Как происходит дыхание человека – Как происходит дыхание у человека?

Содержание

Как происходит дыхание у человека?

Ошибочно думать, что процесс дыхания у человека происходит только в легких.

Его можно разделить на три основных этапа. Кислород, вдыхаемый легкими, поглощается кровью.

Легкие представляют собой как бы губку, построенную из выростов в виде легочных пузырьков. Концевые части этих пузырьков носят название альвеол. Они оплетены густой сетью кровеносных сосудов. Общая поверхность легочных альвеол огромна. На этой большой поверхности и происходит соприкосновение кислорода с кровью.

Через тонкие стенки альвеол диффузией кислород проникает в кровеносные сосуды.

Далее наступает второй этап процесса дыхания.

Кровь разносит кислород по всему телу и доставляет его тканям. Наконец, третий этап — клетки впитывают своей поверхностью принесенный к ним кислород и употребляют его на медленное горение, или окисление. В результате образуется углекислый газ.

Кровь захватывает углекислый газ и уносит его в легкие, откуда он выделяется наружу при выдохе. Обычно процесс дыхания воспринимается только как ритмичное движение дыхательных органов.

Что же заставляет дыхательные органы — легкие — ритмично двигаться, всасывая воздух при расширении и выдыхая его при сжатии?

Дыхательные движения создаются специальными дыхательными мышцами. Эти мышцы, сокращаясь, вызывают уменьшение объема грудной клетки, а расширяясь, увеличивают его.

За короткий промежуток времени между вдохом и выдохом в крови успевает произойти газовый обмен, то есть кровь отдает принесенный из организма углекислый газ и захватывает свежую порцию кислорода.

Сколько же воздуха поглощает человек при каждом вдохе?

В спокойном состоянии каждым вдохом человек вбирает в себя и выдыхает около 500 кубических сантиметров воздуха. Максимально сильным вдохом человек может вобрать в себя дополнительно 1500 кубических сантиметров воздуха. При глубоком выдохе, кроме обычных 500 кубических сантиметров, человек может отдать еще 1500 кубических сантиметров запасного воздуха.

Но легкие человека никогда не остаются пустыми, в них всегда содержится около 1500 кубических сантиметров остаточного газа.

Таким образом, если после максимального выдоха сделать сильный вдох, можно вобрать в себя до 3,5 литра воздуха.

Добавив к этим 3,5 литра воздуха еще 1500 кубических сантиметров газа, которые остаются в легких даже при максимальном выдохе, получим общий объем газа, который может поместиться в легких человека.

Этот объем составляет около 5 литров.

В спокойном состоянии и при нормальных метеорологических условиях, когда температура воздуха держится в пределах 18—22° и относительная влажность составляет 40—70 процентов, человек может пропустить через свои легкие около 8 литров воздуха в минуту, то есть около 500 литров в час.

При этом человеческий организм получает примерно 22 литра кислорода.

При выполнении тяжелой физической работы или при быстрых движениях дыхание у человека учащается и количество воздуха, пропускаемого через легкие, увеличивается в 10 и более раз. Так, например, спортсмены при беге или плавании вдыхают и выдыхают в минуту 120—130 литров воздуха; соответственно увеличивается и количество кислорода, получаемого организмом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вконтакте

Google+

Одноклассники

Дыхание

Дыхание — это процесс поступления воздуха в легкие и его выход из легких.

Дыхание также называется вентиляцией легких. Дыхание является одним из жизненно необходимых физиологических процессов. Процесс дыхания обеспечивает обогащение организма кислородом и избавляет организм от диоксида углерода.

Процесс газообмена во время дыхания происходит в легочных альвеолах путем пассивной диффузии газов между альвеолярным газом и кровью в капиллярах легких. После растворения газов в крови, сердце переносит обогащенную кислородом кровь по организму.

Обычное дыхание у человека называется нормальным дыханием.

Помимо удаления из организма диоксида углерода, во время дыхания из организма удаляется жидкость, так как выдыхаемый воздух имеет относительную влажность 100%, это хорошо заметно при выдохе на морозном воздухе.

Дыхание является одной из функций организма, которые управляются как сознательно так и бессознательно.

Процесс дыхания

При вдохе и выдохе сокращается и расширяется диафрагма, куполообразные мышцы, которые отделяют грудную клетку и живот.

Расслабление живота приводит к сжатию брюшной полости, увеличивается объем брюшной полости, что приводит к понижению давления в грудной полости, происходит расширение легких под атмосферным давлением. При расслаблении диафрагмы воздух выходит из легких за счёт их эластичности. Это процесс тихого мягкого (легкого) дыхания, который не требует много энергии. При необходимости увеличения силы дыхания, мышцы живота противостоят увеличению объема, повышенное давление в животе поднимает грудную клетку и диафрагму вверх, что увеличивает объем вдыхаемого воздуха.

Выдох следует после расслабления диафрагмы, но выдох может быть принудительно усилен, путем воздействия мышц живота на грудную клетку. Это так называемый форсированный выдох, путем повышения давления на стенки дыхательных путей. При форсированном выдохе происходит сужение дыхательных путей, иногда он может сопровождаться свистом.

Контролируемое (сознательное) дыхание

Сознательное дыхание происходит при определенных занятиях человека, например при упражнениях йогой, при специальных формах медитации, при холотропном дыхании, во время разговора или пения.

Речь человека зависит от сознательного контроля дыхания. Возможность влиять на сознательный контроль дыхания может оказывать влияние на ретикулярную структуру в стволе головного мозга, состоящую из взаимосвязанных соединений нейронных сетей, автономно контролирующих дыхание и сердечнососудистую систему.

Неконтролируемое (бессознательное) дыхание

Такой вид дыхания контролируется бессознательно в специальных центрах ствола мозга, которые автоматически регулируют глубину и частоту дыхания в зависимости от потребностей организма в каждый момент времени.

Когда в крови увеличивается уровень диоксида углерода, он вступает в реакцию с водой, содержащейся в ней, что приводит к образованию углекислого газа. Во время физической нагрузки происходит ферментация молочной кислоты, что приводит к снижению pH.

Падение pH крови стимулирует хеморецепторы в телах сонных артерий и аорты, а также хеморецепторы, находящиеся в дыхательном центре продолговатого мозга.

Хеморецепторы направляют множество нервных импульсов в дыхательный центр в продолговатом мозге и в мозговой мост. Это запускает нервные импульсы через диафрагмальные и грудные нервы в диафрагму.

Здоровый человек не может добровольно перестать дышать на неопределенное время. Так во время задержки дыхания в крови повышается уровень углекислого газа и человек начинает испытывать чувство кислородного голодания.

Это неподавляемый рефлекс, который направлен на сохранение организма живим, так как падение уровня кислорода в крови приводит к необратимым изменениям в головном мозге и в дальнейшем к смерти. В случае если человек захочет задержать дыхание и сознательно перестать дышать, даже когда организм станет требовать этого, то человек просто потеряет сознание, после чего возобновится бессознательное дыхание.

Именно поэтому невозможно покончить жизнь самоубийством таким способом, за исключением блокировки дыхательных путей, например при утоплении.

Холотропное дыхание

Холотропное дыхание является одним из примеров сознательного дыхания и практикуется как метод трансперсональной психотерапии, который заключается в гипервентиляции легких с помощью учащенного дыхания.

Холотропное дыхание приводит к потери большого количества углекислого газа из крови, что приводит к сужению сосудов головного мозга и последующему торможению коры головного мозга с активизацией подкорки, приводящее к возникновению переживаний, вытесненных из мозга. Повышается pH крови и возникает респираторный алкалоз. Гемоглобин прочнее связывает кислород и который уже слабее передается тканям организма, ткани начинают испытывать кислородное голодание.

Холотропное дыхание приводит к гипоксии мозга, что провоцирует отмирание его клеток.

Именно поэтому холотропное дыхание часто подвергается критике.

Похожие главы из других работ:

Аэробное и анаэробное дыхание растений

2. Анаэробное дыхание

Анаэробное дыхание. Некоторые микроорганизмы способны использовать для окисления органических или неорганических веществ не молекулярный кислород, а другие окисленные соединения, например, соли азотной, серной и угольной кислот…

Гетеротрофные организмы.

Окисление органических веществ (дыхание) для энергетического обеспечения жизнедеятельности

3. Дыхание

Дыхание. Первоначально люди называли дыханием просто вдыхание и выдыхание воздуха. Долгое время считали даже, что человек никак не изменяет состав воздуха при дыхании, и вообще вдыхает воздух, только чтобы охладить «перегретые» лёгкие…

Дыхательная система человека

Дыхание

Различают внешнее дыхание — совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа клеточное, или тканевое…

Иммобилизованные растительные клетки

2.2 Дыхание

О жизнеспособности клеток судят по их дыханию, которое можно измерять в течение инкубации через различные промежутки времени.

