Механика дыхания
При эмфиземе легких альвеолы растягиваются и слипаются в комки. В результате доступная для газообмена респираторная поверхность сокращается, и легкие не могут достаточно хорошо снабжать ткани кислородом и удалять из них углекислый газ. На этом снимке видно, что больше пострадало правое легкое (синие и зеленые участки).
Делая в среднем около 12 вдохов и выдохов в минуту, к 75 годам мы успеваем сделать их более полумиллиарда. Каждый раз, в ритмичном цикле, мышцы сперва расширяют грудную клетку, а потом дают ей снова сжаться. Легкие следуют за этими изменениями объема грудной клетки и тоже сначала расширяются, а потом сжимаются. Когда они расширяются, давление воздуха внутри них падает, а когда сжимаются — возрастает. При нормальном дыхан
ии мы вдыхаем около 500 мл богатого кислородом воздуха, и выдыхаем примерно столько же воздуха с повышенным содержанием углекислого газа. Физиологи называют этот процесс вентиляцией. Обычно он протекает в автоматическом режиме, но в какой-то степени поддается и регулированию. Намеренно делая глубокий вдох, мы можем увеличить объем вдыхаемого воздуха в 6—7 раз, а с силой выдохнув, оставить в легких меньше воздуха. Как бы энергично мы ни дышали при тяжелой физической работе, какое-то количество воздуха в дыхательных путях и в легких всегда остается. В целом легкие взрослого человека поглощают каждую минуту более 4,5 л свежего воздуха.
При вдохе грудная клетка приподнимается и слегка растягивается, а диафрагма опускается. При выдохе грудная клетка возвращается в исходное положение, а диафрагма расслабляется и вновь становится куполообразной.
ВДОХ И ВЫДОХ
В дыхании участвует ряд мышц. При вдохе диафрагма — толстая мышечная перегородка, отделяющая грудную полость от брюшной, — сокращается и становится более плоской. В это же время межреберные мышцы оттягивают ребра вверх и вперед. Внутри этой расширившейся полости давление воздуха падает, поэтому легкие растягиваются. По градиенту давления наружный воздух втягивается внутрь. При выдохе диафрагма и грудная клетка возвращаются в прежнее положение, а легкие сжимаются, и воздух из них выходит. Воздух может входить в легкие и выходить из них не только при дыхании. Икота, например, — это короткое резкое втягивание воздуха при спазмах мышц диафрагмы. Прежде чем начать кашлять, человек делает глубокий вдох, проход через гортань на короткое время перекрывается, и воздух из легких устремляется вверх. Когда этот сжатый воздух достигает гортани, проход внезапно снова приоткрывается и воздух толчками выходит наружу.
При прохождении воздуха через гортань может возникнуть звук. Голосовые связки — это натянутые поперек полости гортани парные складки слизистой оболочки, которые содержат в себе собственно связки и голосовые мышцы. Голосовую щель открывают и закрывают скелетные мышцы. Когда голосовая щель закрыта (на рисунке слева), выдыхаемый воздух, проходя через нее, заставляет голосовые связки вибрировать. Эту вибрацию мы можем регулировать. Мы ощущаем ее, когда говорим или поем, используя язык, зубы, губы и нёбо, чтобы видоизменять звуки. При открытой голосовой щели (на рисунке справа) звуки не возникают. Голос каждого человека имеет собственный тембр.