Kā cilvēks ieelpo un izelpo? Cilvēka elpošanas process: kas tas ir un kā tas notiek. Elpošanas centra refleksi un refleksu ietekme uz elpošanu
Gāzu apmaiņa starp atmosfēras gaisu un gaisu alveolās notiek ieelpas un izelpas darbību ritmiskas maiņas dēļ. Plaušās nav muskuļu audu, un tāpēc tie nevar aktīvi sarauties. Elpošanas muskuļiem ir aktīva loma ieelpas un izelpas darbībā. Kad elpošanas muskuļi ir paralizēti, elpošana kļūst neiespējama, lai gan elpošanas orgāni netiek ietekmēti.
Ieelpošana jeb iedvesma– aktīvs process, ko nodrošina krūšu dobuma apjoma palielināšanās. Izelpas vai izelpas akts– pasīvs process, kas rodas krūškurvja dobuma tilpuma samazināšanās rezultātā. Ieelpošanas un sekojošās izelpas fāzes ir elpošanas cikls. Ieelpojot atmosfēras gaiss Tas iekļūst plaušās pa elpceļiem, un, izelpojot, daļa gaisa tos atstāj.
Inhalācijā piedalās ārējie slīpie starpribu muskuļi un diafragma (18. att.). Saraujoties ārējiem slīpajiem starpribu muskuļiem, kas iet no augšas uz priekšu un uz leju, ribas paceļas, un tajā pašā laikā palielinās krūšu dobuma tilpums sakarā ar krūšu kaula nobīdi uz priekšu un ribu sānu daļām. virzoties uz sāniem. Diafragma saraujas un ieņem plakanāku stāvokli. Šajā gadījumā nesaspiežamie vēdera dobuma orgāni tiek nospiesti uz leju un uz sāniem, izstiepjot vēdera dobuma sienas. Klusas ieelpošanas laikā diafragmas kupols nolaižas apmēram 1,5 cm, un attiecīgi palielinās krūšu dobuma vertikālais izmērs.
Ar ļoti dziļu elpošanu ieelpošanas procesā tiek iesaistīti vairāki elpošanas palīgmuskuļi: zvīņas, lielās un mazās krūšu daļas, priekšējā serratus, trapezius, rombīdi, levator scapulae.
Plaušas un krūškurvja dobuma siena ir pārklāta ar serozu membrānu - pleiru, starp kuras slāņiem ir šaura sprauga - pleiras dobums, kurā ir serozs šķidrums. Plaušas pastāvīgi atrodas izstieptā stāvoklī, jo spiediens pleiras dobumā ir negatīvs. To izraisa plaušu elastīgā vilkšana, t.i., pastāvīga plaušu vēlme samazināt to apjomu. Klusas izelpas beigās, kad gandrīz visi elpošanas muskuļi ir atslābināti, spiediens pleiras dobumā ir aptuveni -3 mmHg. Art., t.i., zem atmosfēras.
Rīsi. 18. Muskuļi, kas ļauj ieelpot un izelpot
Ieelpojot, elpošanas muskuļu kontrakcijas dēļ palielinās krūšu dobuma tilpums. Spiediens pleiras dobumā kļūst negatīvāks. Klusas iedvesmas beigās tas pazeminās līdz -6 mmHg. Art. Dziļas iedvesmas brīdī tas var sasniegt -30 mmHg. Art. Plaušas paplašinās, palielinās to apjoms, un tajās tiek iesūkts gaiss.
Dažādiem cilvēkiem ieelpošanas procesā dominējošā loma var būt starpribu muskuļiem vai diafragmai. Tāpēc viņi runā par dažādi veidi elpošana: krūškurvja, vai piekrastes un vēdera, vai diafragmas. Konstatēts, ka sievietēm pārsvarā dominē krūškurvja elpošana, bet vīriešiem – vēdera.
Klusas elpošanas laikā izelpošana tiek veikta, pateicoties elastīgajai enerģijai, kas uzkrāta iepriekšējās ieelpas laikā. Kad elpošanas muskuļi atslābinās, ribas pasīvi atgriežas sākotnējā stāvoklī. Diafragmas kontrakcijas pārtraukšana noved pie tā, ka tā ieņem savu iepriekšējo kupolveida stāvokli vēdera dobuma orgānu spiediena dēļ. Ribu un diafragmas atgriešanās sākotnējā stāvoklī noved pie krūškurvja dobuma tilpuma samazināšanās un līdz ar to arī spiediena samazināšanās tajā. Tajā pašā laikā, ribām atgriežoties sākotnējā stāvoklī, spiediens pleiras dobumā palielinās, t.i., negatīvais spiediens tajā samazinās. Visi šie procesi, kas nodrošina spiediena palielināšanos krūtīs un pleiras dobumā, noved pie tā, ka plaušas tiek saspiestas, un no tām pasīvi tiek atbrīvots gaiss - tiek veikta izelpošana.