Измерения проводят с помощью кислородного электрода Кларка по следующей стандартной методике. Клетки…

Микробиология

2. Энергетический обмен микробов. Способы получения энергии — брожение, дыхание.

Типы дыхания бактерий

Жизненные функции микроорганизмов: питание, дыхание, рост и размножение — изучает физиология. В основе физиологических функций лежит непрерывный обмен веществ (метаболизм). Сущность обмена веществ составляют два противоположных…

Морфология и метаболизм дрожжей

1.5.2 Дыхание

При росте в аэробных условиях при низком содержании глюкозы в среде дрожжи получают АТФ за счет процессов дыхания, как это делает большинство аэробных организмов…

Основы микробиологии, физиологии питания и санитарии

2.3 Дыхание микроорганизмов

Описанные выше процессы ассимиляции пищи протекают с затратой энергии.

Потребность в энергии обеспечивается процессами энергетического обмена, сущность которых заключается в окислении органических веществ…

Превращение микроорганизмами соединений углерода

Анаэробное дыхание

При анаэробном дыхании конечным акцептором электронов могут являться углеводы, в числе других органических веществ, но не молекулярный кислород. Бактерии, способные к анаэробному дыханию, имеют укороченную дыхательную цепь…

Превращение микроорганизмами соединений углерода

Аэробное дыхание

При аэробном дыхании донором водорода или электронов являются органические (реже неорганические) вещества, а конечным акцептором — молекулярный кислород.

При аэробном дыхании пируват, образованный в ходе гликолиза и пути Энтнера-Дудорова…

Предмет, задачи и методы физиологии растений

85. Дыхание как совокупность последовательных окислительно-восстановительных процессов

В процессе дыхания участвует сложная цепь окислительно-восстановительных превращений углеводов и жиров.

Под окислением какого-либо соединения понимают процесс потери им электрона (протона), под восстановлением — их присоединения…

Регуляция дыхания

3. Рефлексы дыхательного центра и рефлекторное влияние на дыхание

На активность нейронов дыхательного центра выраженное влияние оказывают рефлекторные воздействия.

Различают постоянные и непостоянные (эпизодические) рефлекторные влияния на дыхательный центр…

Стадии дыхания семян злаковых

4. Анаэробное дыхание семян злаковых

Анаэробное окисление углеводов идёт по пути гликолиза. Гликолиз — это анаэробный процесс, приводящий к распаду одной молекулы глюкозы на две молекулы пировиноградной кислоты.

При этом высвобождается энергия…

Строение, свойства и функции белков

3. Клеточное дыхание и его строение

Клеточное дыхание, или тканевое дыхание, или внутреннее дыхание — это совокупность управляемых окислительно-восстановительных реакций в клетке, главным назначением и результатом которых является образование энергии…

Физиология дыхания

1.

Характеристика понятия «дыхание»

Дыхание- это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода. — В условиях покоя в организме за 1 минуту потребляется в среднем 250 — 300 мл О2 и выделяется 200 — 250 мл СО2…

Физиология дыхания

2.

Внешнее дыхание

Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной клетки и сопутствующим изменениям объема легких. Во время вдоха объем грудной клетки увеличивается, а во время выдоха — уменьшается…

ekoshka.ru

Как происходит процесс дыхания у человека

Ошибочно думать, что процесс дыхания у человека происходит только в легких.

Его можно разделить на три основных этапа. Кислород, вдыхаемый легкими, поглощается кровью. Легкие представляют собой как бы губку, построенную из выростов в виде легочных пузырьков. Концевые части этих пузырьков носят название альвеол. Они оплетены густой сетью кровеносных сосудов. Общая поверхность легочных альвеол огромна. На этой большой поверхности и происходит соприкосновение кислорода с кровью.

Через тонкие стенки альвеол диффузией кислород проникает в кровеносные сосуды.

Далее наступает второй этап процесса дыхания. Кровь разносит кислород по всему телу и доставляет его тканям. Наконец, третий этап — клетки впитывают своей поверхностью принесенный к ним кислород и употребляют его на медленное горение, или окисление. В результате образуется углекислый газ. Кровь захватывает углекислый газ и уносит его в легкие, откуда он выделяется наружу при выдохе. Обычно процесс дыхания воспринимается только как ритмичное движение дыхательных органов.

Что же заставляет дыхательные органы — легкие — ритмично двигаться, всасывая воздух при расширении и выдыхая его при сжатии?

Дыхательные движения создаются специальными дыхательными мышцами. Эти мышцы, сокращаясь, вызывают уменьшение объема грудной клетки, а расширяясь, увеличивают его. За короткий промежуток времени между вдохом и выдохом в крови успевает произойти газовый обмен, то есть кровь отдает принесенный из организма углекислый газ и захватывает свежую порцию кислорода.

Сколько же воздуха поглощает человек при каждом вдохе?

В спокойном состоянии каждым вдохом человек вбирает в себя и выдыхает около 500 кубических сантиметров воздуха. Максимально сильным вдохом человек может вобрать в себя дополнительно 1500 кубических сантиметров воздуха. При глубоком выдохе, кроме обычных 500 кубических сантиметров, человек может отдать еще 1500 кубических сантиметров запасного воздуха.

Но легкие человека никогда не остаются пустыми, в них всегда содержится около 1500 кубических сантиметров остаточного газа.

Таким образом, если после максимального выдоха сделать сильный вдох, можно вобрать в себя до 3,5 литра воздуха. Добавив к этим 3,5 литра воздуха еще 1500 кубических сантиметров газа, которые остаются в легких даже при максимальном выдохе, получим общий объем газа, который может поместиться в легких человека.

Этот объем составляет около 5 литров.

В спокойном состоянии и при нормальных метеорологических условиях, когда температура воздуха держится в пределах 18—22° и относительная влажность составляет 40—70 процентов, человек может пропустить через свои легкие около 8 литров воздуха в минуту, то есть около 500 литров в час. При этом человеческий организм получает примерно 22 литра кислорода.

При выполнении тяжелой физической работы или при быстрых движениях дыхание у человека учащается и количество воздуха, пропускаемого через легкие, увеличивается в 10 и более раз. Так, например, спортсмены при беге или плавании вдыхают и выдыхают в минуту 120—130 литров воздуха; соответственно увеличивается и количество кислорода, получаемого организмом.

www.activestudy.info

Дыхание. Типы и виды дыхания, значение дыхания

Дыхание... Без него немыслима жизнь. Все живые существа на земле вынуждены осуществлять процесс дыхания, за исключением некоторых простейших организмов. Дышат люди, дышат животные, дышат растения. С воздухом мы потребляем прану. Прана — это жизненная энергия, пронизывающая всё пространство. Всё состоит из праны. Можно верить или не верить в данную концепцию, но научные исследования косвенно это подтверждают. На микромолекулярном уровне всё, что мы видим вокруг, состоит из пустоты и пучка света, который вращается по кругу. То есть из пучка энергии.

Подробнее о таких исследованиях можно посмотреть в советской научной телепередаче «Путешествие в наномир».  Итак, всё состоит из праны, и именно прана даёт жизнь всему живому. Поэтому контроль над праной — это контроль над своим телом и своей жизнью.

Согласно «Йога-сутрам Патанджали», четвёртой ступенью в йоге является пранаяма. Само слово «пранаяма» состоит из двух слов: «прана» — ‘жизненная энергия’ и «яма» — ‘контроль’, то есть пранаяма — это контроль над энергией. Во время процесса дыхания мы потребляем прану, которая содержится в воздухе. Те, кто достиг такого уровня, что могут потреблять из воздуха достаточное для жизни количество энергии, называются «праноедами» и могут обходиться без физической пищи. Научными исследованиями такие феномены не подтверждены, но периодически появляются люди, которые утверждают, что могут обходиться без пищи.  Практикующие пранаяму также обретают и другие сиддхи.

Дело в том, что во время обычного дыхания мы не усваиваем и четверти той праны, которая содержится в воздухе, и именно пранаяма — контроль над праной — позволяет нам научиться усваивать большее количество энергии и, как следствие, более эффективно жить. В теле человека 72 000 энергетических каналов нади. И любые проблемы на физическом, психическом или духовном уровне — это засорение каких-то из этих каналов. Практика пранаямы позволяет очистить каналы и тем самым устранить практически любую проблему.

