Журнал Здоровье №3 (87) 1962

* * *

ЗДЕСЬ условно изображены клетки (11) одного из органов нашего тела. Внутри клеток, куда эритроциты артериальной крови приносят кислород, простейшие пищевые соединения вступают в сложные биохимические реакции. Эти реакции осуществляются под воздействием особых ферментов.

В конечном результате образуются молекулы воды и углекислого газа. Такова схема внутриклеточного или, другими словами, тканевого дыхания. Внешнее дыхание осуществляется легкими.

Образовавшийся углекислый газ уходит с током венозной крови в легкие, откуда удаляется во время выдоха, так как давление углекислого газа в венозной крови больше, чем в воздухе альвеол. Вода также вместе с кровью поступает в выделительные органы, главным образом в почки (12)

Испокон веков в сознании людей тесно переплелись представления о жизни и дыхании.

На вопрос: «Подчиняется ли дыхание нашей воле?» — большинство людей ответит: «Да, подчиняется». Но такой ответ не совсем точен. Мы можем задержать дыхание всего лишь на несколько минут, не больше. Чередование вдохов и выдохов подчиняется особым, не подвластным нашей воле закономерностям, и останавливать дыхание можно лишь в ограниченных пределах.

Каков же механизм дыхания? Легкие благодаря эластичности своей ткани способны сжиматься и разжиматься. Плотно прилегая к внутренней поверхности грудной клетки, где давление ниже атмосферного, они пассивно следуют за ее движениями. Грудная клетка расширяется, объем легких увеличивается, внутрь их устремляется атмосферный воздух — так происходит вдох. Когда же объем грудной клетки и соответственно легких уменьшается, то воздух из них выдавливается в окружающую среду — так происходит выдох.

Движения грудной клетки обусловлены согласованными сокращениями и расслаблениями межреберных мышц и грудобрюшной преграды — диафрагмы, отделяющей грудную полость от брюшной. В тот момент, когда все эти мышцы одновременно сокращаются, ребра (цифра 1 на цветной вкладке), подвижно соединенные с позвоночником, принимают более горизонтальное положение, а диафрагма, натягиваясь, становится почти плоской (2). В результате объем грудной клетки увеличивается. В следующий момент мышцы расслабляются, ребра принимают наклонное положение (3), а диафрагма — форму купола (4) и втягивается в грудную клетку. Таким образом, мы не расширяем грудную клетку с помощью вдоха, а, наоборот, способны произвести вдох благодаря расширению грудной клетки.

Ритмичные сокращения и расслабления мышц, изменяющих объем грудной клетки, регулируются центральной нервной системой. К межреберным мышцам подходят нервные окончания от грудной части спинного мозга (5), а к диафрагме — из его шейного отдела. Деятельность спинного мозга в свою очередь всецело подчиняется импульсам, которые поступают из головного мозга. В нем находится область, получившая название дыхательного центра (6).

Дыхательный центр способен к автоматической беспрерывной деятельности, благодаря которой поддерживается известная ритмичность в увеличении и уменьшении объема грудной клетки. Кроме того, клетки дыхательного центра весьма чувствительны к количеству углекислоты, которая поступает в мозг вместе с кровью. Как только процентное содержание углекислоты превышает норму, в дыхательном центре усиливается возбуждение. Оно распространяется по спинному мозгу и нервам, идущим к мышцам грудной клетки. В результате дыхание углубляется и учащается, организм, получая новые порции кислорода из атмосферного воздуха, увеличивает выделение углекислоты.

Перед тем как попасть в легкие, атмосферный воздух проходит через носоглотку, трахею и бронхи (7). Здесь он увлажняется и согревается; часть веществ, загрязняющих воздух, оседает на слизистых оболочках носоглотки, трахеи, бронхов и затем удаляется оттуда вместе с мокротой во время кашля и чихания.

Каждый бронх (а их всего два), войдя в легкое, делится на все более и более мелкие бронхиолы (8). Диаметр их равен нескольким миллиметрам. На конце таких бронхиол подобно кисти винограда располагаются мельчайшие пузырьки — альвеолы (9). Размер альвеол колеблется от 0,2 до 0,3 миллиметра. Но их очень много, около 350 миллионов, и общая площадь внутренней поверхности всех альвеол составляет 100–120 квадратных метров, то есть приблизительно в 50 раз больше поверхности нашего тела.

Стенки альвеол образует всего лишь один слой особых клеток, к которым прилегают многочисленные кровеносные капилляры (10). Именно здесь, в месте соприкосновения альвеол с мельчайшими кровеносными сосудами, и происходит обмен газов между атмосферным воздухом и кровью.

Но неправильно было бы представлять дело так, что во время вдоха все альвеолы целиком заполняются атмосферным воздухом, а во время выдоха полностью освобождаются от углекислого газа. Состав воздуха, находящегося в альвеолах, в процессе дыхания меняется незначительно. После вдоха объем кислорода в альвеолярном воздухе увеличивается лишь на 0,6 процента, а количество углекислоты после выдоха уменьшается на те же 0,6 процента.

Следовательно, альвеолярный воздух выполняет своеобразную буферную роль, благодаря чему кровь непосредственно не соприкасается с окружающим нас воздухом.

Находясь в состоянии покоя, человек в минуту делает в среднем 16–18 вдохов и выдохов. За это время через легкие проходит около 8 литров воздуха. Во время большой физической нагрузки это количество может возрасти до 100 литров в минуту. Человек может жить и в том случае, если дыхательная поверхность его легких будет намного уменьшена.

Большой диапазон, в пределах которого легкие могут обеспечивать необходимый для жизни газообмен, позволяет хирургам удалять значительные области легочной ткани, когда она поражена, скажем, туберкулезным процессом или злокачественной опухолью.

Когда вдыхаемый воздух загрязнен, процесс газообмена в легких затрудняется. Если же долгое время дышать таким воздухом, могут возникнуть заболевания легких и дыхательных путей. Поэтому необходимо регулярно проветривать помещения, не следует курить, особенно там, где люди работают или отдыхают. Свободное время полезно проводить в скверах, парках, за городом — там, где много свежего, чистого, оздоровляющего воздуха.

В случаях кратковременной задержки дыхания, например во время обморока, движения грудной клетки можно восстановить с помощью нашатырного спирта. Для этого пузырек с лекарством или смоченную им ватку на 2–3 секунды подносят к носу пострадавшего. Пары нашатырного спирта, раздражая нервные окончания в носоглотке, вызывают возбуждение дыхательного центра в головном мозгу. Так повторяют несколько раз с короткими перерывами. Но нельзя держать лекарство около носа беспрерывно; это может привести к обратному результату — перевозбуждению и параличу дыхательного центра.