Дыхание

1.5.2.1. Дыхательная система. Физиология дыхания

Процесс дыхания, поступление кислорода в организм при вдохе и удаление из него углекислого газа и паров воды при выдохе. Строение респираторной системы. Ритмичность и различные типы дыхательного процесса. Регуляция дыхания. Разные способы дыхания.

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

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

В дыхательную систему входят легкие и респираторный тракт (дыхательные пути), который, в свою очередь, включает носовые ходы, гортань, трахею, бронхи, мелкие бронхи и альвеолы (смотри рисунок 1.5.3). Бронхи разветвляются, распространяясь по всему объему легких, и напоминают крону дерева. Поэтому часто трахею и бронхи со всеми ответвлениями называют бронхиальным деревом.

Кислород в составе воздуха через носовые ходы, гортань, трахею и бронхи попадает в легкие. Концы самых мелких бронхов заканчиваются множеством тонкостенных легочных пузырьков – альвеол (смотри рисунок 1.5.3).

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

Здесь и происходит газообмен. Кислород из легочных пузырьков проникает в кровь, а углекислый газ из крови – в легочные пузырьки (рисунок 1.5.4).

Рисунок 1.5.4. Легочный пузырек. Газообмен в легких

Важнейший механизм газообмена – это диффузия, при которой молекулы перемещаются из области их высокого скопления в область низкого содержания без затраты энергии (пассивный транспорт). Перенос кислорода из окружающей среды к клеткам производится путем транспорта кислорода в альвеолы, далее в кровь. Таким образом, венозная кровь обогащается кислородом и превращается в артериальную. Поэтому состав выдыхаемого воздуха отличается от состава наружного воздуха: в нем содержится меньше кислорода и больше углекислого газа, чем в наружном, и много водяных паров (смотри рисунок 1.5.4). Кислород связывается с гемоглобином, который содержится в эритроцитах, насыщенная кислородом кровь поступает в сердце и выталкивается в большой круг кровообращения. По нему кровь разносит кислород по всем тканям организма. Поступление кислорода в ткани обеспечивает их оптимальное функционирование, при недостаточном же поступлении наблюдается процесс кислородного голодания (гипоксии).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сокращение дыхательных мышц приводит к увеличению объема грудной полости, в результате чего воздух входит в легкие. По мере увеличения объема легких возбуждаются рецепторы растяжения, расположенные в стенках легких; они посылают сигналы в мозг – в центр выдоха. Этот центр подавляет активность центра вдоха, и поток импульсных сигналов к дыхательным мышцам прекращается. Мышцы расслабляются, объем грудной полости уменьшается, и воздух из легких вытесняется наружу (смотри рисунок 1.5.5).

Рисунок 1.5.5. Регуляция дыхания

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

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

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

Типы и виды дыхания человека

Для определения нормы, каждый медицинский работник должен уметь распознавать тип дыхания и знать его патологические виды. В случаях, если пациенты не могут самостоятельно дышать, медицинский работник обязан обеспечить искусственное дыхание, устранив причину, вызвавшую его остановку.

Характер дыхания

Прежде чем поставить диагноз, врач проводит осмотр дыхательной системы. Он следит за экскурсией грудной клетки, проводя ее измерения на уровне вдоха и выдоха. Измерение проводится на уровне сосков во время спокойного дыхания.

Во время осмотра обращают внимание на характер движений грудной клетки. У здорового человека дыхательные движения совершаются за счет сокращения диафрагмальных, межреберных и частично брюшинных мышц. Исходя из того, какие группы мышц активнее работают, выделяют несколько типов дыхания:

• брюшной;
• грудной;
• смешанный тип.

Каждый вид дыхания имеет свои особенности.