Важно! Практика пранаямы требует вегетерианской диеты, в противном случае яды из кишечника будут активно распространяться по организму, и физическое тело будет разрушаться, также на уровне сознания будут возникать определённые проблемы. Перед практикой пранаямы рекомендуется очистить кишечник по методу Шанк Пракшалана, чтобы во время интенсивных дыхательных практик не было различных побочных эффектов: тошноты, головокружения и т. д., которые могут вызвать яды, содержащиеся в кишечнике.

ПранаямаПранаяма

Типы и виды дыхания

Все мы привыкли дышать определённым образом, но как это ни странно, типы и виды дыхания существует самые разнообразные. Всего их четыре:

  • Брюшное дыхание. Такое дыхание осуществляется за счёт движения диафрагмы и стенки брюшной полости. Во время вдоха диафрагма напрягается и распрямляется по направлению вниз. Диафрагма сдавливает брюшную полость и кишечник, внешняя стенка брюшной полости выталкивается вперёд. В процессе такого дыхания грудная клетка расширяется, и самые нижние отделы легких заполняются воздухом. Проблема большинства людей в том, что чаще всего они не задействуют в процессе дыхания нижние отделы лёгких, и там скапливается застоявшийся воздух и слизь. И это крайне негативно влияет на наше тело. В случае брюшного дыхания происходит эффективная вентиляция нижней части лёгких, что позволяет в достаточной мере снабжать кислородом кишечник и другие органы брюшной полости. Этот вариант дыхания является оптимальным, так как при наименьших мышечных усилиях в лёгкие попадает максимальное количество воздуха и это количество равномерно распространяется, заполняя даже самые дальние отделы лёгких. Также при таком типе дыхания происходит постоянный массаж органов брюшной полости, что препятствует застойным явлениям в кишечнике.
  • Среднее дыхание. При данном типе дыхания уже не происходит интенсивной вентиляции нижних отделов лёгких. За счёт более интенсивного сокращения мышц, происходит расширение грудной клетки и последующее заполнение лёгких кислородом, затем, вследствие расслабления мышц грудной клетки, рёбра сжимаются, и происходит выдох. При данном типе дыхания мышцы совершают боле интенсивную работу, чем при брюшном дыхании.
  • Верхнее дыхание — наиболее энергозатратный тип дыхания, при котором мышцы совершают максимально интенсивную работу, при том, что количество поступающего в лёгкие воздуха минимально. Мышцы, напрягаясь, поднимают плечи и ключицы и, таким образом, происходит вдох. Однако в силу того, что данное движение практически не расширяет грудную клетку и, как следствие, не увеличивает её объём, количество вдыхаемого воздуха минимальное и недостаточное для полноценного функционирования организма.
  • Дыхание йогов, или полное йоговское дыхание. Следует отдельно отметить этот тип дыхания, так как он наиболее гармоничный, поскольку сочетает в себе сразу все три типа дыхания и позволяет наполнить лёгкие воздухом по максимуму и, как следствие, обеспечить максимальное снабжение организма кислородом на физическом плане, а на духовно-психическом обеспечить спокойствие ума и более адекватное восприятие реальности.
Пранаяма, йогаПранаяма, йога

Как происходит дыхание

Итак, как происходит дыхание? В нашей грудной клетке находятся два эластичных прочных мешка, которые могут принимать любую форму; они могут как сжаться, вытолкнув весь воздух наружу, так и полностью заполниться воздухом. Неопытные ныряльщики поначалу совершают одну ошибку — они стремятся как можно сильнее заполнить лёгкие кислородом и, таким образом, не могут глубоко нырнуть — воздух, который содержится в лёгких, выталкивает их наружу. Однако, если перед погружением в воду, сильно выдохнуть, то человек без всяких усилий сам пойдёт ко дну, это свидетельствует о том, что мышечным усилием можно практически полностью сжать лёгкие, выдавив из них весь воздух.

Процесс дыхания осуществляется за счёт усилия мышц. С помощью мышц рёбра раздвигаются в разные стороны, грудная клетка расширяется, а диафрагма напрягается и, сдавливая органы брюшной полости, входит вниз. Далее процесс заполнения воздухом происходит автоматически — воздух просто заполняет освободившееся пространство без всяких усилий со стороны человека. Выдох происходит в обратном порядке: мышцы расслабляются, грудная клетка автоматически сжимается, расслабленная диафрагма возвращается в своё первоначальное положение — движется вверх, и воздух под давлением грудной клетки и диафрагмы покидает лёгкие.

Дыхательный цикл завершён — клетки снабжены кислородом, и организм продолжает свою жизнедеятельность. И, в зависимости от того, насколько правильно был совершён вдох, снабжение клеток организма будет полноценным или оставлять желать лучшего. Чем шире разошлись ребра во время вдоха и чем ниже «ушла» диафрагма, тем более полноценным был вдох и более достаточным наполнение организма кислородом.

Свойства дыхания

Как уже было сказано выше, во время дыхания, мы потребляем жизненную энергию — прану. Свойства нашего дыхания напрямую влияют на нашу жизнь.  Чем более глубоким будет наше дыхание, тем больше праны мы получим из воздуха. Растягивая своё дыхание и тем самым делая его более глубоким, мы позволяем воздуху намного дольше задержаться в наших лёгких, и именно в этот момент происходит процесс усвоения праны. Таким образом, чем дольше воздух находится в лёгких, тем больше праны нам удаётся усвоить. А это в свою очередь обеспечивает более гармоничную, эффективную и продолжительную жизнь. Обращали внимание на то, как дышит собака? Она совершает несколько десятков вдохов в минуту и совершенно очевидно, что усвоение праны при таком дыхании минимальное. В сравнении с собакой, человек дышит намного медленнее, а значит, лучше усваивает прану.

Пранаяма, дыханиеПранаяма, дыхание

Каков же итог? Продолжительность жизни собаки в разы меньше, чем продолжительность жизни человека. А если же сравнивать дыхание человека, к примеру, с некоторыми видами черепах, то черепахи дышат ещё медленнее и в результате живут более 200 и даже 500 лет. Замечаете закономерность? Качество и частота дыхания влияет на продолжительность жизни. А всё по той простой причине, что при растянутом и глубоком дыхании усвоение праны происходит намного эффективнее, энергетические затраты на мышечные движения меньше, а КПД такого дыхания намного выше. Представьте себе озеро, из которого нужно набрать воды. Можно делать это кружкой и полдня бегать к озеру, чтобы набрать нужное количество. А можно набирать воду ведром и, таким образом, набрать нужное количество быстрее и потратив на это меньшее количество энергии. То же самое происходит с дыханием.

Каждый наш вдох — это как поход к озеру, который требует определённых мышечных сокращений и затрат энергии на эти сокращения. И неразумно тратить какое-то количество времени и энергии на поход к озеру, чтобы набрать воду кружкой. Поверхностное и быстрое дыхание — это как раз можно сравнить с зачерпыванием воды кружкой. Энергия потрачена на сокращение мышц, а количество праны, которую мы получили, минимально. Гораздо разумнее сделать полный  и правильных вдох, с наполнением всех (в том числе нижних отделов лёгких) воздухом, и получить энергии больше, чем потратить. Однако в йоге есть практики, которые позволяют пойти дальше и усвоить ещё больше праны за один вдох.

Кумбхака — задержка дыхания. Во время задержки дыхания (на вдохе) происходит максимально возможное усвоение той праны, которую мы вдохнули, и, таким образом, КПД нашего дыхания увеличивается буквально в разы. Кумбхака на вдохе позволяет наполнить наше тело энергией, что же касается Кумбхаки на выдохе, то она более сложна в исполнении и используется для очищения физического и энергетического тела. Именно Кумбхака на выдохе прочищает энергетические каналы нади. Есть достаточно продвинутые практики пранаямы, в которых достигается задержка в 40 минут. Интересно, что об этом думает современная медицина, которая утверждает, что через 4–7 минут после остановки дыхания у человека отмирает мозг? Реанимационная бригада прекращает любые манипуляции с пациентом, если у него отсутствует дыхание свыше 10 минут.

Совершенно очевидно, что современная медицина, мягко говоря, далека от совершенства, и йогины совершают то, что с точки зрения современной науки невозможно. Существует мнение, что если человек сможет растянуть своё дыхание таким образом, что будет утром совершать вдох, а вечером выдох, то срок его жизни будет превышать тысячу лет. И нет оснований не верить таким утверждениям, ведь на примере сравнения собаки, человека и черепахи мы можем видеть, что от частоты и качества дыхания напрямую зависит продолжительность жизни.

