Что происходит при вдохе и выдохе. Процесс дыхания у человека

как происходит у человека вдох и выдох и получил лучший ответ

Ответ от Вахит Шавалиев[гуру]
Как происходит вдох и выдох
В местах присоединения ребер к позвоночнику есть мышцы, которые одним концом крепятся к ребрам, а другим концом к позвоночнику. При этом одни мышцы крепятся с внешней стороны ребра (они расположены сразу под кожей), а другие с внутренней стороны ребра. Отсюда и произошло и их название – внешние межреберные мышцы и внутренние межреберные мышцы.
При сокращении внешних межреберных мышц ребра раздвигаются (увеличивается грудная клетка), за счет чего увеличивается и объем легких. При увеличении объема легких происходит перепад давления (давление в легких уменьшается). В результате этого перепада в легкие попадает воздух (кислород), он как бы всасывается (втягивается) в легкие.
При расслаблении мышц, грудная клетка под тяжестью своего веса опускается, объем легких уменьшается (следовательно, увеличивается и давление) и происходит выдох. Так происходит, так называемых, пассивный выдох. Однако, при сокращении внутренних межреберных мышц, происходит принудительный (или активный) выдох.

Ответ от 2 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: как происходит у человека вдох и выдох

Ответ от Наталья абрамова [новичек]
Большое спасибо!))

Ответ от Карина Сергазина [новичек]
ммм.... В четвёртом классе мы так и знаем две группы мышц... И спрашивали это наверное по заданию в учебнике, а не дышать забыла

Ответ от Hsghf gfdgdf [новичек]
КЛАС

Ответ от Ўрий Золотарев [новичек]
В Дохе и Выдохе участвуют две группы мышц. Основные дыхательные мышцы- это межреберные мышцы и диафрагма!

Ответ от Дмитрий [эксперт]
Вообще главное, что происходит) А так - это доведенная до автоматизма функция организма, а точнее легких)

Смена газового состава в легких, или вентиляция легких, происходит за счет работы дыхательных мышц. Дыхательный акт состоит из вдоха, выдоха и паузы.

В продолговатом мозгу расположен так называемый дыхательный центр, из которого периодически поступают команды к дыхательным мышцам. Это центральное нервное образование, составленное из функционально разных нервных клеток, обеспечивает работу дыхательной системы в непроизвольном автоматическом режиме (поэтому обыкновенно мы не замечаем собственного дыхания). Дыхательный центр определяет порядок включения, силу и продолжительность сокращения различных мышц в зависимости от газообменной потребности организма. Залпы возбуждающих импульсов передаются из дыхательного центра по диафрагмальному нерву к диафрагме и по межреберным нервам — к межреберным мышцам.

Вдыхательные мышцы

При вдохе, согласно команде дыхательного центра, сокращаются основная вдыхательная мышца — диафрагма и наружные межреберные мышцы. В результате сокращения вдыхательных мышц купол диафрагмы уплощается и опускается, а ребра поднимаются, ввиду чего увеличивается объем грудной клетки. Плевральная полость, повторяем, герметична, и давление в ней отрицательное по отношению к атмосферному. Поэтому легкие пассивно расправляются в грудной полости и под действием силы атмосферного давления через воздухоносные пути наполняются воздухом. Так происходит вдох.

Вдыхательные мышцы преодолевают ряд сопротивлений, главнейшее из которых — эластическое сопротивление реберных хрящей и самой легочной ткани, масса приподнимаемой грудной клетки и сопротивление брюшных внутренностей и стенок живота, оттесняемых диафрагмой при ее уплощении во время сокращения.

Когда вдох окончен и вдыхательные мышцы расслабляются, суммарное действие перечисленных сопротивлений возвращает грудную клетку в исходное положение: ребра в силу упругости их соединений опускаются, диафрагма выпячивается вверх. В результате уменьшается объем грудной клетки и соответственно — объем легких. Причем избыток воздуха, вошедшего при вдохе, выталкивается наружу. Так в спокойном состоянии пассивно, без активного участия дыхательных мышц осуществляется выдох.