Основные виды

Основные виды дыхания, которые наблюдаются у здорового человека, следующие:

1. Грудной. Другое название этого вида – реберный. Чаще всего этот вид дыхания диагностируется у женщин. Во время дыхания происходит сокращение межреберных мышц, из-за чего грудная клетка расширяется и приподнимается. Во время выдоха происходит опускание грудной клетки под собственным весом.
2. Брюшной вид дыхания. Обычно эта разновидность встречается у мужчин. Дыхательные движения осуществляются за счет диафрагмы. Во время вдоха происходит ее сокращение, что приводит к увеличению давления и легкие начинают заполняться воздухом. Внутрибрюшное давление заставляет брюшные стенки слегка выпячиваться. При выдохе происходит расслабление мышц, из-за чего стенка возвращается в исходное состояние.
3. Смешанный тип. Этот вид дыхания у человека представлен сразу двумя разновидностями: брюшинным и реберным. Во время такого вида дыхательные движения выполняются сразу диафрагмой и мышцами грудной клетки.

Изменение типа дыхания может свидетельствовать о патологиях.

Изменения типа дыхания

Существуют самые разные виды патологического дыхания. При осмотре врач пытается определить по дыхательным движениям, что привело к патологии.

У женщин изменение типа дыхания на брюшной может говорить о межреберной невралгии, переломе ребер, воспалении плевры.

Грудной тип у мужчин появляется при перитонитах, асците, метеоризме или воспалении диафрагмы.

Если вдох или выдох затруднены, то в акт дыхания включаются вспомогательные мышцы. Этого явления у здоровых людей не наблюдается.

При хронических затруднениях может наблюдаться гипертрофия грудино-ключичной мышцы. Если у пациента отмечается длительный кашель, то врач может наблюдать уплотнение мышцы живота в верхней части.

Здоровое дыхание

У здорового человека дыхание ритмичное: частота вдохов и выдохов одинаковая и составляет около 18 раз в минуту. Определить ЧДД можно по опусканию и подниманию грудной клетки: ладонь руки кладут на грудную клетку и засекают время. Врач подсчитывает ЧДД путем поднимания грудной клетки (у женщин) или верхнего отдела живота (у мужчин).

После физнагрузки, еды, во время сна показатели нормы изменяются. Количество дыхательных движений может уменьшаться или увеличиваться, в зависимости от общего состояния пациента.

Распространенное патологическое дыхание

При патологических состояниях виды внешнего дыхания изменяются. От характера и частоты дыхательных движений зависит вид.

Причиной нарушений могут послужить гипоксия или гиперкапния, при которых происходит нарушение системного кровообращения и вентиляции легких. Это могут быть самые разные экзо- и эндогенные патологии. К примеру, привести к патологическому дыханию может сахарных диабет, почечная и сердечная недостаточность, травмы, нарушения кровообращения в различных органах.

Все типы и виды дыхания с циклическими изменениями сопровождаются помрачением сознания, апноэ, усиленной вентиляцией легких. При этом могут наблюдаться колебания артериального давления, которое повышается при усилении вдоха.

Есть ряд теорий, которые предполагают, что патологические типы дыхания связаны с низкой возбудимостью центра и усилением тормозных процессов в подкорковых центрах, вызванных недостатком кислорода и воздействием веществ интоксикации.

В патологическом дыхании выделяют фазу диспноэ и апноэ. Последняя представляет собой остановку дыхания на некоторое время.

В медицине выделяют несколько патологических типов дыхания. Каждый из них имеет свои особенности течения и проявления. Среди них такие типы, как Куссмауля, Чейна-Стокса и др.

Дыхание Чейна-Стокса

Определить вид дыхания впервые удалось двум медикам, Чейну и Стоксу. Для него характерны паузы. Сначала возникает кратковременная пауза, затем начинается диспноэ. Поверхностное дыхание не имеет шума, но потом начинает нарастать по всей глубине, появляется шум. Примерно на шестом-восьмом вдохе возникает редкая остановка дыхания. Она может длиться до одной минуты, после чего больной делает резкий вдох и все происходит в обратной последовательности: шумы проходят, дыхание становится тихим, ровным, а затем опять шумы нарастают.