22.jpg

Значение дыхания

Значение дыхания сложно переоценить. Без пищи обычный человек сможет прожить несколько недель, без воды — несколько дней, а без воздуха — едва ли сможет протянуть несколько минут. Существует мнение, что большинство наших проблем возникает от неправильного питания. И мнение, скорее всего, верное. Но если исходить из вышеуказанной пропорции, то степень значимости дыхания в разы выше, чем степень значимости питания. Таким образом, если отрегулировать правильность и качество своего дыхания, можно решить многие проблемы, как на уровне тела, так и на уровне сознания. К примеру, если человек дышит верхним дыханием, о котором написано выше, то совершенно очевидно, что процесс очищения организма от углекислого газа и прочих продуктов жизнедеятельности клеток не происходит.

А загрязнённый организм здоровым быть не может — это аксиома. И в данном аспекте питание, конечно, также играет важную роль, но даже при правильном питании, но при неправильном дыхании — вряд ли получиться достичь абсолютного здоровья. Хорошо сказано в таком тексте, как «Хатха-йога Прадипика»: «Кто дышит наполовину — тот и живёт наполовину». И речь тут идёт как о продолжительности жизни, так и о её качестве. Есть даже такое мнение, что каждому живому существу отведено определённое количество вдохов на жизнь, и тот, кто дышит медленнее, дольше живёт. И это неслучайно. Чаще всего ускоренное дыхание происходит во время стресса, который, как известно, причиняет вред здоровью и укорачивает жизнь. Глубокое и растянутое дыхание, наоборот, приводит к успокоению ума.

На этом принципе построена такая замечательная дыхательная практика, как Апанасати Хинаяна. Суть её в том, чтобы постепенно растягивать своё дыхание и вместе с тем успокаивать свой ум. Эту практику, именно с целью успокоения ума, дал своим ученикам Будда Шакьямуни. И, как известно, спокойный ум способен к более адекватному мышлению, адекватному восприятию реальности и, как следствие, более здоровой во всех отношениях жизни. Поэтому значение правильного дыхания в нашей жизни сложно переоценить. И в какой-то мере можно даже сказать, что следить за своим дыханием важнее, чем за питанием. Впрочем, к вопросу здравого образа жизни следует подходить комплексно. И от дыхания, как и от питания, в равной степени будет зависеть работа нашего мышления, качество сознания и здоровье тела.

Развитие дыхания. Упражнения на развитие дыхания

Итак, процесс дыхания невероятно важен для адекватной физической и духовной эволюции. Как же подойти к вопросу развития дыхания? В первую очередь, следует освоить технику брюшного дыхания. Для освоения этого дыхания лучше подойдёт такая пранаяма, как Капалабхати — быстрые выдохи воздуха из лёгких с помощью надавливания на нижнюю часть лёгких мышцами брюшного пресса с последующим расслаблением этих мышц, в результате чего происходит пассивный вдох. Следует отметить, что вдох сознательно производится в нижнюю часть легких с напряжением диафрагмы.

Пранаяма, дыханиеПранаяма, дыхание

Далее следует резко сократить мышцы брюшного пресса и как бы вытолкнуть воздух из нижней части легких. По мере освоения следует увеличивать частоту и скорость движений. На начальном этапе можно держать руку на животе, чтобы отслеживать, правильно ли вы дышите. Пупок должен двигаться по направлению к позвоночнику и обратно. Во время дыхания двигаться должен только живот, всё остальное тело должно оставаться неподвижным. Следите за тем, чтобы не было движения плечами и грудной клеткой. Данная пранаяма позволяет провентилировать нижние отделы лёгких, промассировать органы брюшной полости, а также снабдить организм достаточным количеством кислорода. Эта пранаяма относится к шаткармам — очистительным практикам.

Капалабхати очищает нас на трёх уровнях: на уровне тела, на уровне энергии и на уровне сознания. На энергетическом плане она позволяет поднять энергию со второй чакры выше. Капалабхати хорошо устраняет глубинные страхи и разного рода зависимости, которые и являются негативным проявлением второй чакры. Во время выполнения следует концентрироваться на межбровье, куда, собственно, и направлено движение энергии в этой пранаяме. Со временем процесс брюшного дыхания станет естественным и бессознательным, и вы сможете его практиковать не только на коврике, но и в повседневной жизни.

Далее следует освоить технику среднего дыхания. С этим будет намного проще, так как большинство из нас используют её в повседневной жизни. Если в предыдущей практике мы осуществляли дыхание животом, то в этом типе дыхания, напротив, живот должен оставаться неподвижным. Для этого следует напрячь мышцы брюшного пресса и оставить их в статичном состоянии. Далее расширяйте грудную клетку и медленно вдыхайте. Когда почувствуете, что достигнут предел, начинайте процесс сжимания грудной клети и выдыхайте воздух.

Следующий тип дыхания, который следует освоить, — это верхнее дыхание. В данном случае ни живот, ни грудная клетка не должны участвовать, это важно. Дыхание происходит исключительно за счёт движения ключицами и плечами. Во время вдоха следует поднимать плечи, а во время выдоха – опускать. Для контроля за правильностью выполнения можно одну руку положить на живот, а вторую — на грудную клетку, чтобы отслеживать отсутствие их движения.

Теперь, когда освоены все три типа дыхания, следует перейти к основному этапу. Дыхание йогов — это сочетание всех трёх типов дыхания. В процессе вдоха следует, как бы начиная снизу вверх, заполнить свои лёгкие кислородом. На первом этапе напрягаем диафрагму и направляем воздух в нижний отдел лёгких, то есть выполняем брюшной вдох, затем, без перерыва, продолжаем заполнять воздухом средний отдел лёгких — расширяем грудную клетку. После того, как почувствуете, что грудная клетка расширена до предела, следует поднять плечи и вдохнуть воздух в верхние отделы лёгких.

Пранаяма, дыхание

Продолжайте вдыхать до тех пор, пока не почувствуете полное наполнение лёгких воздухом. Когда возможности вдыхать больше нет, начинайте выдыхать воздух в обратном порядке. Сначала расслабьте плечи и опустите их вниз, затем начинайте сжимать грудную клетку, а на последнем этапе расслабляйте диафрагму и выталкивайте остаток воздуха мышцами брюшного пресса. Старайтесь максимально прижать мышцы пресса по направлению к позвоночнику. Когда почувствуете, что выдыхать больше нет возможности, задержите дыхание на пару секунд и можете начинать новый цикл. Не стоит фанатично подходить к вопросу освоения йоговского дыхания — начать можно с 5–10 циклов и со временем увеличивать количество.

По мере освоения вы научитесь дышать правильным йоговским дыханием и в повседневной жизни. После освоения данной практики на коврике старайтесь постепенно вводить её в свою жизнь. К примеру, во время ходьбы дышать полным йоговским дыханием. И постепенно дыхание ваше будет растягиваться и становиться всё более глубоким и спокойным. Это начальная практика по работе со своим дыханием и контролем над праной. Со временем можно перейти к более продвинутым практикам: пранаямам с задержками дыхания, которые позволяют усвоить гораздо большее количество праны и очистить энергетические каналы. Контроль над своим дыханием и повышение его качества позволит вам усваивать максимальное количество праны из воздуха и жить более эффективно. Также спокойное и  глубокое дыхание — это своего рода медитация, которую можно практиковать практически всегда и везде. И, таким образом, со временем, ум будет успокаиваться. Так, освоив основные упражнения на развитие дыхания, вы сможете достичь гармоничного развития как тела, так и сознания.


www.oum.ru

Почему человек дышит? Клуб почемучек :: Это интересно!

Здравствуйте, дорогие читатели! Приветствую вас в пятничном выпуске  "Клуба почемучек"! Сегодня я отвечаю на вопрос мамы Ольги и ее сына Андрея (6 лет):

«Почему человек дышит


Дыхание - это одна из самых важных функций организма не только человека, но и всех животных и растений на нашей планете. В процессе дыхания в наше тело поступает воздух. Но нам нужен не весь воздух, а только один из его компонентов - газ кислород. Человек, конечно же, нуждается в пище, в воде, но в кислороде он нуждается больше всего. Он - основа нашей жизни. Ведь без еды человек может прожить пару недель, без воды - около пяти суток. А вот без кислорода - всего несколько минут.


Давайте проведем эксперимент. Сколько ребенок может не дышать?

Для этого нам понадобится секундомер. Попросите малыша задержать дыхание и засеките время. Сколько у него получится не дышать?

У моей  постоянной помощницы Кати получилось не дышать 13 секунд. Всего-то 13 секунд без воздуха, а организм уже бьет тревогу и заставляет вдохнуть!

