Дыхательная система физиология: Теория по нормальной физиологии: Физиология дыхания

Онлайн-курсы английского языка с сильными учителями от «Инглекс». Для посетителей нашего сайта дарим 3 урока по промокоду WELCOME при оплате от 5 занятий с русскоязычными преподавателями

Опыт Фредерика (1901 г.) с перекрестным кровообращением у собак.

У первой собаки кратковременно пережимали трахею, и у нее в крови уменьшалось содержание кислорода (гипоксемия) и увеличивалось содержание углекислого газа (гиперкапния). Эта кровь поступала в голову 2-й собаки, и у нее наступала одышка (диспноэ).

В результате у нее в крови увеличивалось содержание кислорода (гипероксимия) и уменьшалось содержание углекислого газа (гипокапния), и эта кровь поступала в голову 1-й собаки, и у нее наступало апноэ – остановка дыхания. (Нормальное дыхание — эйпноэ).

На состояние ДЦ влияет газовый состав крови:

При увеличении в крови напряжения углекислого газа и уменьшении кислорода, ДЦ – возбуждается и, наоборот, уменьшается, если в крови уменьшается напряжение углекислого газа и увеличивается напряжение кислорода.

Опыт Холдена

При дыхании в герметичной камере в воздухе увеличивалось содержание CO₂ и уменьшалось O₂ – наступала одышка. Когда CO₂ поглощается натронной известью, одышка наступала намного позже, хотя содержание O₂ в воздухе значительно снижалось.

Одышка наступает:

• При снижении O₂ в атмосферном воздухе с 20,94% до 12%, т.е. на 9%.
• При повышении содержания CO₂ в альвеолярном воздухе на 0,17% вентиляция удваивается.

Главный активатор ДЦ – CO₂

Действие карбогена

Карбоген – газовая смесь, состоящая из 96% — O₂, 4% — CO₂.

В сравнении с воздухом в карбогене в 4,8 раза больше O₂ и в 130 раз – CO₂.

Карбоген применяют при расстройствах дыхания.

Эффект карбогена связан с эффектами содержащегося в нем CO₂:

1. стимуляция ДЦ,
2. расширение бронхов и кровеносных сосудов,
3. сдвиг кривой диссоциации HbO₂ вправо –> увеличение диффузии O₂ из крови в ткани.

Карбоген применяется в медицинских целях для лечения горной болезни, отравления угарным газом, глаукомы, стресса, при восстановлении слуха после воздействия шума и в ряде случаев для улучшения кровоснабжения опухолей при химио- и лекарственной терапии.

В 1911 г. Винтерштейн доказал, что возбудителем ДЦ также являются ионы Н.

Ацидоз – усиливает легочную вентиляцию.

Он показал, что возбуждают ДЦ нелетучие кислоты – молочная, никотиновая и другие.

Самым сильным стимулятором дыхания являются:

• pCO₂ (гиперкапния),
• pH (ацидоз),
• pO₂ (гипоксемия).

Механизм действия гуморальных факторов (CO₂, O_2, H) на ДЦ:

1. Через хеморецепторы (периферические) сосудистых рефлексогенных зон.
2. Через хеморецепторы, находящиеся в продолговатом мозге (медуллярные).

Периферические хеморецепторы:

• расположены в каротидных и в аортальных тельцах,
• реагируют на (в артериальной крови):
  • увеличение pCO₂,
  • уменьшение pO₂,
  • увеличение H (от есть уменьшение pH).

Хеморецепторы возбуждаются постоянно CO₂ и O₂ , растворенными в крови, а также H, т.к. порог для pCO₂ равен 20-30 мм.рт.ст. В норме pCO₂ = 40 мм.рт.ст.

Порог для pO₂ равен 130-140 мм.рт.ст. В норме pO₂ = 100 мм.рт.ст. Одышка же наступает при pO₂ ниже 50-60 мм.рт.ст.

Таким образом, хеморецепторы постоянно посылают импульсы в ДЦ, возбуждая инспираторные нейроны, причем большую роль играют хеморецепторы каротидного синуса.

Медуллярные хеморецепторы:

• Находятся на вентролатеральной поверхности продолговатого мозга.
• Реагируют только на H и изменение напряжения CO₂.
• Эти рецепторы возбуждаются позднее, поскольку требуется время для проникновения CO₂ через гематоэнцефалический барьер.
• Импульсы, поступающие с медуллярных хеморецепторов в ДЦ, увеличивают прирост вентиляции на 60-80%.

Понравился сайт? Поддержи нас подпиской в соцсетях!

Механорецепторы (рецепторы растяжения)

• легких,
• дыхательных путях,
• дыхательных мышцах (проприорецепторы)

Это барорецепторы рефлексогенных зон.

Механорецепторы легких (РРЛ)

Рецепторы растяжения легких (РРЛ) – являются наиболее значимым среди всех механорецепторов.

В 1868 г. Геринг и Брейер доказали наличие в легких рецепторов, которые возбуждаются при их растяжении, то есть при вдохе. Они являются чувствительными окончаниями блуждающих нервов, которые направляют свои импульсы в ДЦ.

Геринг и Брейтер раздували легкие и наблюдали прекражение вдоха (инспираторно-тормозной рефлекс).

Таким образом, этот рефлекс способствует смене вдоха на выдох. Он называется рефлексом Геринга-Брейера и является рефлексом саморегуляции дыхания.

При перерезке блуждающих нервов, дыхание становится редким и глубоким, альвеолы расширяются до максимального предела, т.к. вдох не тормозится. В этом случае, смене вдоха на выдох будет способствовать пневмотаксический центр (ПТЦ).

В настоящее время известно, что в легких существует 3 разновидности  механорецепторов:

• РРЛ медленноадаптирующиеся,
• РРЛ быстроадаптирующиеся или ирритантные,
• Юкстаальвеолярные рецепторы капилляров.

РРЛ медленноадаптирующиеся:

• Они расположены в ГМК (гладкомышечных клетках) дыхательных путей.
• Возбуждаются при вдохе.
• С них осуществляется рефлекс Геринга-Брейера.

Ирритантные рецепторы (быстроадаптирующиеся):

• Расположены в слизистой дыхательных путей.
• Реагируют на механические и химические стимулы.
• Быстро адаптирующиеся.
• Длительное раздражение этих рецепторов приводит к хроническому бронхиту.

Физиологическое значение при вдыхании токсических веществ: Сужение бронхов -> вентиляция альвеол -> поступление этих веществ в альвеолы и кровь.

Юкстаальвеолярные рецепторы («юкстакапиллярные»):

• расположены в паренхиме легких, в альвеолярных перегородках, прилегающих к капиллярам,
• стимулируются, главным образом, растяжением легочных сосудов,
• быстро реагируют на введение химических веществ в легочные сосуды,
• стимуляция может вызвать апноэ, затем учащение дыхания, уменьшение давления, брадикардию и бронхоспазм.

Возбуждение механорецепторов верхних ДП вызывает возникновение дыхательных рефлексов.

Защитные дыхательные рефлексы:

• Чихание – с рецепторов слизистой носа.
• Кашель – с ирритантных рецепторов слизистой гортани, трахеи, бронхов.
• Рефлекс ныряльщиков – остановка дыхания при действии воды на носовые ходы.
• Остановка дыхания во время акта глотания.
• Рефлексогенная задержка дыхания – сужение голосовой щели, бронхоконстрикция при вдыхании дыма, газов, едких веществ.

Механорецепторы межреберных мышц и диафрагмы (проприорецепторы) – они осуществляют обратную связь дыхательных мышц с ДЦ.

Барорецепторы рефлексогенных зон – возбуждаются они при увеличении АД и дыхание при этом угнетается. При уменьшении АД – дыхание усиливается.

Ритмическая смена дыхательных фаз

1. Генератор центральной инспираторной активности (возбуждения) – сокр. ЦИА (В) – представлен α-инспираторными нейронами дорсального ядра. Они возбуждаются от хеморецепторов (центральных и сосудистых рефлексогенных зон). Чем больше раздражение хеморецепторов (ХР), тем больше скорость ЦИА.
2. Механизм выключения инспирации – состоит из β-инспираторных нейронов и инспираторно-тормозных (ИТ), т.е. экспираторных нейронов. β-инспираторные нейроны возбуждаются афферентными сигналами от РРЛ. На механизм выключения вдоха влияют также нисходящие импульсы от ПТЦ.

Хеморецепторы возбуждаются постоянно и постоянно посылают импульсы в продолговатый мозг, возбуждая α-инспираторные нейроны. Они возбуждаются и посылают импульсы к мотонейронам спинного мозга.

Мотонейроны возбуждаются и посылают импульсы к мышцам. Они сокращаются и наступает вдох.

При вдохе объем легких увеличивается и возбуждаются РРЛ, которые посылают возбуждающие импульсы по чувствительным волокнам блуждающего нерва к β-инспираторным нейронам. В результате суммации импульсов от α-инспираторных нейронов и рецепторов растяжения легких достигается порог и возбуждаются  и β-инспираторные нейроны благодаря влиянию вышележащих отделов ЦНС.

Инспираторно-тормозные нейроны посылают тормозные импульсы к α-инспираторным нейронам. В результате α-инспираторные нейроны тормозятся и не посылают импульсы к мотонейронам. Мышцы расслабляются, происходит выдох.

К β-инспираторным нейронам не поступают импульсы, и они тормозятся (не возбуждаются).