Дыхание Чейна-Стокса чаще всего проявляется при гипоксии мозга, вызванной самыми разными патологиями. Это может быть нарушение кровоснабжения, травмы, заболевания мозга. Также патологические изменения возникают при сердечной недостаточности, уремии.

Куссмауля

В девятнадцатом веке впервые было описано дыхание Куссмауля ученым с аналогичной фамилией. Для этого вида характерны шумы, ощущения удушья. Такое дыхание наблюдается у тяжелобольных (чаще всего в условиях диабетического кетоацидоза).

Чаще всего дыхание Куссмауля диагностируется у больных в коме, при отравлениях метилом, а также при иных разновидностях патологий, которые проявляются ацидозом.

Обычно все больные, у которых наблюдается дыхание Куссмауля, находятся в коме, реже в предкомовом состоянии. Для больных характерно не только изменение дыхания, его глубины и частоты, но и появление особых клинических симптомов в виде запаха ацетона изо рта, гипотонии глазных яблок, расчесов на конечностях, понижение АД.

Волнообразное дыхание Грокка

По проявлению эта разновидность патологии напоминает дыхание Чейна-Стокса, но с той разницей, что при волнообразном типе паузы нет. Вместо нее наблюдается поверхностное дыхание с нарастающей глубиной вдоха, а после происходит его уменьшение.

Волнообразная аритмическая одышка может переходить в дыхание Чейна-Стокса и обратно. При этом у больного будет наблюдаться дыхательная пауза, но она будет длится меньше, чем при классическом Чейн-Стоксе.

Дыхание Биота

Это еще одна разновидность патологии. Для нее характерно чередование ритмических дыхательных движений с паузами: после каждого движения наблюдается пауза, затем следующее дыхательное движение.

Дыхание Биота может наблюдаться при самых разных патологических состояниях. Эта разновидность может быть спровоцирована поражениями мозга, нарушениями кровообращения. Нередко дыхание Биота возникает при шоке, вирусных инфекциях и иных патологиях, при которых поражается центральная нервная система, продолговатый мозг. Нередко такое дыхание встречается у больных менингитом.

Искусственное дыхание

Бывают ситуации, когда человек не может самостоятельно дышать, и возникает угроза жизни. Остановка дыхания может быть спровоцирована самыми разными причинами:

• проникновением инородных тел;
• отравлением;
• попаданием воды в легкие;
• поражение электричеством и т. д.

Чтобы оказать помощь человеку, прежде всего необходимо устранить причину, из-за которой возникло удушье. После этого начинается оказание помощи пострадавшему, с использование одного из популярных методов искусственного дыхания типа «рот в рот» или «рот в нос».

Дыхание «рот в рот»

Этот вид искусственного дыхания выполняется следующим образом:

1. Оказывающий помощь больному должен встать на колени с боку.
2. Одной рукой закрывается носовой ход.
3. Другой рукой открывается рот. Для этого захватывается подбородок и выдвигается слегка вперед и вниз.
4. Делается глубокий вдох.
5. Наклонившись к пострадавшему, выполняется энергичный выдох изо рта в рот.

Правильно выполненное искусственное дыхание видно по движениям грудной клетки. Во время такой процедуры выдох происходит самостоятельно под тяжестью груди, клетка опускается и из легких выходит воздух. При оказании помощи выполняют не менее шестнадцати вдохов в минуту.

При выполнении искусственного дыхания ребенку вдох делается не глубоким. Важно учитывать строение органов детей: нельзя запрокидывать голову, так как вдыхаемый воздух пойдет по пищеводу в желудок.

«Рот в нос»

Этот способ искусственного дыхания выполняется по тому же принципу, что и дыхание «рот в рот», с тем отличием, что вдохи делаются не в рот, а в нос. При этом оказывающий помощь должен придерживать подбородок.

«Рот в нос» обычно выполняется в тех случаях, когда другой способ искусственного дыхания провести невозможно. Это может быть связано с ущемлением лицевого нерва, сильном сжатии челюсти и при других причинах, которые не позволяют открыть рот.