Катя замеряет время, которое она может не дышать

Взрослый человек может не дышать дольше - около минуты. Но потом и он начинает ловить ртом воздух. Даже самые-самые тренированные люди могут продержаться без кислорода максимум несколько минут. (Официальный рекорд, зарегистрированный в "Книге рекордов Гиннеса" -  22 минуты. Рекорд достигнут при специальной подготовке.)

Почему же дыхание для нас так важно? Давайте разберемся.
Для начала мы изучим процесс дыхания и органы, которые в нем участвуют.

Мы с Катей для этого использовали самодельное пособие по анатомии человека. Даже два. Подробнее о них я пишу (и даже даю скачать) ЗДЕСЬ. Но можно воспользоваться и энциклопедией или любым другим наглядным пособием.
Попросите малыша назвать основные органы и системы человека: дыхательную, пищеварительную, кровеносную. Сможет ли малыш показать, где какие органы находятся и за что они отвечают в теле человека?


Анатомический пазл из фетра

Итак, даже самые маленькие дети знают, что воздух мы вдыхаем через нос и рот. Проходя через них он прогревается и увлажняется  и попадает в гортань (место, где соединяются проходы изо рта и носа). Дышать лучше все-таки носом, так как он более приспособлен для дыхания: в носу расположены маленькие волоски и его внутренняя поверхность (слизистая оболочка) выделяет специальную жидкость. Все это помогает очистить воздух от пыли и вредных микроорганизмов. 

Из гортани воздух по специальной трубочке - трахее, - опускается в грудь. Там трахея сначала раздваивается, а потом и вовсе начинает ветвится как корни деревьев - эти "корешки", по которым идет воздух, называют бронхи

По ним воздух попадает в легкие. Это такие специальные органы, в которых кислород из вдыхаемого воздуха переходит в кровь, а ненужный организму углекислый газ выходит из крови и выводится наружу. Легкие - парные органы (левое и правое). Они состоят из очень пористой ткани, сплошь пронизанной тонюсенькими кровеносными сосудиками. Такими тоненькими, что кислород просачивается через их стенку и попадает в кровь. 

Схема дыхательной системы человека

Ткань легких очень похожа на обычную поролоновую губку. Только впитывает она не воду, а воздух. И она очень легкая по весу. Поэтому то и называют легкие легкими, ведь при объеме легких у взрослого человека в 5 литров (представьте для наглядности ведро с водой, которое помещается у нас в груди) весят они всего лишь один килограмм!

Давайте проведем еще один эксперимент и посмотрим, как происходит процесс дыхания.

Для этого нам понадобится поролоновая губка и блюдце с водой. Вода будет символизировать воздух, а губка - легкие.




Если мы просто положим губку в воду, то она хоть и начнет намокать - впитывать ее в себя, но происходить это будет медленно. Чтобы ускорить процесс, там надо на  губку нажать. Распрямляясь, она втянет в себя воду. Так и происходит вдох. 

Только надавливаем мы на легкие не рукой, а сдвигая-раздвигая ребра грудной клетки межреберными мышцами и/или поднимая-опуская диафрагму - такую разделительную перегородку, отделяющую грудь от брюшной полости.

Предложите ребенку прочувствовать, как происходит дыхание.

Для начала попросите дышать только грудной клеткой. Пусть он встанет перед зеркалом, положит руку на грудь и делает глубокие вдохи. Видите, как увеличивается-уменьшается объем груди? 

А потом пусть малыш попробует подышать только с помощью диафрагмы. Надо положить руку на живот и стараться втягивать воздух до самой руки, стараясь при этом сделать так, чтобы грудь не колыхалась. 

Многие медики считают, что такое глубокое дыхание полезнее для организма. Научиться дышать им помогают специальные упражнения. Да и в любом случае, дыхательная гимнастика очень полезна и взрослым и детям. С помощью нее можно помочь организму улучшить самочувствие, справиться с логопедическими дефектами и даже вылечится от некоторых болезней. Например, мы использовали дыхательные упражнения при лечении бронхита. Об этих упражнениях можно прочитать ЗДЕСЬ.
Дыхательная гимнастика при бронхите

Взрослый человек в среднем делает около 15 вдохов-выдохов в минуту, а дети дышат гораздо чаще: 20-30 раз в минуту (младенцы так и вовсе 40-60 раз). Частота дыхания зависит от потребности организма в кислороде и подстраивается мозгом автоматически. Например, когда организм находится в покое (человек спит), он дышит реже. А при физических нагрузках дыхание учащается. Кроме того, есть и сезонные различия в частоте дыхания: человек осенью дышит в среднем в три раза медленнее, чем весной!

Проведем опыт, демонстрирующий, что для активной деятельности организму нужно больше кислорода.

Возьмите секундомер и посчитайте, сколько ребенок делает вдохов за минуту в спокойном состоянии. А потом попросите его попрыгать на одной ножке (сделать приседания, пробежать круг по стадиону или что-то еще). И посчитайте, сколько вдохов он сделает за минуту теперь. Спросите его, в каком случае он дышал больше, а в каком меньше? А сможет ли он посчитать, на сколько больше или меньше?

У Кати получилось 24 вдоха в минуту в покое и  40 после физической нагрузки. Интересно будет повторить этот эксперимент весной и проверить, есть ли у Кати сезонные различия в частоте дыхания.

Эксперимент по частоте дыхания

Разобравшись с органами дыхания, изучив его фазы и способы мы узнали как человек дышит. И теперь подошли к ответу на главный вопрос: почему же человек дышит? Зачем нашему организму так нужен кислород, что он без него жить не может? Дело в том, что практически вся жизнь на Земле (кроме жизни некоторых анаэробных бактерий) зависит от кислорода.  Каждой клеточке тела человека, зверя, птицы, рыбы, насекомого и растения нужен кислород. Ведь с помощью этого химического элемента внутри клетки, как на крошечном химическом заводике, идет сложная работа: сложные органические соединения, которые попадают в клетку в процессе пищеварения, под действием кислорода разлагаются на более простые. Этот процесс называют окисление. А в результате него выделяется энергия, необходимая для роста и жизнедеятельности клеток. Не будет кислорода - не будет энергии в клетках, все в организме остановится и он погибнет.

Поэтому так важно, чтобы в организме кислорода было достаточно. При его нехватке мы недополучаем энергию: зеваем (помните, мы однажды в "Клубе почемучек" уже разбирали ответ на вопрос "Почему люди зевают?"), нас клонит в сон, снижается работоспособность, ухудшается память и другие мыслительные процессы. Спросите ребенка, помнит ли он, как хорошо дышалось ему во время поездки на природу - в лес, в горы, на море? И заметил ли он, сколько сил и радости он в себе ощущал? Это происходило именно потому, что он получал достаточно кислорода. И организм чувствовал себя прекрасно. Поэтому чтобы продолжать чувствовать себя хорошо, надо не забывать о простейших требований к гигиене дыхания: проветривать помещения, проводить в них влажную уборку, по-возможности спать ночью с открытой форточкой, гулять на свежем воздухе не меньше двух часов ежедневно и избегать бывать в местах с повышенной загрязненностью воздуха.
Надеюсь, Андрею теперь стало понятнее как и зачем человек дышит 🙂 Чтобы я ответила и на ваши вопросы, вступайте в Клуб и задавайте их!

Для этого надо всего лишь поставить баннер на боковую панель вашего блога или сайта (код баннера можно взять, перейдя на страницу "Клуба почемучек"), а если блога нет, то дать ссылку в любых соц. сетях. Присылайте вопросы мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой "Клуб почемучек".  Среди всех присланных вопросов, независимо от того, опубликовала я на них ответ или нет, я разыгрываю призы. Следующий розыгрыш будет проходить по итогам осенне-зимнего сезона и состоится он 1 марта.

А также я приглашаю спонсоров к сотрудничеству с моим Клубом!

Архив прошлых выпусков "Клуба почемучек" можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Другие эксперименты и занятия по биологии человека вы найдете здесь: Почему голова круглая, Откуда берутся родинки?, Типы лиц, Почему люди плачут, Почему люди зевают, Почему людям надо спать, Почему у человека две руки и две ноги, Откуда берется слюна, Откуда появился человек, Анатомия человека из фетра - скачать шаблоны, Анатомия из подручных материалов, Ставим опыты... над собой, Детям о сердце: 6 экспериментов

Материалы по теме:

  • Дыхание. Википедия (http://ru.wikipedia.org/wiki/Дыхание)
  • Анатомия человека. Иллюстрированный атлас для детей. Уркер Р., -М.: Оникс, 2001.
  • Энциклопедия "Детям обо всем на свете". -Харьков: Синтекс, 2005.
  • 10 фактов о дыхании (http://medinfo.ua/analitic/00014e19108d4cc6c5277750242ec573/displayarticle
  • Интересные факты о дыхании (http://1001fact.ru/2011/09/interesnye-fakty-o-dyxanii/)
  • Что такое дыхание. Хатыбов А. (http://lit.lib.ru/h/hatybow_a_m/dyhanie.shtml)

www.tavika.ru

Дыхание как процесс. Механизмы вдоха и выдоха

Дыхание как процесс состоит из трех компонентов:

1.      Внешнее дыхание.

