§ 32. Внешнее дыхание Вентиляция легких. Смена воздуха в альвеолах обеспечивает ся дыхательными движениями вдохом и выдохом. В спокойном со-стоянии человек делает 15-17 ды хательных движений в минуту. В основе вдоха и выдоха лежат рит мические сокращения межребер-ных мышц и диафрагмы (рис. 62). Рассмотрим биомеханику дыхания на примере следующих схем. Вдох: сокращение наружных межреберных мышц и диафрагмы ребра приподнимаются, купол диафрагмы уплощается объем грудной полости увеличивается легкие пассивно следуют за стенка-ми грудной полости, за счет чего увеличивается их объем давление в легких становится ниже атмосферного воздух по воздухоносным путям поступает в легкие. Выдох: расслабление наружных межреберных мышц и диафраг мы грудная клетка под действием собственной тяжести опускается вниз, купол диафрагмы устремляется вверх объем грудной полости уменьшается давление в грудной полости становится выше атмо сферного воздух по воздухоносным путям покидает легкие. Жизненная емкость легких. При спокойном дыхании за один вдох в легкие поступает приблизительно 500 см³ воздуха. После обычного вдо ха или выдоха можно дополнительно вдохнуть или выдохнуть еще по 1500 см. Сумма перечисленных объемов воздуха называется жизнен ной емкостью легких (ЖЕЛ). У взрослого человека она составляет около 3500 см. Измеряют ЖЕЛ при помощи спе циального прибора спирометра (рис. 63). При проведении спироме трии ЖЕЛ оценивается как разница между объемами воздуха в легких при максимально глубоком вдохе и полном выдохе. Величина ЖЕЛ зависит от физического развития, тренированности и телосложения. У спортсменов она может достигать 6000 CM ^ 3 и более. При заболеваниях органов дыхания ЖЕЛ, как правило, снижается. Состав вдыхаемого, альвеолярного и выдыхаемого воздуха суще-ственно отличается (табл. 8). В большей степени это касается вдыхаемого и альвеолярного воздуха. Разница между содержанием в них кислорода и углекислого газа достигает максимальных значений. И это легко объяс нимо: клетки нашего тела непрерывно потребляют O_{2} и выделяют C*O_{2} He так очевидно, за счет чего увеличивается содержание O_{2} и уменьшается содержание C*O_{2} в выдыхаемом воздухе. Оказывается, во время выдоха. альвеолярный воздух смешивается с воздухом, заполняющим воздухо-носные пути. Этот воздух не участвует в газообмене, и поэтому мало чем отличается от атмосферного. В результате их смешивания состав выды хаемого воздуха меняется. > Это интересно. Хотя азот и не участвует в газообмене, он нередко стано вится причиной весьма опасной декомпрессионной, или кессонной, болез ни. Чаще всего с ней сталкиваются профессиональные водолазы и любители глубоководных погружений дайверы. При слишком быстром веплытии растворенный в крови и тканих азот начинает выделяться в виде пузырьков в кровь пострадавшего, что приводит к необратимым повреждениям стенок кровеносных сосудов и тканей. Обмен газов в легких. Переход кислорода из легоч ных пузырьков (альвеол) в кровь и углекислого газа в обратном направлении про-исходит благодаря диффузии (рис. 64). Хотя диффузия протекает относительно мед-ленно, благодаря значитель-ной площади поверхности легких, газообмен обеспечи-вается в полном объеме. Это му способствует медленное CO Co a течение крови в капиллярах, Рис. 64. Газообмен в легких (л) и в тканях (6) а также крайне незначитель ная толщина стенок легочных пузырьков и оплетающих их капилляров. Кровь, поступающая к легочным пузырькам (альвеолам), содержит много углекислого газа и мало кислорода. Следуя по капиллярам легких, она успевает отдать углекислый газ и насытиться кислородом. В резуль тате из венозной кровь превращается в артериальную. Обмен газо6 тканях происходит по тем же физическим зако нам, что и в легких. В клетках содержание кислорода всегда меньше, а углекислого газа больше, чем в капиллярах. Поэтому гемоглобин лег ко отдает О., который тут же поступает в клетки. Одновременно с этим СО, из клеток, где он непрерывно образуется, поступает в капилляры. Здесь СО, вступает в соединение с гемоглобином и транспортируется в таком виде к легким. Таким образом, газовый гомеостазис обеспечивается совместной ден тельностью органов дыхания, кровообращения и кровью. • Повторим главное. Вентиляция легких происходит вследствие ра боты наружных межреберных мышц и диафрагмы. Жизненная ем кость легких это сумма дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. Состав вдыхаемого, альвеоляр ного и выдыхаемого воздуха отличается процентным содержанием кислорода и углекислого газа. Обмен газов в легких и тканях осу-ществляется посредством диффузии. Ключевые вопросы. 1. Как происходит вдохи выдох? 2. Что такое жизненная емкость. легких? Как ее определяют? 3. Чем отличается состав вдыхаемого, альвеолярного и выдыхаемого воздуха? 4. Как происходит газообмен в легких? 5. Как происходит газообмен в тканях? 6. При погружении в воду водолазы используют акваланг. Однако с его помощью можно погружаться только на глубину до 40 м. Объясните, почему дальнейшее погружение опасно для жизни. Сложные вопросы. 1. Как изменится дыхание при понижении атмосферного давления? 2. Известно, что новорожденный младенец дышит в несколько раз чаще, чем взрослый человек. Предложите несколько возможных объяснений этому факту. 3. При проникающем ранении грудной клетки у пострадавшего появились признаки удушья. Чем это вызвано, если его легкие не повреждены? 4. Почему в нижних конечностях находится 14% всего объема крови, а в легочных капиллярах 33%? 5. У коренных жителей Тибета и Анд повышено содержание гемоглобина в крови и усилен легочный кровоток. С чем это связано? напиши краткий конспект и ответь на вопросы