После выдоха наступает пауза, затем дыхательный цикл повторяется. И так всю жизнь. От первого до последнего вдоха… При произвольном стремлении изменить дыхательные движения, например, задержать дыхание при нырянии или согласовать ритм спортивных движении с дыхательными участвуют высшие отделы головного мозга, контролирующие работу всех мышц тела.

Дыхание - сложный процесс поступления в организм кислорода, использование его в биологическом окислении и выведение углекислого газа ,

К дыхательной системы относятся:

Дыхательные пути,

Органы газообмена - легкие,

Система обеспечения вентиляции легких - грудная клетка, дыхательные мышцы, дыхательный центр.

У человека участие в дыхании принимают не только легкие, но и вся поверхность тела - от толстого эпителия на пятках к покрытой волосами кожи головы. Больше всего "дышат" кожа груди, спины и живота. Интересно, что по интенсивности дыхания эти участки значительно преобладают легкие. Однако общая поверхность кожи человека составляет примерно 2 м2, в то время как поверхность легких, если развернуть 700000000 альвеол, составляет 90-100 м2 . В целом на долю кожных покровов приходится менее 1% газообмена.

Этапы дыхания:

1. Легочная вентиляция.

2. Диффузия газов из альвеол в кровь легочных капилляров.

3. Транспорт газов кровью.

4. Диффузия газов из крови в ткани.

5. Тканевое или внутреннее дыхание.

Первые четыре этапа относятся к внешнего дыхания, назначение которого состоит в абсорбции O2 и удалении СО2 из организма.

Легочная вентиляция - это обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом.

Дыхательные пути состоят из носовой и ротовой полостей, носоглотки, ротоглотки, гортани, трахеи, которая в грудной полости делится на 2 бронхи, что, разветвляясь, образуют бронхиальное д во. Всего таких разветвлений 23-26. Мельчайшие бронхи - бронхиолы. На их концах образуются альвеолярные мешочки, которые разделены на 20 полостей - альвеол диаметром 0,15-0,3 мм. Совокупность альвеол образует ткань легких.

В легких функционирует большая система коллатералей, которая обеспечивает вентиляцию в условиях перекрытия просвета бронхов или других препятствий поступлению воздуха. Она представлена сеткой дополнительных соединений между частицами, сегментами и ацинусами легких. Основой коллатеральной вентиляции есть дополнительные бронхиолы, которые соединяют терминальные бронхиолы соседних сегментов. В пределах одного ацинуса коллатеральная вентиляция обеспечивается бронхоальвеолярный коммуникациями в стенках альвеол. Соседние ацинусы также сочетаются между собой. Всего в 40% воздух может поступать в альвеолы с помощью таких сообщений.

Слизистая оболочка воздухоносных путей покрыта реснитчатыми эпителием, имеет железы, выделяющие слизь. Кроме того, слизистая оболочка имеет густую сетку кровеносных капилляров. Поэтому воздух на пути в легкие увлажняется, согревается кровью и очищается мерцательным эпителием. Каждое легкое снаружи покрыта плеврой, которая состоит из 2 листьев - париетальной и висцеральной. Между листьями расположена узкая герметичная щель (плевральная полость), в которой находится небольшое количество серозной вещества.

Стенка альвеолы состоит из однослойного эпителия. Каждая альвеола оплетена густой сетью капилляров, на которые разветвляется легочная артерия.

Механизм вдоха и выдоха

Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Воздух попадает в легкие и выходит из них благодаря работе межреберных мышц и диафрагмы. В результате их сокращения и расслабления объем грудной полости меняется. Межреберные мышцы делятся на 2 группы: внешние и внутренние. Диафрагма состоит из кольцевых и радиальных мышечных волокон, расположенных вокруг центральной сухожильного участка.