2.      Транспорт газов кровью.

3.      Внутреннее дыхание.

Внешнее дыхание. Вдох и выдох. Механизм вдоха

1.      Первым делом при вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы, в результате чего ребра приподнимаются.

2.      Следом сокращается и уплощается диафрагма. Она решительно давит на органы, расположенные в брюшной полости, толкая их вниз.

3.      Объемы грудной и плевральной полости растут.

4.      Давление в плевральной полости еще более понижается и падает ниже атмосферного.

5.      Давление в альвеолах легких также уменьшается при поднятии ребер и увеличении грудной клетки.

6.      Низкое давление в альвеолах и в плевральной полости — залог поступления воздуха в легкие.

7.      Грудная клетка поднята, человек вдыхает.

Механизм выдоха

1.      Выдох происходит под действием тяжести опускающейся грудной клетки, воздух попросту выдавливается.

2.      Сокращаются лишь внутренние межреберные мышцы, а наружные расслабляются.

3.      Диафрагма вновь становится выпуклой — она как бы вдается в грудную полость.

4.      Давление в легких в этот момент выше атмосферного, поэтому воздух и идет из легких наружу, из области высокого давления в область более низкого.

Дыхательные показатели легких

1.      Дыхательный объем — это тот объем воздуха, который человек без усилий, спокойно вдыхает за один дыхательный цикл (у взрослого он составляет около 0,5 литра).

2.      Резервный объем вдоха — объем воздуха, который возможно дополнительно, с усилием вдохнуть после обычного вдоха (это еще около 1,5 литра).

3.      Резервный объем выдоха — объем воздуха, который человек способен выдохнуть после обычного выдоха (соответственно, около 1,5 литра).

4.      ЖЕЛ — объем воздуха, который человек выдыхает после того, как сделал максимально глубокий вдох (он составляет в среднем 3,3–4,8 литра). Измеряют этот объем спирометром.

5.      Остаточный объем — объем воздуха, остающийся в легких даже после максимального выдоха (около 1,2 литра). Как мы видим, полный выдох вовсе не означает, что в легких вовсе не осталось воздуха. В них существует невероятный, длиной в три тысячи километров, лабиринт путей, по которым движется воздух.

6.      Общая емкость легких — результат сложения остаточного объема и ЖЕЛ (4,2–6 литров).

Транспорт газов кровью

100 миллилитров крови переносят около 21 миллилитра кислорода — это называется кислородной емкостью крови. Ниже мы перечислим, как, из каких мест и куда по кровяному руслу переносятся кислород и углекислый газ.

1.      Кислород в альвеолах проникает в капилляры, связывается с гемоглобином эритроцитов, образуется оксигемоглобин.

2.      Эритроциты передают молекулы кислорода клеткам и тканям.

3.      Из клеток и тканей в обратном направлении движется углекислый газ, связывающийся с гемоглобином — в результате чего образуется карбгемоглобин, а также карбонаты; либо СО2 движется в свободном состоянии (в составе угольной кислоты).

4.      Кровь, насыщенная СО2, поступает в легкие.

Тканевое (внутреннее) дыхание

1.      Кровеносные капилляры отдают кислород в тканевую жидкость.

2.      Газы из капилляров крови идут в тканевую жидкость по закону диффузии.

3.      Из тканевой жидкости кислород идет в клетки тела, где используется для окисления.

4.      Из клеток в тканевую жидкость диффузно идет углекислый газ.

5.      Из тканевой жидкости углекислый газ диффузно достигает капилляра.

Интересные факты о дыхании

1.      В воздухе, выдыхаемом человеком, содержится до 10 процентов кислорода и до 4 процентов углекислого газа.

2.      При минимальных 4–5 процентах углекислого газа в воздухе у человека появляются признаки отравления. При 10–12 процентах человек теряет сознание, возможна смерть.

3.      Кессонная болезнь развивается от перепада давления при стремительном подъеме с глубины на поверхность, например, у дайверов или исследователей, опускающихся на глубину в батискафе. В крови при этом образуются пузырьки азота, которые разрушают кровеносные сосуды, перекрывают ток крови. При этом возможны паралич и смерть.

4.      Ионы водорода воздействуют на нейроны дыхательных центров головного мозга.

5.      Кислород действует только на специфические хеморецепторы сосудов, не влияя на клетки дыхательных центров мозга.

6.      Если суммировать общий вес крови, перекачивающейся легкими за сутки, результат нас удивит — это около 7 тонн!

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - мастер класс по биологии

egevideo.ru

Как происходят у человека вдох и выдох?

«Папа, а что такое дыхание?» — услышал я недавно от своего сынишки и, честно признаться, слегка растерялся. Несмотря на то, что этот процесс так привычен, трудно вот так взять и объяснить, как это происходит. Пришлось поискать ответ на этот вопрос и объяснить «почемучке», как происходят вдох и выдох у человека.

Процесс вдоха-выдоха у человека

Для начала необходимо пояснение, что фактически легкие неспособны самостоятельно сокращаться либо растягиваться, а значит, они пассивны. Процесс дыхания обусловлен тем фактом, что легкие меняют объем в зависимости от положения грудной клетки. Конечно, мало кто обращает внимание на то, как он дышит, и несмотря на то, что можно частично контролировать дыхание, фактически это самостоятельный процесс. За эту функцию организма отвечает специальный отдел головного мозга — центр дыхания, что координирует работу:

  • 11 пар наружных межреберных мышц;
  • брюшного пресса;
  • 12 пар мышц поднимающих ребра;
  • диафрагмы.

Как происходит вдох

В этом случае только при опускании диафрагмы объем уже увеличивается до 900-1100 мл. В тоже время другая группа мышц — межреберные, как бы прокручивается вокруг оси, что влечет некоторое расширение грудной полости. Как уже упоминалось, легкие вслед за грудной клеткой растягиваются, а значит, в них происходит падение давления. В виду образовавшейся разницы атмосферный воздух стремится заполнить пространство — происходит вдох.

Как происходит выдох

По окончании вдоха происходит расслабление мышечной ткани, что приводит к сокращению грудной клетки, а значит, происходит сокращение и объема. Следовательно, легкие также спадают, а воздух устремляется наружу. В этом процессе значительную роль играют мышцы брюшного пресса, которые передают давление на брюшную полость, а она передает давление на диафрагму.

Стоит отметить, что у мужчин и женщин несколько отличные типы дыхания. У мужчин, в основном, дыхание происходит за счет брюшных мышц, в то время как у женщин за счет межреберных. Все дело в том, что у женщин на брюшную полость возложена важная функция — воспроизведение, а значит активная работа мышц этой зоны может нанести вред ребенку.

travelask.ru

Дыхание — Википедия

Дыха́ние (лат. respiratio) — основная форма диссимиляции у животных, растений и многих микроорганизмов. Дыхание — это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма (обмена веществ и энергии) живых организмов и способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды), получая из окружающей среды кислород (О2) и отводя в окружающую среду в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма организма (СО2, H2O и другие). В зависимости от интенсивности обмена веществ человек выделяет через лёгкие в среднем около 5 — 18 литров углекислого газа (СО2), и 50 граммов воды в час. А с ними — около 400 других примесей летучих соединений, в том числе и ацетон. В процессе дыхания богатые химической энергией вещества, принадлежащие организму, окисляются до бедных энергией конечных продуктов (диоксида углерода и воды), используя для этого молекулярный кислород.

Под внешним дыханием понимают газообмен между организмом и окружающей средой, включающий поглощение кислорода и выделение углекислого газа, а также транспорт этих газов внутри организма по системе дыхательных трубочек (трахейнодышащие насекомые) или в системе кровообращения.

Клеточное дыхание включает биохимические процессы транспортировки белков через клеточные мембраны; а также собственно окисление в митохондриях, приводящее к преобразованию химической энергии пищи.

У организмов, имеющих большие площади поверхности, контактирующие с внешней средой, дыхание может происходить за счёт диффузии газов непосредственно к клеткам через поры (например, в листьях растений, у полостных животных). При небольшой относительной площади поверхности транспорт газов осуществляется за счёт циркуляции крови (у позвоночных и других) либо в трахеях (у насекомых).

