Полость носа
Наружный нос,
Полость носа
респираторную и обонятельную
Гортань, larynx, расположена в передней области шеи. Вверху она с помощью связок соединяется с подъязычной костью, внизу продолжается в трахею. Верхняя граница гортани расположена на уровне межпозвоночного диска между IV и V шейными позвонками. Нижняя - на уровне VII шейного позвонка. Спереди гортань прикрыта мышцами шеи. Сзади от нее расположена глотка, сбоку проходят сонные артерии, внутренняя яремная вена и блуждающий нерв.В полости гортани можно выделить три отдела: верхний - преддверие , средний - промежуточную часть и нижний - подголосовую полость .
Границами между отделами являются парные преддверные и голосовые складки, ограничивающие две щели, которые также называются преддверной и голосовой. Просвет голосовой щели более узкий и может изменяться под действием мышц гортани.
Человеческая гортань-это удивительный музыкальный инструмент, представляющий как бы сочетание духового и струнного инструментов. Выдыхаемый через гортань воздух вызывает колебание голосовых связок, натянутых, как струны, в результате чего возникает звук. В отличие от музыкальных инструментов в гортани меняются и степень натяжения струн, и величина и форма полости, в которой циркулирует воздух, что достигается сокращением мышц ротовой полости, языка, глотки и самой гортани, управляемых нервной системой. Эта уникальная способность регулировать струю выдыхаемого воздуха, что необходимо для пения и речи, присуща только человеку.
Будучи своеобразным музыкальным инструментом, гортань вместе с тем построена по принципу аппарата движения, поэтому в ней можно различать скелет в виде хрящей, соединения их в виде связок и суставов, и мышцы , движущие хрящи, вследствие чего меняется величина голосовой щели и степень натяжения голосовых связок.
Хрящи гортани разделяют на парные и непарные.
Непарные:
Щитовидный(cartilago thyroidea)
Перстневидный(cartilago cricoidea)
Надгортанный(cartilago epiglottica)
Парные:
Черпаловидные(cartilagines arytenoideae)
Конусовидные(cartilagines cuneiformes)
Рожковидные (cartilagines corniculatae)
Зерновидные(cartilagines triticeae)
Щитовидный хрящ в виде «щита» спереди закрывает остальные. Он состоит из двух пластинок, соединенных под острым углом, который называется выступом гортани. Он легко прощупывается (пальпируется) под кожей в области шеи в виде плотного по консистенции возвышения. У мужчин это образование хорошо выражено и называется кадыком (Адамово яблоко). От каждой пластинки отходит верхний и нижний рога. Между подъязычной костью и щитовидным хрящом располагается щитоподъязычная мембрана.
Надгортанный хрящ лежит кзади от корня языка, над входом в гортань. Он имеет широкую верхнюю часть - пластинку, которая книзу суживается, образуя стебелек, или ножку. Надгортанный хрящ, покрытый слизистой оболочкой, называется надгортанником. Основная его функция-не допускать попадания воды и пищи в нижние дыхательные пути.
Перстневидный хрящ расположен ниже остальных и образует основание гортани. Свое название он получил благодаря специфической форме перстня. В нем выделяют дугу и пластинку.
Черпаловидный хрящ парный. Он расположен сзади на пластинке перстневидного хряща. Он имеет голосовой и мышечный отростки. Между щитовидным хрящом и голосовым отростком натянута голосовая связка. Мышечный отросток служит для фиксации некоторых мышц гортани. Остальные парные хрящи незначительных размеров и расположены в слизистой оболочке в области входа в гортань-конусовидный и рожковидный, а в толще латеральной части щитоподъязычной мембраны - зерновидный .
Хрящи гортани соединяются между собой с помощью связок и суставов.
Мышцы гортани - поперечнополосатые и сокращаются произвольно. Их классифицируют на скелетные и собственные . Скелетные мышцы гортани перемещают ее вверх или вниз при глотании и образовании голоса.
Собственные мышцы гортани по функции подразделяют на четыре группы:
1)мышцы , влияющие на ширину входа в гортань : черпалонадгортанная мышца, которая закрывает вход в гортань;
2)мышцы , влияющие на положение надгортанника : щитонадгортанная мышца, поднимающая надгортанник;
Расширяющая (задняя перстнечерпаловидная);
Суживающие (боковая перстнечерпаловидная, щиточерпаловид
ная; поперечная и косая черпаловидные мышцы);
4)мышцы , влияющие на состояние голосовой связки:
Напрягающие (перстнещитовидная мышца);
Изнутри гортань покрыта слизистой оболочкой, поверхность которой выстлана мерцательным эпителием. Только в области голосовой складки расположен многослойный плоский неороговевающий эпителий.
Слизистая оболочка, за исключением области голосовых складок, срастается с подслизистой основой рыхло. Особенно это характерно для области преддверных складок. В этих местах возможно возникновение отеков, затрудняющих дыхание. Такое состояние носит название «ложный круп», возникающий у детей раннего возраста.
Функции гортани. Гортань относится к нижним дыхательным путям и обеспечивает проведение воздуха. В слизистой оболочке гортани и трахеи расположены многочисленные рецепторы, при раздражении которых возникает кашлевой рефлекс, являющийся защитным механизмом при попадании большого числа пылевых частиц. Одновременно гортань является органом голосообразования.
Трахея и главные бронхи
Трахея (дыхательное горло), trachea, - полая цилиндрическая трубка длиной 11 - 13 см. Она начинается от гортани на уровне VII шейного позвонка. Между IV и V грудными позвонками она разделяется на два главных бронха, образуя бифуркацию трахеи. В трахее выделяют шейную и грудную части. В шейном отделе к ней прилежит щитовидная железа. В грудной полости трахея располагается в средостении, разграничивая его на переднее и заднее. Здесь к ней прилегают крупные сосуды, включая аорту. Позади трахеи на всем ее протяжении находится пищевод.
Слизистая оболочка трахеи выстлана мерцательным эпителием. В ней содержатся многочисленные железы. Основу органа составляют 15 - 20 хрящевых полуколец, которые соединяются между собой с помощью связок. Задняя стенка лишена хрящевой ткани - это перепончатая часть трахеи. Ее основу составляет соединительная ткань и гладкие мышцы, расположенные в поперечном направлении. Благодаря наличию хрящевых полуколец трахея не спадается при дыхании. Снаружи орган покрыт соединительнотканной оболочкой.
Главные бронхи, bronchi principales, расходятся под углом 70°. Правый главный бронх короче и шире, длиной 3 см, он расположен более вертикально и является непосредственным продолжением трахеи. Вследствие данной особенности инородные тела чаще попадают в этот бронх (в 70-80 % случаев). Левый главный бронх длиной 4-5 см.
Главные бронхи входят в состав ворот легких, внутри которых они разделяются, давая начало бронхиальному дереву. Принципы строения стенки главных бронхов и стенки трахеи сходны. Она так же, как и трахея, состоит из хрящевых полуколец. В правом главном бронхе 6 - 8 хрящевых полуколец, в левом главном бронхе - 9 - 12. Слизистая оболочка изнутри выстлана мерцательным эпителием. Снаружи главные бронхи покрыты соединительнотканной оболочкой.
Легкие - парный дыхательный паренхиматозный орган. Правое и левое легкое располагаются в грудной клетке. Каждое легкое отграничено оболочкой - плеврой - от соседних анатомических образований. Между плеврой, окружающей легкие, и грудной клеткой есть другой листок плевры – пристеночный(париетальный ), который выстилает внутреннюю поверхность грудной клетки. Между легочной плеврой и пристеночной имеется щелевидное замкнутое пространство - плевральная полость. В плевральной полости находится небольшое количество жидкости, которая смачивает соприкасающиеся гладкие, листки пристеночной и легочной плевры, устраняя трение их друг о друга. При дыхании, увеличивается или уменьшается объем легких. При этом легочная плевра (висцеральная ) свободно скользит по внутренней поверхности пристеночной плевры.
Внизу легкие лежат на диафрагме. Правое легкое короче и шире левого легкого т.к. правый купол диафрагмы выше левого. Левое легкое уже и длиннее правого легкого, потому, что часть левой половины грудной клетки занимает сердце. Спереди, c боков, сзади и вверху легкие контактируют с грудной клеткой.
По форме легкое напоминает усеченный конус. Средняя высота правого легкого 27.1 см у мужчин и 21.6 см у женщин. Средняя высота левого легкого 29.8 см у мужчин и 23 см - у женщин. Средняя ширина основания правого легкого у мужчин - 13.5 см у мужчин и 12.2 см у женщин. Средняя ширина основания левого легкого у мужчин - 12.9 см и у женщин - 10.8 см. Средняя длина правого легкого у живых людей, измеренная на рентгенологических снимках, составляет 24.46 +-2.39 см., масса одного легкого – 374+- 14 г.
В каждом легком различают верхушку, основание и три поверхности - реберную, медиальную (обращена к средостению) и диафрагмальную. Поверхности легкого разделены краями. Передний край отделяет реберную поверхность от медиальной поверхности. Нижний край отделяет реберную и медиальную поверхности от диафрагмальной.
Каждое легкое делится на доли щелями, глубоко вдающимися в ткань легкого. Доли также выстланы висцеральной плеврой. У правого легкого имеются три доли - верхняя, средняя и нижняя, а у левого легкого только две доли - верхняя и нижняя.
На средостенной поверхности расположены ворота легких , куда входят главный бронх, легочная артерия и нервы, а выходят две легочные вены и лимфатические сосуды. Эти образования, окруженные соединительной тканью, составляют корень легкого . В корне левого легкого сверху расположена легочная артерия, затем - главный бронх, ниже которого находятся две легочные вены (правило А-Б -В). В правом легком элементы его корня расположены по правилу Б-А-В: главный бронх, затем легочная артерия, ниже - легочные вены. Легочная артерия несет бедную кислородом (венозную) кровь от правого желудочка сердца. Легочные вены транспортируют артериальную, насыщенную кислородом кровь в левое предсердие. Следует отметить, что обеспечение легочной ткани питательными веществами и кислородом сосудами малого круга кровообращения не осуществляется. Эту функцию берут на себя бронхиальные артерии, отходящие от грудной части аорты. Основное предназначение малого круга - удаление из крови углекислого газа и насыщение ее кислородом.
Бронхиальное дерево. Главный бронх – бронх I порядка - в воротах легкого делится на долевые - бронхи II порядка, - количество которых соответствует количеству долей (в правом легком - 3, в левом - 2). Эти бронхи входят в каждую долю и разделяются на сегментарные – бронхи III порядка. Соответственно количеству сегментов выделяют 10 сегментарных бронхов. Сегментарные в свою очередь разделяются на субсегментарные (9- 10 порядков ветвления). Бронх диаметром около 1 мм входит в дольку легкого, поэтому называется дольковым . Он также многократно делится. Бронхиальное дерево заканчивается концевыми (терминальными) бронхиолами .