Piespiedu izelpa ir aktīvs process. Tās īstenošanā piedalās: iekšējie starpribu muskuļi, kuru šķiedras iet pretējā virzienā salīdzinājumā ar ārējām: no apakšas uz augšu un uz priekšu. Tām saraujoties, ribas virzās uz leju un krūškurvja dobuma tilpums samazinās. Muskuļu kontrakcija arī veicina pastiprinātu izelpu. vēdera dobumi, kā rezultātā samazinās vēdera dobuma tilpums un palielinās spiediens tajā, kas caur vēdera dobuma orgāniem tiek pārnests uz diafragmu un to paaugstina. Visbeidzot, augšējo ekstremitāšu muskuļi, saraujoties, saspiež krūškurvja augšējo daļu un samazina tās apjomu.
Krūškurvja dobuma tilpuma samazināšanās rezultātā palielinās spiediens tajā, kā rezultātā gaiss tiek izspiests no plaušām - notiek aktīva izelpošana. Izelpas virsotnē spiediens plaušās var būt par 3–4 mmHg lielāks nekā atmosfēras spiediens. Art.
Ieelpošanas un izelpas darbības ritmiski aizstāj viens otru. Pieaugušais veic 15-20 ciklus minūtē. Fiziski trenētu cilvēku elpošana ir retāka (līdz 8 – 12 cikliem minūtē) un dziļāka.
Normāla fizioloģija: lekciju piezīmes Svetlana Sergeevna Firsova
3. Ieelpas un izelpas mehānisms
3. Ieelpas un izelpas mehānisms
Pieaugušam cilvēkam elpošanas ātrums ir aptuveni 16–18 elpas minūtē. Tas ir atkarīgs no vielmaiņas procesu intensitātes un asins gāzu sastāva.
Elpošanas cikls sastāv no trim fāzēm:
1) inhalācijas fāze (ilgst aptuveni 0,9–4,7 s);
2) izelpas fāze (ilgst 1,2–6,0 s);
3) elpošanas pauze (nepastāvīga sastāvdaļa).
Elpošanas veids ir atkarīgs no muskuļiem, tāpēc tie izšķir:
1) krūtis. To veic, piedaloties starpribu muskuļiem un 1-3 elpošanas telpas muskuļiem inhalācijas laikā, tiek nodrošināta laba plaušu augšdaļas ventilācija, kas raksturīga sievietēm un bērniem līdz 10 gadu vecumam;
2) vēdera. Ieelpošana notiek diafragmas kontrakciju dēļ, kas izraisa vertikālā izmēra palielināšanos un attiecīgi labāku apakšējās sekcijas ventilāciju, kas raksturīga vīriešiem;
3) jaukts. Novērots, kad visi elpošanas muskuļi strādā vienmērīgi, kopā ar proporcionālu pieaugumu krūtis trīs virzienos, novēroti apmācītiem cilvēkiem.
Mierīgā stāvoklī elpošana ir aktīvs process un sastāv no aktīvas ieelpošanas un pasīvās izelpas.
Aktīvā ieelpošana sākas impulsu ietekmē, kas nāk no elpošanas centra uz ieelpas muskuļiem, liekot tiem sarauties. Tas noved pie krūškurvja un, attiecīgi, plaušu izmēra palielināšanās. Intrapleurālais spiediens kļūst negatīvāks par atmosfēras spiedienu un samazinās par 1,5–3 mm Hg. Art. Spiediena starpības rezultātā gaiss nonāk plaušās. Fāzes beigās spiedieni izlīdzinās.
Pasīvā izelpa rodas pēc impulsu pārtraukšanas muskuļiem, tie atslābinās un krūškurvja izmērs samazinās.
Ja impulsu plūsma no elpošanas centra tiek virzīta uz izelpas muskuļiem, tad notiek aktīva izelpošana. Šajā gadījumā intrapulmonārais spiediens kļūst vienāds ar atmosfēras spiedienu.
Palielinoties elpošanas ātrumam, visas fāzes tiek saīsinātas.
Negatīvs intrapleiras spiediens ir spiediena starpība starp pleiras parietālo un viscerālo slāni. Tas vienmēr ir zem atmosfēras. Faktori, kas to nosaka:
1) nevienmērīga plaušu un krūškurvja augšana;
2) plaušu elastīgās vilkšanas klātbūtne.
Krūškurvja augšanas ātrums ir lielāks nekā plaušu audu augšanas ātrums. Tas noved pie pleiras dobuma apjoma palielināšanās, un, tā kā tas ir noslēgts, spiediens kļūst negatīvs.
Plaušu elastīgā vilkšana- spēks, ar kādu audumam ir tendence sabrukt. Tas notiek divu iemeslu dēļ:
1) šķidruma virsmas spraiguma klātbūtnes dēļ alveolos;
2) elastīgo šķiedru klātbūtnes dēļ.
Negatīvs intrapleiras spiediens:
1) noved pie plaušu paplašināšanās;
2) nodrošina venozo asiņu atteci krūtīs;
3) atvieglo limfas kustību caur traukiem;
4) veicina plaušu asins plūsmu, jo tas uztur asinsvadus atvērtus.
Plaušu audi pilnībā nesabrūk pat ar maksimālu izelpu. Tas ir saistīts ar klātbūtni virsmaktīvā viela, kas samazina šķidruma sasprindzinājumu. Virsmaktīvā viela ir fosfolipīdu (galvenokārt fosfotidilholīna un glicerīna) komplekss, ko veido II tipa alveolocīti vagusa nerva ietekmē.
Tādējādi pleiras dobumā tiek radīts negatīvs spiediens, kura dēļ tiek veikti ieelpošanas un izelpas procesi.
No grāmatas Normālā fizioloģija autors Marina Gennadievna Drangoja No grāmatas Internal Diseases Propedeutics: lekciju konspekti autors A. Yu No grāmatas Elpošanas vingrošana A.N. Strelnikova autors Mihails Nikolajevičs Ščetiņins autors No grāmatas Kā atgūties no dažādām slimībām. Šņukstoša elpa. Strelnikovas elpošana. Joga elpošana autors Aleksandrs Aleksandrovičs Ivanovs No grāmatas Kā atgūties no dažādām slimībām. Šņukstoša elpa. Strelnikovas elpošana. Joga elpošana autors Aleksandrs Aleksandrovičs Ivanovs No grāmatas Vesels līdz nāvei. Galveno ideju izpētes rezultāts par vesels dzīvi autors AJ Džeikobs No grāmatas 365 zelta vingrinājumi elpošanas vingrinājumi autors Natālija Oļševska autors Irina Anatoļjevna Koteševa No grāmatas Simfonija mugurkaulam. 100 dziedinošas pozas autors Irina Anatoļjevna Koteševa No grāmatas Elpošanas tehnikas slaidumam. Izelpot liekais svars autore Olga Dan autors Irina Anatoļjevna Koteševa No grāmatas Simfonija mugurkaulam. Mugurkaula un locītavu slimību profilakse un ārstēšana autors Irina Anatoļjevna Koteševa autors Irina Anatoļjevna Koteševa No grāmatas Muguras sāpes... Ko darīt? autors Irina Anatoļjevna Koteševa No grāmatas Austrumu ceļš pašatjaunošanās. Visi labākās tehnikas un metodes autors Gaļina Aleksejevna Serikova"Tēt, kas ir elpošana?" – Nesen dzirdēju no sava dēla un, godīgi sakot, biju nedaudz apmulsusi. Neskatoties uz to, ka šis process ir tik pazīstams, ir grūti to uztvert un izskaidrot, kā tas notiek. Nācās meklēt atbildi uz šo jautājumu un “kāpēc” skaidrot, kā cilvēkā notiek ieelpošana un izelpa.
Ieelpošanas un izelpas process cilvēkiem
Vispirms ir jāprecizē, ka patiesībā plaušas nespēj pašas sarauties vai stiept, kas nozīmē, ka tie ir pasīvi. Elpošanas process ir saistīts ar to, ka plaušas mainiet skaļumu atkarībā no krūškurvja stāvokļa. Protams, daži cilvēki pievērš uzmanību tam, kā viņi elpo, un, neskatoties uz to, ka elpošanu var daļēji kontrolēt, patiesībā tas ir neatkarīgs process. Par šo ķermeņa funkciju ir atbildīga īpaša smadzeņu daļa - elpošanas centrs, kas koordinē darbu:
- 11 pāri ārējo starpribu muskuļu;
- vēdera dobumi;
- 12 pāri pacēlāju ribu muskuļi;
- diafragma.
![](https://i1.wp.com/s3.travelask.ru/system/images/files/000/393/922/wysiwyg/SAM_5493.jpg)
Kā notiek ieelpošana?
Šajā gadījumā tikai tad, kad nolaižot diafragmu tilpums jau palielinās līdz 900-1100 ml. Tajā pašā laikā cita muskuļu grupa - starpribu muskuļi, šķiet, griežas ap asi, kas rada zināmu krūšu dobuma paplašināšanos. Kā jau minēts, plaušas stiepjas aiz krūtīm, kas nozīmē, ka tās rodas spiediena kritums. Iegūtās atšķirības dēļ atmosfēras gaisam ir tendence aizpildīt telpu - notiek ieelpošana.
Kā notiek izelpošana?
Inhalācijas beigās ir muskuļu audu relaksācija, kas izraisa krūškurvja kontrakciju, kas nozīmē apjoma samazināšanos. Tāpēc plaušas arī sabrūk, un gaiss izplūst ārā. Šajā procesā liela nozīme ir vēdera muskuļiem, kas pārraida vēdera spiediens, un tas nodod spiedienu uz diafragmu.
![](https://i2.wp.com/s3.travelask.ru/system/images/files/000/393/926/wysiwyg/photo_729_-_Copy_1.jpg)
Ir vērts to atzīmēt Vīriešiem un sievietēm ir nedaudz atšķirīgi elpošanas modeļi. Vīriešiem elpošana galvenokārt notiek sakarā ar vēdera muskuļi, savukārt sievietēm starpribu dēļ. Lieta ir tāda, ka sievietēm tiek piešķirts vēdera dobums svarīga funkcija - atskaņošana, kas nozīmē, ka aktīva muskuļu darbība šajā zonā var kaitēt bērnam.
Gaisa strāva elpceļi veic ar ritmiskām elpošanas kustībām - ieelpojot un izelpojot. Normāls elpošanas ātrums jaundzimušajiem ir līdz 60 minūtē, bet pieaugušajiem - 16-18 reizes.
Inhalācijas mehānika
Ieelpojot, krūškurvja dobums paplašinās, pateicoties diafragmas nolaišanai un ribu paaugstināšanai.
Diafragma- torakoperitoneālā starpsiena plakana muskuļa formā, kas veidota kā kupols. Tās nolaišana tiek veikta ar kontrakciju muskuļu šķiedras, kā dēļ tas saplacinās. Diafragmai nolaižoties, vēdera dobuma orgāni virzās uz leju un uz sāniem, ko pavada vēdera sienas kustība.
Ieelpojot, ribas paceļas uz augšu, t.i. ieņemt horizontālāku stāvokli, priekšējie gali spiež krūšu kauli uz priekšu, ko pavada krūšu dobuma tilpuma palielināšanās. Ribu pacelšana iespējama, pateicoties ārējo starpribu muskuļu kontrakcijai, kas piestiprināti slīpā virzienā no ribas uz ribu.
Papildus diafragmai un ārējiem starpribu muskuļiem inhalācijas procesā piedalās trahejas un bronhu starpskrimšļi. Roku un rumpja kustības laikā tiek izmantoti arī skeleta muskuļi - mugurkaula ekstensori, trapecveida, rombveida, lielā un mazā krūšu kaula u.c.
Aprakstītais mehānisms nodrošina krūškurvja un attiecīgi pleiras dobumu apjoma palielināšanos, kas izraisa spiediena samazināšanos tajos un pavada plaušu audu stiepšanās. Līdz ar to palielinās plaušu tilpums un tās piepildās ar gaisu no elpceļiem, kur spiediens ir lielāks. Šādi notiek ieelpošana.
Izelpas mehānisms
Izelpojot, samazinās krūškurvja un plaušu tilpums, palielinās spiediens alveolās un gaiss iziet no plaušām caur elpošanas ceļiem uz āru. Izelpošanu nodrošina elpošanas muskuļu atslābināšana, ribu nolaišana un diafragmas kupola pacelšana, kas izraisa krūškurvja un plaušu tilpuma samazināšanos.
Tādējādi izelpošana miera stāvoklī parasti tiek veikta pasīvi, bez stumbra muskuļu palīdzības. Paātrinot izelpu, tiek pievienotas iekšējo starpribu muskuļu kontrakcijas, vēdera muskuļu kontrakcijas spiež uz augšu vēdera dobuma orgānus un diafragmas kupolu un it kā saspiež plaušas.
Dažādos laikos elpošana var ietvert galvenokārt starpribu muskuļus vai diafragmu. Ja starpribu muskuļu līdzdalība ir izdevīga, viņi runā par torakālo elpošanas veidu. Ja dominē diafragmas funkcija, tad šādu elpošanu sauc par diafragmas jeb abdominālo. Elpošanas veids ir atkarīgs no dzimuma: vīriešiem dominē vēdera elpošana, sievietēm – krūškurvja elpošana.
Ir kļūdaini uzskatīt, ka cilvēka elpošanas process notiek tikai plaušās.
To var iedalīt trīs galvenajos posmos. Skābeklis, ko ieelpo plaušas, uzsūcas asinīs. Plaušas ir kā sūklis, kas veidots no izaugumiem plaušu pūslīšu veidā. Šo pūslīšu gala daļas sauc par alveolām. Tie ir savstarpēji saistīti ar blīvu asinsvadu tīklu. Plaušu alveolu kopējā virsma ir milzīga. Tieši uz šīs lielās virsmas skābeklis nonāk saskarē ar asinīm.
Caur alveolu plānām sieniņām skābeklis izkliedējas asinsvados.
Tālāk nāk elpošanas procesa otrais posms. Asinis pārvadā skābekli visā ķermenī un piegādā to audiem. Visbeidzot, trešais posms - šūnas absorbē uz to virsmas nonākušo skābekli un izmanto to lēnai sadegšanai jeb oksidēšanai. Tā rezultātā veidojas oglekļa dioksīds. Asinis savāc oglekļa dioksīdu un nogādā to plaušās, kur tas izdalās izelpojot. Parasti elpošanas process tiek uztverts tikai kā ritmiska elpošanas orgānu kustība.
Kas liek elpošanas orgāniem - plaušām - ritmiski kustēties, izplešoties iesūcot gaisu un saspiežot to izelpojot?
Elpošanas kustības rada īpaši elpošanas muskuļi. Šie muskuļi, saraujoties, samazina krūškurvja tilpumu, un, paplašinoties, tie to palielina. Īsā laika posmā starp ieelpošanu un izelpu asinīs ir laiks notikt gāzu apmaiņai, tas ir, asinis atdala no ķermeņa izvesto oglekļa dioksīdu un uztver svaigu skābekļa daļu.
Cik daudz gaisa cilvēks uzņem ar katru elpu?
Mierīgā stāvoklī ar katru elpas vilcienu cilvēks uzņem un izelpo aptuveni 500 kubikcentimetrus gaisa. Ar pēc iespējas spēcīgāku elpu cilvēks var uzņemt papildus 1500 kubikcentimetrus gaisa. Dziļi izelpojot, papildus parastajiem 500 kubikcentimetriem cilvēks var atteikties no vēl 1500 kubikcentimetriem rezerves gaisa.
Bet cilvēka plaušas nekad nepaliek tukšas, tajās vienmēr ir aptuveni 1500 kubikcentimetru atlikušās gāzes.
Tādējādi, ja pēc maksimālās izelpas jūs spēcīgi ieelpojat, jūs varat absorbēt līdz 3,5 litriem gaisa. Šiem 3,5 litriem gaisa pievienojot vēl 1500 kubikcentimetrus gāzes, kas paliek plaušās pat pie maksimālās izelpas, mēs iegūstam kopējo gāzes daudzumu, kas var ietilpt cilvēka plaušās.
Šis tilpums ir aptuveni 5 litri.
Mierīgā stāvoklī un normālos meteoroloģiskos apstākļos, kad gaisa temperatūra ir 18-22° robežās un relatīvais mitrums ir 40-70 procenti, cilvēks minūtē caur plaušām var izlaist aptuveni 8 litrus gaisa, tas ir, aptuveni 500 litru stundā. Kurā cilvēka ķermenis saņem aptuveni 22 litrus skābekļa.
Veicot smagu fiziskais darbs vai ar straujām kustībām cilvēka elpošana paātrinās un caur plaušām izplūstošā gaisa daudzums palielinās 10 vai vairāk reizes. Piemēram, skrienot vai peldot sportisti ieelpo un izelpo 120-130 litrus gaisa minūtē; Attiecīgi palielinās skābekļa daudzums, ko organisms saņem.
Ja atrodat kļūdu, lūdzu, iezīmējiet teksta daļu un noklikšķiniet uz Ctrl+Enter.