие. Чем больше увеличивается  при вдохе объем грудной клетки, тем больше растягиваются легкие, тем глубже вдох.

При расслаблении дыхательных  мышц ребра опускаются до исходного  положения, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, и легких уменьшается и воздух выдыхается наружу. В глубоком, выдохе принимают участие мышцы живота, внутренние межреберные и другие мышцы. 
 

Типы дыхания. У  детей раннего возраста ребра  имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние  ребра и весь плечевой пояс расположены  высоко, межреберные мышцы слабые. В связи с такими особенностями  у новорожденных преобладает  диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Диафрагмальный тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста  ребенка трудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. Дыхание грудных детей теперь становится грудобрюшным, с преобладанием диафрагмального, причем в верхнем отделе грудной клетки подвижность остается все еще небольшой.

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

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

В силу своеобразия  строения грудной клетки и малой  выносливости дыхательных мышц дыхательные  движения у детей менее глубокие и частые.

Глубина и частота  дыхания. Взрослый человек делает в  среднем 15—17 дыхательных движений в минуту; за один вдох при спокойном  дыхании вдыхает 500 мл воздуха. При  мышечной работе дыхание учащается  в 2—3 раза. При некоторых видах  спортивных упражнений частота дыхания  доходит до 40—45 раз в минуту.

У тренированных  людей при одной и той же работе объем легочной вентиляции постепенно увеличивается, так как дыхание  становится более редким, но глубоким. При глубоком дыхании альвеолярный воздух вентилируется на 80—90%, что  обеспечивает большую диффузию газов  через альвеолы. При неглубоком и  частом дыхании вентиляция альвеолярного  воздуха значительно меньше и  относительно большая часть вдыхаемого воздуха остается в так называемом мертвом пространстве — в носоглотке, ротовой полости, трахее, бронхах. Таким  образом, у тренированных людей  кровь в большей степени насыщается кислородом, чем у нетренирован 

Глубина дыхания  характеризуется объемом воздуха, поступающим в легкие за один вдох,—  дыхательным воздухом.

Дыхание новорожденного ребенка частое и поверхностное. Частота подвержена значительным колебаниям — 48—63 дыхательных цикла в минуту во время сна.

У детей первого  года жизни частота дыхательных  движений в минуту во время бодрствования 50—60, а во время сна — 35—40. У  детей 1—2 лет во время бодрствования  частота дыхания 35—40, у 2—4-летних — 25—35 и у 4—6-летних 23—26 циклов в минуту. У детей школьного возраста происходит дальнейшее урежение дыхания (18—20 раз в минуту).

Большая частота  дыхательных движений у ребенка  обеспечивает высокую легочную вентиляцию.

Объем дыхательного воздуха у ребенка в 1 месяц  составляет 30 мл, в 1 год — 70 мл, в 6 лет  — 156 мл, в 10 лет — 230 мл, в 14 лет — 300 мл.

За счет большой  частоты дыхания у детей значительно  выше, чем у взрослых, минутный объем  дыхания (в пересчете на 1 кг массы). Минутный объем дыхания — это  количество воздуха, которое человек  вдыхает за 1 мин; он определяется произведением  величины дыхательного воздуха на число  дыхательных движений в 1 мин. У новорожденного минутный объем дыхания составляет 650—700 мл воздуха, к концу первого  года жизни — 2600— 2700 мл, к шести  годам — 3500 мл, у 10-летнего ребенка  — 4300 мл, у 14-летнего — 4900 мл, у взрослого  человека — 5000—6000 мл.

Жизненная емкость  легких. В покое взрослый человек  может вдохнуть и выдохнуть относительно постоянный объем воздуха (около 500 мл). Но при усиленном дыхании  можно вдохнуть еще около 1500 мл воздуха. Точно так же после обычного выдоха человек может еще выдохнуть 1500 мл воздуха. Наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть  после глубокого вдоха, называют жизненной емкостью легких,