Жизненная емкость легких. Взрослый человек в спокойном сидячем положении вдыхает, в среднем, 500 см3 воздуха и примерно столько же его выдыхает при одном дыхании. Это называется дыхательным объемом воздуха. Количество дыхательных движений - 18 раз в минуту. Если дыхательный объем умножить на количество дыхательных движений (500 см3 х 18), тогда в одну минуту через легкие проходит 9000 см3 воздуха. Это минутный объем дыхания. Кроме минутного дыхания имеется жизненная емкость легких. При глубоком вдохе человека в легкие поступает, кроме дыхательного объема, еще 1500 см3 воздуха (это дополнительный объем). Когда человек после спокойного выдоха продолжает выдыхать воздух до отказа (глубокий выдох), из его органов дыхания удаляется еще около 1500 см3 (это называется резервным объемом). Таким образом, максимальное количество выдыхаемого воздуха после глубокого вдоха (500 + 1500 + 1500 см3) называется жизненной емкостью легких. Это соответствует 3500 см3 объему воздуха. Жизненная емкость легких определяется прибором спирометром (рис. 82).
Рис. 82. Определение жизненной емкости легких: 1 - глубокий выдох; 2 - спокойный выдох; 3 - спокойный вдох; 4 - глубокий вдох
Нервная и гуморальная регуляции дыхания. Вдох и выдох постоянно чередуются. Это связано с деятельностью центральной нервной системы В продолговатом мозге расположен дыхательный центр, имеющий отдел вдоха и выдоха. При выдохе грудная клетка уменьшается в объеме, сжимаются легкие, что приводит к раздражению в них рецепторов. Возникшее в рецепторах возбуждение по блуждающему нерву передается в дыхательный центр в отдел вдоха, который приходит в состояние возбуждения и посылает нервные импульсы в спинной мозг. Из спинного мозга импульсы по центробежным нервам поступают к наружным межреберным мышцам и диафрагме. Сокращение этих мышц и диафрагмы вызывает расширение грудной клетки, и происходит вдох. В отдел вдоха дыхательного центра не поступает раздражение, и, следовательно, дыхательные мышцы не получают импульсы на возникновение возбуждения, происходит их расслабление, грудная клетка спадает и наступает выдох. Наступление выдоха после вдоха и вдоха после выдоха представляет собой рефлекс на раздражение, вызванный последовательной сменой актов дыхания (акт вдоха, акт выдоха).
Деятельность дыхательного центра регулируется гуморальным путем. Этим фактором является содержание двуокиси углерода в составе крови. Повышение концентрации двуокиси углерода в крови, притекающей к головному мозгу, возбуждает дыхательный центр. Импульсы приводят к усиленному сокращению дыхательных мышц и учащению дыхания. Этот механизм действует и при первом вдохе новорожденного.
В момент отделения детского места в крови ребенка резко увеличивается концентрация двуокиси углерода, что возбуждает дыхательный центр. Дыхательный центр посылает импульсы к наружным межреберным мышцам и диафрагме, сокращение которых вызывает вдох.
В акте вдоха и выдоха диафрагма принимает активное участие. Диафрагма делает столько же сокращений, сколько дыхательных движений происходит в одну минуту.
Искусственное дыхание. Искусственное дыхание применяется при оказании первой помощи утопающим и в других случаях с целью восстановить дыхательные движения. Если первая помощь будет оказана в течение первых 5-6 минут, тогда возможно восстановление дыхания пострадавшего. Для этого тонувшего вытаскивают из воды, обтирают лицо платком (полотенцем) и применяют меры к быстрейшему удалению воды из его воздухоносных путей и легких. Спасатель, стоя на одном колене, укладывает пострадавшего себе на бедро так, чтобы его голова и верхняя часть туловища свисали вниз. После этого открывают рот тонувшему и, похлопывая его по спине, удаляют воду из дыхательных путей. Кладут на спину (освобождают шею, грудь и живот от давящих воротника, галстука, ремня), открывают рот и через накрытый чистый платок в рот (или в нос) вдувают воздух, примерно 16 раз в 1 минуту (рис. 83). После каждого искусственного вдоха грудная клетка пострадавшего должна опускаться. Второй человек (спасатель) делает цепрямой массаж сердца (если оно не бьется): после одного вдувания в легкие производят 4—5 быстрых толчкообразных надавливаний на нижнюю треть грудины в направлении, перпендикулярном позвонку. Если тонувшим является ребенок, тогда его вытаскивают из воды и быстро поднимают за ноги вверх, головой вниз, затем делают искусственное дыхание. После применения мер по оживлению пострадавшего тепло укрывают, дают пить горячий чай.
Рис. 83. Искусственное дыхание (непрямой массаж сердца)
1. Что называют жизненной емкостью легких?
2. Какова нервная и гуморальная регуляции дыхания?
3. Какую первую помощь нужно оказать тонувшему?
4. Объясните механизм дыхательных движений.
5. После выхода из воды подводные пловцы дышат часто и глубоко. Объясните причину этого.