Слід також зазначити, що через певні анатомічні причини легені вентилюються нерівномірно: верхівки легень вентилюються гірше, ніж середні й нижні частини. (Це пов'язано переважно з обмеженою рухливістю ребер верхньої частини грудної клітки).
ДИХАЛЬНИЙ ЦИКЛ. МЕХАНІЗМ ВДИХУ І ВИДИХУ
Дихальний цикл складається з:
- вдиху,
- видиху і
- дихальної паузи.
Вдих і видих здійснюються завдяки роботі дихальних м`язів та руху ребер.
Під час дихальних рухів відбувається:
- перенесення (конвекція) дихальних газів (кисню і вуглекислого газу),
- дифузія газів за градієнтом їх концентрації (кисню з бронхіол в альвеоли і вуглекислого газу у зворотному напрямку).
Створення і підтримання такого градієнта концентрацій дихальних газів забезпечує конвекція газів у провідниковій та перехідній зонах дихальних шляхів.
Швидкість руху повітря в дихальних шляхах у зв'язку зі значним їх розгалуженням і зростанням загальної площі поперечного перерізу поступово знижується і в дихальних бронхіолах стає майже в 5000 разів меншою порівняно з трахеєю, що практично припиняє конвекцію газів, і на перше місце виступає їх дифузія.
Тиск в альвеолах дорівнює атмосферному лише на максимумі спокійного вдиху перед видихом або в паузі між видихом і вдихом і при дуже повільних вдиху і видиху. Під час нормального дихання альвеолярний тиск відрізняється від атмосферного, і причиною цього є нееластичний опір дихальних шляхів. Під час вдиху через опір, що його чинять потоку повітря голосова щілина і бронхи, воно не встигає наповнювати альвеоли, що розтягуються, і тиск у них падає на 2-3 мм рт. ст. Під час видиху, навпаки, газ із альвеол з тієї самої причини не встигає виходити і тиск в альвеолах зростає.
Дихальні рухи.
Перший етап дихання відбувається шляхом чергування вдиху (інспірації) і видиху (експірації).
Під час вдиху порція повітря надходить у легені, а під час видиху виводиться із них.
Повітря переміщується завдяки позмінному збільшенню і зменшенню розмірів грудної порожнини. Розміри грудної порожнини змінюються у разі руху ребер і сплющення діафрагми за рахунок скорочення дихальних м'язів.
Роль ребер і дихальних м'язів у змінах об'єму грудної порожнини.
Механізм дихальних рухів: А - зміни об’єму грудної клітки (за рахунок діафрагми і м’язів черевного пресу); Б - скорочення зовнішніх міжреберних м’язів (зліва модель руху ребер)
Під час спокійного вдиху скорочення зовнішніх міжребрових м'язів піднімає опущені передні кінці ребер і груднину догори і вперед.
Грудна клітка розширюється за рахунок скорочення дихальних м'язів: основних інспіраторних — діафрагми, зовнішніх міжребрових м'язів.
Під час активного глибокого вдиху підключаються додаткові інспіраторні м'язи — деякі м'язи грудей, спини.
Поверхня розслабленої діафрагми майже вдвічі більша від площі поперечного перерізу грудної клітки, тому під час видиху вона під тиском органів черевної порожнини випинається в грудну порожнину.
Під час вдиху м'язові волокна діафрагми скорочуються, купол діафрагми опускається і грудна порожнина збільшується (див. мал. 51).
Спокійний видих у людини відбувається пасивно значною мірою під впливом гравітаційної сили: зовнішні міжреброві м'язи і діафрагма розслаблюються, ребра опускаються донизу, грудна клітка звужується, розслаблена діафрагма випинається в грудну порожнину, об'єм якої зменшується. Так відбувається, коли людина перебуває у вертикальному положенні.
В горизонтальному положенні вплив гравітаційного чинника на видих значно зменшується і до його здійснення залучаються внутрішні міжреброві м'язи — видих стає активним. Так само активний видих має місце у людини і під час фізичних навантажень, коли до дихальних рухів залучаються допоміжні дихальні експіраторні м'язи: косий, прямий, поперечний м'язи живота, а також м'язи, що згинають хребет.
Розрізняють такі типи дихання:
- грудний,
- черевний і
- змішаний
При грудному дихання здійснюється головним чином за допомогою м'язів грудної клітки.
У диханні черевного типу переважну роль відіграють м'язи живота (косі, поперечний і прямий) і діафрагма.
Переважання того чи іншого типу дихання залежить від:
- статі (у жінок переважає грудний тип дихання, особливо під час вагітності, у чоловіків — черевний),
- віку (у новонароджених і дітей грудного віку переважає черевний тип дихання, у 2 роки тип дихання стає змішаним, у 3-7 років — грудним, у хлопчиків 8-10 років — черевним),
- конституції (у гіперстеніків — найчастіше черевний, у астеніків — грудний),
- професії (у людей фізичної праці переважає черевний тип дихання).
Черевний тип дихання є ефективнішим, оскільки скорочення діафрагми забезпечують більші зміни об'єму грудної порожнини, ніж скорочення міжребрових м'язів. Найсприятливішим для вентиляції легень є змішаний тип дихання.