Дыхание у растений

Все растения в светлое время суток поглощают углекислый газ, а вырабатывают кислород - это фаза роста. Ночью фаза сна, происходит обратный процесс: кислород поглощается в процессе дыхания, выделяется углекислый газ, количество выделяемого СО2 ничтожно[источник не указан 270 дней] и не обсуждается учеными.

Общие принципы организации процесса дыхания на молекулярном уровне у растений и животных схожи. Однако в связи с тем, что растения ведут прикрепленный образ жизни, их метаболизм постоянно должен подстраиваться к изменяющимся внешним условиям, поэтому и их клеточное дыхание имеет некоторые особенности (дополнительные пути окисления, альтернативные ферменты).

Газообмен с внешней средой осуществляется через устьица и чечевички, трещины в коре (у деревьев).

Дыхание у человека

Взрослый человек, находясь в состоянии покоя, совершает в среднем 14 дыхательных движений в минуту[1]. Вместе с тем, частота дыхания может претерпевать значительные колебания (от 10 до 18 за минуту)[1]. У детей частота дыхания составляет 20-30 дыхательных движений в минуту; у грудных детей — 30-40; у новорождённых — 40-60[1].

В течение одного вдоха (в спокойном состоянии) в лёгкие поступает 400—500 мл воздуха. Этот объём воздуха называется дыхательным объёмом (ДО). Такое же количество воздуха поступает из лёгких в атмосферу в течение спокойного выдоха. Максимально глубокий вдох составляет около 2000 мл воздуха. Максимальный выдох также составляет около 2000 мл.

После максимального выдоха в лёгких остаётся воздух в количестве около 1500 мл, называемый остаточным объёмом лёгких. После спокойного выдоха в лёгких остаётся примерно 3000 мл. Этот объём воздуха называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЁ) лёгких.

Благодаря ФОЁ в альвеолярном воздухе поддерживается относительно постоянное соотношение содержания кислорода и углекислого газа, так как ФОЁ в несколько раз больше ДО. Только 2/3 ДО достигает альвеол, который называется объёмом альвеолярной вентиляции.

Взрослый человек (при дыхательном объёме 0,5 литра и частоте 14 дыхательных движений в минуту) пропускает через лёгкие 7 литров воздуха в минуту[1]. В состоянии физической нагрузки минутный объём дыхания может достигать 120 литров в минуту[1].

При спокойном дыхании соотношение вдоха и выдоха по времени составляет 1:1,3[2].

Без дыхания человек обычно может прожить до 5-7 минут, после чего наступают потеря сознания, необратимые изменения в мозге и смерть.

Дыхание — одна из немногих способностей организма, которая может контролироваться сознательно и неосознанно. При частом и поверхностном дыхании возбудимость нервных центров повышается, а при глубоком — наоборот, снижается.

Виды дыхания: глубокое и поверхностное, частое и редкое, верхнее, среднее (грудное) и нижнее (брюшное).

Особые виды дыхательных движений наблюдаются при икоте и смехе.

Внешнее дыхание

Дыхание у человека включает внешнее дыхание и тканевое дыхание.

Функция внешнего дыхания обеспечивается как дыхательной системой, так и системой кровообращения. Атмосферный воздух попадает в лёгкие из носоглотки (где предварительно очищается от механических примесей, увлажняется и согревается) через гортань и трахеобронхиальное дерево (трахею, главные бронхи, долевые бронхи, сегментарные бронхи, дольковые бронхи, бронхиолы и альвеолярные ходы) попадает в лёгочные альвеолы. Дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки с альвеолами составляют единое альвеолярное дерево, а вышеуказанные структуры отходящие от одной конечной бронхиолы образуют функционально-анатомическую единицу дыхательной паренхимы лёгкого — а́цинус (лат. ácinus — гроздь). Смена воздуха обеспечивается дыхательной мускулатурой, осуществляющей вдох (набор воздуха в лёгкие) и выдох (удаление воздуха из лёгких). Через мембрану альвеол осуществляется газообмен между атмосферным воздухом и циркулирующей кровью[3]. Далее кровь, обогащённая кислородом возвращается в сердце, откуда по артериям разносится ко всем органам и тканям организма. По мере удаления от сердца и деления, калибр артерий постепенно уменьшается до артериол и капилляров, через мембрану которых происходит газообмен с тканями и органами. Таким образом, граница между внешним и клеточным дыханием пролегает по клеточной мембране периферических клеток.

Внешнее дыхание человека включает две стадии:

  1. вентиляция альвеол,
  2. диффузия газов из альвеол в кровь и обратно.

Вентиляция альвеол осуществляется чередованием вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). При вдохе в альвеолы поступает атмосферный воздух, а при выдохе из альвеол удаляется воздух, насыщенный углекислым газом. Вдох и выдох осуществляется путём изменения размеров грудной клетки с помощью дыхательных мышц.

Выделяют два типа дыхания по способу расширения грудной клетки:

  1. грудной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём поднятия рёбер),
  2. брюшной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём уплощения диафрагмы).

Тип дыхания зависит от двух факторов:

  1. возраст человека (подвижность грудной клетки уменьшается с возрастом),
  2. профессия человека (при физическом труде преобладает брюшной тип дыхания).
Патология внешнего дыхания

Основная форма патологии внешнего дыхания — дыхательная недостаточность. В зависимости от характера течения патологического процесса различают острую и хроническую дыхательную недостаточность. Кроме того, выделяют три типа дыхательной недостаточности:

  • обструктивый тип;
  • рестриктивный тип;
  • смешанный тип.

Тахипно́э или «дыхание загнанного зверя» — учащённое поверхностное дыхание (ЧД свыше 20 дыхательных движений в минуту). Учащённое дыхание возникает обычно при раздражении дыхательного центра продуктами жизнедеятельности организма (углекислый газ). Наблюдается при анемии, лихорадке, заболеваниях крови. При желании может вызываться усилием воли (гипервентиляция), например, перед предполагаемой задержкой дыхания. При истерии частота дыхательных движений может достигать 60—80 в минуту.

Брадипно́э — патологическое урежение дыхания — развивается при понижении возбудимости дыхательного центра, либо при угнетении его функции, которое может быть вызвано повышением внутричерепного давления (опухоль головного мозга, менингит, кровоизлияние в мозг, отёк мозга) или воздействием на дыхательный центр накопившихся в значительных количествах в крови токсических продуктов метаболизма (уремия, печёночная или диабетическая кома, некоторые острые инфекционные заболевания и отравления)[4].

Апно́э (др.-греч. ἄπνοια, дословно «безветрие»; отсутствие дыхания) — отсутствие или остановка дыхательных движений. Патологический процесс, связанный с патологией дыхательной мускулатуры, например, отравление ядом, действующим подобно кураре либо параличом дыхательного центра, например, в результате отёка мозга или черепно-мозговой травмы. Отдельно выделяют синдром обструктивного апноэ сна[5], вызываемый провисанием верхних дыхательных путей. Этот вид апноэ обычно встречается у людей, которые храпят во сне и является плохим прогностическим признаком в плане риска развития острой сердечно-сосудистой недостаточности.

Так называемое рефлекторное или «ложное апноэ» иногда наступает при сильном раздражении кожи (например, при погружении тела в холодную воду). Апноэ (как патологическое состояние) также следует отличать от искусственно вызванной задержки дыхания (например при погружении в жидкость) — в результате развившегося кислородного голодания (на фоне прекращения поступления кислорода из атмосферного воздуха в альвеолы) происходит отключение коры головного мозга (потеря сознания или прекращение процессов высшей нервной деятельности) после чего подкорковые и стволовые структуры (дыхательный центр) дают команду на вдох. Если при этом атмосферный воздух проникает в лёгкие, то по мере достижения кислородом тканей и органов (в том числе и ЦНС) происходит спонтанное восстановление сознания. Если тело находится в жидкой среде, то происходит проникновение жидкости в дыхательные пути и развивается утопление (обычное или «сухое», связанное с ларингоспазмом).

Одышка или диспно́э — нарушение частоты и глубины дыхания, сопровождающееся ощущением нехватки воздуха. В случае патологических изменений сердечной мышцы одышка поначалу появляется при физической нагрузке, а затем возникает и в покое, особенно в горизонтальном положении (в связи с увеличением венозного возврата крови к сердцу), заставляя пациента принимать вынужденное положение сидя, способствующее депонированию венозной крови системы нижней полой вены в ногах (ортопное). Приступы резкой одышки (чаще ночные) при заболеваниях сердца — проявление сердечной астмы: одышка в этих случаях инспираторная (затруднён вдох). Экспираторная одышка (затруднён выдох) возникает при сужении просвета мелких бронхов и бронхиол (например, при бронхиальной астме) или при потере эластичности лёгочной ткани (например, при развитии хронической эмфиземе лёгких). «Мозговая» одышка возникает при непосредственном раздражении дыхательного центра (опухоли, кровоизлияния и другие этиологические факторы).