Вдох - активный процесс. Наружные межреберные, внутренние мижхрящови мышцы сокращаются, а внутренние межреберные - расслабляются. Ребра движутся вперед, удаляясь от позвоночника. Одновременно сокращается диафрагма, становится более плоской, купол ее опускается. Все это приводит к увеличению объема грудной полости. В результате давление в плевральной полости становится ниже атмосферного. Легкие растягиваются и давление в них также становится ниже атмосферного. Воздух поступает (засасывается) в легкие и заполняет альвеолы до тех пор, пока давление в легких не сравнится с атмосферным, наступает пауза между вдохом и выдохом . (рис. 8.1).

Давление (в мм рт. Ст.) В плевральной полости (относительно атмосферного) на высоте спокойного вдоха составляет -9 ...- 6, на высоте глубокого вдоха - -30 ...- 10, на высоте спокойного выдоха - 5, 5-3,5, на высоте глубокого выдоха - -3 ...- 1,5.

При нарушении герметичности плевральной полости в нее поступает воздух (пневмоторакс), давления плевральной полости растет, выравнивается с атмосферным (становится равным 0), легкие приходят и вентиляция прекращается .

Форсированный вдох обеспечивается сокращением дополнительных мышц: лестничной, декабре, передняя зубчатая, трапециевидный, ромбовидный.

Выдох может быть пассивным, при которой происходит под действием эластичной тяги легочной ткани и при расслаблении дыхательных мышц, обеспечивающих вдох. Объем грудной полости зменшуеть-

Рис. 8.1. Механизм вентиляции альвеолы

ся, давление в плевральной щели растет и вместе с эластичной тягой становится выше Внутрилегочная. Альвеолы сжимаются, давление в них становится больше атмосферного и воздух выталкивается из легких (см. Рис. 8.1). Механизм вдоха и выдоха удобно рассматривать на модели Дондерса, в которой имитируются грудная клетка и диафрагма.

Активный выдох обеспечивается сокращением мышц брюшной стенки: косой, поперечный, прямой. Эластичность - способность легких к растяжению. Эластичность легких существенно зависит от поверхностного натяжения пленки жидкости, покрывающей стенку альвеол. При уменьшении объема альвеол поверхностное натяжение уменьшается благодаря наличию сурфактанта (вещество липидной природы) в жидкости, покрывающей поверхность альвеол (табл. 8.1). Если бы поверхностное натяжение при выдохе не уменьшался, альвеолы бы колабувалы. Сурфактанты производятся Альвеоциты типа II. Сурфактант играет важную роль во время рождения человека, оберегая легкие от повторного коллапса. Дефицит сурфактанта является важной причиной респираторного дистресс-синдраму новорожденных (болезни гиалиновых мембран) - тяжелого заболевания легких, возникающее в младенцев, рожденных раньше, чем начала действовать их система сурфактанта. Выявлено уменьшение сурфактанта у курильщиков.

Таблица 8.1. значение сурфактантов

Уменьшают поверхностное натяжение в альвеолах,

Создают возможность расправления легкого при первом вдохе новорожденного, препятствуют убыванию терминальных бронхиол,

Препятствуют перерастяжения альвеол,

Противоотечное действие, антиокислительная действие,

Обеспечивают до 2/3 эластичного сопротивления тканей легкого взрослого и стабильность структуры респираторной зоны,

Регулируют скорость абсорбции 0, на границе фаз "газ - жидкость",

Регулируют интенсивность испарения воды с альвеолярной поверхности (регуляция водного баланса),

Обладают бактериостатическим действием, опсонизують бактерии,

Очищают поверхность альвеол от инородных частиц, попавших в легкие.

Вопросы в начале параграфа.

Вопрос 1. Как поддерживается газообмен в легких?

Поскольку углекислый газ непрерывно поступает из крови в альвеолярный Воздух, а кислород поглощается кровью и расходуется, для поддержания газового состава альвеол необходима вентиляция альвеолярного воздуха. Она достигается благодаря дыхательным движениям: чередованию вдоха и выдоха. Сами легкие не могут нагнетать или изгонять воздух из своих альвеол. Они лишь пассивно следуют за изменением объема грудной полости. Поскольку давление в плевральной полости, щелевидном пространстве между легкими и стенками грудной полости меньше, чем давление воздуха в легких, легкие всегда прижаты к стенкам грудной полости и точно следуют за изменением ее конфигурации. При вдохе и выдохе легочная плевра скользит по пристеночной плевре, повторяя ее форму.