β-инспираторные нейроны не возбуждают инспираторно-тормозные нейроны и поэтому они не посылают импульсы к  α-инспираторным нейронам. α-инспираторные нейроны вновь возбуждаются импульсами от хеморецепторов и наступает

Физиология дыхания | Кинезиолог

Определение понятия

Дыхание в общебиологическом смысле — это получение из питательных веществ энергии в доступной для организма форме (АТФ), а не только процес доставки кислорода к тканям.

Дыхание — это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм атмосферного кислорода и его использование для окислительного фосфорилирования, а также удаление образующихся в процессе обмена веществ углекислого газа и паров воды.

Следует различать внешнее дыхание, обеспечивающее обмен газов между легкими и окружающей средой (газообмен), и тканевое дыхание (синоним: клеточное дыхание). Окислительное фосфорилирование — это последний этап клеточного дыхания, приводящий к синтезу АТФ в митохондриях.

Дыхательная (она же респираторная), система — это комплекс органов, включающий в себя воздухоносные пути и лёгкие, который осуществляет доставку кислорода (О₂) из окружающей среды в кровеносную систему и выведение углекислого газа (СО₂) из крови в атмосферу для обеспечения получения из глюкозы энергии в доступном для организма виде — в виде молекул АТФ.

Помимо этого, дыхательная система участвует в теплообмене, выделении, обонянии, формировании голосовых звуков (вокализации), синтезе гормонов и в метаболических процессах. Глваной функцией дыхательной системы является газообмен, который необходим для жизнедеятельности организма.

В целом дыхательная система обеспечивает газообмен двух газов — О₂ и СО₂ — на разных уровнях организма: от митохондрий до обмена этими газами с внешней средой. Животный организм потребляет из внешней среды кислород, а выделяет в неё углекислый газ с помощью дыхательной системы. Нарушения в обмене кислорода и углекислого газа приводят к нарушению жизнедеятельности организма.

Рисунок 1. Этапы процесса дыхания. Источник изображения: Физиология системы дыхания: учебное пособие / Сост.: А.Ф. Каюмова, И.Р. Габдулхакова, А.Р. Шамратова, Г.Е. Инсарова. – Уфа: Изд-во ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России, 2016. – 60 с.

Этапы процесса дыхания

• вентиляция легких (обмен газов между атмосферным воздухом и альвеолами),

• диффузия газов в альвеолах (обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью),

• транспорт газов кровью (процесс переноса кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким),

• диффузия газов в тканях (обмен газов между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей),

• тканевое дыхание (потребление кислорода и выделение углекислого газа клетками организма) = биологическое окисление глюкозы в митохондриях клетки с образованием АТФ и углекислого газа и воды (окислительное фосфорилирование).

Рисунок 2. Принципы окислительного фосфорилирования в митохондриях. Восстановленные формы НАД и ФАД окисляются ферментами дыхательной цепи, благодяря чему происходит фосфорилирование АДФ и её превращение в АТФ. Источник: https://biokhimija.ru/obshhwie-puti-katabolizma/princip-dyhatelnoj-cepi….

Кожное дыхание

В сутки через кожу в организм человека попадает всего около 4 г кислорода и выделяется около 8 г СО₂.

Дыхание через слизистые желудка и кишечника

В желудке в обычных условиях может всасываться до 5% кислорода, необходимого для жизнедеятельности организма, в тонком кишечнике – 0,15 мл кислорода на 1 см² за 1 час, в толстом кишечнике – 0,11 мл.

Влияние кишечника на дыхание проявляется также в том, что наполнение толстого кишечника газами приводит к подъёму диафрагмы и затруднению дыхательных движений.

Лёгочное дыхание

Лёгкие – это парные дыхательные органы, расположенные в плевральных полостях грудной клетки. Они состоят из разветвлений трубочек (бронхов), образующих воздухоносные пути лёгкого (бронхиальное дерево), и системы мелких пузырьков (альвеол), составляющих дыхательную паренхиму лёгкого. Структурно-функциональной единицей лёгких является ацинус, который состоит из дыхательной бронхиолы, альвеолярных ходов, альвеолярных мешочков и альвеол. В обоих лёгких ацинусов насчитывается около 300-400 тысяч.

Рисунок 3. Ацинус лёгкого. Источник: https://ppt-online.org/191499

Воздухопроводящие дыхательные пути покрыты мерцательным эпителием и имеют слизистые железы. Реснички мерцательного эпителия переносят чужеродные вещества вместе со слизью к глотке, где они глотаются. Альвеолярные лёгочные макрофаги с помощью фагоцитоза очищают альвеолярный воздух от чужеродных частиц и микробов. К сожалению, курильщики перенапрягают свои макрофаги, за годы курения они переполняются неперевариваемыми частицами, содержащимися в дыме, и начинают работать хуже. Частый рак лёгких у курильщиков — это подтверждённый факт…

Кроме того, в дыхательной системе, особенно в области верхних дыхательных путей, содержатся клетки специфической противоинфекционной защиты – лимфоциты и плазматические клетки, вырабатывающие антитела (иммуноглобулины классов IgA и  IgG), способные связываться с микробами и обезвреживать их.

Не весь воздух, попадающий в дыхательную систему, участвует в газообмене.

В воздухопроводящей зоне лёгких (это 16 уровней разветвления бронхиального дерева) отсутствует контакт между воздухом и легочными капиллярами. Поэтому эту зону вместе с верхними дыхательными путями называют анатомическим мёртвым пространством. Его общий объём составляет около 150 мл. Здесь не происходит газообмен, но идёт движение воздуха, его обогрев, увлажнение и очищение.

Физиологическое мертвое пространство – это объём воздуха, который содержится в продуваемых (вентилируемых), но не орошаемых кровью альвеолах. В норме его объём составляет около 10-15 мл.

Дыхательные движения

Дыхательные движения — это движение мышц и рёбер, изменяющие объём грудной клетки для перемещения воздуха между лёгкими и внешней средой.

Вдох (=инспирация) — это засасывание воздуха из внешней среды в лёгкие. При увеличении объёма грудной клетки давление в ней падает и воздух устремляется снаружи внутрь. Грудная клетка расширяется за счёт сокращения специальных дыхательных мышц-разгибателей, поэтому вдох считается активным процессом.

Выдох (=экспирация) — это выпускание воздуха из лёгких во внешнюю среду. При уменьшении объёма грудной клетки давление в ней поднимается и воздух устремляется изнутри наружу. При спокойном выдохе грудная клетка сужается за счёт расслабления дыхательных мышц, поэтому выдох считается пассивным процессом. При усиленном (=форсированном) активном выдохе могут сокращаться дополнительные мышцы, активно помогая изгонять воздух из лёгких. Например, мышцы брюшного пресса и внутренние косые межрёберные.

Дыхательный цикл — это вдох и выдох.

Дыхательные движения обеспечиваются сокращением и расслаблением дыхательных мышц. Главные из них — межрёберные и диафрагма. Межрёберные мышцы обеспечивают грудное дыхание (дыхание грудью) — это женский тип дыхания, а диафрагма — брюшное (=диафрагмальное), — это мужской тип дыхания. Может быть и смешанное дыхание — и грудью, и животом одновременно.

Лёгкие напоминают воздушный шарик — они норовят сдуться. Их стягивает и уменьшает в размерах эластическая тяга.

Факторы эластической тяги лёгких

    1) эластические волокна в стенках альвеол;

    2) тонус бронхиальных мышц;

    3) поверхностное натяжение сурфактанта — жидкой пленки, покрывающей стенки альвеол изнутри.

Сурфактант — это поверхностно-активное вещество в виде пленки, состоящей из фосфолипидов (90-95%), четырех видов особых белков, а также небольшого количества угольного гидрата. Сурфактант вырабатывается специальными клетками (альвеоло-пневмоцитами II типа).

Функции сурфактанта

• При вдохе предохраняет альвеолы от перерастяжения благодаря тому, что его молекулы расположены далеко друг от друга, что повышает поверхностное натяжение;
• при выдохе предохраняет альвеолы от спадения благодаря тому, что его молекулы расположены близко друг к другу, что уменьшает поверхностное натяжение;
• создает возможность расправления лёгких при первом вдохе новорожденного;
• влияет на скорость диффузии газов между альвеолярным воздухом и кровью;
• регулирует интенсивность испарения воды с альвеолярной поверхности;
• обладает бактериостатической противомикробной активностью;
• оказывает противоотечное действие — уменьшает выход жидкости из крови в альвеолы
• оказывает антиокислительное действие — защищает стенки альвеол от повреждения окислителями и перекисями.

На рисунке способом наложения изображений показан вид грудной клетки при вдохе (светлым цветом) и выдохе (более тёмным цветом). При вдохе рёбра подняты вверх, грудная клетка становится выше и шире, а также менее плоской. За счёт этого её объём увеличен. При выдохе — наоборот: рёбра опущены, грудная клетка опущена ниже, она более узкая и более плоская. За счёт этого её объём уменьшен. Также в изменении объёма грудной полости при дыхании принимает участие диафрагма. В состоянии вдоха она напрягается и уплощается, опускаясь ниже нижних рёбер (бурая линия на рисунке). За счёт этого грудная клетка получает дополнительный объём. А в состоянии выдоха диаграмма расслабляется, приобретает вид купала, вдающегося в грудную полость (светло-коричневая линия на рисунке). За счёт этого грудная клетка теряет в объёме.