Искусственное дыхание выполняется ритмично, настойчиво. Иногда приходится дышать за пострадавшего больше часа, пока у него не нормализуется дыхание без перерывов.

Чтобы определить опасность патологического состояния, врачи обязаны знать типы дыхания и уметь по ним быстро ориентироваться, так как это может оказать помощь больному. Помимо умения определять тип дыхания, каждый медработник обязан уметь оказывать первую медицинскую помощь, знать правила проведения искусственного дыхания. Кстати, этими знаниями должны обладать все люди. Ведь никто не знает, когда может понадобиться помощь, которую будет некому оказать, кроме находящегося рядом прохожего.

Дыхание

1. Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. 2. Первая медицинская помощь. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. — М.: Советская энциклопедия. — 1982—1984 гг .

Смотреть что такое “Дыхание” в других словарях:

ДЫХАНИЕ — ДЫХАНИЕ. Содержание: Сравнительная физиология Д. 534 Дыхательный аппарат. 535 Механизм вентиляции легких. 537 Регистрация дыхательных движении. 5 S8 Частота Д., сила дыхат. мышц и глубина Д . 539 Классификация и… … Большая медицинская энциклопедия

Дыхание — Дыхание является самой совершенной формой окислительного процесса и наиболее эффективным способом получения энергии. Главное преимущество дыхания состоит в том, что энергия окисляемого вещества субстрата, на котором микроорганизм растет,… … Биологическая энциклопедия

ДЫХАНИЕ — одна из основных жизненных функций, совокупность пропессов, обеспечивающих поступление в организм О2, использование его в окислительно восстановительных процессах, а также удаление из организма СО2 и нек рых др. соединений, являющихся конечными… … Биологический энциклопедический словарь

дыхание — испустить дыхание, спирается в зобу дыханье.. Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. дыхание респирация, полипноэ, перспирация, чухалка, дух, дуновение, дуновенье, веяние Словарь … Словарь синонимов

ДЫХАНИЕ — ДЫХАНИЕ, совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление диоксида углерода (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии,… … Современная энциклопедия

ДЫХАНИЕ — совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии, необходимой для… … Большой Энциклопедический словарь

ДЫХАНИЕ — ДЫХАНИЕ, дыхания, ср. (книжн.). Действие по гл. дышать. Прерывистое дыхание. Искусственное дыхание (приемы, применяемые для возобновления деятельности легких при временном ее прекращении; мед.). || Процесс поглощения кислорода живым организмом… … Толковый словарь Ушакова

Дыхание — ДЫХАНИЕ, совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление диоксида углерода (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ДЫХАНИЕ — • ДЫХАНИЕ, процесс, в ходе которого воздух поступает в легкие и выводится из них с целью ГАЗООБМЕНА. При вдохе мыщцы диафрагмы поднимают ребра, увеличивая тем самым объем ГРУДНОЙ КЛЕТКИ, и воздух поступает в ЛЕГКИЕ. При выдохе ребра опускаются, и … Научно-технический энциклопедический словарь

ДЫХАНИЕ — ДЫХАНИЕ, я, ср. 1. Процесс поглощения кислорода и выделения углекислого газа живыми организмами. Органы дыхания. Клеточное д. (спец.). 2. Втягивание и выпускание воздуха лёгкими. Ровное д. Сдерживать д. Д. весны (перен.). • Второе дыхание прилив… … Толковый словарь Ожегова

дыхание — гневное (Минский); горячее (Фет); мертвое (Фофанов); напоенное негой (Норманский); развратное (Бальмонт); смрадное (Фет); томительное (Фет); тревожное (Надсон); тяжелое (Надсон) Эпитеты литературной русской речи. М: Поставщик двора Его Величества … Словарь эпитетов

Источники:

http://www.rlsnet.ru/books_book_id_2_page_30.htm
http://www.syl.ru/article/339600/tipyi-i-vidyi-dyihaniya-cheloveka
http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/11458/%D0%94%D1%8B%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5