Вопрос 2. За счет чего происходит вдох и выдох?

Вдох заключается в том, что диафрагма опускается вниз, отодвигая органы брюшной полости, а межреберные мышцы поднимают грудную клетку вверх, вперед и в стороны. Объем грудной полости увеличивается, и легкие следуют этим увеличением, поскольку содержащиеся в легких газы прижимают их к пристеночной плевре.

Выдох начинается с того, что межреберные мышцы расслабляются. Под действием силы тяжести грудная стенка опускается вниз, а диафрагма поднимается вверх, поскольку растянутая стенка живота давит на внутренние органы брюшной полости, а они - на диафрагму. Объем грудной полости уменьшается, легкие сдавливаются, давление воздуха в альвеолах становится выше атмосферного, и часть его выходит наружу. Все это происходит при спокойном дыхании.

Вопрос 3. Как работает дыхательный центр?

Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Он состоит из центров вдоха и выдоха, которые регулируют работу дыхательных мышц. Спадение легочных альвеол, которое происходит при выдохе, рефлекторно вызывает вдох, а расширение альвеол рефлекторно вызывает выдох.

На работу дыхательных центров оказывают влияние и другие центры, в том числе расположенные в коре больших полушарий. Благодаря их влиянию дыхание изменяется при разговоре и пении. Возможно также сознательно изменять ритм дыхания во время физических упражнений.

Вопрос 4. Что происходит во время кашля и чихания?

Раздражение слизистой носа пылью или неприятно пахнущим веществом вызывает кратковременную остановку дыхания и смыкание голосовой щели. Затем начинается интенсивный (форсированный) выдох. Давление воздуха нарастает, и наступает момент, когда он с силой прорывается через сомкнутые голосовые связки. Струя воздуха направляется наружу, и возникает характерный звук чихания. Вместе с воздухом и слизью выделяются наружу и раздражители слизистой оболочки.

При кашле происходит то же самое, что и при чихании, только основной поток воздуха выходит через рот. Причиной кашля может быть раздражение слизистой оболочки легких, бронхов, трахеи, гортани, а также плевры. Таким образом, чихание и кашель имеют защитный характер.

Вопрос 5. Как осуществляется гуморальная регуляция дыхания?

При мышечной работе усиливаются процессы окисления. Следовательно, в кровь выделяется больше углекислого газа. Когда кровь с избытком углекислого газа доходит до дыхательного центра и начинает его раздражать, активность центра повышается. Человек начинает глубоко дышать. В итоге избыток углекислого газа удаляется, а недостаток кислорода восполняется. Если концентрация углекислого газа в крови понижается, работа дыхательного центра тормозится и наступает непроизвольная задержка дыхания. Благодаря нервной и гуморальной регуляциям в любых условиях концентрация углекислого газа и кислорода в крови поддерживается на определенном уровне.

Вопрос 6. В чем вред курения?

Наркогенные вещества, к которым принадлежит и никотин, содержащийся в табаке, включаются в обмен веществ и вмешиваются в нервную и гуморальную регуляции, нарушая и ту и другую. Кроме того, вещества табачного дыма раздражают слизистую оболочку дыхательных путей, что ведет к увеличению выделяемой ею слизи. Поэтому у курящих людей бывает кашель: легкие защищаются от вредного воздействия курения.

Вопрос 7. Важно ли знать, чем мы дышим?

Очень важно знать, чем мы дышим. Даже в очень душной комнате содержание кислорода снижается незначительно, но концентрация углекислого газа растет быстро. При этом неблагоприятно действует на организм не только он, но и табачный дым, и водочный перегар, и другие вредные вещества. Поэтому пребывание в душном помещении ведет к головной боли, вялости, снижению работоспособности.