 Атмосфера Земли состоит на 99,9% из воздуха, водяного пара, природных (действие вулканов) и промышленных газов, твердых частиц. В результате природных факторов Земли и процессов жизнедеятельности человека, состав атмосферы в том или ином регионе планеты может подвергаться незначительным изменениям. Одной из главных составных частей атмосферы является воздух. Воздух представляет собой смесь газов, основными компонентами которого являются: Азот (N₂) – 78%; Кислород (О₂) – 21%; Углекислый газ (СО₂) – 0,03%; Инертные газы и другие вещества – до 1%. В воздухе также присутствуют в незначительном количестве водород, оксид азота, озон, сероводород, водяной пар, инертные газы: аргон, неон, гелий, аргон, криптон, ксенон, радон, а также пыль и микроорганизмы.

Общая информация о физиологии дыхания человека

Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система человека.

Транспорт газов и других необходимых организму веществ обеспечивается с помощью кровеносной системы.

Обмен О₂ и CO₂ между организмом и окружающей средой осуществляется благодаря ряду последовательных процессов:

1. Легочная вентиляция – обмен газами между окружающей средой и легкими.

2. Легочное дыхание – обмен газами между альвеолами легких и кровью.

3. Внутреннее (тканевое) дыхание – обмен газами между кровью и тканями тела.

Дыхательная система – совокупность органов и тканей, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. Дыхательная система состоит из воздухоносных путей и собственно легких.

Воздухоносные пути включают в себя:

Воздух вдыхает человек, он попадает в нос и носовую полость. В носовой полости находятся обонятельные рецепторы, с помощью которых мы различаем запахи. Также в носовой полости есть волосы, предназначенное для задержки частиц пыли, поступающего вместе с воздухом из атмосферы.

Воздух, проходя через нос и носовую полость попадает в носоглотку. Носоглотка покрыта слизистой оболочкой, обогащенной кровеносными сосудами, благодаря чему осуществляется нагрев и увлажнение воздуха.

Трахея начинается у нижнего конца гортани и спускается в грудную полость где делится на левую и правую бронхи. Входя в легкие бронхи постепенно делятся на все более мелкие трубки – бронхиолы, маленькие из которых и является последним элементом воздухоносных путей.

Наименьший структурный элемент легкого – долька, которая состоит из конечной бронхиолы и альвеолярного мешочка. Стенки легочной бронхиолы и альвеолярного мешочка образуют альвеолы.

Легкие (легочные дольки) состоят: конечные бронхиолы; альвеолярные мешочки; легочные артерии; капилляры; вены легочного круга кровообращения.

Воздух, проходя через бронхи и бронхиолы, заполняет большое количество альвеол – легочных пузырьков, в которых осуществляется газообмен между кровью и альвеолярным воздухом. Стенки альвеол состоят из тонкой пленки, которая вмещает большое количество эластичных волокон.

С помощью которых альвеолярные стенки могут расширяться, тем самым увеличивать объем альвеол. Диаметр каждой альвеолы составляет около 0,2 мм. А площадь ее поверхности около 0,125 мм. В легких взрослого человека около 700 млн. альвеол. То есть, общая площадь их поверхности составляет около 90 м².

Таким образом, дыхательная поверхность в 60-70 раз превышает поверхность кожного покрова человека. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются, и дыхательная поверхность достигает 250 м², превышая поверхность тела более чем в 125 раз.

Процесс газообмена при дыхании

Сущность процесса газообмена заключается в переходе кислорода из альвеолярного воздуха в венозную кровь, которая циркулирует по легочных капиллярах (поглощение кислорода), и в переходе углекислого газа из венозной крови в альвеолярный воздух (выделение углекислого газа).

Этот обмен проходит через тонкие стенки легочных капилляров по законам диффузии, вследствие разности парциальных давлений газов в альвеолах и крови.

Обогащенная кислородом кровь из легких разносится по всей кровеносной системе, отдавая для обогащения тканям кислород и забирая от них углекислый газ. Кислород, поступающий в кровь, доставляется во все клетки организма. В клетках происходят важные для жизни окислительные процессы. Отдавая кислород клеткам, кровь захватывает углекислоту и доставляет их в альвеолы. Этот процесс и является внутренним, или тканевым дыханием.

Основные параметры процесса дыхания

Основным параметрами, характеризующими процесс дыхания человека, являются:

1. жизненная емкость легких;

2. мертвое пространство органов дыхания;

3. частота дыхания;

4. легочная вентиляция;

5. доза потребления кислорода.

Жизненная емкость легких – это максимальное количество воздуха (л), которую может вдохнуть человек после максимально глубокого выдоха. Этот показатель измеряется прибором, который называется спирометр. Нормальная жизненная емкость легких взрослого человека – примерно 3,5 л.

У тренированного человека, занимающегося спортом, жизненная емкость легких составляет 4,7-5 л.

Общий объем легких человека состоит из жизненной емкости и остаточного объема. Остаточный объем, это количество воздуха, который всегда остается в легких человека после максимального выдоха. Этот объем составляет 1,5 л и его человек никогда не может удалить из органов дыхания.

Как видно из диаграммы, после спокойного вдоха в легких человека находится 3,5 л воздуха, а после спокойного выдоха остается только 3 л воздуха. Таким образом, при дыхании в спокойном состоянии человек использует при каждом вдохе только 0,5 л воздуха, называется дыхательным.

После спокойного вдоха, при желании, человек может продлить вдох и дополнительно вдохнуть еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется дополнительным. После спокойного выдоха человек также может дополнительно выдохнуть из легких еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется запасным или резервным.

Таким образом, жизненная емкость легких состоит из суммы дыхательного, дополнительного и запасного объемов воздуха.

При конструировании изолирующих аппаратов с замкнутым циклом дыхания, в которых используются емкости для приготовления и хранения дыхательной смеси (дыхательные мешки), необходимо учитывать, что их объем должен быть не менее максимальную жизненную емкость легких человека. Поэтому в современных изолирующих аппаратах используются дыхательные мешки, которые имеют объем 4,5-5 л, из расчета, что в них могут работать хорошо физически развитые люди.

Во время выдоха не весь выдыхаемый воздух выходит из организма человека в окружающею среду. Часть воздуха остается в носовой полости, гортани, трахее и бронхах. Эта часть воздуха не участвует в процессе газообмена, и пространство, которое она занимает, называется мертвым пространством.

Воздух, находящийся в мертвом пространстве, содержит малую концентрацию кислорода и насыщенный углекислым газом. При вдохе, воздух мертвого пространства, вместе с воздухом вдыхаемого, попадает в легкие человека, вредно влияет на процесс дыхания. Поэтому мертвое пространство еще иногда называют вредным пространством. Объем мертвого пространства у взрослого человека составляет примерно 140 мл.

Каждый изолирующий аппарат также имеет своё мертвое пространство, которое в общем прилагается к мертвому пространству органов дыхания человека. Мертвое пространство изолирующих аппаратов содержат маска и дыхательные шланги. Пространство между маской и лицом спасателя (органов дыхания) называется подмасочным пространством, оно также является мертвым пространством.

Легочная вентиляция (л/мин.) – Количество воздуха, вдыхаемого человеком за одну минуту.

Частота дыхания – это количество циклов (вдох-выдох), происходящих за одну минуту. Частота дыхания является не постоянной величиной и зависит от многих факторов.

Частота дыхания в зависимости от возраста человека

В зависимости от возраста человека, частота дыхания меняется и составляет:

у только что родившихся – 60 вдохов / мин.

у годовалых младенцев – 50 вдохов / мин.

у пятилетних детей – 25 вдохов / мин.

у 15–летних подростков – 12-18 вдохов / мин.

С возрастом человека, частота дыхания значительно не изменяется. Однако следует отметить, что у физически хорошо развитого человека частота дыхания уменьшается до 6-8 вдохов / мин.

При выполнении работы с физической нагрузкой, ускоряются физико-химические процессы в организме человека и возрастает потребность в большем количестве кислорода. Согласно этому, увеличивается частота дыхания, при значительной нагрузке может достигать 40 вдохов в минуту.

Однако следует помнить, что полностью используется жизненный объем легких только при частоте дыхания 15-20 вдохов / мин. При увеличении частоты дыхания возможность использования полной емкости легких уменьшается. Дыхание становится поверхностным.

При частоте дыхания 30 вдохов / мин., Емкость легких используется только на 2/3, а при 60 вдохов / мин. всего лишь на 1/4. Количество кислорода, поглощаемого человеком из воздуха при дыхании в единицу времени, называется дозой потребления кислорода. Доза потребления кислорода человеком, величина не постоянная и зависит от частоты дыхания и легочной вентиляции.

При увеличении физической нагрузки на организм человека, увеличивается частота дыхания и легочная вентиляция. Соответственно, растет доза потребления кислорода и увеличивается концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Интересным свойством организма является то, что при вдыхании воздуха через нос в организм попадает на 25% больше кислорода, чем при вдыхании через рот.

Материал с сайта fireman.club

Физиология дыхания человека

Атмосфера Земли состоит на 99,9% из воздуха, водяного пара, природных (действие вулканов) и промышленных газов, твердых частиц. В результате природных факторов Земли и процессов жизнедеятельности человека, состав атмосферы в том или ином регионе планеты может подвергаться незначительным изменениям. Одной из главных составных частей атмосферы является воздух. Воздух представляет собой смесь газов, основными компонентами которого являются: Азот (N₂) – 78%; Кислород (О₂) – 21%; Углекислый газ (СО₂) – 0,03%; Инертные газы и другие вещества – до 1 %. В воздухе также присутствуют в незначительном количестве водород, оксид азота, озон, сероводород, водяной пар, инертные газы: аргон, неон, гелий, аргон, криптон, ксенон, радон, а также пыль и микроорганизмы.