Терминальные бронхиолы заканчивают воздухоносный отдел дыхательной системы. Они переходят в респираторные(дыхательные) бронхиолы (I, II, III порядков). Их отличительной особенностью является наличие отдельных тонкостенных выпячиваний - альвеол. Респираторные бронхиолы III порядка дают начало альвеолярным ходам, которые заканчиваются скоплениями альвеол- альвеолярными мешочками.
Респираторные бронхиолы I, II, III порядков, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки образуют ацинус - структурно-функциональную единицу легкого, в которой происходит обмен газов между внешней средой и кровью.
Стенка альвеол состоит из одного слоя клеток - альвеолоцитов, расположенных на базальной мембране. По другую сторону базальной мембраны находится густая сеть кровеносных капилляров. Альвеолярный эпителий постоянно вырабатывает поверхностноактивное вещество, называемое «сурфактантом», который снижает поверхностное натяжение и препятствует слипанию альвеол при выдохе. Он также очищает их поверхность от попавших с воздухом инородных частиц и обладает бактерицидной активностью.
Слизистая оболочка внутрилегочных бронхов изнутри выстлана мерцательным эпителием. В ней расположены многочисленные слизистые железы. Реснички эпителия перемещают слизь с осевшими на ней частицами вверх, по направлению к глотке. Под слизистой оболочкой находятся гладкие мышечные клетки, а снаружи от них - хрящ. Хрящевые полукольца в стенке главного бронха превращаются в долевых бронхах в хрящевые кольца. С уменьшением калибра уменьшаются размеры хрящевых пластинок. Постепенно кольца превращаются лишь в небольшие «включения» хряща. Выраженность гладких мышц с уменьшением диаметра бронхов возрастает.
Бронхиолы в отличие от бронхов не имеют в стенке хрящевых элементов, их средняя оболочка представлена только гладкой мускулатурой. В связи с такими особенностями строения многие дыхательные расстройства возникают на уровне бронхиол (бронхиальная астма, бронхоэктатическая болезнь, бронхоспастический синдром и т.д.). Наружная оболочка представлена рыхлой волокнистой соединительной тканью, которая отделяет бронхи от паренхимы легких.
Границы легких. Различают верхнюю, переднюю, нижнюю и заднюю границы легкого. Верхняя граница соответствует верхушке легкого. Она одинакова справа и слева - выступает спереди над ключицей на 2 - 3 см. Сзади она проецируется на уровне остистого отростка VII шейного позвонка. Передняя граница правого легкого идет от верхушки к правому грудиноключичному суставу и далее опускается по срединной линии до хряща VI ребра. Там она переходит в нижнюю границу. Передняя граница левого легкого проходит так же, как у правого легкого, но только до уровня хряща IV ребра. В этом месте она резко отклоняется влево до окологрудинной линии, а затем поворачивает вниз, продолжаясь до хряща VI ребра (соответствует сердечной вырезке). Нижняя граница правого легкого пересекает по среднеключичной линии VI ребра; по передней подмышечной линии - VII; по средней подмышечной - VIII; по задней подмышечной - IX; по лопаточной линии - X; по околопозвоночной - XI ребро. Такое смещение нижней границы легкого по каждой линии на одно ребро называется анатомическими часами. Нижняя граница левого легкого идет на ширину одного ребра ниже, т.е. по соответствующим межреберьям. Задняя граница легких соответствует заднему краю органа и проецируется вдоль позвоночного столба от головки II ребра до шейки XI ребра по околопозвоночной линии.
«Общие вопросы анатомии и физиологии пищеварительной системы. Пищеварение в полости рта и желудке.»
1. Процесс питания-определение, этапы.
2. Структуры пищеварительной системы.
3. Брюшина-строение, отношение органов к брюшине.
4. Полость рта-строение, границы.
5. Органы полости рта.
6. Топография, строение, функции глотки, пищевода, желудка.
7. Физиология пищеварения в полости рта и желудке.
Процесс дыхания – определение, этапы. Дыхательный цикл. Факторы, обеспечивающие оптимальный газовый состав организма. Механизм вдоха и выдоха.
Нормальное функционирование органов и систем человека возможно только при условии быстрого и своевременного восстановления энергетического баланса. Организм получает энергию за счет окисления органических субстратов - углеводов, жиров, белков.А все окислительно-восстановительные реакции в организме протекают в присутствии кислорода.
Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление во
внутреннюю среду организма кислорода, использование его для окислительных процессов, и удаление из организма углекислого газа.
Основная функция дыхательной системы заключается в обеспечении газообмена О2 и СО2 между окружающей средой и организмом в соответствии с его метаболическими потребностями.
В процессе дыхания принято различать три звена: легочное дыхание, транспорт газов кровью, тканевое дыхание.
Легочное дыхание - это газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. Оно делится на два этапа: газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом, газообмен между альвеолярным воздухом и кровью. Легочное дыхание осуществляется за счет функционирования аппарата внешнего дыхания который включает в себя дыхательные пути (носоглотка, трахея, бронхи), легкие, плевру, дыхательные мышцы, скелет грудной клетки, диафрагму.
Транспорт газов осуществляется кровью. Он обеспечивается разностью парциального давления газов по пути их следования.
Тканевое дыхание тоже разделено на два этапа. Первый этап - это обмен газов между кровью и тканями, второй связан с потреблением кислорода клетками и выделением ими углекислого газа.
Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Обычно вдох короче выдоха. Оптимальное соотношение вдох/выдох = 1/2. Акт вдоха сопровождается увеличением объема грудной клетки в трех направлениях: вертикальном, переднезаднем и горизонтальном. Благодаря движению ребер грудная клетка увеличивается в горизонтальном и переднезаднем направлениях, а в результате уплощения диафрагмы, когда органы брюшной полости оттесняются вниз, в стороны и вперед- размер грудной клетки увеличивается в вертикальном направлении.
Дыхательные мышцы обеспечивают ритмичное увеличение или уменьшение объема грудной полости. Функционально дыхательные мышцы делят на инспираторные , которые обеспечивают вдох(основные и вспомогательные) и экспираторные , обеспечивающие выдох.
Основную инспираторную группу мышц составляют диафрагма, наружные межреберные и внутренние межхрящевые мышцы; вспомогательные мышцы - лестничные, грудиноключично-сосцевидные, трапецевидная, большая и малая грудные мышцы. Экспираторную группу мышц составляют абдоминальные (внутренняя и наружная косые, прямая и поперечная мышцы живота) и внутренние межреберные.
Важнейшей мышцей вдоха является диафрагма - куполообразная поперечнополосатая мышца, разделяющая грудную и брюшную полости. Она прикрепляется к трем первым поясничным позвонкам (позвоночная часть диафрагмы) и к нижним ребрам (реберная часть). К диафрагме подходят нервы от III-V шейных сегментов спинного мозга. При сокращении диафрагмы органы брюшной полости смещаются вниз и вперед. Кроме того, при этом поднимаются и расходятся ребра, что приводит к увеличению поперечного размера грудной полости. При спокойном дыхании диафрагма является единственной активной инспираторной мышцей и ее купол опускается на 1 - 1,5 см.
При спокойном дыхании вдох осуществляется активно, а выдох пассивно. Силы, обеспечивающие спокойный выдох:
Сила тяжести грудной клетки
Эластическая тяга легких
Давление органов брюшной полости
Эластическая тяга перекрученных во время вдоха реберных хрящей
При глубоком форсированном дыхании увеличивается амплитуда движений диафрагмы (экскурсия может достигать 10 см) и активизируются наружные межреберные и вспомогательные мышцы. Из вспомогательных мышц наиболее значимыми являются лестничные и грудиноключично-сосцевидные мышцы.
Акт выдоха (экспирация) осуществляется в результате расслабления наружных межреберных мышц и поднятия купола диафрагмы. При этом грудная клетка возвращается в исходное положение и дыхательная поверхность легких уменьшается.
Величина давления в плевральной полости и легких при дыхании
Давление в герметично замкнутой плевральной полости между висцеральным и париетальным листками плевры зависит от величин и направления сил, создаваемых эластической паренхимой легких и грудной стенкой. Плевральное давление ниже атмосферного во время вдоха, а во время выдоха может быть ниже, выше или равным атмосферному в зависимости от форсированности выдоха. При спокойном дыхании плевральное давление перед началом вдоха составляет -5 см вод.ст., перед началом выдоха оно понижается еще на 3-4 см вод.ст. При пневмотораксе (нарушение герметичности грудной клетки и сообщение плевральной полости с внешней средой) выравниваются плевральное и атмосферное давления, что вызывает спадение легкого и делает невозможной его вентиляцию.
Газовый гомеостаз.
Во внутренней среде человека в естественных условиях содержатся кислород, углекислый газ, азот и ничтожно малые количества инертных газов. Из них физиологически значимыми являются кислород и углекислый газ. Именно эти два газа и определяют газовый гомеостаз организма, являясь важнейшими регулируемыми параметрами его внутренней среды. Кровь выполняет буферную функцию во всей системе газового гомеостаза организма, предоставляя клеткам необходимые ресурсы кислорода в соответствии с их меняющимися потребностями и унося образующийся углекислый газ. Соответственно организм располагает разнообразными и мощными системами регуляции, обеспечивающими сохранение газовых показателей крови в норме при разных условиях существования организма и возвращение этих показателей в физиологические границы после их временного отклонения.
Лишь незначительные количества кислорода и углекислого газа содержатся в крови в свободном, растворенном состоянии (0,1-0,3% по объему О2 и около 2,5-3% по объему СО2). Транспорт этих газов осуществляется в основном в связанном виде. Связанной формой кислорода является оксигемоглобин, содержащийся в эритроцитах; двуокись углерода присутствует в крови в виде ряда соединений, часто обозначаемых одним термином "углекислота". Это - молекулярная углекислота, физически растворенная в крови, собственно углекислота Н2СО3, ионы гидрокарбоната НСО3- и карбоната CO3-.
Одним из основных механизмов, регулирующих газовый состав организма является внешнее дыхание. На уровне альвеол легких происходят начальные и завершающие процессы газообмена организма с внешней средой. В состоянии покоя в организм человека через легкие поступает около 200 мл кислорода в 1 мин и выделяется примерно такое же количество углекислого газа. В условиях напряженной деятельности количество поступающего О2 и выделяемой СО2 может возрастать в 10-15 раз.