Патологические типы внешнего дыхания:

  • периодическое дыхание по типу Чейна — Стокса — дыхание, при котором поверхностные и редкие дыхательные движения постепенно учащаются и углубляются и, достигнув максимума на пятый — седьмой вдох, вновь ослабляются и урежаются, после чего наступает пауза. Затем цикл дыхания повторяется в той же последовательности и переходит в очередную дыхательную паузу. Название дано по именам медиков Джона Чейна и Уильяма Стокса, в чьих работах начала XIX века этот симптом был впервые описан. Механизм патологического дыхания Чейна — Стокса объясняется снижением чувствительности дыхательного центра к СО2: во время фазы апноэ снижается парциальное напряжение кислорода в артериальной крови (РаО2) и нарастает парциальное напряжение углекислого газа (гиперкапния), что приводит к возбуждению дыхательного центра, и вызывает фазу гипервентиляции и гипокапнии (снижение PaCO2). Дыхание Чейна — Стокса встречается в норме у детей младшего возраста, иногда у взрослых во время сна; патологическое дыхание Чейна — Стокса может быть обусловлено черепно-мозговой травмой, гидроцефалией, интоксикацией, выраженным атеросклерозом сосудов головного мозга, при сердечной недостаточности (за счёт увеличения времени кровотока от лёгких к мозгу).
  • большое и шумное дыха́ние Куссма́уля — глубокое, редкое, шумное дыхание[6], является одной из форм проявления гипервентиляции, часто ассоциируется с тяжёлым метаболическим ацидозом, в частности, диабетическим кетоацидозом, ацетонемическим синдромом (недиабетическим кетоацидозом) и терминальной стадии почечной недостаточности. Данный тип патологического дыхания носит имя Адольфа Куссмауля — немецкого врача, опубликовавшего своё исследование в 1874 году[7] и описавшего появление этого типа дыхания как знак комы и неминуемой смерти лиц с сахарным диабетом. В настоящее время в научной литературе упоминается как симптом Куссмауля — глубокое шумное ритмичное дыхание пациента, находящегося в бессознательном состоянии, вызываемое раздражением дыхательного центра ацетоуксусной и бета-оксимасляной кислотами. Указывает на наличие метаболического ацидоза[8].

Основные типы нарушений внешнего дыхания:

  • альвеолярная гиповентиляция,
  • альвеолярная гипервентиляция,
  • нарушения лёгочной перфузии,
  • нарушения вентиляционно-перфузионных отношений,
  • нарушения диффузии.

Часто наблюдается сочетание типов нарушений.

Альвеолярная гиповентиляция

Альвеолярная гиповентиляция характеризуется недостаточной альвеолярной вентиляцией, в результате чего в кровь поступает меньше кислорода и обычно происходит недостаточный вывод из крови углекислого газа. Гиповентиляция приводит к снижению количества кислорода в крови (гипоксемия) и к увеличению количества углекислого газа в крови (гиперкапния).

Причины альвеолярной гиповентиляции:

  • нарушения проходимости дыхательных путей,
  • уменьшение дыхательной поверхности лёгких,
  • нарушение расправления и спадения альвеол,
  • патологические изменения грудной клетки,
  • механические препятствия экскурсиям грудной клетки,
  • расстройства деятельности дыхательной мускулатуры,
  • расстройства центральной регуляции дыхания.

Нарушения проходимости дыхательных путей:

  • спазм мелких бронхов (обструктивный бронхит, бронхиальная астма),
  • западение языка;
  • попадание в трахею или бронхи пищи, рвотных масс, инородных тел;
  • закупорка дыхательных путей новорождённых слизью, мокротой или меконием;
  • воспаление или отёк гортани;
  • обтурация или компрессия опухолью или абсцессом.

Тканевое дыхание

Тканево́е или кле́точное дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в процессе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (молекул аденозинтрифосфорной кислоты и других макроэргов) и может быть использована организмом по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма. На клеточном уровне рассматривают два основных вида дыхания: аэробное (с участием окислителя-кислорода) и анаэробное. При этом, физиологические процессы транспортировки к клеткам многоклеточных организмов кислорода и удалению из них углекислого газа рассматриваются как функция внешнего дыхания.

Аэро́бное дыха́ние. В цикле Кребса основное количество молекул АТФ вырабатывается по способу окислительного фосфорилирования на последней стадии клеточного дыхания: в электронтранспортной цепи. Здесь происходит окисление НАД∙Н и ФАДН2, восстановленных в процессах гликолиза, β-окисления, цикла Кребса и т. д. Энергия, выделяющаяся в ходе этих реакций, благодаря цепи переносчиков электронов, локализованной во внутренней мембране митохондрий (у прокариот — в цитоплазматической мембране), трансформируется в трансмембранный протонный потенциал. Фермент АТФ-синтаза использует этот градиент для синтеза АТФ, преобразуя его энергию в энергию химических связей. Подсчитано, что молекула НАД∙Н может дать в ходе этого процесса 2,5 молекулы АТФ, ФАДН2 — 1,5 молекулы. Конечным акцептором электрона в дыхательной цепи аэробов является кислород.

Анаэро́бное дыха́ние — биохимический процесс окисления органических субстратов или молекулярного водорода с использованием в дыхательной ЭТЦ в качестве конечного акцептора электронов вместо O2 других окислителей неорганической или органической природы. Как и в случае аэробного дыхания, выделяющаяся в ходе реакции свободная энергия запасается в виде трансмембранного протонного потенциала, использующегося АТФ-синтазой для синтеза АТФ.

Дыхание и физические нагрузки

При физических нагрузках дыхание, как правило, усиливается. Обмен веществ ускоряется, мышцам требуется больше кислорода.

Приборы для исследования параметров дыхания

  • Капнограф — прибор для измерения и графического отображения содержания углекислоты в воздухе, выдыхаемом пациентом, в течение определённого периода времени.
  • Пневмограф — прибор для измерения и графического отображения частоты, амплитуды и формы дыхательных движений, в течение определённого периода времени.
  • Спирограф — прибор для измерения и графического отображения динамических характеристик дыхания.
  • Спирометр — прибор для измерения ЖЁЛ (жизненной ёмкости лёгких).

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 Физиология человека. В 3-х т. Т. 2. Пер с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — М.: Мир, 1996. — 313 с.: ил. — ISBN 5-03-002544-8.
  2. ↑ Нормальная физиология человека / под ред. Б. И. Ткаченко. — 2-е изд. — М.: Медицина, 2005. — С. 474. — 928 с. — ISBN 5-225-04240-6.
  3. ↑ Анатомия человека / Привес М. Г., Лысенков Н. К.. — 9-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1985. — С. 300—314. — 672 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 110 000 экз.
  4. ↑ Пропедевтика внутренних болезней / В. Х. Василенко. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1989. — С. 93. — 512 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01540-9.
  5. ↑ Синдром обструктивного апноэ сна.
  6. ↑ Клиническая эндокринология. Руководство / Старкова Н. Т. — 3-е изд., перераб. и доп. — СПб: Питер, 2002. — С. 244. — 576 с. — («Спутник Врача»). — 4000 экз. — ISBN 5-272-00314-4.
  7. Kussmaul A. Zur Lehre vom Diabetes mellitus. Über eine eigenthümliche Todesart bei Diabetischen, über Acetonämie, Glycerin-Behandlung des Diabetes und Einspritzungen von Diastase in’s Blut bei dieser Krankheit// Deutsches Archiv für klinische Medicin, Leipzig. — 1874, 14. — P. 1-46. // English translation in Ralph Hermon Major (1884—1970), Classic Descriptions of Disease. Springfield, C. C. Thomas, 1932. 2nd edition, 1939, 3rd edition, 1945.
  8. ↑ Симптомы и синдромы в эндокринологии / Под ред. Ю. И. Караченцева. — 1-е изд. — Х.: ООО «С.А.М.», Харьков, 2006. — С. 15-16. — 227 с. — (Справочное пособие). — 1000 экз. — ISBN 978-966-8591-14-3.

Литература

  • Дыхание // Малая медицинская энциклопедия. — Т. 2. — С. 146.

Ссылки

wikipedia.green

Комментировать

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *