Жизненная емкость легких

Вдох вызывается сокращением дыхательных мышц — наружных межреберных и диафрагмы, при этом грудная клетка поднимается, диафрагма уплощается. При выдохе наружные межреберные мышцы расслабляются, и грудная клетка опускается. Органы брюшной полости давят на диафрагму, она приподнимается, объем грудной полости уменьшается. При глубоком выдохе сокращаются внутренние межреберные мышцы и мышцы живота.

Жизненная емкость легких — максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после самого глубокого вдоха. Слагается из дыхательного, дополнительного, резервного объемов воздуха. Дыха-

тельный объем — количество воздуха, которое вдыхается и выдыхается при спокойном дыхании. Объем воздуха, который челом может вдохнуть после спокойного вдоха, называется дополнительным. Объем воздуха, который человек может выдохнуть после спокойного выдоха, называется резервным (рис. 208). В дыхательных путях всегда остается остаточный объем, объем воздуха, который человек не может выдохнуть (около 1000 см³).

Дыхательное мертвое пространство — объем дыхательных путей, в кото-

ром не происходит газообмена. Измеряется жизненная емкость легких с помощью спирометра.

Газообмен в легких и тканях

Во время вдоха поступающий в легкие воздух смешивается с воздухом, уже находившимся в дыхательных путях после выдоха, т.к. даже альвеолы полностью не спадаются при выдохе. Содержание газов во вдыхаемом, и выдыхаемом воздухе (в %).

Таблица 4.

Воздух	Кислород, %	Углекислый газ, %	Азот, инертные газы, %
Вдыхаемый Выдыхаемый	20,9	0,003 4,5	79,1 79,5

Газообмен в легких и тканях подчиняется законам движения газов в соответствии с их парциальным давлением. Парциальное давление — давление газа, которое приходится на его долю от общего давления смеси газов. В альвеолах парциальное давление кислорода 100 мм рт. ст., в венозной крови — 40 мм рт. ст., кислород переходит из альвеолярного воздуха в кровь. Парциальное давление углекислого газа выше в венозной крови (46 мм рт. ст.), чем в альвеолярном воздухе (40 мм рт. ст.) и он диффундирует в альвеолы.

Кислород в крови находится в растворенном состоянии (менее 1%), и в соединении с Hb (99%) в форме оксигемоглобина Hb(О₂)₄.

Около 10% углекислого газа транспортируется в форме карбгемоглобина НbСО₂; большая часть растворяется в воде и образует Н₂СО₃, которая реагирует с солями К⁺ и Na⁺, превращаясь в гидрокарбонаты. В составе КНСО₃ эритроцитов (меньшая часть) и NaНСО₃ плазмы (большая часть) углекислый газ транспортируется к легким.

Регуляция дыхания

Глубина и частота дыхания зависит от потребностей организма в кислороде, от содержания в крови углекислого газа. Приспособление дыхательной системы к запросам организма осуществляется с помощью нервной и гуморальной регуляции.

© Нервная регуляция осуществляется дыхательным центром продолговатого мозга, в котором различают отдел вдоха и отдел выдоха. Отделу вдоха свойственна автоматия, раз в 4 с здесь возникает возбуждение, которое проводится к дыхательным мышцам, происходит вдох. При растяжении альвеол происходит возбуждение рецепторов в их стенках, возбуждение проводится по блуждающему нерву к центру выдоха и тормозится центр вдоха. Происходит выдох, стенки альвеол спадаются, происходит возбуждение рецепторов на сжатие, от которых импульсы проводятся в центр вдоха и начинается вдох. Таким образом, вдох рефлекторно вызывает выдох, а выдох — вдох. На дыхательные движения оказывает влияние и кора больших полушарий, человек может сознательно изменять частоту и глубину дыхательных движений.

К защитным дыхательным рефлексам относятся чихание и кашель. При раздражении рецепторов носовой полости или гортани возбуждение по чувствительным нейронам проводится в дыхательный центр продолговатого мозга, анализируется и по двигательным нейронам проводится к дыхательным мышцам, происходит чихание или кашель и раздражающие вещества удаляются из организма.

© Гуморальная регуляция. Дыхательный центр чрезвычайно чувствителен к концентрации углекислого газа в крови, при увеличении концентрации углекислого газа дыхание становится более глубоким и частым. Кроме того, в стенках аорты находятся хеморецепторы, реагирующие на концентрацию кислорода. При понижении концентрации кислорода в крови частота и глубина дыхательных движений увеличивается.