Газы, входящие в состав атмосферного, альвеолярного и выдыхаемого воздуха, имеют определенное парциальное (partialis - частичный) давление, т. е. давление, приходящееся на долю данного газа в смеси газов.. Согласно закону Дальтона, парциальное давление газа в какой-либо смеси прямо пропорционально его объемному содержанию. Альвеолярный воздух представлен смесью в основном О2, СО2 и N2. Парциальное давление О2(Ро2) в альвеолярном воздухе составляет 100,0 мм рт.ст., СО2(Рсо2) - 40,0 мм рт.ст. Дыхательные газы обмениваются в легких через альвеоло – капиллярную мембрану или аэрогематический барьер. Аэрогематический барьер образован плёнкой сурфактанта, альвеолоцитом, его базальной мембраной, базальной мембраной эндотелиальной клетки и эндотелиальной клеткой. Самыми «труднопроходимыми» участками являются мембраны клеток. Переход газов через мембрану происходит по законам диффузии. Скорость диффузии прямо пропорциональна разнице парциального давления газов. Напряжение (термин применяемый для газов растворенных в жидкостях) кислорода в венозной крови капилляров легких 40 мм.рт.ст., а углекислого газа – 46 мм.рт.ст. Поэтому градиент давления по кислороду направлен из альвеол в капилляры, а для углекислого газа в обратную сторону. Кроме того скорость диффузии зависит от площади газообмена, толщины мембраны и коэффициента растворимости газа в тканях. Общая поверхность альвеол составляет 50-80 м 2 , а толщина альвеоло – капиллярной мембраны всего 1 мкм. Это обеспечивает высокую эффективность газообмена. При нарушениях газообмена в альвеолах в крови повышается напряжение углекислого газа и снижается кислорода (пневмония, туберкулез, пневмосклероз).
Регуляцию внешнего дыхания осуществляет дыхательного центра, расположенный в продолговатом мозге. На функцию дыхательного центра оказывает влияние газовый состав крови, особенно концентрация углекислоты. Установлено, что увеличение содержания углекислого газа(гиперкапния) в альвеолярном воздухе и соответственно возрастание РСО2 в артериальной крови немедленно вызывают реакцию со стороны дыхательного центра в виде увеличения легочной вентиляции, которое происходит в основном за счет углубления дыхательных экскурсий. Увеличение содержания углекислоты в альвеолярном воздухе на 0,01% вызывает прирост объема вентиляции легких на 5%. Максимально легочная вентиляция может увеличиться под влиянием гиперкапнии по сравнению с обычным дыханием в покое примерно в 8 раз. Большие концентрации углекислоты угнетают дыхательный центр.
Транспорт О2 начинается в капиллярах легких после его химического связывания с гемоглобином. Гемоглобин (Нb) способен избирательно связывать О2 и образовывать оксигемоглобин (НbО2) в зоне высокой концентрации О2 в легких и освобождать молекулярный О2 в области пониженного содержания О2 в тканях. При этом свойства гемоглобина не изменяются и он может выполнять свою функцию на протяжении длительного времени.
Гемоглобин переносит О2 от легких к тканям. Эта функция зависит от двух свойств гемоглобина:
1) способности изменяться от восстановленной формы, которая называется дезоксигемоглобином, до окисленной (Нb + О2 = НbО2) с высокой скоростью (полупериод 0,01 с и менее) при нормальном РО2 в альвеолярном воздухе;
2) способности отдавать О2 в тканях (НbО2 =Нb + О2) в зависимости от метаболических потребностей клеток организма.
2. Нервная и гуморальная регуляция дыхания. Саморегуляция дыхания.
Обеспечение газообмена О2 и СО2 между окружающей средой и организмом в соответствии с его метаболическими потребностями регулирует сеть многочисленных нейронов ЦНС, которые связаны с дыхательным центром продолговатого мозга.
Под дыхательным центром следует понимать совокупность нейронов специфических (дыхательных) ядер продолговатого мозга, способных генерировать дыхательный ритм.
Дыхательный центр выполняет две основные функции в системе дыхания: моторную, или двигательную, которая проявляется в виде сокращения дыхательных мышц, и гомеостатическую, связанную с изменением характера дыхания при сдвигах содержания О2 и СО2 во внутренней среде организма.
Хеморефлексы дыхания . РО2 и РСО2 в артериальной крови человека поддерживается на достаточно стабильном уровне, несмотря на значительные изменения потребления О2 и выделение СО2. Гипоксия и понижение рН крови (ацидоз) вызывают усиление вентиляции (гипервентиляция), а гипероксия и повышение рН крови (алкалоз) - понижение вентиляции (гиповентиляция) или апноэ. Контроль за нормальным содержанием во внутренней среде организма О2, СО2 и рН осуществляется периферическими и центральными хеморецепторами.
Артериальные (периферические) хеморецепторы находятся в каротидных и аортальных тельцах. Сигналы от артериальных хеморецепторов по синокаротидным и аортальным нервам первоначально поступают к нейронам ядра одиночного пучка продолговатого мозга, а затем переключаются на нейроны дыхательного центра. Ответ периферических хеморецепторов на понижение РО2 является очень быстрым. При РО2 ниже 50 мм рт.ст. возникает выраженная гипервентиляция.
В отличие от других физиологических функций организма дыхание находится под контролем вегетативной и соматической нервной системы, поэтому у человека дыхание нередко называют вегето-соматической функцией. Существует тесное взаимодействие в регуляции дыхания между гуморальными и рефлекторными факторами и процессами сознательной деятельности мозга. Однако во время сна или в состояниях, связанных с отсутствием сознания у человека, сохраняется внешнее дыхание и обеспечивается нормальное поддержание газового гомеостаза внутренней среды. С другой стороны, человек имеет возможность по собственному желанию изменять глубину и частоту дыхания или задерживать его, например во время пребывания под водой. Произвольное управление дыханием основано на корковом представительстве проприоцептивного анализатора дыхательных мышц и на наличии коркового контроля дыхательных мышц.
3. Строение и функции верхних и нижних дыхательных путей.
К верхним дыхательным путям относят полость носа, носовую и ротовую части глотки, к нижним дыхательным путям - гортань, трахею и бронхи. В
дыхательных путях вдыхаемый воздух согревается, увлажняется, очищается
от инородных частиц.
Воздухоносные пути имеют в своих стенках твердый скелет, представленный костями и хрящами, благодаря чему дыхательные пути сохраняют просвет и по ним свободно циркулирует воздух во время дыхания. Слизистая оболочка воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием и увлажнена. Реснички эпителиальных клеток своими движениями удаляют наружу вместе со слизью инородные частицы, попавшие в дыхательные пути.
Полость носа
Область носа включает в себя наружный нос с полостью носа внутри, которая является начальным отделом дыхательной системы и одновременно органом обоняния.
Наружный нос, nasus externus (греч. - rhis, rhinos), представляет собой выступающее в виде трехгранной пирамиды образование в центральной части лица. В его строении выделяют: корень, спинку, верхушку и два крыла. «Скелет» наружного носа образуют носовые кости и лобные отростки верхней челюсти, а также ряд хрящей носа. К последним относятся: латеральный хрящ, большой хрящ крыла носа, 1 - 2 малых хряща крыла носа, добавочные носовые хрящи. Корень носа имеет костный остов. Крылья имеют хрящевую основу и ограничивают отверстия - ноздри. Через них проходит воздух в полость носа и обратно. Снаружи нос покрыт кожей. Внутри ноздри переходят в полость, называемую преддверием полости носа.
Полость носа , cavitas nasi, спереди открывается ноздрями, а сзади сообщается с носоглоткой через отверстия - хоаны. В полости носа выделяют четыре стенки: верхнюю, нижнюю и латеральные. Они образованы костями черепа. По срединной линии расположена перегородка носа. Ее «скелет» составляют: перпендикулярная пластинка решетчатой кости, сошник и хрящ перегородки носа.
В полости носа расположены три носовые раковины - верхняя, средняя и нижняя. Костную основу первых двух образуют одноименные части решетчатой кости. Нижняя носовая раковина является самостоятельной костью. Под каждой носовой раковиной расположены соответственно верхний, средний и нижний носовые ходы. Между боковым краем носовых раковин и перегородкой носа находится общий носовой ход. Носовые раковины способствуют возникновению завихрений воздуха, благодаря чему
скорость прохождения воздуха через носовую полость уменьшается. Медленное движение обеспечивает большее согревание и очищение воздушного потока, что создает наилучшие условия для газообмена в альвеолах. В области нижнего носового хода открывается носослезный канал. По нему в полость носа из слезных путей поступает слеза.
Стенки полости носа выстланы слизистой оболочкой. В ней различают респираторную и обонятельную области. Обонятельная область находится в пределах верхнего носового хода и верхней носовой раковины. Здесь расположены рецепторы органа обоняния - обонятельные луковицы.
Эпителий респираторной области - реснитчатый (мерцательный). В его строении выделяют реснитчатые и бокаловидные клетки. Бокаловидные клетки секретируют слизь, благодаря которой носовая полость постоянно поддерживается в увлажненном состоянии. На поверхности реснитчатых клеток расположены особые выросты - реснички. Реснички колеблются с определенной частотой и способствуют перемещению слизи с осевшими на ее поверхности бактериями и пылевыми частицами в направлении глотки. Сосудистые сплетения, находящиеся в глубоких слоях слизистой оболочки, обеспечивают согревание поступающего воздуха.
Носовое дыхание является более физиологичным по сравнению с ротовым. Воздух в полости носа очищается, увлажняется и согревается. При нормальном носовом дыхании обеспечивается характерный для каждого человека тембр голоса.
Из полости носа через носоглотку и ротоглотку вдыхаемый воздух поступает в гортань.
Гортань, larynx, расположена в передней области шеи. Вверху она с помощью связок соединяется с подъязычной костью, внизу продолжается в трахею. Верхняя граница гортани расположена на уровне межпозвоночного диска между IV и V шейными позвон
Нормальное функционирование органов и систем человека возможно только при условии быстрого и своевременного восстановления энергетического баланса. Организм получает энергию за счет окисления органических субстратов - углеводов, жиров, белков.
Дыхание - это сложный непрерывный процесс поддержания на оптимальном уровне окислительно-восстановительных процессов в организме человека. В процессе дыхания принято различать три звена: легочное дыхание, транспорт газов кровью, тканевое дыхание.
При атмосферном давлении, равном 760 мм рт. ст. процесс дыхания протекает нормально. Понижение или повышение атмосферного давления оказывает определенное отрицательное влияние на него.
При понижении атмосферного давления, то есть при подъеме на высокие горы, во время полета в самолете происходит уменьшение содержания кислорода в составе воздуха. При таких условиях в результате недостатка в организме кислорода (гипоксии), у человека появляются признаки горной болезни: дыхание и пульс учащаются, появляются головная боль, мерцание в глазах, тошнота. Если при этом человек не получит кислород в необходимом количестве, он может потерять сознание. Поэтому во время полета в самолете в воздух дополнительно подается кислород.
Жители горных местностей приспособлены к жизни в таких условиях. Содержание эритроцитов в их крови увеличивается, что способствует усвоению кислорода воздуха в большом количестве. Лица, живущие в условиях нормального атмосферного давления, при необходимости подняться в высокие горы должны совершать подъем на высоту не сразу, а постепенно, давая возможность организму приспосабливаться.
Легочное дыхание - это газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. Оно делится на два этапа: газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом, газообмен между альвеолярным воздухом и кровью.
Легочное дыхание осуществляется за счет активности аппарата внешнего дыхания который включает в себя дыхательные пути (носоглотка, трахея, крупные бронхи), легкие, плевру, дыхательные мышцы, скелет грудной клетки, диафрагму. Основная функция аппарата легочного дыхания это доставка кислорода из окружающего воздуха и освобождение от избытка углекислого газа. Транспорт газов осуществляется кровью. Он обеспечивается разностью парциального давления газов по пути их следования.
Тканевое дыхание тоже разделено на два этапа. Первый этап - это обмен газов между кровью и тканями, второй связан с потреблением кислорода клетками и выделением ими углекислого газа. Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Обычно вдох короче выдоха. Оптимальное соотношение вдох/выдох = 1/2.
Акт вдоха (осуществляется вследствие увеличения объема грудной клетки в трех направлениях: вертикальном, переднезаднем и горизонтальном. Благодаря движению ребер грудная клетка увеличивается в горизонтальном и переднезаднем направлениях, а в результате уплощения диафрагмы органы брюшной полости оттесняются вниз, в стороны и вперед, размер грудной клетки увеличивается в вертикальном направлении.
В зависимости от преимущественного участия в акте вдоха мышц грудной клетки и диафрагмы различают грудной (реберный) или брюшной (диафрагмальный) тип дыхания. У мужчин преобладает брюшной тип, у женщин - грудной тип дыхания. В некоторых случаях, например при физической нагрузке, в акте дыхания могут принимать участие вспомогательные мышцы - это мышцы плечевого пояса и шеи (грудинно-ключично-сосцевидная, лестничные мышцы, грудные большая и малая, передние зубчатые).
Оптимальным считается так называемое полное дыхание, в котором одновременно представлены и грудной и брюшное. Затем по оптимальности стоит брюшное, и самое неоптимальное это грудное дыхание. Преобладание грудного дыхания у женщин чаще всего обусловлено беременностью во время которой диафрагмальное дыхание практически отсутствует. После родов мало женщин занимается дыхательной гимнастикой способной восстановить нормальную экскурсию грудной клетки, последствием чего является так называемый гипервентиляционный синдром. Сущность гипервентиляционного синдрома состоит в следующем.
В норме при полном дыхании экскурсия верхних и нижних отделов легких осуществляется равномерно, у женщин с преобладанием грудного дыхания диафрагма в дыхании практически не участвует. Это приводит к недостаточной вентиляции нижних отделов легких. При физической нагрузке компенсацию в недостатке кислорода женщина пытается возместить за счет очень раннего включения мышц дополнительной дыхательной мускулатуры плечевого пояса и шеи, однако это увеличивает объем преимущественно верхних и средних отделов легких. В нижних отделах по прежнему вентиляция снижена. Дополнительная мускулатура не в состоянии столь длительно поддерживать дыхание. Возникают локальные изменения мышц, микроспазмы, образование участков ишемии (малокровия) в мышцах, и как результат - боли в грудной клетке, шее с иррадиацией в руку, снижена толерантность к физическим нагрузкам.
Более того для дальнейшей компенсации недостатка кислорода организм начинает не столько углублять дыхание, сколько учащать его, в результате из организма выводится много углекислого газа, возникает его недостаток (гипокапния). Гипокапния приводит к повышению порога возбуждения мышц нарушению работы дыхательного центра в головном мозге. Это сопровождается головокружением, тошнотой, потемнением в глазах, сдавливающими головными болями, периодическими судорожными сокращениями отдельных мышц. Кроме того гипокинезия диафрагмы способствует застою желчи в желчном пузыре и печени, снижению моторики желудочно-кишечного тракта и как следствие нарушению пищеварения, способствующему нарушению обмена веществ и ожирению. Поэтому адекватное отношение тренеров к дыхательным упражнениям во время занятий будет способствовать улучшению результатов у клиентов. Признаками включения дополнительной дыхательной мускулатуры являются: поднятие плеч на вдохе, увеличение глубины подключичных ямок во время вдоха.
Акт выдоха (экспирация) осуществляется в результате расслабления наружных межреберных мышц и поднятия купола диафрагмы. При этом грудная клетка возвращается в исходное положение и дыхательная поверхность легких уменьшается.
Кислород находится в крови в двух состояниях: физическом растворении (2-3%) и в химической связи с гемоглобином (97%). Гемоглобин образует с кислородом непрочное, легко диссоциирующее соединение - оксигемоглобин. Сродство кислорода к гемоглобину существенно понижается в кислой среде, что характерно в тканях при избытке углекислоты, что увеличивает отдачу кислорода в капиллярах. Здесь же угольная кислота отнимает часть основания от восстановленного гемоглобина, в результате в эритроцитах и в плазме в образуются бикарбонаты. А гемоглобин превращается в карбоксигемоглобин. При поступлении крови в легкие карбоангидраза эритроцитов расщепляет бикарбонаты образуя свободный СО2, а карбоксигемоглобин, отдавая СО2, превращается в оксигемоглобин снова. Свободный СО2 выделяется из легких при выдохе.
Тканевое дыхание представляет собой процесс использования кислорода в клетке - его утилизацию в митохондриях, направленную на выработку энергии (АТФ) и в микросомах (обезвреживание токсических продуктов метаболизма) в клетках.
Физическая нагрузка сопровождается значительными сдвигами в активности органов и физиологических систем организма. Повышенные энерготраты обеспечиваются увеличением утилизации кислорода, что приводит к нарастанию содержания углекислого газа в жидкостях и тканях организма. В условиях относительной кислородной недостаточности (гипоксии) может изменяться характер и тканевого дыхания в котором начинают преобладать процессы анаэробного окисления.
При физической работе, занятиях физкультурой и спортивными упражнениями дыхание учащается. В состоянии покоя человек совершает 16-20 дыхательных движений в минуту и минутная вентиляция легких равняется 8-9 л. Во время выполнения физических упражнений в зависимости от их скорости частота дыхания в минуту может достигать 40-60 и более, а минутная вентиляция легких увеличиваться до 50-100 л.
В состоянии покоя организм человека усваивает 250-300 мл кислорода. При выполнении физических упражнений усвоение кислорода может возрастать до 4500-5000 мл. Чтобы доставлять большое количество кислорода из легких к тканям, активизируется деятельность сердечнососудистой системы. Так, в состоянии покоя систолический объем сердца (количество крови, выбрасываемой сердцем за одно сокращение) равняется 65-70 мл, при выполнении физических упражнений он возрастает до 150-200 мл. В состоянии покоя сердце сокращается 70 раз в минуту, при физических нагрузках частота сердечных сокращений в минуту увеличивается до 150-200 мл.
Следовательно, если в состоянии покоя сердце в минуту нагнетает в сосуды 5 л крови, то при выполнении физических упражнений количество нагнетаемой крови увеличивается до 20-30 л. Итак, во время физических упражнений увеличивается потребность тканей в кислороде. Она обеспечивается, с одной стороны, учащением дыхания и увеличением минутной вентиляции легких, с другой, увеличением деятельности сердца, то есть увеличением частоты сердечных сокращений, систолического и минутного объемов сердца. Таким образом, физический труд, занятия физкультурой и физическими упражнениями способствуют лучшему развитию органов дыхания и кровообращения, повышению работоспособности человека и укреплению его здоровья.
Анаэробное дыхание обусловливает увеличение в крови и тканях таких метаболитов как молочная кислота, продукты перекисного окисления липидов и др. Эти вещества оказывают стимулирующий эффект на сосудистые рефлексогенные зоны (хеморецепторы), непосредственно на нейроны самого дыхательного центра и клетки коры головного мозга, обладающих очень высокой чувствительностью к гипоксии и ацидозу. Стимуляция центральной нервной системы приводит к углублению и учащению дыхательных движений, система дыхания начинает обеспечивать возросшие потребности организма в кислороде.
После разбора первой ступени
дыхательного процесса - внешнего дыхания, разберем вторую ступень
- транспорт газов кровью.
Обмен газов между легкими и
кровью происходит в силу разности их парциального давления. У
человека в альвеолярном воздухе в норме углекислого газа содержится 5
- 6%, кислорода - 13,5 - 15%, азота - 80%. При таком
процентном содержании кислорода и общем давлении в одну атмосферу
его парциальное давление составляет100 - 110 мм ртутного столба
(мм рт. ст.). Парциальное давление этого газа в притекающей в
легкие венозной крови всего 60 - 75 мм рт. ст.
Образующейся разности в давлении вполне достаточно для обеспечения
диффузии в кровь 6 литров кислорода в минуту. Такого количества вполне
достаточно для обеспечения самой тяжелой работы. Во время покоя в
кровь поступает около 300 миллилитров кислорода.
Напряжение (парциальное
давление) углекислого газа в венозной крови легочных капилляров при покое -
около 46 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе - около 37
- 40 миллиметров рт. ст. Через мембраны углекислый газ
диффундирует (проходит) в 25 раз быстрее, чем кислород и разницы в
давлении в 6 мм рт. ст. вполне хватает для удаления углекислого газа при
самой тяжелой мышечной работе.
В крови, оттекающей от легких, почти весь кислород находится в химически связанном состоянии с гемоглобином, а не растворен в плазме крови. Наличие дыхательного пигмента - гемоглобина в крови позволяет при небольшом собственном объеме жидкости переносить значительное количество газов. К тому же осуществление химических процессов связывания и отдачи газов осуществляется без резкого изменения физико-химических свойств крови (концентрации водородных ионов и осмотического давления).
Кислородная емкость крови определяется количеством кислорода, которое может связать гемоглобин. Реакция между кислородом и гемоглобином обратима. Когда гемоглобин связан с кислородом, он переходит в оксигемоглобин. На высотах до 2000 метров над уровнем моря артериальная кровь насыщена кислородом на 96 - 98%. При мышечном покое содержание кислорода в венозной крови, притекающей к легким, составляет 65 - 75% того содержимого, которое имеется в артериальной крови. При напряженной мышечной работе эта разница увеличивается.
При превращении оксигемоглобина
в гемоглобин цвет крови изменяется: из ало-красной она становится
темно-лиловой и наоборот. Чем меньше оксигемоглобина, тем темнее
кровь. И когда его совсем мало, то и слизистые оболочки приобретают
серовато-синюшную окраску *< Используя это
свойство, вы можете контролировать степень насыщения кислородом
организма после дыхательной тренировки. Если конъюнктива
глаза становится алой - все нормально, если нет - тренировка
слаба или неправильно проводится.>.
Насыщение организма кислородом
можно выразить следующей формулой: О2 = К (Ра - Рк); где
Ра - парциальное давление кислорода в альвеолярном
воздухе, Рк - парциальное давление его в крови, а К - является
индивидуальной константой.
Теперь подробно разберем каждый
показатель этой формулы. «Ра « альвеолярного воздуха до
высоты 2000 метров почти не изменяется и практически мы на
него мало чем можем повлиять. Зато на «Ра « - парциальное давление
кислорода в крови мы можем сильно влиять. Повышение
температуры значительно увеличивает скорость отдачи оксигемоглобина
кислорода, мало сказываясь на скорости реакции его
присоединения с кислородом в легких.
Уменьшение «Рк « способствует
увеличению насыщения крови кислородом. Этому же
способствует и сдвиг кислотно-щелочной реакции крови в кислую сторону. Сдвиг же
в щелочную, наоборот, приводит к повышению связывания кислорода с
кровью, в результате чего оксигемоглобин хуже отдает
кислород тканям. Наиболее важной причиной изменения реакции крови
является содержание в ней углекислоты, которая в свою
очередь зависит от наличия в крови УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА. Поэтому, чем
больше в крови углекислого газа, тем больше углекислоты, а
следовательно, и сильнее сдвиг килотно- щелощной реакции (КРЩ) крови в
кислую сторону, которые лучше способствуют насыщению крови
кислородом и облегчению отдачи его оксигемоглобином в
ткани. При этом углекислый газ и его концентрация в крови наиболее сильно из всех
вышеуказанных факторов влияют на насыщение кислородом крови и
отдачи его тканям. Но особенно сильно на «Рк « влияет мышечная работа
или повышенная активность органа, приводящая к повышению
температуры, значительному образованию углекислого газа,
естественно большему сдвигу в кислую сторону, понижению напряженности
кислорода. Именно в этих случаях происходит наибольшее
насыщение кислородом крови и всего организма в целом. «К « -
индивидуальная константа человека, зависит от многих
факторов, главными из которых являются следующие: общая поверхность
мембран альвеол; от толщины и свойств самой мембраны; от
качества гемоглобина; психического состояния человека. Раскроем эти
понятия подробнее.
1. Общая поверхность мембран
альвеол, через которую идет диффузия газов, меняется от 30
квадратных метров при выдохе до 100 при глубоком вдохе.
2. Толщина и свойства
альвеолярной мембраны зависят от наличия на ней слизи, выделяемой из
организма через легкие, а свойства самой мембраны - от ее эластичности,
которая, увы, с возрастом теряется и определяется тем, как питается
человек.
3. Хотя в гемоглобине геминовые группы (железосодержащие) у всех одинаковы, а вот глобиновые
(белковые) - разные, что и сказывается на способности гемоглобина
связывать кислород. Наибольшей связывающей способностью
гемоглобин обладает в период внутриутробной жизни. Далее это
свойство теряется, если его специально не тренировать.
4. Ввиду того, что в стенках
альвеол имеются нервные окончания, то различные нервные импульсы,
вызванные эмоциями и т. д., могут значительно влиять на
проницаемость альвеолярных мембран. Например, когда человек в
подавленном состоянии, ему и дышится тяжело, а когда в веселом -
воздух сам вливается в легкие.
Поэтому величина «К «
(индивидуальная константа диффузного коэффициента кислорода) у
каждого человека своя и зависит от возраста, типа дыхания, чистоты
организма и эмоциональной устойчивости человека. И даже в
зависимости от вышеуказанного у одного и того же человека она
значительно колеблется, составляя 25 - 65 миллиметров
кислорода в одну минуту.
Обмен кислорода между кровью и
тканями осуществляется подобно обмену между альвеолярным
воздухом и кровью. Ввиду того, что в тканях происходит непрерывное
потребление кислорода, напряженность его падает. В результате
кислород диффундирует (переходит) из тканевой жидкости в клетки,
где и потребляется. Обедненная кислородом тканевая жидкость,
соприкасаясь со стенкой содержащего кровь капилляра, приводит к
диффузии кислорода из крови в тканевую жидкость. Чем выше тканевый
обмен, тем ниже напряженность кислорода в ткани. И чем больше
эта разность (между кровью и тканью), тем большее количество кислорода
может поступать из крови в ткани при одном и том же напряжении
кислорода в капиллярной крови.
Процесс удаления углекислого
газа напоминает обратный процесс поглощения кислорода.
Образующийся в тканях при окислительных процессах углекислый газ
диффундирует в межтканевую жидкость, где его напряжение меньше, а оттуда
он диффундирует через стенку капилляра в кровь, где его
напряжение еще меньше, чем в межтканевой жидкости. Проходя через стенки
тканевых капилляров, углекислый газ частью прямо растворяется в плазме
крови как хорошо растворимый в воде газ, а частью связывается различными
основаниями с образованием бикарбонатов. Эти соли затем
разлагаются в легочных капиллярах с выделением свободной
углекислоты, которая, в свою очередь, быстро диссоциирует под влиянием
фермента угольной ангидразы на воду и углекислый газ. Далее ввиду
разности парциального давления углекислого газа между
альвеолярным воздухом и содержанием его в крови он переходит в легкие,
откуда и выводится наружу. Основное количество углекислоты
переносится при участии гемоглобина, который, прореагировав с углекислотой,
образует бикарбонаты и лишь небольшая часть углекислоты переносится
плазмой.
Ранее уже указывалось, что
главным фактором, регулирующим дыхание, служит концентрация углекислого
газа в крови. Повышение СО2 в крови, притекающей к головному мозгу,
увеличивает возбудимость как дыхательного, так и
пневмотаксического центра. Повышение активности первого из них ведет к усилению
сокращений дыхательной мускулатуры, а второго - к учащению дыхания.
Когда содержание СО2 вновь становится нормальным,
стимуляция этих центров прекращается и частота и глубина дыхания
возвращаются к обычному уровню. Этот механизм действует и в обратном
направлении. Если человек произвольно сделает ряд глубоких
вдохов и выдохов, содержание СО2 в альвеолярном воздухе и крови
понизится настолько, что после того, как он перестанет глубоко дышать,
дыхательные движения вовсе прекратятся до тех пор, пока
уровень СО2 в крови снова не достигнет нормального. Поэтому организм,
стремясь к равновесию, уже в альвеолярном воздухе
поддерживает парциальное давление СО2 на постоянном уровне.
Теперь разберем ряд важных
особенностей, влияющих на кровообращение и газообмен в
легких при вдохе и выдохе.
На все органы, заключенные в
грудной клетке, передается отрицательное давление,
создаваемое эластической тягой легких. Особенно эластическая тяга
легких влияет на приток крови к сердцу, т. к. она растягивает тонкие
стенки вен. При максимальном вдохе давление в грудной полости
падает ниже атмосферного до 130 - 180 мм вод. ст. Такое
большое отрицательное давление в грудной полости вызывает
«присасывание « крови в крупные вены, что облегчает приток крови
к сердцу. Если задержать дыхание на вдохе, то крови к сердцу и
легким будет поступать больше. Больше оказывается и вентилируемая
поверхность легких (около 100 м2). Ввиду того, что в тканях происходит
постоянное расходование кислорода, то и переход его в кровь из
альвеолярного воздуха при задержке на вдохе будет более эффективен и
совершаться при меньшем парциальном давлении в альвеолах. Углекислый газ при
задержке дыхания на вдохе вначале будет усиленно
диффундировать в легкие, но так как он оттуда не удаляется («заперт «), то
его парциальное давление сравняется с таковым в крови и
будет способствовать плавному нарастанию его в организме. В
свою очередь, нарастание концентрации углекислого газа в крови будет
способствовать ее закислению, что приводит к более лучшему
связыванию и отдаче кислорода гемоглобином. Поэтому задержка дыхания
на вдохе прекрасно стимулирует газообмен в организме и
способствует насыщению его кислородом.
Во время выдоха и задержки
дыхания на выдохе происходят другие изменения. Во время сильного
выдоха давление в легких становится выше атмосферного, что приводит
к сдавливанию полых вен у входа их в сердце. Отсюда приток крови к
сердцу уменьшается и затрудняется.
Если при этом еще задержать
дыхание на выдохе - сердце будет «вхолостую « сокращаться, как
насос, в который перестали подавать воду. Естественно, это
отрицательно отразится на его работе и кровообращении в целом
(нарушается нагнетательная функция крови сердца). Легкие во время выдоха
и задержки дыхания на выдохе сжаты; поэтому в них поступает мало
крови и уменьшена вентилируемая поверхность (около 30 м2).
Кислород практически в кровь не поступает, а углекислота не выводится из
крови в легкие. Это приводит к резкому повышению концентрации
углекислого газа в крови, что, в свою очередь, стимулирует дыхательный центр, а
через хеморецепторы и всю центральную нервную систему.
Повышение углекислого газа в крови закисляет ее и резко увеличивает
концентрацию водородных ионов. Значит, началось резкое
потребление организмом электронов - универсальной
энергии всего живого. Подъем температуры тела и потовыделение
во время задержки дыхания на выдохе - первейший и главный признак возбуждения
энергетики организма! Отсюда задержка дыхания
на выдохе - прекрасный стимулятор общей энергетики
организма.
Если дыхание рассматривать с
позиции Инь-Ян, то ВДОХ (расширение, увеличение пространства,
легкость, охлаждение) - это процесс Инь;
ВЫДОХ (сжатие, убыстрение
времени, тяжесть, подъем внутреннего тепла) - это процесс Ян. Во
время задержки вдоха активизируется процесс Инь - накапливание в
крови кислорода, переход углекислого газа из крови в легкие
(накопление, переход из внутреннего во внешнее).
Во время задержки выдоха
активизируется процесс Ян - поглощение кислорода тканями, распад
веществ с выработкой энергии (переход из внешнего во внутреннее, рабочий
цикл).
Исходя из вышеизложенного,
вытекают следующие рекомендации.
1. Никогда не задерживать
дыхание на максимальном вдохе, это может привести к растяжению
легочной ткани, увеличению диаметра альвеол, что в общем
неблагоприятно отразится на здоровье. Если нужно сделать максимальный
вдох, то выполняйте его без задержки. Задерживать дыхание на вдохе
рекомендуется в пределах 70 - 80% от глубины максимального вдоха.
При этом, чем старше возраст, тем меньше глубина вдоха за счет
ребер. При вдохе больше работайте диафрагмой и умеренно
межреберными мышцами и плечами.
2. Никогда не задерживайте
дыхание на максимальном выдохе, это верное средство разладить работу
сердца. Если нужно сделать максимальный выдох, делайте его
без задержки. Задерживать дыхание на выдохе рекомендуется в
пределах 70 - 80% от максимального выдоха. Чем слабее сердце, тем
меньше величина задержки на выдохе.
Выполняя выдох, больше работайте
диафрагмой - это массирует внутренние органы и сердце.
Насколько справедливы эти
рекомендации? Если обратиться к опыту йоги, то основное дыхательное
упражнение выполняется так - 1:4:2. Здесь 1 -
время вдоха; 4 - задержка дыхания на вдохе, в 4 раза большая времени
вдоха; 2 - время выдоха, в 2 раза большее времени вдоха. Задержки
на выходе нет. Делается полный медленный выдох и за ним сразу
вдох. Все физиологично от и до.
Работая в ритме дыхания 1:4:2, йогины лишь увеличивают время и проходят три вида пранаямы. Пранаяма, при которой вдох, задержка и выдох равны 12, 48 и 24 секундам соответственно, является низшим видом пранаямы. Результатом такого дыхания является потение тела и удаление из организма нечистот. Когда время вдоха, задержки и выдоха достигает 24, 96 и 48 секунд соответственно, она называется средним видом пранаямы. В результате этого дыхания тело начинает дрожать от прохождения могучих энергий. И, наконец, высший вид пранаямы предусматривает наибольшее время вдоха, задержки и выдоха, равное 36, 144 и 72 секундам соответственно. Благодаря практике высшего вида пранаямы, человек ощущает левитацию тела и прилив Великого Блаженства.
Сегодня я отвечаю на вопрос мамы Ольги и ее сына Андрея (6 лет):
«Почему человек дышит ?»
Дыхание - это одна из самых важных функций организма не только человека, но и всех животных и растений на нашей планете. В процессе дыхания в наше тело поступает воздух. Но нам нужен не весь воздух, а только один из его компонентов - газ кислород. Человек, конечно же, нуждается в пище, в воде, но в кислороде он нуждается больше всего. Он - основа нашей жизни. Ведь без еды человек может прожить пару недель, без воды - около пяти суток. А вот без кислорода - всего несколько минут.
Давайте проведем эксперимент. Сколько ребенок может не дышать?
Для этого нам понадобится секундомер. Попросите малыша задержать дыхание и засеките время. Сколько у него получится не дышать?
У моей постоянной помощницы Кати получилось не дышать 13 секунд. Всего-то 13 секунд без воздуха, а организм уже бьет тревогу и заставляет вдохнуть!
Взрослый человек может не дышать дольше - около минуты. Но потом и он начинает ловить ртом воздух. Даже самые-самые тренированные люди могут продержаться без кислорода максимум несколько минут. (Официальный рекорд, зарегистрированный в "Книге рекордов Гиннеса" - 22 минуты. Рекорд достигнут при специальной подготовке.)
Почему же дыхание для нас так важно? Давайте разберемся.
Для начала мы изучим процесс дыхания и органы, которые в нем участвуют.
Мы с Катей для этого использовали самодельное пособие по анатомии человека. Даже два. Подробнее о них я пишу (и даже даю скачать) . Но можно воспользоваться и энциклопедией или любым другим наглядным пособием.
Попросите малыша назвать основные органы и системы человека: дыхательную, пищеварительную, кровеносную. Сможет ли малыш показать, где какие органы находятся и за что они отвечают в теле человека?
Итак, даже самые маленькие дети знают, что воздух мы вдыхаем через нос и рот . Проходя через них он прогревается и увлажняется и попадает в гортань (место, где соединяются проходы изо рта и носа). Дышать лучше все-таки носом, так как он более приспособлен для дыхания: в носу расположены маленькие волоски и его внутренняя поверхность (слизистая оболочка ) выделяет специальную жидкость. Все это помогает очистить воздух от пыли и вредных микроорганизмов.
Из гортани воздух по специальной трубочке - трахее , - опускается в грудь. Там трахея сначала раздваивается, а потом и вовсе начинает ветвится как корни деревьев - эти "корешки", по которым идет воздух, называют бронхи .
По ним воздух попадает в легкие . Это такие специальные органы, в которых кислород из вдыхаемого воздуха переходит в кровь, а ненужный организму углекислый газ выходит из крови и выводится наружу. Легкие - парные органы (левое и правое). Они состоят из очень пористой ткани, сплошь пронизанной тонюсенькими кровеносными сосудиками. Такими тоненькими, что кислород просачивается через их стенку и попадает в кровь.
Ткань легких очень похожа на обычную поролоновую губку. Только впитывает она не воду, а воздух. И она очень легкая по весу. Поэтому то и называют легкие легкими, ведь при объеме легких у взрослого человека в 5 литров (представьте для наглядности ведро с водой, которое помещается у нас в груди) весят они всего лишь один килограмм!
Давайте проведем еще один эксперимент и посмотрим, как происходит процесс дыхания.
Для этого нам понадобится
поролоновая губка и блюдце с водой. Вода будет символизировать воздух, а губка - легкие.
Если мы просто положим губку в воду, то она хоть и начнет намокать - впитывать ее в себя, но происходить это будет медленно. Чтобы ускорить процесс, там надо на губку нажать. Распрямляясь, она втянет в себя воду. Так и происходит вдох.
Только надавливаем мы на легкие не рукой, а сдвигая-раздвигая ребра грудной клетки межреберными мышцами и/или поднимая-опуская диафрагму - такую разделительную перегородку, отделяющую грудь от брюшной полости.
Предложите ребенку прочувствовать, как происходит дыхание.
Для начала попросите дышать только грудной клеткой. Пусть он встанет перед зеркалом, положит руку на грудь и делает глубокие вдохи. Видите, как увеличивается-уменьшается объем груди?
А потом пусть малыш попробует подышать только с помощью диафрагмы. Надо положить руку на живот и стараться втягивать воздух до самой руки, стараясь при этом сделать так, чтобы грудь не колыхалась.
Многие медики считают, что такое глубокое дыхание полезнее для организма. Научиться дышать им помогают специальные упражнения. Да и в любом случае, дыхательная гимнастика очень полезна и взрослым и детям. С помощью нее можно помочь организму улучшить самочувствие, справиться с логопедическими дефектами и даже вылечится от некоторых болезней. Например, мы использовали дыхательные упражнения при лечении бронхита. Об этих упражнениях можно прочитать .
Взрослый человек в среднем делает около 15 вдохов-выдохов в минуту, а дети дышат гораздо чаще: 20-30 раз в минуту (младенцы так и вовсе 40-60 раз). Частота дыхания зависит от потребности организма в кислороде и подстраивается мозгом автоматически. Например, когда организм находится в покое (человек спит), он дышит реже. А при физических нагрузках дыхание учащается. Кроме того, есть и сезонные различия в частоте дыхания: человек осенью дышит в среднем в три раза медленнее, чем весной!
Проведем опыт, демонстрирующий, что для активной деятельности организму нужно больше кислорода.
Возьмите секундомер и посчитайте, сколько ребенок делает вдохов за минуту в спокойном состоянии. А потом попросите его попрыгать на одной ножке (сделать приседания, пробежать круг по стадиону или что-то еще). И посчитайте, сколько вдохов он сделает за минуту теперь. Спросите его, в каком случае он дышал больше, а в каком меньше? А сможет ли он посчитать, на сколько больше или меньше?
У Кати получилось 24 вдоха в минуту в покое и 40 после физической нагрузки. Интересно будет повторить этот эксперимент весной и проверить, есть ли у Кати сезонные различия в частоте дыхания.
Разобравшись с органами дыхания, изучив его фазы и способы мы узнали . И теперь подошли к ответу на главный вопрос: почему же человек дышит ? Зачем нашему организму так нужен кислород , что он без него жить не может? Дело в том, что практически вся жизнь на Земле (кроме жизни некоторых анаэробных бактерий) зависит от кислорода. Каждой клеточке тела человека, зверя, птицы, рыбы, насекомого и растения нужен кислород. Ведь с помощью этого химического элемента внутри клетки, как на крошечном химическом заводике, идет сложная работа: сложные органические соединения, которые попадают в клетку в процессе пищеварения, под действием кислорода разлагаются на более простые. Этот процесс называют окисление . А в результате него выделяется энергия, необходимая для роста и жизнедеятельности клеток. Не будет кислорода - не будет энергии в клетках, все в организме остановится и он погибнет.
Поэтому так важно, чтобы в организме кислорода было достаточно. При его нехватке мы недополучаем энергию: зеваем (помните, мы однажды в "Клубе почемучек" уже разбирали ответ на вопрос "Почему люди зевают? "), нас клонит в сон, снижается работоспособность, ухудшается память и другие мыслительные процессы. Спросите ребенка, помнит ли он, как хорошо дышалось ему во время поездки на природу - в лес, в горы, на море? И заметил ли он, сколько сил и радости он в себе ощущал? Это происходило именно потому, что он получал достаточно кислорода. И организм чувствовал себя прекрасно. Поэтому чтобы продолжать чувствовать себя хорошо, надо не забывать о простейших требований к гигиене дыхания: проветривать помещения, проводить в них влажную уборку, по-возможности спать ночью с открытой форточкой, гулять на свежем воздухе не меньше двух часов ежедневно и избегать бывать в местах с повышенной загрязненностью воздуха.
Надеюсь, Андрею теперь стало понятнее как и зачем человек дышит:)
Чтобы я ответила и на ваши вопросы, вступайте в Клуб и задавайте их
!
Для этого надо всего лишь поставить баннер на боковую панель вашего блога или сайта (код баннера можно взять, перейдя на страницу "Клуба почемучек"), а если блога нет, то дать ссылку в любых соц. сетях. Присылайте вопросы мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой "Клуб почемучек". Среди всех присланных вопросов, независимо от того, опубликовала я на них ответ или нет, я разыгрываю призы . Следующий розыгрыш будет проходить по итогам осенне-зимнего сезона и состоится он 1 марта.
Материалы
Дыхание и его значение в жизни человека. Влияние кислорода и углекислого газа. Особенности и секреты дыхания.
Дыхание и его значение в жизни человека. Влияние кислорода и углекислого газа. Особенности и секреты дыхания.
При написании данной статьи использованы материалы из книг: «Пропедевтика внутренних болезней» под редакцией В.Х. Василенко и А.Л. Гребенева Москва, 1983г., «Физиологическая роль углекислоты и работоспособность человека» Н.А. Агаджанян, Н.П. Красников, И.Н. Полунин. А также - материалы из статей в Интернете, в частности, из статьи «Почему углекислый газ важнее кислорода для жизни» на сайте Zenslim.ru, из статей Википедии «Дыхание», «Метод Бутейко», из статьи «Эмоции и дыхание» на сайте Xliby.ru, из статьи Юнны Горяйновой «Дыхательная гимнастика по Бутейко» на сайте Passion.ru и из других статей в Интернете.
Бронхиальная астма;
- артериальная гипертензия;
- пневмосклероз;
- эмфизема лёгких;
- астматический бронхит;
- пневмония;
- стенокардия;
- хронический ринит.
Сравните.
Действия:
Дыхание - физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение обмена веществ и энергии организма человека и других живых организмов, способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды организма).
В процессе дыхания происходит получение кислорода (О2) из окружающей среды и выделение в окружающую среду продуктов обмена веществ из организма в газообразном состоянии: углекислого газа (СО2), воды (Н2О) и других компонентов. В зависимости от интенсивности обменных процессов, человек выделяет через лёгкие в час от пяти до восемнадцати литров углекислого газа (СО2) и пятьдесят граммов воды (Н2О), а с ними около 400 примесей летучих соединений, в том числе яды (ацетон).
В процессе дыхания богатые химической энергией вещества организма окисляются до конечных продуктов – углекислого газа и воды с помощью молекулярного кислорода (О2).
Существуют понятия: внешнее дыхание и клеточное дыхание.
Внешнее дыхание это газообмен между организмом и внешней средой. При этом поглощается кислород и выделяется углекислый газ, а также осуществляется транспортировка этих газов по системе дыхательных путей и в системе кровообращения.
Клеточное дыхание это биохимические процессы транспортировки белков через клеточные мембраны, а также процессы окисления в митохондриях, приводящие к преобразованию химической энергии пищи в энергию для работы клеток.
Дыхание у человека – это одна из главных загадок жизни человека, ключ к множеству факторов жизни: здоровью, продолжительности жизни, развитию необычных высоких способностей человека.
Человек может прожить неделю без воды, месяц - без пищи, несколько дней - без сна, но через 5 – 7 минут он умрёт, если не будет дышать.
Дыхание позволяет человеку лучше познать себя, восстанавливать энергетические запасы организма. У человека 100 триллионов клеток и все они должны дышать.
Существует зависимость состояния человека от его дыхания. Это можно определить при исследовании ауры (слой микрочастиц волновой природы, окружающий человека). По её свечению и толщине этого слоя определяют энергетическое состояние человека.
Правильное дыхание, специальные физические упражнения в сочетании с определёнными методами лечения дают человеку здоровье, долголетие и дают возможность не допустить развитие определённых заболеваний.
Дыхание и высшая нервная деятельность.
Необыкновенные свойства дыхания используют психологи и психотерапевты в работе с пациентами. Дыхание уравновешенного человека отличается от дыхания человека в состоянии стресса. Дыхательные упражнения позволяют противостоять таким заболеваниям как синдром хронической усталости, депрессии, перепадам настроения.
Дыхание может влиять на эмоции. Дыхание и эмоции отражают друг друга.
Если мы чувствуем себя спокойно, легко, открыто, мы дышим ровно, медленно, легко.
Когда мы расстроены, ритм нашего дыхания сбивается, ускоряется.
Когда мы напуганы, испытываем страх, наше дыхание обычно задерживается, замедляется.
Когда мы испытываем горе, печаль, плачем, мы вдыхаем с силой, а выдыхаем слабо, вяло. В состоянии горя человек нуждается в успокоении, притоке позитивной энергии, во внимании других людей, при этом возникают сильные вдохи.
Хроническая грусть может вызывать специфические состояния и заболевания, например, эмфизему лёгких. В периоды тоски и грусти люди становятся опустошенными и не отдают энергию наружу – слабые выдохи.
Когда мы разгневаны – выдох сильнее, чем вдох. В гневе мы выталкиваем скопившуюся энергию – сильный выдох и теряем способность правильно воспринимать и ощущать поступающую информацию – слабые вдохи. Хроническая, постоянная злость может привести к развитию астмы.
Самым прямым способом устранения эмоциональных барьеров является возвращение дыхания к нормальному режиму.
Когда вам страшно – надо дышать глубже.
Когда вы грустите или у вас горе – надо делать полные сильные выдохи до тех пор, пока дыхание не вернётся к норме. Если будете интенсивно выдыхать, то сила чувств вырвется наружу, станет легче.
Когда вы ощущаете гнев, то делайте полные энергичные вдохи, пока дыхание не станет ровным. Заставьте себя воспринимать поступающую информацию.
Восстановление нормального дыхания не уничтожает мысли, вызвавшие негативные эмоции, но делает человека способным решать возникшие проблемы.
Дыхательный ритм особенно важен для спортсменов. Без правильного дыхания добиться высоких достижений в спорте невозможно.
Механизм и показатели дыхания.
Во время вдоха альвеолы лёгких наполняются воздухом, в котором необходимый для дыхания кислород. Во вдыхаемом воздухе почти 21% - кислорода, около 79% - азота, 0,03 – 0,04% - углекислого газа, небольшое количество паров и инертных газов.
В выдыхаемом воздухе в норме до 15% - кислорода, 6,5% - углекислого газа в альвеолах, увеличивается содержание паров, количество азота и инертных газов остаётся неизменным.
Кровь, которая течет от сердца к лёгким из правого желудочка по легочной артерии венозная, содержит мало кислорода и много углекислого газа.
Через стенки альвеол и капилляров происходит двухсторонняя диффузия: кислород переходит из альвеол в кровь, а углекислый газ поступает из крови в альвеолы. В крови кислород проникает в эритроциты и соединяется с гемоглобином.
Кровь, насыщенная кислородом становится артериальной, и по легочным венам поступает в левое предсердие. У человека газообмен происходит в течение нескольких секунд, пока кровь проходит через альвеолы легких. Это происходит благодаря огромной поверхности лёгких ~ 90 квадратных метров, сообщающейся с внешней средой.
Далее кислород поступает из крови в клетки органов и тканей, где он окисляет питательные вещества, поступающие в организм с пищей. Обмен газов в тканях осуществляется в капиллярах, через них кислород из крови поступает в тканевую жидкость и в клетки, а углекислый газ из тканей переходит в кровь, транспортируется в лёгкие и при выдохе из лёгких выделяется в атмосферу.
Учёные установили, что кислород, необходимый для дыхания, может вызывать и негативные явления в организме. При избытке кислорода, которое может быть при частом глубоком дыхании, увеличивается количество окисленного гемоглобина, связанного с кислородом, и снижается количество восстановленного гемоглобина, связанного с углекислым газом. Это приводит к задержке углекислого газа в тканях, появляется одышка, покраснение лица, головная боль, судороги, потеря сознания.
Оптимальное содержание кислорода в воздухе составляет – 21,5%, углекислого газа – 0,04%. Однако при уровне углекислого газа 0,1% (в 2 раза выше нормы) возникает ощущение духоты: усталость, сонливость, раздражительность. Многие считают, что это симптомы нехватки кислорода. На самом деле, это симптомы избытка углекислого газа в окружающем пространстве. Для человека избыток углекислого газа в атмосфере неприемлем.
Учёными в последние десятилетия переосмыслена роль воздействия кислорода и углекислого газа на человеческий организм. Жизнь на Земле миллиарды лет развивалась при высокой концентрации углекислого газа, и он стал необходимым компонентом обмена веществ. Клеткам человека и животных углекислого газа нужно около 6 – 7%, а кислорода – всего 2%. Это установили учёные – физиологи.
Оплодотворённая яйцеклетка в первые дни жизни находится почти в бескислородной среде. После её имплантации в матке формируется плацентарное кровообращение, и к развивающемуся плоду с кровью начинает поступать кислород. Кровь плода содержит кислорода в 4 раза меньше, а углекислого газа в 2 раза больше, чем у взрослого человека. Если кровь плода насытить кислородом, то он моментально погибнет. Избыток кислорода губителен для всего живого. Кислород – сильный окислитель, способный разрушить мембраны клеток.
У новорожденного ребёнка после первых дыхательных движений тоже высокое содержание углекислого газа в крови, так как организм матери стремится создать среду, которая оптимальна для плода, и которая была миллиарды лет назад.
В горах на высоте 3 – 4 тысяч метров содержание кислорода в воздухе намного меньше. Однако горцы, проживающие там, живут дольше жителей городов и сёл, расположенных у подножья гор и на равнинах. Горцы практически не страдают астмой, гипертонией, стенокардией, которые часто бывают у горожан.
Такие аэробные упражнения, как бег, гребля, плавание велоспорт, лыжи очень полезны. Они создают умеренную гипоксию. Повышается потребность организма в кислороде. Дыхательный центр не обеспечивает эту потребность. Повышается количество углекислого газа в организме – гиперкапния. Углекислого газа в организме вырабатывается больше, чем он может выделиться лёгкими.
Теория жизни вкратце такова: углекислый газ – основа питания всего живого на Земле. Если его не будет в воздухе, всё живое погибнет.
Углекислый газ – главный регулятор всех функций организма, главная среда организма. Он регулирует активность всех витаминов и ферментов. Если его не хватает, то витамины и ферменты работают плохо, неполноценно, нарушаются обменные процессы, развиваются аллергические заболевания, онкологические заболевания, нарушается водно – солевой обмен, в органах и тканях откладываются соли.
А что делает кислород? Он поступает в организм с воздухом, через бронхи, в лёгкие, оттуда - в кровь, из крови в ткани. Кислород - это регенерирующий элемент, очищающий клетки от их отходов и определённым образом сжигает отходы клеток, и сами клетки, если они погибают. Иначе возникнет самоотравление организма и его смерть. Наиболее чувствительны к интоксикации клетки мозга, без кислорода они погибают через 5 минут.
Углекислый газ проходит в обратном направлении: образуется в тканях, затем поступает в кровь и оттуда через дыхательные пути выводится из организма.У здорового человека в организме соотношение углекислого газа и кислорода составляет 3:1.
Углекислый газ организму необходим не меньше, чем кислород. Углекислый газ влияет на кору головного мозга, дыхательный и сосудодвигательный центры, на тонус сосудов, бронхов, секрецию гормонов, обменные процессы, электролитный состав крови и тканей, на активность ферментов и скорость биохимических реакций организма.
Кислород – энергетический материал организма, его регулирующие функции ограничены.
Углекислота - источник жизни, регулятор функций организма, а кислород – энергетик.
Из 21% кислорода только 6 % адсорбируется тканями тела. На изменение концентрации углекислого газа в ту или иную сторону всего на 0.1% наш организм реагирует и старается вернуть его к норме.
Следовательно, углекислый газ в 60 – 80 раз важнее кислорода для организма человека. Из внешней среды его получить нельзя, так как в атмосфере почти нет углекислого газа. Человек и животные получают его при полном расщеплении пищи - белков, жиров и углеводов, построенных на углеродной основе. При «сжигании» этих компонентов с помощью кислорода в органах и тканях образуется бесценный углекислый газ – основа жизни. Снижение углекислого газа в организме ниже 4% может вызывать гибель.
Роль углекислого газа в организме многообразна. Основные его свойства:
- сосудорасширяющее средство;
- транквилизатор (успокоитель) центральной нервной системы;
- анестезирующее (обезболивающее) средство;
- участвует в синтезе аминокислот в организме;
- возбуждает дыхательный центр.
Итак, углекислый газ жизненно необходим. При его потере включаются механизмы, пытающиеся остановить его потерю в организме. К ним относятся:
- спазм сосудов, бронхов, гладкой мускулатуры всех полых органов;
- сужение кровеносных сосудов;
- увеличение секреции слизи в бронхах, носовых ходах, развитие аденоидов, полипов;
- уплотнение мембран клеток вследствие отложения холестерина, развитие склероза тканей.
Все эти моменты вместе с затруднением поступления кислорода в клетки и при понижении содержания углекислого газа в крови приводят к кислородному голоданию, замедлению венозного кровотока с последующим стойким расширением вен.
При дефиците углекислого газа в организме нарушаются все биохимические процессы. Значит, чем глубже и интенсивнее дышит человек, тем больше кислородное голодание организма. Переизбыток кислорода и недостаток углекислого газа ведут к кислородному голоданию. Без углекислого газа кислород не может освободиться от связи с гемоглобином и перейти в органы и ткани.
Во время интенсивных занятий спортом в крови спортсмена повышается содержание углекислого газа. Этим и полезен спорт, физкультура, зарядка, физическая работа, любые активные движения. При длительных физических нагрузках у спортсменов возникает второе дыхание. Его можно вызвать задержкой дыхания.
Дыхание может контролироваться сознанием. Можно заставить дышать себя чаще или реже, задерживать дыхание. Однако, как бы долго мы не старались сдерживать дыхание, наступает момент, когда это сделать невозможно. Сигналом для очередного вдоха служит не недостаток кислорода, а избыток углекислого газа. Углекислый газ – физиологический стимулятор дыхания.
После открытия роли углекислого газ его начали использовать при наркозе во время операций, добавлять в газовые смеси аквалангистов для стимуляции дыхательного центра.
Искусство дыхания заключается в том, чтобы почти не выдыхать углекислый газ, терять его как можно меньше. Такое дыхание у йогов.
Дыхание обычных людей – это хроническая гипервентиляция лёгких, избыточное выведение углекислого газа из организма, а это вызывает около 150 тяжёлых болезней цивилизации.
Роль углекислого газа в развитии артериальной гипертензии.
Первопричина гипертензии – недостаточная концентрация углекислого газа в крови. Это установили российские учёные – физиологи Н. А. Агаджанян, Н.П. Красников, И. П. Полунин в 90х годах 20 века. В книге «Физиологическая роль углекислоты и работоспособность человека» они указали, что причина спазма микрососудов – гипертония артериол.
У подавляющего большинства обследованных пожилых людей в артериальной крови содержится 3,6 – 4,5% углекислого газа, при норме 6 – 6,5%. Это доказывает, что первопричина многих хронических недугов пожилых людей - потеря их организмом способности поддерживать содержание углекислого газа близкое к норме. У молодых здоровых людей углекислого газа в крови 6 – 6,5%. Это физиологическая норма.
У пожилых людей развиваются специфические для них заболевания: гипертония, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, сосудов и другие болезни сердечно – сосудистой системы, болезни суставов и т.п. потому, что содержание углекислого газа в крови у них снижено в 1,5 раза по сравнению с показателями у молодых людей. При этом остальные параметры могут быть одинаковыми.
Углекислый газ расширяет сосуды – мощный вазодилататор.
Углекислый газ – расширяет сосуды, действует на сосудистую стенку, поэтому при задержке дыхания кожные покровы становятся тёплыми.
Задержка дыхания - важная составляющая часть бодифлекса. Это специальные дыхательные упражнения: вдох, выдох, затем следует втянуть живот, сосчитать до 10, потом надо вдохнуть и расслабиться. Занятия бодифлексом обогащают организм кислородом. Если задержать дыхание на 8 - 10 секунд, в крови накапливается углекислый газ, происходит расширение артерий и клетки эффективнее усваивают кислород. Добавочный кислород помогает справиться с многими проблемами, например, с избыточным весом и плохим самочувствием.
Учёные медики рассматривают углекислый газ, как мощный регулятор многочисленных систем организма: дыхательной, сердечно - сосудистой, транспортной, выделительной, кроветворной, иммунной, гормональной и др.. Доказано, что локальное воздействие углекислого газа на локальные участки органов и тканей сопровождается увеличением объёма кровотока в них, повышением усвоения ими кислорода, усилением метаболизма, улучшением чувствительности рецепторов, усилением восстановительных процессов, установлением благоприятной для организма слабощелочной среды, усилением выработки эритроцитов и лимфоцитов.
Лечение подкожными инъекциями углекислого газа (карбокситерапия) вызывает усиление кровоснабжения – гиперемию, которая при всасывании его в кровь оказывает бактерицидное, противовоспалительное, обезболивающее и спазмолитическое действие. На длительный период улучшается кровоток, кровообращение мозга, сердца и других органов.
Карбокситерапия помогает справиться с признаками старения кожи, возрастными изменениями кожи, рубцами и растяжками на коже, при появлении угревой сыпи, пигментных пятен на коже. Усиление кровообращения в зоне роста волос при использовании карбокситерапии позволяет бороться с облысением. В жировых клетках под воздействием углекислого газа происходят процессы липолиза – разрушения жировой ткани и уменьшения её объёма.
Углекислый газ в организме исполняет роль топлива и обладает восстановительными функциями.
Кислород - окислитель питательных веществ, поступающих в организм, в процессе выработки энергии.
Однако, если «сжигание» кислорода происходит не до конца, то образуются очень токсичные продукты – свободные формы кислорода, свободные радикалы. Они запускают механизмы развития старения и развития тяжёлых заболеваний: атеросклероза, диабета, дистрофических изменений в органах и тканях, нарушений обменных процессов, онкологических заболеваний.
Если добавить к чистому кислороду углекислый газ и дать подышать тяжело больному человеку, то его состояние значительно улучшится по сравнению с дыханием чистым кислородом. Углекислый газ способствует более полному усвоению кислорода организмом. При повышении содержания углекислого газа в крови до 8% происходит повышение усвоения кислорода. При большем повышении его содержания усвоение кислорода начинает падать. Таким образом, организм не выводит, а теряет углекислый газ с выдыхаемым воздухом. Уменьшение этих потерь оказывает на организм благотворное действие.
Лечебные и профилактические дыхательные методики повышают в крови содержание углекислого газа за счёт задержки дыхания. Это достигается за счёт задержки дыхания после вдоха, или после выдоха, или за счёт удлинённого выдоха, или за счёт удлинённого вдоха, или их комбинаций.
Врач из Новосибирска Константин Павлович Бутейко разработал методику, которая называется Волевая ликвидация глубокого дыхания (ВЛГД).
Он установил, что правильное дыхание – это поверхностное дыхание. Такое дыхание особенно необходимо для людей, страдающих гипертонической болезнью и бронхиальной астмой. При этих заболеваниях человек дышит глубоко. Глубокий вдох чередуется с глубоким выдохом. Такое дыхание бывает и у спортсменов.
При таком глубоком дыхании из организма интенсивно выводится углекислый газ, а это приводит к спазму сосудов и развитию кислородного голодания.
Ещё в 50х годах прошлого века доктор Бутейко экспериментально доказал, что при приступе бронхиальной астмы надо заставить больного человека дышать поверхностно и неглубоко, и его состояние сразу улучшится. При возобновлении глубокого дыхания симптомы астмы возвратятся. Это было выдающееся открытие в медицине. Сам доктор Бутейко такую дыхательную гимнастику назвал Волевая ликвидация глубокого дыхания.
В начале занятий дыхательной гимнастикой могут быть неприятные симптомы: учащение дыхания, чувство нехватки воздуха, болевые ощущения, ухудшение аппетита, нежелание выполнять эти упражнения. В процессе занятий все неприятные симптомы полностью пройдут. Занятия прекращать не следует. Дыхательные упражнения можно выполнять в любое время, в любом месте. Они не имеют возрастных ограничений, доступны детям с 4х лет и взрослым самого преклонного возраста.
Показания к выполнению упражнений по ВЛГД:
Бронхиальная астма;
- артериальная гипертензия;
- пневмосклероз;
- эмфизема лёгких;
- астматический бронхит;
- пневмония;
- стенокардия;
- нарушение мозгового кровообращения;
- некоторые аллергические заболевания;
- хронический ринит.
Основной принцип гимнастики по Бутейко следующий: надо в течение 2 – 3 секунд сделать неглубокий поверхностный вдох, а в последующие 3 – 4 секунды – выдох. Постепенно пауза между вдохами должна увеличиваться, так как в этот период организм отдыхает. При этом нужно смотреть вверх и не обращать внимания на временное ощущение нехватки воздуха.
Упражнение это можно выполнят без нагрузки и с нагрузкой, которая ускоряет процесс увеличения углекислого газа в организме. Пациентам с тяжёлыми формами заболеваний упражнения с нагрузкой противопоказаны. В процессе выполнения упражнений надо добиваться паузы между вдохами 50 – 60 секунд. Уменьшать глубину дыхания следует в течение 5 минут. Затем нужно измерить контрольную паузу между вдохами.
Дыхательная гимнастика по Бутейко включает следующие упражнения.
Упражнение №1. Задержите дыхание до ощущения нехватки воздуха, как можно дольше оставайтесь в этом положении, делая короткие вдохи.
Упражнение №2. Задержите дыхание в процессе ходьбы, например, при передвижении по комнате до ощущения нехватки воздуха. Отдышитесь и повторите упражнение снова.
Упражнение №3. Дышите неглубоко и поверхностно на протяжении 3х минут, впоследствии увеличивайте это время до 10ти минут.
Простая, доступная, эффективная гимнастика по Бутейко позволяет сократить объём медикаментозного лечения, частоту рецидивов заболевания, предотвратить различные осложнения, улучшить качество жизни пациентов.
Йоги уменьшают дыхание и увеличивают паузы между вдохами до нескольких минут. Если следовать их советам, то разовьётся высокая выносливость, высокий потенциал здоровья и увеличится продолжительность жизни.
В процессе таких упражнений в организме создаётся гипоксия – недостаток кислорода и гиперкапния – избыток углекислого газа. При этом содержание углекислого газа в альвеолярном воздухе не превышает 7%.
Исследованиями установлено, что воздействие гипоксически – гиперкапническими тренировками в течение 18 дней по 20 минут ежедневно улучшает самочувствие человека на 10%, улучшает память и логическое мышление на 20%.
Нужно стремиться всё время дышать не глубоко, редко и следует растягивать максимально паузы после каждого выдоха. Дыхание при этом не должно быть заметно и не слышно.
Мы делаем 1000 вдохов в час, 24000 – в сутки, 9000000 – в год. Наш организм – это костёр, в котором сгорают питательные вещества из пищи, содержащие углерод при участии кислорода из вдыхаемого воздуха. Чем больше в организме кислорода, тем быстрее протекают окислительные процессы. Так можно связать дыхание и продолжительность жизни.
Чем медленнее и спокойнее дышишь, тем больше живёшь.
Сравните.
Собака делает около 40 вдохов в 1 минуту и живёт в среднем 20 лет.
Человек делает около 17 вдохов в 1 минуту и живёт в среднем 70 лет.
Черепаха делает 1 – 3 вдоха в 1 минуту и живёт до 500 лет.
Великая тайна дыхания заключается в том, что человек может сознательно управлять своим дыханием, состоянием здоровья через дыхание, продлевать свою жизнь. Контролируйте своё дыхание. Наслаждайтесь здоровой, долгой и счастливой жизнью.
Действия: