Виктор Сафонов - Как дышать, чтобы жить лучше. Самые эффективные дыхательные практики

Воздух проходит в носоглотку, отсюда через гортань – в дыхательное горло, трахею и бронхи (рис. 1). Эти органы составляют воздухоносные пути и служат для транспортировки воздуха. В них не происходит обмен газов с кровью. Расположенные ниже глотки гортань, трахея и бронхи содержат в своих стенках хрящи, которые придают им упругость и предохраняют от спадения.

Рис. 1. Схематическое изображение органов дыхания. 1 – полость носа; 2 – твердое небо; 3 – мягкое небо (язычок); 4 – полость рта; 5 – носоглотка; 6 – ротовая часть глотки; 7 – надгортанник; 8 – полость гортани; 9 – пищевод; 10 – трахея; 11 – главные левый и правый бронхи; 12 – разветвления бронхов (бронхиолы); 13 – легочные пузырьки (альвеолы); 14 – левое и правое легкое

Атмосферный воздух, прошедший по верхним дыхательным путям, подогретый, увлажненный и очищенный, поступает в бронхи. Два главных бронха, отходящие от трахеи, подобно ветвям дерева, многократно делятся на все более и более мелкие, доходя до тонких и тончайших веточек – бронхиол, диаметр которых не превышает долей миллиметра. Они заканчиваются гроздьями мельчайших пузырьков, так называемых легочных альвеол, по форме напоминающих миниатюрную виноградную кисть.

Стенки альвеол очень тонкие и оплетены густыми сетями тончайших кровеносных сосудиков – капилляров. Изнутри альвеолы выстланы поверхностно-активным веществом – сурфактантом, ослабляющим действие силы поверхностного натяжения и тем самым предупреждающим спадение альвеол и легких на выдохе. Суммарная толщина стенок альвеолы и капилляра, отделяющих кровь от воздуха, обычно не превышает тысячных долей миллиметра. Благодаря такому строению через стенки альвеолы и капилляра легко проникают газы: кислород – из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислый газ – из крови в воздух.

Процесс газообмена в легких совершается чрезвычайно быстро вследствие огромного числа альвеол, равного нескольким сотням миллионов, и этого оказывается вполне достаточно, чтобы установилось кислородное и углекислотное равновесие между воздухом альвеол и кровью.

Легкие заполняют обе половины грудной клетки. В соответствии с их расположением различают правое и левое легкое. Каждое из них имеет вид половины вертикально разрезанного конуса с закругленной верхушкой и несколько вдавленным основанием, помещающимся на диафрагме. Диафрагма (грудобрюшная преграда) – широкая плоская мышца с плотной сухожильной куполообразно приподнятой серединой, отделяющая грудную полость от брюшной.

Легкие покрыты тонкой оболочкой – плеврой, которая выстилает также и стенки грудной полости. Между легочными и пристеночными листками плевры образуется щелевидное герметически замкнутое пространство, именуемое плевральной полостью. В ней содержится небольшое количество серозной жидкости, выделяемой плеврой, но отсутствует воздух. Так как эта полость замкнута и не соединена с атмосферным воздухом, а сила атмосферного давления, действуя односторонне, затрачивается в некоторой мере на преодоление эластической тяги легочной ткани, то поверхность легких прижимается к грудной стенке с несколько меньшей силой, чем сила атмосферного давления. В результате давление в плевральной полости оказывается меньше атмосферного (из-за чего оно называется отрицательным) на величину эластической тяги легких.

Назначение легочного аппарата состоит в осуществлении внешнего дыхания и переносе газов между внешней средой и альвеолами, в которых происходит газообмен с кровью.

Период дыхательных движений, или ритм дыхания, формируется в системе нервных клеток продолговатого мозга, что обеспечивает работу дыхательной системы в режиме непроизвольного дыхания. Из дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге, передаются команды к дыхательным мышцам. Информация о последовательности, продолжительности и силе сокращения поступает к мотонейронам (двигательным нейронам) дыхательных мышц. Так устанавливается степень сокращения дыхательных мышц и текущий объем легких при спонтанном дыхании. В произвольном управлении дыхательными движениями участвуют клетки коры больших полушарий головного мозга. Смена газового состава в легких, или вентиляция легких, происходит за счет работы дыхательных мышц. Дыхательный акт (цикл) состоит из вдоха и выдоха.

В продолговатом мозгу расположен 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.

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, главнейшие 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 из-за увеличения внутрилегочного давления. Так в спокойном состоянии пассивно, без активного участия дыхательных мышц осуществляется выдох. Лишь при усиленном или затрудненном дыхании выдох становится активным: ему помогает сокращение мышц-экспираторов (выдыхательных мышц) – брюшного пресса, внутренних и части наружных межреберных.