Дыхательные движения.

Обмен газов между атмосферным воз­духом и воздухом, находящимся в альвеолах, происходит благо­даря ритмическому чередованию актов вдоха и выдоха.

В легких нет мышечной ткани, и поэтому активно они сокра­щаться не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принад­лежит дыхательным мышцам. При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы и ди­афрагма. Межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят
их несколько в сторону. Объем грудной клетки при этом увеличи­вается. При сокращении диафрагмы ее купол уплощается, что
также ведет к увеличению объема грудной клетки. При глубоком
дыхании принимают участие и другие мышцы груди и шеи. Лег­кие, находясь в герметически закрытой грудной клетке, пассивно
следуют во время вдоха и выдоха за ее движущимися стенками,
так как при помощи плевры они приращены к грудной клетке.
Этому способствует и отрицательное давление в грудной полости.
Отрицательное давление - это давление ниже атмосферного.
Во время вдоха оно ниже атмосферного на 9-12 мм рт. ст., а во
время выдоха - на 2-6 мм рт. ст.

В ходе развития грудная клетка растет быстрее, чем легкие, отчего легкие постоянно (даже при выдохе) растянуты. Растяну­тая эластичная ткань легких стремится сжаться. Сила, с которой ткань легкого стремится сжаться за счет эластичности, противо­действует атмосферному давлению. Вокруг легких, в плевральной полости, создается давление, равное атмосферному минус эла­стическая тяга легких. Так вокруг легких создается отрицатель­ное давление. За счет отрицательного давления в плевральной полости легкие следуют за расширившейся грудной клеткой. Лег­кие при этом растягиваются. Атмосферное давление действует на легкие изнутри через воздухоносные пути, растягивает их, прижимает к грудной стенке.

В растянутом легком давление становится ниже атмосферно­го, и за счет разницы давления атмосферный воздух через дыха­тельные пути устремляется в легкие. Чем больше увеличивается при вдохе объем грудной клетки, тем больше растягиваются лег­кие, тем глубже вдох.

При расслаблении дыхательных мышц ребра опускаются до исходного положения, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, и легких уменьшается и воздух выдыхается наружу. В глубоком выдохе принимают участие мыш­цы живота, внутренние межреберные и другие мышцы.

Постепенность созревания костно-мышечного аппарата дыха­тельной системы и особенности его развития у мальчиков и дево­чек определяют возрастные и половые различия типов дыхания. У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и весь плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. В связи с такими особенностями у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Диафрагмальный тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают ко­сое положение. Постепенно дыхание грудных детей становится грудобрюшным, с преобладанием диафрагмального, причем в верх­нем отделе грудной клетки подвижность остается все еще не­большой.

В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса все более начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 го­дам он становится выраженным.

В 7-8 лет выявляются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек - грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14-17 годам. Следует заметить, что тип дыхания у юношей и девушек может меняться в зависимости от занятий спортом, трудовой деятельностью.

Возрастные особенности строения грудной клетки и мышц обусловливают особенности глубины и частоты дыхания в дет­ском возрасте. Взрослый человек делает в среднем 15—17 дыха­тельных движений в минуту, за один вдох при спокойном дыха­нии вдыхается 500 мл воздуха. Объем воздуха, поступающий в легкие за один вдох, характеризует глубину дыхания.

Дыхание новорожденного ребенка частое и поверхностное. Ча­стота подвержена значительным колебаниям –48-63 дыхатель­ных цикла в минуту во время сна. У детей первого года жизни частота дыхательных движений в минуту во время бодрствования 50-60, а во время сна –35-40. У детей 1-2 лет во время бодр­ствования частота дыхания 35-40, у 2-4-летних - 25-35 и у 4-6-летних – 23-26 циклов в минуту. У детей школьного воз­раста происходит дальнейшее урежение дыхания (18-20 раз в минуту).

Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечи­вает высокую легочную вентиляцию.

Объем вдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни состав­ляет 30 мл, в 1 год - 70 мл, в 6 лет-156 мл, в 10 лет - 239 мл, в 14 лет -300 мл.

За счет большой частоты дыхания у детей значительно выше, чем у взрослых, минутный объем дыхания (в пересчете на 1 кг массы). Минутный объем дыхания — это количество воздуха, ко­торое человек вдыхает за 1 мин; он определяется произведением величины вдыхаемого воздуха на число дыхательных движений за 1 мин. У новорожденного минутный объем дыхания составляет 650-700 мл воздуха, к концу первого года жизни - 2600- 2700 мл, к 6 годам - 3500 мл, у 10-летнего ребенка - 4300 мл, у 14-летнего - 4900 мл, у взрослого человека – 5000-6000 мл.

Важной характеристикой функционирования дыхательной си­стемы является жизненная емкость легких - наибольшее количе­ство воздуха, который человек может выдохнуть после глубокого вдоха. Жизненная емкость воздуха легких меняется с возрастом, зависит от длины тела, степени развития грудной клет­ки и дыхательных мышц, пола. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин. У спортсменов жизненная емкость легких больше, чем у нетренированных людей: у штангистов, например, она состав­ляет около 4000 мл, у футболистов - 4200, у гимнастов - 4300, у пловцов - 4900, у гребцов - 5500 мл и более.

К 16-17 годам жизненная емкость легких достигает величин,
характерных для взрослого человека. Для определения жизнен­ной емкости легких используется прибор спирометр. Жизненная
емкость является важным показателем физического развития.