Общая информация

Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система человека.

Транспорт газов и других необходимых организму веществ обеспечивается с помощью кровеносной системы.

Обмен О₂ и CO₂ между организмом и окружающей средой осуществляется благодаря ряду последовательных процессов:

• Легочная вентиляция – обмен газами между окружающей средой и легкими.
• Легочное дыхание – обмен газами между альвеолами легких и кровью.
• Внутреннее (тканевое) дыхание – обмен газами между кровью и тканями тела.

Дыхательная система – совокупность органов и тканей, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание.
Дыхательная система состоит из воздухоносных путей и собственно легких.

Воздухоносные пути включают в себя:

Воздух вдыхает человек, он попадает в нос и носовую полость. В носовой полости находятся обонятельные рецепторы, с помощью которых мы различаем запахи. Также в носовой полости есть волосы, предназначенное для задержки частиц пыли, поступающего вместе с воздухом из атмосферы.

Воздух, проходя через нос и носовую полость попадает в носоглотку. Носоглотка покрыта слизистой оболочкой, обогащенной кровеносными сосудами, благодаря чему осуществляется нагрев и увлажнение воздуха.

Трахея начинается у нижнего конца гортани и спускается в грудную полость где делится на левую и правую бронхи. Входя в легкие бронхи постепенно делятся на все более мелкие трубки – бронхиолы, маленькие из которых и является последним элементом воздухоносных путей.

Наименьший структурный элемент легкого – долька, которая состоит из конечной бронхиолы и альвеолярного мешочка. Стенки легочной бронхиолы и альвеолярного мешочка образуют альвеолы.

Легкие (легочные дольки) состоят: конечные бронхиолы; альвеолярные мешочки; легочные артерии; капилляры; вены легочного круга кровообращения.

Воздух, проходя через бронхи и бронхиолы, заполняет большое количество альвеол – легочных пузырьков, в которых осуществляется газообмен между кровью и альвеолярным воздухом. Стенки альвеол состоят из тонкой пленки, которая вмещает большое количество эластичных волокон.

С помощью которых альвеолярные стенки могут расширяться, тем самым увеличивать объем альвеол. Диаметр каждой альвеолы составляет около 0,2 мм. А площадь ее поверхности около 0,125 мм. В легких взрослого человека около 700 млн. альвеол. То есть, общая площадь их поверхности составляет около 90 м².

Таким образом, дыхательная поверхность в 60-70 раз превышает поверхность кожного покрова человека. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются, и дыхательная поверхность достигает 250 м², превышая поверхность тела более чем в 125 раз.

Процесс газообмена при дыхании

Сущность процесса газообмена заключается в переходе кислорода из альвеолярного воздуха в венозную кровь, которая циркулирует по легочных капиллярах (поглощение кислорода), и в переходе углекислого газа из венозной крови в альвеолярный воздух (выделение углекислого газа).

Этот обмен проходит через тонкие стенки легочных капилляров по законам диффузии, вследствие разности парциальных давлений газов в альвеолах и крови.

Обогащенная кислородом кровь из легких разносится по всей кровеносной системе, отдавая для обогащения тканям кислород и забирая от них углекислый газ. Кислород, поступающий в кровь, доставляется во все клетки организма. В клетках происходят важные для жизни окислительные процессы. Отдавая кислород клеткам, кровь захватывает углекислоту и доставляет их в альвеолы. Этот процесс и является внутренним, или тканевым дыханием.

Основные параметры процесса дыхания

Основным параметрами, характеризующими процесс дыхания человека являются:

1. жизненная емкость легких;
2. мертвое пространство органов дыхания;
3. частота дыхания;
4. легочная вентиляция;
5. доза потребления кислорода.

Жизненная емкость легких – это максимальное количество воздуха (л), которую может вдохнуть человек после максимально глубокого выдоха. Этот показатель измеряется прибором, который называется спирометр. Нормальная жизненная емкость легких взрослого человека – примерно 3,5 л.

У тренированного человека занимающегося спортом, жизненная емкость легких составляет 4,7-5 л.

Общий объем легких человека состоит из жизненной емкости и остаточного объема. Остаточный объем, это количество воздуха, который всегда остается в легких человека после максимального выдоха. Этот объем составляет 1,5 л и его человек никогда не может удалить из органов дыхания.

Как видно из диаграммы, после спокойного вдоха в легких человека находится 3,5 л воздуха, а после спокойного выдоха остается только 3 л воздуха. Таким образом, при дыхании в спокойном состоянии человек использует при каждом вдохе только 0,5 л воздуха, называется дыхательным.

После спокойного вдоха, при желании, человек может продлить вдох и дополнительно вдохнуть еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется дополнительным. После спокойного выдоха человек также может дополнительно выдохнуть из легких еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется запасным или резервным.

Таким образом, жизненная емкость легких состоит из суммы дыхательного, дополнительного и запасного объемов воздуха.

При конструировании изолирующих аппаратов с замкнутым циклом дыхания, в которых используются емкости для приготовления и хранения дыхательной смеси (дыхательные мешки), необходимо учитывать, что их объем должен быть не менее максимальную жизненную емкость легких человека. Поэтому в современных изолирующих аппаратах используются дыхательные мешки, которые имеют объем 4,5-5 л, из расчета, что в них могут работать хорошо физически развитые люди.

Во время выдоха не весь выдыхаемый воздух выходит из организма человека в окружающею среду. Часть воздуха остается в носовой полости, гортани, трахее и бронхах. Эта часть воздуха не участвует и в процессе газообмена и пространство которое она занимает, называется мертвым пространством.

Воздух, находящийся в мертвом пространстве, содержит малую концентрацию кислорода и насыщенный углекислым газом. При вдохе, воздух мертвого пространства, вместе с воздухом вдыхаемого, попадает в легкие человека, вредно влияет на процесс дыхания. Поэтому мертвое пространство еще иногда называют вредным пространством. Объем мертвого пространства у взрослого человека составляет примерно 140 мл.

Каждый изолирующий аппарат также имеет свое мертвое пространство которое в общем прилагается к мертвому пространству органов дыхания человека. Мертвое пространство изолирующих аппаратов содержат маска и дыхательные шланги. Пространство между маской и лицом газодымозащитника (органов дыхания) называется подмасочным пространством, оно также является мертвым пространством.

Легочная вентиляция (л/мин.) – количество воздуха, вдыхаемого человеком за одну минуту.

Частота дыхания – это количество циклов (вдох-выдох), происходящих за одну минуту. Частота дыхания является не постоянной величиной и зависит от многих факторов.

Частота дыхания в зависимости от возраста человека

В зависимости от возраста человека, частота дыхания меняется и составляет:

• у только что родившихся – 60 вдохов / мин;
• у годовалого младенца – 50 вдохов / мин;
• у пятилетних детей – 25 вдохов / мин;
• у 15-летних подростков – 12-18 вдохов / мин.

С возрастом человека, частота дыхания значительно не изменяется. Однако следует отметить, что у физически хорошо развитого человека частота дыхания уменьшается до 6-8 вдохов/мин.

При выполнении работы с физической нагрузкой, ускоряются физико-химические процессы в организме человека и возрастает потребность в большем количестве кислорода. Согласно этому, увеличивается частота дыхания, при значительной нагрузке может достигать 40 вдохов в минуту.

Однако следует помнить, что полностью используется жизненный объем легких только при частоте дыхания 15-20 вдохов/мин. При увеличении частоты дыхания возможность использования полной емкости легких уменьшается. Дыхание становится поверхностным.

При частоте дыхания 30 вдохов / мин., Емкость легких используется только на 2/3, а при 60 вдохов/мин. всего лишь на 1/4. Количество кислорода, поглощаемого человеком из воздуха при дыхании в единицу времени, называется дозой потребления кислорода. Доза потребления кислорода человеком, величина не постоянная и зависит от частоты дыхания и легочной вентиляции.

При увеличении физической нагрузки на организм человека, увеличивается частота дыхания и легочная вентиляция. Соответственно, растет доза потребления кислорода и увеличивается концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Интересным свойством организма является то, что при вдыхании воздуха через нос в организм попадает на 25% больше кислорода, чем при вдыхании через рот.

Дыхательная система. Физиология дыхания » Спортивный Мурманск

Для нормального протекания обменных процессов в организме человека и животных в равной мере необходим как постоянный приток кислорода, так и непрерывное удаление углекислого газа, накапливающегося в ходе обмена веществ. Такой процесс называется внешним дыханием.

Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа.

Таким образом, дыхание – одна из важнейших функций регулирования жизнедеятельности человеческого организма. В организме человека функцию дыхания обеспечивает дыхательная (респираторная система).

В дыхательную систему входят легкие и респираторный тракт (дыхательные пути), который, в свою очередь, включает носовые ходы, гортань, трахею, бронхи, мелкие бронхи и альвеолы. Бронхи разветвляются, распространяясь по всему объему легких, и напоминают крону дерева. Поэтому часто трахею и бронхи со всеми ответвлениями называют бронхиальным деревом.

Кислород в составе воздуха через носовые ходы, гортань, трахею и бронхи попадает в легкие. Концы самых мелких бронхов заканчиваются множеством тонкостенных легочных пузырьков – альвеол .