Там, где используют печное отопление, в воздухе может оказаться примесь окиси углерода (СО) - угарного газа, который чрезвычайно ядовит. Он легко образует с гемоглобином крови прочное соединение - карбоксигемоглобин. Захватившие угарный газ молекулы гемоглобина надолго лишаются возможности переносить кислород из легких в ткани. Возникает недостаток кислорода в крови и тканях, что отражается на работе головного мозга и других органов.

Вопросы в конце параграфа.

Вопрос 1. Почему вентиляция легких возможна только при условии, когда полости, в которых находятся легкие, герметически замкнуты, в плевральной полости поддерживается давление ниже атмосферного?

Благодаря эластичности легких, герметичной замкнутости плевральной полости и наличия в ней давления ниже атмосферного, легкие следуют за движущимися стенками грудной клетки и пассивно растягиваются. Давление воздуха в альвеолах легких становится меньше атмосферного, что приводит к движению воздуха из окружающей среды в легкие - происходит вдох. Если происходит разгерметизация плевральной полости, легкие теряют связь с плеврой и возможность расширяться вслед за грудной клеткой - спадаются.

Вопрос 2 Почему при ранении, когда рана достигает плевральной полости, воздух со свистом врывается внутрь, легкое спадается и функционировать не может?

При ранении, когда рана достигает плевральной полости, легкое спадается, так как давление в плевральной полости сравнивается с атмосферным и сила, удерживающая легкое в прижатом к плевральной полости (и грудной клетке) положении, пропадает.

Вопрос 3. Почему неповрежденное легкое может работать несмотря на то, что второе легкое выведено из строя?

Это происходит из-за того, что каждое легкое изолированно друг от друга.

Вопрос 4. Где находится дыхательный центр?

Дыхательный центр находится в продолговатом мозге.

Вопрос 5. Почему вдох сменяет выдох?

Спадение легочных альвеол при выдохе рефлекторно вызывает вдох, а расширение альвеол рефлекторно вызывает выдох. Осуществляется также гуморальная регуляция дыхания. Активность дыхательного центра повышается при увеличении концентрации углекислого газа в крови.

Вопрос 6. Какова роль кашля и чихания?

Чихание и кашель носят защитный характер, при которых вместе с воздухом и слизью наружу выделяются раздражители слизистой оболочки дыхательных путей.

Вопрос 7. Как изменяется воздух в помещении при большом скоплении людей и плохой вентиляции?

В таких условиях в помещениях происходит снижение содержания кислорода и быстрый рост концентрации углекислого газа.

Вопрос 8. Какие меры первой помощи необходимо осуществить при отравлении угарным или бытовым газом?

При отравлении угарным или бытовым газом пострадавшего необходимо вывести на свежий воздух и заставить дышать глубже. Можно дать ему понюхать нашатырный спирт, затем напоить чаем. При потере сознания или остановке дыхания - сделать искусственное дыхание.

Вопрос 9. При поражении угарным газом в крови образуется карбоксигемоглобин. Каковы его свойства и почему угарный газ так опасен?

Угарный газ (CO) образует с гемоглобином довольно стойкое соединение - карбоксигемоглобин. В результате молекулы гемоглобина оказываются занятыми и не могут переносить кислород, что приводит к кислородному голоданию тканей. Особенно чувствительны к дефициту кислорода клетки мозга.

Длительное пребывание в атмосфере угарного газа приводит к смерти.

Вопрос 10. В чем вредное действие пыли?

Пыль может механически травмировать стенки легочных пузырьков, воздухоносных путей, вызывать аллергию, затруднять газообмен. На пылинках оседают микробы, вирусы, вызывающие инфекционные заболевания. Также пыль может вызвать и химические отравления, если она содержит частички свинца, никеля, хрома.

Вопрос 11. Каковы источники загрязнения атмосферного воздуха?

К основным источникам загрязнения можно отнести выхлопы автомобильного транспорта, промышленные выбросы газов, вредных химических веществ, использование ядохимикатов, минеральных удобрений в сельском хозяйстве и др.

«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.