Что вдыхаем что выдыхаем
Что вдыхаем что выдыхаем
Мы все неоднократно слышали из самых разных источников, и большинство научных исследований указывают на то, что дыхание через нос является правильным и наиболее оптимальным способом дыхания.
Знаете ли вы, что наш организм предназначен именно для дыхания через нос? Правильное и постоянное дыхание через нос имеет много преимуществ для нашего здоровья.
Во-первых, носовое дыхание помогает нам бороться с инфекциями.
Ноздри и пазухи фильтруют и нагревают воздух, поступающий в легкие. Также в пазухах носа образуется оксид азота, который в небольших дозах вреден для бактерий. Когда мы вдыхаем воздух через нос, он нагревается, увлажняется, кондиционируется и смешивается с оксидом азота, который выполняет две важные функции: убивает опасные бактерии и действует как сосудорасширяющее средство в дыхательных путях, артериях и капиллярах.
Во-вторых, носовое дыхание обеспечивает лучший кровоток в легких. Расширение сосудов оксидом азота увеличивает площадь поверхности альвеол, которые поглощают кислород, что означает, что кислород усваивается лучше, когда мы дышим через нос.
Носовое дыхание (в отличие от дыхания через рот) повышает циркуляцию крови, благотворно влияет на уровень кислорода и углекислого газа в крови, замедляет частоту дыхания и увеличивает общий объем легких.
В-третьих, носовое дыхание помогает поддерживать температуру тела.
Через нос обеспечивается выделение около 33% выдыхаемого тепла и влаги, таким образом, поддерживается нормальная температура тела.
В-четвертых, дыхание через нос помогает улучшить функции мозга. Гипоталамус отвечает за многие функции в нашем организме, особенно те, которые мы считаем автоматическими: сердцебиение, поддержание кровяного давления, чувство жажды и голода, циклы сна и бодрствования. Гипоталамус также отвечает за выработку химических веществ, которые влияют на память и эмоции. Увеличение воздушного потока через правую ноздрю коррелирует с повышенной активностью левого полушария мозга и улучшением вербальной функции, тогда как увеличение воздушного потока через левую ноздрю связано с повышенной активностью правого полушария мозга и улучшенными пространственными характеристиками.
Дыхание через нос ограничивает потребление воздуха и заставляет замедляться сердцебиение. Правильное дыхание через нос уменьшает артериальное давление и уровень стресса у большинства людей.
В-пятых, носовое дыхание помогает во время тренировок.
Легкие извлекают кислород из воздуха, которым мы дышим, прежде всего, на выдохе. Когда мы выдыхаем через ноздри, довольно маленькие по сравнению со ртом, создается обратное давление, что приводит к замедлению движения выдыхаемого воздуха и позволяет легким поглотить большего количества кислорода. Носовое дыхание создает примерно на 50 % больше сопротивления потоку воздуха у здоровых людей, чем дыхание через рот, что приводит к увеличению поглощения кислорода на 10-20 %.
При правильном обмене кислорода и углекислого газа наша кровь поддерживает сбалансированный уровень pH. Если углекислый газ выделяется из организма слишком быстро, как при дыхании через рот, поглощение легкими кислорода уменьшается. Если вы хотите улучшить свои показатели во время тренировок, вам следует исключить гипервентиляцию, то есть дыхание через рот.
Если вы дышите через рот, вы пропускаете много важных этапов в процессе дыхания, и это может привести к различным проблемам со здоровьем, например к храпу и апноэ во сне. Дыхание через нос помогает замедлить дыхательный цикл, чтобы обеспечить надлежащее накопление СО2 и лучшее поглощение кислорода.
Также следует помнить, что слизистая оболочка, выстилающая нос, простирается до бронхов. Микробы, попадающие в слизь, секретируемую слизистой оболочкой, в большинстве своем погибают. Дыхание через рот делает нас более восприимчивыми к простуде и другим инфекциям.
Дыхание через рот также плохо влияет на легкие, сердце и другие органы и системы нашего организма. Некоторые исследования показывают, что дыхание через рот и связанная с ним гипервентиляция усугубляют астму, артериальную гипертонию, болезни сердца и другие проблемы, связанные со здоровьем.
Дыхание через рот приводит к снижению уровня углекислого газа, что замедляет деятельность мозга и рефлексы, а также может вызвать приступы головокружения, и, иногда, потери сознания. Хроническое дыхание через рот также вызывает сужение дыхательных путей.
Когда мы вдыхаем или выдыхаем через рот, дыхательные пути остаются недостаточно увлаженными, сосуды сужаются, что приводит к снижению количества кислорода, которое фактически абсорбируется через альвеолы в легких.
Дыша через рот, вы отказываете своему сердцу, мозгу и всем другим органам в оптимальном количестве кислорода. Даже если у вас нет симптомов сердечных заболеваний, у вас могут развиться аритмии и другие нарушения.
Дыхание через рот может привести к храпу или апноэ во сне.
Храп не только является серьезной проблемой для здоровья, но и социально неприемлем. Другие люди могут жаловаться на шум, который раздражает и не позволяет выспаться, находясь в одной комнате с храпящим.
Дыхание через рот приводит к сужению кровеносных сосудов.
Можно подумать, что при дыхании через рот мы вдыхаем больше воздуха, но на самом деле наше дыхание просто замедляется. При дыхании через рот наш мозг думает, что углекислый газ теряется слишком быстро, и стимулирует бокаловидные клетки, которые вырабатывают слизь, замедляют дыхание и вызывают сужение кровеносных сосудов.
Дыхание ртом лишает нас многих радостей жизни. Все эти прекрасные запахи, которыми мы наслаждаемся, влияют на наше поведение, воспоминания и многие функции вегетативной нервной системы.
Каждая ноздря функционирует независимо и синергетически в отношении фильтрации, нагревания, увлажнения, осушения и обоняния воздуха. Дыхание через рот может повлиять на внешний вид, привести к изменению прикуса, удлинению лица, и, из-за плохого качества сна, образованию мешков под глазами. Дыхание через рот также ускоряет потерю воды, увеличивая возможное обезвоживание.
Как избавиться от привычки дышать ртом?
Поскольку дыхание – это естественный процесс, то мы не задумываемся о том, как он происходит, какие механизмы в нем задействованы. Просто дышим и все. Почему же надо стремиться к правильному дыханию, рассказала врач-гигиенист отделения общественного здоровья Гомельского городского центра гигиены и эпидемиологии Алла Зинович.
Нормальное тихое дыхание осуществляется диафрагмой. Для проверки правильности своего дыхания положите руку на пупок: когда вы вдыхаете, – ваш живот должен выдаваться вперед. Если этого не происходит, значит, вы используете для дыхания верхнюю часть грудной клетки вместо диафрагмы, тогда при вдохе пупок может «вдавливаться» как после пробежки, когда вам некоторое время приходится восстанавливать дыхание. Посчитайте в спокойном состоянии, как долго вы можете обходиться без вдоха. Это время должно составлять примерно 30 секунд. А у тех, у кого проблемы с дыханием, это время составляет менее 5 секунд.
Еще один индикатор правильного дыхания – количество вдохов. Хорошо, если вы делаете от 12 до 15 вдохов в минуту, неправильно, если 20 вдохов и более. Частые вздохи и зевания – еще один показатель неправильного дыхания. Вам может казаться, что у вас сбивается дыхание и не получается набрать полные легкие воздуха. Если вы сутулитесь, сидя за компьютером, носите тесную одежду – у вас тоже проблемы с дыханием.
Диафрагмальное дыхание (дыхание животом) считается природным и врожденным. Мы это сможем увидеть, наблюдая за новорожденными: грудь у них неподвижна, при дыхании движется только живот. Диафрагмальное дыхание, также называемое брюшным дыханием, связано с использованием движений диафрагмы и брюшных мышц для достижения полного глубокого дыхания. Общая проблема, связанная с диафрагмальным дыханием, заключается в том, что большинство людей стараются делать глубокие вдохи и выдохи слишком быстро. Цель правильного брюшного дыхания – медленное заполнение легких и снижение частоты дыхательных движений. Кроме активизации парасимпатической нервной системы диафрагмальное дыхание имеет еще один плюс – оно позволяет вентилировать нижние доли легких, которые при грудном типе дыхания обычно наполняются воздухом недостаточно».
Физиология диафрагмального дыхания – при вдохе диафрагма идет вниз, организм расслабляется, легкие практически в полном объеме наполняются воздухом. Дыхание верхней и средней частью легких является неправильным, способствует гипервентиляции легких и кислородному голоданию организма. Поэтому дышать в покое нужно диафрагмой, а дыхание полной грудью допустимо только при большой физической нагрузке, такой как бег, тяжелая физическая работа. Учитывая, что сердце занимает несколько горизонтальное положение в груди и перикард (околосердечная сумка) лежит близко над диафрагмой, то при диафрагмальном вдохе, при опускании диафрагмы вниз, создаются самые оптимальные условия для работы сердца и легких
Диафрагма несет в себе массу функций, например: функция насоса для лимфоидной системы. Диафрагма отвечает за движение лимфы в организме. Также, при вдохе диафрагма, опускаясь вниз, массирует селезенку, печень, желудок и ободочную кишку, а через их движение оказывает воздействие на матку, придатки и предстательную железу, что способствует их лучшему функционированию.
Польза диафрагмального дыхания:
Происходит массаж сердца.
Происходит массаж желудочно–кишечного тракта, который способствует улучшению иммунной системы, а массаж органов брюшной полости способствует устранению и профилактики причин возникновения аденомы, простатита, импотенции у мужчин и устранению и профилактики причин возникновения фиброзоматозных, склерозоматозных изменений в матке и яичниках, фригидности, раннего климактерического синдрома у женщин.
Происходит вентиляция нижних отделов лёгких, освобождение нижних отделов лёгких от многолетних накоплений разной пыли (угольной, асбестовой, бытовой).
Наблюдается снижение артериального давления.
Для того чтобы научиться дышать правильно освойте упражнение «Диафрагмальное дыхание»: сядьте поудобнее, подберите любую удобную позу в удобном для вас месте. Дышите медленно и ритмично через нос, нижней частью грудной клетки. Это поможет вам использовать для дыхания диафрагму. Для того, чтобы у вас упражнение получилось правильно, вы можете положить одну руку на грудь, а другую на пупок. На вдохе у вас надувается живот и соответственно, рука лежащая на пупке, поднимается вверх; на выдохе — опускается вниз. При этом грудь остается неподвижной — рука на груди соответственно тоже. Сократите количество вдохов – стремитесь делать всего 8 вдохов в минуту. Сначала это может вам показаться несколько трудным, но при ежедневных тренировках, у вас все получится. Когда вы сможете это делать не напрягаясь, попробуйте так дышать все время, проверяйте время от времени, правильно ли вы теперь дышите. Другими словами диафрагмальное дыхание должно у вас войти в привычку и происходить уже непроизвольно. Вы лишь изредка будете контролировать правильность его выполнения.
Кроме выполнения расслабляющего дыхательного упражнения «Диафрагмальное дыхание», необходимо обратить внимание на следующее:
Находите время для отдыха
Очень важно в течение дня выделить хотя бы 20 минут для абсолютного расслабления – это поможет обрести контроль над дыханием. Существует много способов расслабиться, выберите тот, который не спровоцирует вдыхать вас слишком часто и глубоко.
Обратите свое внимание на осанку
Поддержание правильной осанки – путь к правильному дыханию. Если вы горбитесь или сутулитесь, то напрягаете и сдавливаете диафрагму. Укрепляйте мышцы спины старайтесь ходить прямо и сидеть ровно – это позволит диафрагме работать более эффективно.
Дышите носом
Дышите носом, а не ртом. Дыхание через нос согревает воздух до нужной температуры и увлажняет его и как следствие – позволяет дышать более расслаблено. Дыхание через нос, а не через рот – это важный фактор для того, чтобы научиться правильно дышать. Если у вас насморк и заложен нос, то во-время его лечите, не запускайте болезнь, чтобы не было осложнений типа гайморита.
Избегайте стимуляторов
Если вы привыкли перекусывать продуктами с высоким содержанием углеводов, то у вас интенсивнее происходят колебания уровня сахара в крови, что учащает процесс дыхания. Такую же реакцию вызывают и стимуляторы вроде кофеина. Углекислый газ воздействует на кровеносные сосуды, и когда они сжимаются, глюкозный обмен, а значит и колебания сахара в крови усиливается.
Не делайте глубоких вдохов
После тренировки или физической нагрузки иногда возникает желание расслабиться и сделать глубокий вдох. Постарайтесь его преодолеть. Медленные, размеренные вдохи, а не длительные и глубокие – вот что вам нужно.
Старайтесь меньше зевать
Если у вас часто возникает желание зевнуть, останавливайте себя. Пытайтесь заменить зевание глотанием, чтобы не выпускать лишний воздух. Частое першение в горле, а также раздражающий кашель могут так же служить показателем неправильного дыхания.
Несмотря на распространенное заблуждение, будто неправильное дыхание препятствует потреблению кислорода, на самом деле мы теряем углекислый газ. Если вы быстро и часто дышите, то с каждым вдохом понижается уровень углекислого газа в крови, а его недостаток нарушает естественный кислотно-щелочной баланс в организме и мешает эффективному использованию кислорода, так как при снижении концентрации углекислого газа в крови возрастает сродство кислорода с гемоглобином, что затрудняет переход кислорода в ткани организма.
Из практик оздоровительного дыхания полезно овладеть начальными навыками йоги «Туммо», это даст навык согреться при помощи дыхания. Тренироваться лучше в холодную погоду, когда шагаете по улице и чувствуете, что замерзаете. Нужно задержать дыхание после энергичного выдоха и в быстром темпе идти не дыша. Вы почувствуете, что у вас начинают согреваться пальцы рук и пальцы ног. То тепло, которое родилось в легких, начнет разливаться по организму, так вы можете повторить несколько раз, пока окончательно не согреетесь.
Физика города: чем мы дышим и опасно ли наше дыхание для окружающих
Иллюстрация: Ольга Денисова
Ежеминутно мы делаем около 14 вдохов. Это порядка 840 вдохов в час и 20 160 вдохов сутки. Но что же именно вдыхает человек, и может ли он навредит своим дыханием другим? Об этом мы спросили младшего научного сотрудника Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Анну Сильченко.
В альвеолах легких происходит газообмен: кислород из воздуха растворяется в крови, а углекислый газ, наоборот, выделяется наружу. В итоге в выдыхаемом воздухе содержится примерно 16-17% кислорода и 4% углекислого газа, а также повышается концентрация водяных паров. В проветриваемых помещениях дыхание других людей не представляет для нас опасности.
Другое дело – если вы оказались заперты в подводной лодке со сломанной системой жизнеобеспечения. В таком случае дыхание экипажа будет приводить к постепенному увеличению концентрации углекислого газа. Если воздух на 2-4% состоит из углекислого газа, человек начинает чувствовать сонливость и слабость. Опасной считается концентрация около 7-10%, при которых развиваются удушье, головная боль, происходит потеря сознания. Смертельной считается концентрация 30-35%.
А.В.Сильченко, младший научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, преподаватель образовательного центра для школьников «Improvement». В образовательном центре ведет группы по физике и математике.
Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему небоскребы не падают? Чем отличается кровь горожанина от крови жителя деревни? Выше какого этажа не стоит жить и почему?
Мы предложили ученым дать ответы на наши вопросы и разъяснить, чем опасно обилие городского освещения, как наше дыхание может навредить окружающим и из-за чего люди болеют зимой. Так появился проект «Физика города». Новые вопросы и новые ответы ищите на нашем сайте по понедельникам и четвергам.
Что вдыхаем что выдыхаем
Разбираем речевое дыхание.
Как надо дышать, чтобы хорошо звучать и не задыхаться при долгом выступлении.
Дыхание – это настолько естественный процесс, что как правило, никто не задумывается над тем, как дышит и какие процессы при этом происходят в организме. Мы дышим непроизвольно, такое дыхание называют физиологическим. Цель этого дыхания – обеспечение процессов газообмена в организме человека.
Механика естественного дыхания: вдох носом или ртом, микропауза, выдох. Вдох и выдох одинаковы по времени: короткий вдох и такой же короткий выдох.
Такой тип дыхания – поверхностный, при котором работают две трети легких. Во время физиологического дыхания плечи поднимаются вверх, диафрагма вялая, мышцы живота в процессе не участвуют, дыхание неуправляемое.
Выступление при естественном дыхании не выглядит эффектно и утвердительно. Фразы короткие и рваные, воздух добирается, накладывается волнение, учащается пульс, и спикер начинает задыхаться, в голосе появляется дрожание, теряется энергетика речи.
Для того чтобы не задыхаться при говорении, управлять голосом, его силой необходимо освоить речевое (фонационное) дыхание. Простого физиологического дыхания для этих целей будет недостаточно.
Вдох короче, выдох наоборот замедлен с большим объемом выдыхаемого воздуха, что обеспечивает сильную, ровную струю воздуха, которая проходит через голосовые связки и делает голос громким и ровным. Работает передняя стенка живота, она управляет подачей воздуха, на вдохе выдвигаясь вперед, на выдохе мышцы живота сокращаются. Диафрагма активно работает – на вдохе опускается, на выдохе поднимается. Речевой выдох в основном происходит через рот, небольшие порции воздуха выходят через носовые отверстия только при произношении некоторых звуков.
Для начала разберем дыхание как процесс газообмена между нашим телом и окружающей средой. Дыхание является основным жизненным процессом. Мы вдыхаем кислород, а выдыхаем углекислый газ. Первый необходим клеткам нашего тела для постоянно идущего процесса окисления, в результате чего освобождается энергия. А углекислый газ образуется в результате окисления, будучи конечным продуктом обмена веществ.
Полость носа, гортань, трахея и бронхи – это дыхательные пути, в которых воздух согревается, увлажняется и очищается. Легкие – это дыхательная часть, где и происходит газообмен: из альвеол легких в кровь легочных капилляров поступает кислород, из крови в альвеолы – углекислый газ.
В дыхательную систему входят также грудная клетка и дыхательные мышцы (диафрагма, межреберные мышцы, мышцы брюшного пресса), которые призваны растягивать легкие и изменять давление в плевральной области во время фаз вдоха и выдоха.
Звук нашего голоса зарождается в среднем отделе гортани.
Из полости носа воздух попадает в носоглотку, потом в ротовую и гортанную часть глотки.
Если вы прикоснетесь к передней части шеи, то обнаружите на ней небольшое возвышение на уровне IV–VI шейных позвонков – это гортань. Она соединена с подъязычной костью, единственной костью в организме, которая крепится напрямую к мышцам, а не к другим костям. Когда мы говорим или поем, гортань смещается, следуя за подъязычной костью.
За гортанью располагается глотка, а внизу гортань переходит в дыхательное горло – трахею.
На боковых стенках среднего отдела находятся две пары складок – верхние преддверные складки (их называют ложными связками, именно с помощью ложных связок некоторые рок-музыканты добавляют хрип к своему голосу) и нижние складки, две симметрично расположенные складки слизистой оболочки гортани, которые мы привыкли называть голосовыми связками. Именно они служат нам для воспроизведения звуков. Из-за особого мышечного строения голосовые складки очень эластичны и могут совершать колебания как всей своей массой, так и различными частями.
Промежуток между голосовыми складками называется голосовой щелью.
На выдохе, под воздействием мышц гортани, в процессе изменения положения хрящей натяжение связок и ширина голосовой щели меняются, воздух колеблет голосовые связки, в результате чего и рождается звук.
При говорении или пении мышцы гортани изменяют положение хрящей гортани, в результате меняется просвет голосовой щели и натяжение связок. Чем сильнее натянуты складки, тем выше звук голоса.
У каждого из нас размеры голосовых связок отличаются. У людей с более длинными и толстыми складками голос низкий, с короткими и тонкими – более высокий.
Легкие – это парные органы, которые располагаются в грудной полости, они обеспечивают процесс дыхания. Имеют форму полуконусов, своим основанием прилегают к диафрагме.
Диафрагма – это куполообразная мышца, отделяющая грудную полость от брюшной, служащая для расширения легких; ее функция – создание отрицательного давления в грудной полости и положительного давления в брюшной. При вдохе купол диафрагмы опускается, сглаживая купол и увеличивая объем легких. При выдохе диафрагма расслабляется, объем грудной клетки уменьшается, легкие сжимаются, давление в них становится выше атмосферного и воздух вытесняется из легких. Диафрагма – это главная дыхательная мышца.
Подобно мехам гармони, баяна или аккордеона легкие направляют воздух в голосовые складки, от чего мы и получаем основной звук голоса.
Типы дыхания
Физиология дыхания человека
Атмосфера Земли состоит на 99,9% из воздуха, водяного пара, природных (действие вулканов) и промышленных газов, твердых частиц. В результате природных факторов Земли и процессов жизнедеятельности человека, состав атмосферы в том или ином регионе планеты может подвергаться незначительным изменениям. Одной из главных составных частей атмосферы является воздух. Воздух представляет собой смесь газов, основными компонентами которого являются: Азот (N2) – 78%; Кислород (О2) – 21%; Углекислый газ (СО2) – 0,03%; Инертные газы и другие вещества – до 1%. В воздухе также присутствуют в незначительном количестве водород, оксид азота, озон, сероводород, водяной пар, инертные газы: аргон, неон, гелий, аргон, криптон, ксенон, радон, а также пыль и микроорганизмы.
Общая информация о физиологии дыхания человека
Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система человека.
Транспорт газов и других необходимых организму веществ обеспечивается с помощью кровеносной системы.
Обмен О2 и CO2 между организмом и окружающей средой осуществляется благодаря ряду последовательных процессов:
Легочная вентиляция – обмен газами между окружающей средой и легкими.
Легочное дыхание – обмен газами между альвеолами легких и кровью.
Внутреннее (тканевое) дыхание – обмен газами между кровью и тканями тела.
Дыхательная система – совокупность органов и тканей, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. Дыхательная система состоит из воздухоносных путей и собственно легких.
Воздухоносные пути включают в себя:
Воздух вдыхает человек, он попадает в нос и носовую полость. В носовой полости находятся обонятельные рецепторы, с помощью которых мы различаем запахи. Также в носовой полости есть волосы, предназначенное для задержки частиц пыли, поступающего вместе с воздухом из атмосферы.
Воздух, проходя через нос и носовую полость попадает в носоглотку. Носоглотка покрыта слизистой оболочкой, обогащенной кровеносными сосудами, благодаря чему осуществляется нагрев и увлажнение воздуха.
Трахея начинается у нижнего конца гортани и спускается в грудную полость где делится на левую и правую бронхи. