Биомеханика вдоха и выдоха
Вдох начинается с сокращения дыхательных (респираторных) мышц.
Мышцы, сокращение которых приводит к увеличению объема грудной полости, называются инспираторными, а мышцы, сокращение которых приводит к уменьшению объема грудной полости, называются экспираторными. Основной инспираторной мышцей является мышца диафрагмы. Сокращение мышцы диафрагмы приводит к тому, что купол ее уплощается, внутренние органы оттесняются вниз, что приводит к увеличению объема грудной полости в вертикальном направлении. Сокращение наружных межреберных и межхрящевых мышц приводит к увеличению объема грудной полости в сагитальном и фронтальном направлениях.
Легкие покрыты серозной оболочкой - плеврой, состоящей из висцерального и париетального листков. Париетальный листок соединен с грудной клеткой, а висцеральный - с тканью легких. При увеличении объема грудной клетки, в результате сокращения инспираторных мышц, париетальный листок последует за грудной клеткой. В результате появления адгезивных сил между листками плевры, висцеральный листок последует за париетальным, а вслед за ними и легкие. Это приводит к возрастанию отрицательного давления в плевральной полости и к увеличению объема легких, что сопровождается снижением в них давления, оно становится ниже атмосферного и воздух начинает поступать в легкие - происходит вдох.
Между висцеральным и париетальным листками плевры находится щелевидное пространство, которое называется плевральной полостью. Давление в плевральной полости всегда ниже атмосферного, его называют отрицательным давлением. Величина отрицательного давления в плевральной полости равна: к концу максимального выдоха - 1-2 мм рт. ст., к концу спокойного выдоха - 2-3 мм рт. ст., к концу спокойного вдоха -5-7 мм рт. ст., к концу максимального вдоха - 15-20 мм рт. ст.
Отрицательное давление в плевральной полости обусловлено так называемой эластической тягой легких - силой, с которой легкие постоянно стремятся уменьшить свой объем. Эластическая тяга легких обусловлена двумя причинами:
• наличием в стенке альвеол большого количества эластических волокон;
• поверхностным натяжением пленки жидкости, которой покрыта внутренняя поверхность стенок альвеол.
Вещество, покрывающее внутреннюю поверхность альвеол называется сурфактантом. Сурфактант имеет низкое поверхностное натяжение и стабилизирует состояние альвеол, а именно, при вдохе он предохраняет альвеолы от перерастяжения (молекулы сурфактанта расположены далеко друг от друга, что сопровождается повышением величины поверхностного натяжения), а при выдохе - от спадения (молекулы сурфактанта расположены близко друг к другу, что сопровождается снижением величины поверхностного натяжения).
Значение отрицательного давления в плевральной полости в акте вдоха проявляется при поступлении воздуха в плевральную полость, т. е. пневмотораксе. Если в плевральную полость поступает небольшое количество воздуха, легкие частично спадаются, но вентиляция их продолжается. Такое состояние называется закрытым пневмотораксом. Через некоторое время воздух из плевральной полости всасывается и легкие расправляются.
При нарушении герметичности плевральной полости, например, при проникающих ранениях грудной клетки или при разрыве ткани легкого в результате его поражения каким-либо заболеванием, плевральная полость сообщается с атмосферой и давление в ней становится равным атмосферному, легкие спадаются полностью, их вентиляция прекращается. Такой пневмоторакс называется открытым. Открытый двусторонний пневмоторакс несовместим с жизнью.
Частичный искусственный закрытый пневмоторакс (введение в плевральную полость с помощью иглы некоторого количества воздуха) применяется с лечебной целью, например, при туберкулезе частичное спадение пораженного легкого способствует заживлению патологических полостей (каверн).
При глубоком дыхании в акте вдоха участвуют ряд вспомогательных дыхательных мышц, к которым относятся: мышцы шеи, груди, спины. Сокращение этих мышц вызывает перемещение ребер, что оказывает содействие инспираторным мышцам.
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.
В активном выдохе принимают участие внутренние межреберные мышцы, задняя нижняя зубчатая мышца, мышцы живота.
- Введение
- Физиология возбудимых тканей
- Законы раздражения возбудимых тканей.
- Физиология нервов и нервных волокон.
- Физиология синапсов.
- Физиология центральной нервной системы
- Развитие рефлекторной теории.
- Основные свойства нервных центров
- Принципы, лежащие в основе координационной деятельности цнс.
- Процессы торможения в центральной нервной системе.
- Роль различных отделов цнс в формировании мышечного тонуса и фазных движений.
- Общая физиология железвнутренней секреции
- Методы исследования желез внутренней секреции.
- Щитовидная железа
- Околощитовидные железы
- Надпочечники
- 1. Минералокортикоиды. Из минералокортикоидов наиболее активны альдостерон и дезоксикортикостерон. Они участвуют в регуляции минерального обмена организма, прежде всего,натрия и калия.
- Половые железы
- Поджелудочная железа
- Тканевые гормоны
- Автономная нервная система
- Симпатический отдел автономной нервной системы
- Функции крови.
- Константы крови
- Характеристика форменных элементов крови
- Свертывание крови
- Группы крови
- Кровообращение
- Физиологические свойства сердечной мышцы.
- Фазовый анализ цикла сердечной деятельности
- Методы исследования деятельности сердца и сосудов
- Регуляция деятельности сердца и сосудов.
- Сосудистая система
- Регуляция системного кровообращения
- Физиологические свойства и особенности сосудистых барорецепторов.
- Обмен энергии
- Основы рационального питания
- Терморегуляция
- Выделение
- Участие органов выделения в поддержании водно-солевого баланса
- Выделительная функция желудочно-кишечного тракта
- Выделительная функция почек
- Процесс мочеобразования
- Гомеостатическая функция почек
- Роль почек в регуляции ионного состава крови
- Инкреторная функция почек
- Метаболическая функция почек
- Регуляция деятельности почек
- Дыхание
- Биомеханика вдоха и выдоха
- Легочные объемы
- Транспорт газов кровью
- Регуляция дыхания
- Дыхание при пониженном атмосферном давлении
- Дыхание при повышенном атмосферном давлении
- Пищеварение
- Методы изучения функции пищеварительного тракта
- Пищеварение в полости рта
- Функции слюны.
- Пищеварение в желудке
- Принципы регуляции процессов пищеварения
- Пищеварение в кишечнике
- Всасывание
- Физиологические основы голода и насыщения
- Физиология печени
- Анализаторы (сенсорные системы)
- Периферический (рецепторный) отдел анализаторов
- Свойства проводникового отдела анализаторов
- Свойства коркового отдела анализаторов
- Слуховой анализатор
- Вкусовой анализатор
- Обонятельный анализатор
- Кожный анализатор
- Вестибулярный анализатор
- Высшая нервная деятельность
- Отличия безусловных рефлексов от условных.
- Условия (правила) выработки условных рефлексов.
- Торможение условных рефлексов
- Свойства нервных процессов
- Типы высшей нервной деятельности
- Высшие психические функции
- Мотивации
- Сознание
- Физиология сна