Альвеолы – это 500 миллионов пузырьков диаметром 0,2 мм, где происходит переход кислородом в кровь, удаление углекислого газа из крови.

Здесь и происходит газообмен. Кислород из легочных пузырьков проникает в кровь, а углекислый газ из крови – в легочные пузырьки. (Рисунок 1.Легочный пузырек. Газообмен в легких.)

Важнейший механизм газообмена – это диффузия, при которой молекулы перемещаются из области их высокого скопления в область низкого содержания без затраты энергии (пассивный транспорт). Перенос кислорода из окружающей среды к клеткам производится путем транспорта кислорода в альвеолы, далее в кровь. Таким образом, венозная кровь обогащается кислородом и превращается в артериальную. Поэтому состав выдыхаемого воздуха отличается от состава наружного воздуха: в нем содержится меньше кислорода и больше углекислого газа, чем в наружном, и много водяных паров . Кислород связывается с гемоглобином, который содержится в эритроцитах, насыщенная кислородом кровь поступает в сердце и выталкивается в большой круг кровообращения. По нему кровь разносит кислород по всем тканям организма. Поступление кислорода в ткани обеспечивает их оптимальное функционирование, при недостаточном же поступлении наблюдается процесс кислородного голодания (гипоксии).

Недостаточное поступление кислорода может быть обусловлено несколькими причинами как внешними (уменьшение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе), так и внутренними (состояние организма в данный момент времени). Пониженное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, так же как и увеличение содержания углекислого газа и других вредных токсических веществ наблюдается в связи с ухудшением экологической обстановки и загрязнением атмосферного воздуха. По данным экологов только 15% горожан проживают на территории с допустимым уровнем загрязнения воздуха, в большинстве же районов содержание углекислого газа увеличено в несколько раз.{banner_st-d-1}

При очень многих физиологических состояниях организма (подъем в гору, интенсивная мышечная нагрузка), так же как и при различных патологических процессах (заболевания сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем) в организме также может наблюдаться гипоксия.

Природа выработала множество способов, с помощью которых организм приспосабливается к различным условиям существования, в том числе к гипоксии. Так компенсаторной реакцией организма, направленной на дополнительное поступление кислорода и скорейшее выведение избыточного количества углекислого газа из организма является углубление и учащение дыхания. Чем глубже дыхание, тем лучше вентилируются легкие и тем больше кислорода поступает к клеткам тканей.

К примеру, во время мышечной работы усиление вентиляции легких обеспечивает возрастающие потребности организма в кислороде. Если в покое глубина дыхания (объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого за один вдох или выдох) составляет 0,5 л, то во время напряженной мышечной работы она увеличивается до 2-4 л в 1 минуту. Расширяются кровеносные сосуды легких и дыхательных путей (а также дыхательных мышц), увеличивается скорость тока крови по сосудам внутренних органов. Активируется работа дыхательных нейронов. Кроме того, в мышечной ткани есть особый белок (миоглобин), способный обратимо связывать кислород. 1 г миоглобина может связать примерно до 1,34 мл кислорода. Запасы кислорода в сердце составляют около 0,005 мл кислорода на 1 г ткани и этого количества в условиях полного прекращения доставки кислорода к миокарду может хватить для того, чтобы поддерживать окислительные процессы лишь в течение примерно 3-4 с.

Миоглобин играет роль кратковременного депо кислорода. В миокарде кислород, связанный с миоглобином, обеспечивает окислительные процессы в тех участках, кровоснабжение которых на короткий срок нарушается.

В начальном периоде интенсивной мышечной нагрузки увеличенные потребности скелетных мышц в кислороде частично удовлетворяются за счет кислорода, высвобождающегося миоглобином. В дальнейшем возрастает мышечный кровоток, и поступление кислорода к мышцам вновь становится адекватным.

Все эти факторы, включая усиление вентиляции легких, компенсируют кислородный “долг”, который наблюдается при физической работе. Естественно, увеличению доставки кислорода к работающим мышцам и удалению углекислого газа способствует согласованное увеличение кровообращения в других системах организма.

Саморегуляция дыхания. Организм осуществляет тонкое регулирование содержания кислорода и углекислого газа в крови, которое остается относительно постоянным, несмотря на колебания количества поступающего кислорода и потребности в нем. Во всех случаях регуляция интенсивности дыхания направлена на конечный приспособительный результат – оптимизацию газового состава внутренней среды организма.{banner_st-d-2}

Частота и глубина дыхания регулируются нервной системой – ее центральными (дыхательный центр) и периферическими (вегетативными) звеньями. В дыхательном центре, расположенном в головном мозге, имеются центр вдоха и центр выдоха.

Дыхательный центр представляет совокупность нейронов, расположенных в продолговатом мозге центральной нервной системы.

При нормальном дыхании центр вдоха посылает ритмические сигналы к мышцам груди и диафрагме, стимулируя их сокращение. Ритмические сигналы образуются в результате спонтанного образования электрических импульсов нейронами дыхательного центра.

Сокращение дыхательных мышц приводит к увеличению объема грудной полости, в результате чего воздух входит в легкие. По мере увеличения объема легких возбуждаются рецепторы растяжения, расположенные в стенках легких; они посылают сигналы в мозг – в центр выдоха. Этот центр подавляет активность центра вдоха, и поток импульсных сигналов к дыхательным мышцам прекращается. Мышцы расслабляются, объем грудной полости уменьшается, и воздух из легкихвытесняется наружу. (Рисунок 2.Регуляция дыхания.)

Процесс дыхания, как уже отмечалось, состоит из легочного (внешнего) дыхания, а также транспорта газа кровью и тканевого (внутреннего) дыхания. Если клетки организма начинают интенсивно использовать кислород и выделять много углекислого газа, то в крови повышается концентрация угольной кислоты. Кроме того, увеличивается содержание молочной кислоты в крови за счет усиленного образования ее в мышцах. Данные кислоты стимулируют дыхательный центр, и частота и глубина дыхания увеличиваются. Это еще один уровень регуляции. В стенках крупных сосудов, отходящих от сердца, имеются специальные рецепторы, реагирующие на понижение уровня кислорода в крови. Эти рецепторы также стимулируют дыхательный центр, повышая интенсивность дыхания. Данный принцип автоматической регуляции дыхания лежит в основе бессознательного управления дыханием, что позволяет сохранить правильную работу всех органов и систем независимо от условий, в которых находится организм человека.

Ритмичность дыхательного процесса, различные типы дыхания. В норме дыхание представлено равномерными дыхательными циклами “вдох – выдох” до 12-16 дыхательных движений в минуту. В среднем такой акт дыхания совершается за 4-6 с. Акт вдоха проходит несколько быстрее, чем акт выдоха (соотношение длительности вдоха и выдоха в норме составляет 1:1,1 или 1:1,4). Такой тип дыхания называется эйпноэ (дословно – хорошее дыхание). При разговоре, приеме пищи ритм дыхания временно меняется: периодически могут наступать задержки дыхания на вдохе или на выходе (апноэ). Во время сна также возможно изменение ритма дыхания: в период медленного сна дыхание становится поверхностным и редким, а в период быстрого – углубляется и учащается. При физической нагрузке за счет повышенной потребности в кислороде возрастает частота и глубина дыхания, и, в зависимости от интенсивности работы, частота дыхательных движений может достигать 40 в минуту.

При смехе, вздохе, кашле, разговоре, пении происходят определенные изменения ритма дыхания по сравнению с так называемым нормальным автоматическим дыханием. Из этого следует, что способ и ритм дыхания можно целенаправленно регулировать с помощью сознательного изменения ритма дыхания.

Человек рождается уже с умением использовать лучший способ дыхания. Если проследить как дышит ребенок, становится заметным, что его передняя брюшная стенка постоянно поднимается и опускается, а грудная клетка остается практически неподвижной. Он “дышит” животом – это так называемый диафрагмальный тип дыхания.

Диафрагма – это мышца, разделяющая грудную и брюшную полости.Сокращения данной мышцы способствуют осуществлению дыхательных движений: вдоха и выдоха.

В повседневной жизни человек не задумывается о дыхании и вспоминает о нем, когда по каким-то причинам становится трудно дышать. Например, в течение жизни напряжение мышц спины, верхнего плечевого пояса, неправильная осанка приводят к тому, что человек начинает “дышать” преимущественно только верхними отделами грудной клетки, при этом объем легких задействуется всего лишь на 20%. Попробуйте положить руку на живот и сделать вдох. Заметили, что рука на животе практически не изменила своего положения, а грудная клетка поднялась. При таком типе дыхания человек задействует преимущественно мышцы грудной клетки (грудной тип дыхания) или области ключиц (ключичное дыхание). Однако как при грудном, так и при ключичном дыхании организм снабжается кислородом в недостаточной степени.

Недостаток поступления кислорода может возникнуть также при изменении ритмичности дыхательных движений, то есть изменении процессов смены вдоха и выдоха.

В состоянии покоя кислород относительно интенсивно поглощается миокардом, серым веществом головного мозга (в частности, корой головного мозга), клетками печени и корковым веществом почек; клетки скелетной мускулатуры, селезенка и белое вещество головного мозга потребляют в состоянии покоя меньший объем кислорода, то при физической нагрузке потребление кислорода миокардом увеличивается в 3-4 раза, а работающими скелетными мышцами – более чем в 20-50 раз по сравнению с покоем.

Интенсивное дыхание, состоящее в увеличении скорости дыхания или его глубины (процесс называется гипервентиляцией), приводит к увеличению поступления кислорода через воздухоносные пути. Однако частая гипервентиляция способна обеднить ткани организма кислородом. Частое и глубокое дыхание приводит к уменьшению количества углекислоты в крови (гипокапнии) и защелачиванию крови – респираторному алкалозу.

Подобный эффект прослеживается, если нетренированный человек осуществляет частые и глубокие дыхательные движения в течение короткого времени. Наблюдаются изменения со стороны как центральной нервной системы (возможно появление головокружения, зевоты, мелькания “мушек” перед глазами и даже потери сознания), так и сердечно-сосудистой системы (появляется одышка, боль в сердце и другие признаки). В основе данных клинических проявлений гипервентиляционного синдрома лежат гипокапнические нарушения, приводящие к уменьшению кровоснабжения головного мозга. В норме у спортсменов в покое после гипервентиляции наступает состояние сна.

Следует отметить, что эффекты, возникающие при гипервентиляции, остаются в то же время физиологичными для организма – ведь на любое физическое и психоэмоциональное напряжение организм человека в первую очередь реагирует изменением характера дыхания.

При глубоком, медленном дыхании (брадипноэ) наблюдается гиповентиляционный эффект. Гиповентиляция – поверхностное и замедленное дыхание, в результате которого в крови отмечается понижение содержание кислорода и резкое увеличение содержания углекислого газа (гиперкапния).

Количество кислорода, которое клетки используют для окислительных процессов, зависит от насыщенности крови кислородом и степени проникновения кислорода из капилляров в ткани.Снижение поступления кислорода приводит к кислородному голоданию и к замедлению окислительных процессов в тканях.

В 1931 году доктор Отто Варбург получил Нобелевскую премию в области медицины, открыв одну из возможных причин возникновения рака. Он установил, что возможной причиной этого заболевания является недостаточный доступ кислорода к клетке.

Используя простые рекомендации, а также различные физические упражнения, можно повысить доступ кислорода к тканям.

Правильное дыхание, при котором воздух, проходящий через воздухоносные пути, в достаточной степени согревается, увлажняется и очищается – это спокойное, ровное, ритмичное, достаточной глубины.
Во время ходьбы или выполнения физических упражнений следует не только сохранять ритмичность дыхания, но и правильно сочетать ее с ритмом движения (вдох на 2-3 шага, выдох на 3-4 шага).
Важно помнить, что потеря ритмичности дыхания приводит к нарушению газообмена в легких, утомлению и развитию других клинических признаков недостатка кислорода.
При нарушении акта дыхания уменьшается приток крови к тканям и понижается насыщение ее кислородом.
Необходимо помнить, что физические упражнения способствуют укреплению дыхательной мускулатуры и усиливают вентиляцию легких. Таким образом, от правильного дыхания в значительной мере зависит здоровье человека.

Физиология дыхания — Студопедия

Дыхание – это комплекс процессов, в результате которых клетки получают кислород и отдают углекислый газ:

1. Внешнее дыхание
2. Газообмен в легких
3. Газообмен в тканях
4. Транспорт газов кровью
5. Клеточное дыхание

Внешнее дыхание (лёгочная вентиляция) — обмен воздуха между атмосферой и альвеолами легких. Легочная вентиляция осуществляется в результате чередования актов вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). В организме существует аппарат внешнего дыхания – дыхательный центр продолговатого мозга, периферические нервы, дыхательные мышцы и кости грудной клетки.

Механизм спокойного вдоха: возбуждение дыхательного центра à сокращение основных дыхательных мышцà рёбра поднимаются, а купол диафрагмы опускаютсяà объем грудной клетки увеличиваетсяà объем легких увеличиваетсяà давление воздуха в легких уменьшается и становится на 4 мм.рт.ст. меньше атмосферногоà в результате разности давления атмосферного воздух входит в легкое.

Таким образом вдох является активным актом, т.к. работают мышцы.

Механизм спокойного выдоха: торможение дыхательного центраàрасслабление дыхательных мышцà ребра опускаются, купол диафрагмы поднимаетсяà объем грудной клетки уменьшаетсяà объем легких уменьшаетсяà давление воздуха в легких увеличивается и становится на 2 мм.рт.ст выше атмосферного à в результате разности давлений воздух выходит из легких.

Выдох — пассивный акт.

При форсированном дыхании участвуют вспомогательные дыхательные мышцы.

Различают типы дыхания:

— грудной. Вдох осуществляется преимущественно за счёт грудной клетки

— брюшной. Дыхание преимущественно за счет диафрагмы и мышц живота

— смешанный.

Если самостоятельное внешнее дыхание невозможно, применяется ИВЛ.

Давление в плевральной полости всегда меньше атмосферного. Условно оно называется отрицательным. Благодаря этому легочная ткань свободно совершает дыхательные экскурсии. В патологии при нарушении герметичности плевральной полости вследствие разности давлений атмосферный воздух проникает в плевральную полость, и давление в ней становится равным атмосферному. Такое состояние – пневмоторакс.

В результате легкое поджимается к корню (коллапс легкого) и не участвует в дыхании. Развивается ОДН – острая дыхательная недостаточность.

Гемоторакс – наличие крови в плевральной полости.

Гидроторакс- наличие отечной жидкости или воспалительной.

Пиоторакс – наличие гноя в плевральной полости.

Показатели внешнего дыхания:

• ЧДД – частота дыхательных движений – количество дыханий за 1 минуту.

В норме: новорожденный – 60 раз в минуту,

5 летний ребенок – 25 раз в минуту,

взрослые — 12-18 р/мин (по ОСД 16-20).

Изменения:

1. Тахипноэ – учащение дыхания. При физической нагрузке, при болезнях легких, при удалении легкого.
2. Брадипноэ – урежение дыхания. В состоянии сна, в патологии — угнетение дыхательного центра лекарствами и наркотическими препаратами
3. Апноэ – отсутствие дыхания. Признак клинической смерти
4. Диспноэ – затруднение дыхания с чувством нехватки воздуха – одышка.

Различают 3 вида одышки:

1. Инспираторная – одышка с затруднением вдоха. Причина: инородные тела, отек гортани.
2. Экспираторная — одышка с затруднением выдоха. Причина: бронхоспазм
3. Смешанная – при заболеваниях сердца.

• Лёгочные объёмы определяются методом спирометрии.

ДО (дыхательный объем) – объем воздуха, проходящий через легкие за одно спокойное дыхательное движение. Норма: 300-700 мл. Различают поверхностное и глубокое дыхание.

РО вд. (резервный объем вдоха) – объем воздуха, который можно дополнительно ввести в легкое, сделав после спокойного вдоха максимальный вдох. Норма 1,5 – 2 литра.

РО выд. (резервный объем выдоха) — объем воздуха, который можно дополнительно вывести из легких, сделав максимальный выдох после спокойного выдоха. Норма: 1,5 – 2 литра.

ЖЁЛ(жизненная емкость легких) – объем воздуха, который проходит через легкие при максимально глубоком дыхании.

Равен сумме 3-х предыдущих объемов. ЖЁЛ= ДО + РОвд. + РОвыд. У женщин – 3,5 л., у мужчин до 5 литров.

ОО (остаточный объем) – объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха. Норма: до 1 литра.

ОЁЛ (общая ёмкость легких). ЖЁЛ + ОО

• МОД (МВЛ) – минутный объем дыхания (минутная вентиляция легких) – объем воздуха, проходящий через легкие за 1 минуту.

МОД = ЧДД х ДО. В норме в покое 6-10 литров. При физической нагрузке увеличивается – гипервентиляция. Гиповентиляция – снижение легочной вентиляции.

Газообмен в легких — обмен газов между кровью легочных капилляров и альвеолами легких. Осуществляется через альвеолярно-капилярный барьер в направлении:

О₂ – из альвеол в кровь;

СО₂ – из крови в альвеолы.

В результате венозная кровь насыщается кислородом и превращается в артериальную.

Газообмен в тканях — обмен газов между кровью тканевых капилляров и клетками тканей.

Осуществляется в направлении:

О₂ – из крови в клетки

СО₂ – из клеток в кровь.

В результате клетки получают кислород, отдают углекислый газ, и артериальная кровь превращается в венозную.

Транспорт газов кровью

• Кислород переносится в виде оксигемоглобина HbO₂. 1 гр гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода.

КЁК (кислородная ёмкость крови) – содержание кислорода в 100 мл крови. Рассчитывается по формуле: Hb х 1,34 / 10. В норме составляет в артериальной крови – 20 объемных %, в венозной – 12 объемных %.

• Углекислый газ переносится виде карбгемоглобина. Содержание СО₂ в норме в артериальной крови 52 объемных %, в венозной – 58% объемных %.

Гипоксемия – снижение количества кислорода в крови

Гиперкапния – увеличение количества СО₂ в крови.

Внутреннее (клеточное) дыхание-

Окислительно-восстановительные процессы в клетках, идущие с поглощением кислорода и выделением углекислого газа.

При нарушении любого процесса развивается недостаточное снабжение клеток кислорода – кислородное голодание клеток – гипоксия.

Физиология дыхания — AMBOSS

Последнее обновление: 10 декабря 2020 г.

Резюме

Основная функция дыхательной системы — газообмен (O ₂ и CO ₂ ). Вентиляция — это движение воздуха через дыхательные пути в (вдох) и из (выдох) респираторную зону (легкие). Физиологическое мертвое пространство — это объем вдыхаемого воздуха, который не участвует в газообмене. Перфузия легочных капилляров строго регулируется, чтобы соответствовать вентиляции, чтобы максимизировать газообмен.Соотношение вентиляции и перфузии выше в верхушке легкого, чем в его основании. Механизм Эйлера-Лильестранда регулирует перфузию невентилируемых альвеол: если часть легкого перфузируется, но не вентилируется, концентрация кислорода в крови падает, что приводит к гипоксической вазоконстрикции. Заболевания, которые влияют на перфузию (например, тромбоэмболия легочной артерии) или вентиляцию (например, аспирация инородного тела), могут вызывать несоответствие V / Q. Газообмен происходит путем простой диффузии через гемато-воздушный барьер.Газы диффундируют через барьер, следуя градиентам давления. В капиллярах кислород связывается с гемоглобином в эритроцитах или растворяется в плазме (оксигенация). CO ₂ диффундирует в альвеолы ​​и выдыхается. Центральную регуляцию дыхания обеспечивает дыхательный центр, расположенный в ретикулярной формации продолговатого мозга и моста. Вдох — это активный процесс, управляемый дыхательной мускулатурой, в то время как выдох пассивен в состоянии покоя, обусловленный эластичными свойствами легочной ткани.

Вентиляция

Вентиляция

• Определение: движение воздуха через дыхательные пути в (вдох) и из (выдох) респираторную зону (легкие) для облегчения газообмена (O ₂ и CO ₂ )
• Процесс

Параметры вентиляции

• Частота дыхания (ЧД): количество вдохов в минуту
• Дыхательный объем (V _T ): объем воздуха, который вдыхается или выдыхается за один вдох
• Минутная вентиляция (V _E )
  • Объем воздуха, которым дышит человек в минуту
  • V _E = V _T x RR
• Физиологическое мертвое пространство (V _D ): объем вдыхаемого воздуха, который не участвует в газообмене

Физиология человека — дыхание

Дыхание

Дыхательная система:

• Основная функция — получение кислорода для использования клетками организма и удаление углекислый газ, который клетки производят
• Включает дыхательные пути, ведущие в легкие (и из них), а также легкие сами
• Путь воздуха: носовые полости (или полость рта)> глотка> трахея> первичный бронхи (правые и левые)> вторичные бронхи> третичные бронхи> бронхиолы > альвеолы ​​(место газообмена)

www.niehs.nih.gov/oc/factsheets/ozone/ithurts.htm

Дыхание

Обмен газов (O2 и CO2) Между альвеолами и кровью происходит простая диффузия: O2 диффундирует из альвеол в кровь и CO2 из крови в альвеолы. Для диффузии требуется градиент концентрации. Итак, концентрация (или давление) O2 в альвеолах должен поддерживаться на более высоком уровне, чем в крови, и концентрация (или давление) СО2 в альвеолах должно поддерживаться на уровне рычаг ниже, чем в крови.Делаем это, конечно, дыханием — постоянный приток свежего воздуха (с большим количеством O2 и небольшим количеством CO2) в легкие и альвеолы.

Дыхание это активный процесс, требующий сокращения скелетных мышц. Основные мышцы дыхания включают наружные межреберные мышцы (расположенные между ребра) и диафрагмы (лист мышцы, расположенный между грудной и брюшной полостями).

Наружные межреберные суставы плюс диафрагма сокращаются, вызывая вдохновение:

• Сокращение наружных межреберных мышц > подъем ребер и грудины> увеличенный размер грудной полости спереди назад> снижает давление воздуха в легких> воздух попадает в легкие

• Сокращение диафрагмы > диафрагма движется вниз> увеличивает вертикальный размер грудной полости> снижает давление воздуха в легких> воздух попадает в легкие:

www.fda.gov/fdac/features/1999/emphside.html

Диафрагма

Для выдоха:

• расслабление наружных межреберных мышц и диафрагмы> возвращение диафрагма, ребра и грудина в положение покоя> восстанавливает грудной полость до прединспираторного объема> увеличивает давление в легких> воздух выдохнул

Внутриальвеолярное давление на вдохе и выдохе

По мере того, как внешние межреберные кости и диафрагма сокращаются, легкие расширяются.Расширение легких вызывает давление в легких (и альвеолах). стать немного отрицательным по отношению к атмосферному давлению. В следствии, воздух перемещается из области с более высоким давлением (воздух) в область с более низким давление (наши легкие и альвеолы). Во время выдоха дыхание расслабляются мышцы и уменьшается объем легких. Это вызывает давление в легкие (и альвеолы) становятся слегка положительными по отношению к атмосферному давлению. В результате воздух покидает легкие (посмотрите эту анимацию Макгроу-Хилла).

Стенки альвеол покрыты тонкой пленкой воды и это создает потенциальную проблему. Молекулы воды, в том числе на альвеолярные стенки больше тянутся друг к другу, чем к воздуху, и это притяжение создает силу, называемую поверхностным натяжением. Это поверхностное натяжение увеличивается по мере сближения молекул воды, что и происходит когда мы выдыхаем, и наши альвеолы ​​становятся меньше (как воздух, выходящий из воздушного шара). Потенциально поверхностное натяжение может вызвать коллапс альвеол и, кроме того, затруднит «повторное расширение» альвеол (при вдохе).Оба они представляют собой серьезные проблемы: если альвеолы ​​разрушатся, они будут не содержат воздуха и кислорода, который мог бы диффундировать в кровь и в случае повторного расширения было труднее, вдыхание было бы очень и очень трудным, если не невозможным. К счастью, наши альвеолы ​​не разрушаются, и вдыхание относительно легко, потому что легкие вырабатывают вещество, называемое сурфактантом, которое снижает поверхностное натяжение.

Роль легких Поверхностно-активное вещество

• Поверхностно-активное вещество снижает поверхностное натяжение, которое:
• увеличивает эластичность легких (снижает усилия, необходимые для расширения легкие)
• снижает склонность альвеол к разрушению

Обмен газов:

• обмен O2 и CO2 между внешняя среда и клетки тела
• эффективен, потому что альвеолы ​​и капилляры имеют очень тонкие стенки и очень много (в легких около 300 миллионов альвеол с общей поверхностью площадью около 75 квадратных метров)
• Внутреннее дыхание — внутриклеточное использование O2 для сделать ATP
• происходит путем простой диффузии по градиентам парциального давления

• это индивидуальное давление, оказываемое независимо от конкретного газа в смеси газов.Воздух, которым мы дышим, представляет собой смесь газов: азот, кислород и углекислый газ. Итак, воздух в воздушный шар дует создает давление, которое заставляет воздушный шар расширяться (и это давление генерируется как все молекулы азота, кислорода и углекислого газа перемещаться и сталкиваться со стенками воздушного шара). Однако общая давление, создаваемое воздухом, частично связано с азотом, частично с кислородом, и частично в углекислый газ. Эта часть общего давления создается кислородом — это «парциальное давление» кислорода, в то время как диоксид углерода — это «парциальное давление» диоксида углерода.Частичное газовое давление, следовательно, является мерой того, сколько газа присутствует (например, в крови или альвеолах).


• парциальное давление каждого газа в смеси равно полному давление, умноженное на фракционный состав газа в смеси. Так, учитывая, что общее атмосферное давление (на уровне моря) составляет около 760 мм рт. и, кроме того, воздух содержит около 21% кислорода, тогда парциальное давление кислород в воздухе — 0.21 раз на 760 мм рт. Ст. Или 160 мм рт. Ст.
  

Парциальное давление O2 и CO2 в организме (нормальные условия покоя): (проверьте эту анимацию МакГроу-Хилла)

• Альвеолы ​​
• PO2 = 100 мм рт. Ст.
• PCO2 = 40 мм рт. Ст.
• Альвеолярные капилляры
• Ввод альвеолярных капилляров
• PO2 = 40 мм рт. Ст. (Относительно низкое потому что эта кровь только что вернулась из системного кровообращения и потеряла большую часть кислорода)
• PCO2 = 45 мм рт. Ст. (Относительно высокий потому что кровь, возвращающаяся из системного кровообращения, забрала углекислый газ)

В альвеолярных капиллярах происходит диффузия газов: кислорода диффундирует из альвеол в кровь и углекислый газ из кровь в альвеолы.

• Выход из альвеолярных капилляров
• PO2 = 100 мм рт. Ст.
• PCO2 = 40 мм рт. Ст.

• Вход в системные капилляры
• PO2 = 100 мм рт. Ст.
• PCO2 = 40 мм рт. Ст.
• Клетки тела (в условиях покоя)
,00
• PO2 = 40 мм рт. Ст.
• PCO2 = 45 мм рт. Ст.

• Выход из системных капилляров
• PO2 = 40 мм рт. Ст.
• PCO2 = 45 мм рт. Ст.

Как кислород и углекислый газ транспортируются в крови?

• Кислород переносится кровью:

Поскольку почти весь кислород в крови переносится гемоглобином, соотношение между концентрацией (парциальным давлением) кислорода и насыщение гемоглобина (процент молекул гемоглобина, переносящих кислород) составляет важный.

Насыщение гемоглобина:

• степень, в которой гемоглобин в крови сочетается с O2
• зависит от РО2 в крови:

Взаимосвязь между уровнем кислорода и насыщением гемоглобина обозначается кривой диссоциации (насыщения) кислород-гемоглобин (дюйм график выше).Вы можете видеть, что при высоких парциальных давлениях O2 (см. Выше около 40 мм рт. ст.), сатурация гемоглобина остается довольно высокой (обычно около 75 — 80%). Этот довольно плоский участок диссоциации кислород-гемоглобин кривая называется «плато».

Напомним, что 40 мм рт. Ст. — типичное парциальное давление кислорода в клетки тела. Исследование кривой диссоциации кислород-гемоглобин показывает, что в условиях покоя только около 20-25% гемоглобина молекулы отдают кислород в системных капиллярах.Это важно (другими словами, «плато» имеет значение), потому что это означает, что вы имеют значительный запас кислорода. Другими словами, если вы станете более активен, и вашим клеткам нужно больше кислорода, кровь (молекулы гемоглобина) имеет много кислорода, чтобы обеспечить

Когда вы действительно станете более активными, парциальное давление кислорода в вашем (активные) клетки могут упасть ниже 40 мм рт. Посмотрите на кислород-гемоглобин кривая диссоциации показывает, что по мере снижения уровня кислорода насыщение гемоглобина также снижается — и резко снижается.Это означает, что кровь (гемоглобин) «выгружает» много кислорода в активные клетки — клетки, которые, конечно, нуждаются в больше кислорода.

Факторы, влияющие на кривую диссоциации кислород-гемоглобин:

Кривая диссоциации кислород-гемоглобин «смещается» при определенных условиях. Эти факторы могут вызвать такой сдвиг:

• более низкий pH
• повышенная температура
• подробнее 2,3-дифосфоглицерат (DPG)
• повышенный уровень CO2

CO2 + h30 ——> h3CO3 ——> HCO3 ^— + H ⁺

и больше ионов водорода = более низкий (более кислый) pH.Итак, в активных тканях есть более высокий уровень CO2, более низкий pH и более высокий температуры. Кроме того, при более низком уровне PO2 эритроциты увеличивают производство вещества, называемого 2,3-дифосфоглицератом. Эти меняющиеся условия (больше CO2, ниже pH, выше температура и др. 2,3-дифосфоглицерат) в активных тканях вызывают изменение структуры гемоглобина, что, в свою очередь, вызывает гемоглобин отказаться от кислорода. Другими словами, в активных тканях больше гемоглобина молекулы отдают кислород.Другими словами, Кривая диссоциации кислород-гемоглобин «сдвигается вправо» (как показано голубая кривая на графике ниже). Это означает, что при данном частичном давление кислорода, процент насыщения гемоглобином должен быть ниже. Например, на графике ниже экстраполировать до «нормальной» кривой (зеленая кривая) от PO2 до 40, затем более, и насыщение гемоглобином составляет около 75%. Затем экстраполируйте к «смещенной вправо» (голубой) кривой от значения PO2 40, затем выше, и насыщение гемоглобином составляет около 60%.Итак, смена вправо ‘на кривой диссоциации кислород-гемоглобин (показанной выше) означает, что гемоглобин выделяет больше кислорода — именно то, что необходимо клетками активной ткани!

Углекислый газ — переносится из клеток организма обратно в легкие как:

1 — бикарбонат (HCO3) — 60%
• образуется при объединении CO2 (выделяемого клетками, производящими АТФ) с h3O (из-за фермента красных кровяных телец, называемого карбоангидраза), как показано на диаграмме ниже
2 — карбаминогемоглобин — 30%
• образуется при соединении CO2 с гемоглобином (гемоглобин молекулы, которые отказались от кислорода)
3 — растворен в плазме — 10%

Транспорт углекислого газа

Обмен СО2 в альвеолах

Контроль дыхания

Ваша частота дыхания меняется.Когда активен, например, ваш респираторный скорость повышается; когда менее активен или спит, скорость идет вниз. Кроме того, хотя дыхательные мышцы работают произвольно, вы не можете сознательно контролируйте их, когда спите. Итак, как частота дыхания изменены и как контролируется дыхание, когда вы не осознанно думаешь о дыхании?

Ритмичность центр мозгового вещества:

• контролирует автоматическое дыхание
• состоит из взаимодействующих нейронов, которые активируются либо во время вдоха (I нейронов) или истечения (E нейроны)
• I нейроны — стимулируют нейроны, которые иннервируют дыхательные мышцы (чтобы о вдохновении)
• E нейроны — подавляют I нейроны (чтобы « выключить » I нейроны и принести об истечении срока)

Пневмотаксический центр (также расположен в мосту) — подавляет апнейстический центр и подавляет вдох

Факторы, участвующие в увеличении частоты дыхания

• Хеморецепторы — расположены в аорте и сонных артериях (периферические хеморецепторы) и в мозговом веществе (центральные хеморецепторы)
• Хеморецепторы (больше стимулируются повышенным уровнем CO2 чем за счет снижения уровня O2)> стимулировать ритмичность Площадь> Результат = учащение дыхания

Тяжелые упражнения ==> значительно увеличивает частоту дыхания

Механизм?

• НЕ повышенный СО2
• Возможные факторы:
• рефлексы, возникающие из движений тела (проприорецепторы)
• высвобождение адреналина (во время тренировки)
• импульсы из коры головного мозга (могут одновременно стимулировать ритмичность области и двигательных нейронов)
  

Ссылки по теме:

Дыхательная система

Введение к Анатомия: Дыхательная система

Назад к программе BIO 301

Лекция Примечания 1 — Структура клетки и метаболизм

Лекция Примечания 2 — Нейроны и нервная система I

Лекция Примечания 2b — Нейроны и нервная система II

Лекция Примечания 3 — Мышца

Лекция Примечания 4 — Защита крови и тела I

Лекция Примечания 4b — Защита крови и тела II

Лекция Примечания 5 — Сердечно-сосудистая система

Физиология дыхательной системы

Разделы науки, которые помогут вам понять тело части и функции — анатомия и физиология.Анатомия занимается изучением человеческое тело (компоненты, структура и положение) и физиология изучение того, как функционирует организм.

Кузовные системы

Тело состоит из нескольких систем, включая: сердечно-сосудистую систему, пищеварительную систему, эндокринную систему, мышечную систему, неврологическую систему, дыхательную систему и скелетную систему.

Дыхательная система

Дыхательная система включает нос, рот, горло, гортань, трахею, бронхи и легкие.Функция дыхательной системы заключается в облегчении газообмена в легких и тканевых клетках тела.

Кислород необходим клеткам организма для различных метаболических процессов. реакции, чтобы иметь место и производить энергию и поэтому имеет важное значение для жизнь.

Дыхательная система может быть определена как органы и ткани через какой воздух проходит внутрь и выходит из тела, чтобы обеспечить необходимое газообразное обмены должны иметь место.

Внешнее дыхание — это как кислород из воздуха попадает в кровоток для транспортировки к клеткам ткани, а углерод диоксид собирается и переносится обратно в легкие и выводится из тело.

Внутреннее дыхание включает жизненно важные химические процессы, которые происходят в каждой живой клетке, требующей кислорода и гликогена для объединения и высвобождают энергию, воду и углекислый газ.

Органы дыхательной системы

Норма вдоха и выдоха, дыхание скорость, составляет около 16 раз в минуту у взрослого.Дыхание контролируется специализированными центрами в стволе мозга, которые автоматически регулируют частоту и глубину дыхания в зависимости от уровня углекислого газа в крови.

A-VO ₂ diff

Артерио-венозная разница кислорода (A-VO ₂ diff) — это разница между концентрацией кислорода в артериях и концентрацией кислорода в венах.

Состав воздуха

Состав воздуха, который мы вдыхаем и выдыхаем, приблизительно следующий:

Гемоглобин и миоглобин

Гемоглобин — это белок в эритроцитах, который позволяет клеткам переносить кислород, а миоглобин — это связывающий кислород белок, обнаруженный в сердце и скелетных мышцах.

Влияние физических упражнений на дыхательную систему

В сердечно-сосудистой системе преимущества физических упражнений были обсуждались вопросы улучшения работы сердца и снижения артериального давления. В сочетании с повышенным максимальным потреблением кислорода (VO ₂ max) или объемом легких все это жизненно важно. способствует тому, чтобы быть в форме и здоровым.

Спортсмен, который недостаточно тренировал свою сердечно-сосудистую систему система, вероятно, будет легче переносить другие травмы из-за быстрого начала усталость и, как следствие, снижение мотивации и умственной осведомленности.За любой участник соревнований на разных высотах должен позволить себе значительный период для акклиматизации перед мероприятием. Даже подъем на умеренную высоту снижает максимальное поглощение на 7-8% из-за к изменению атмосферного давления. Это уменьшение количества подаваемого кислорода мышц может снизить работоспособность на 4-8% в зависимости от продолжительности конкуренция, значительный недостаток на финише.

Даже спортсмен, который хорошо готовится и акклиматизируется, может все еще не соответствовать уроженцам высокогорных районов, таких как Анды, у которых грудь больше емкость, больше альвеол, большее количество капилляров и более высокое количество эритроцитов.Поскольку люди могут страдать от высотной болезни при переходе с низкого на высокий высоты необходимо дать достаточно времени, чтобы эти симптомы исчезли перед началом интенсивных тренировок.

Ссылки по теме

Следующие ссылки предоставляют дополнительную информацию по этой теме:

• DEMPSEY, J. A. et al. (2012) Ограничения дыхательной системы для работоспособности здорового спортсмена: некоторые ответы, еще вопросы. Deutsche Zeitschrift fur Sportmedizin , 63 (6), стр. 157–162
• ИОНЕСКУ, К. М. (2013) Дыхательная система человека: анализ взаимодействия между анатомией, структурой, дыханием и фрактальной динамикой .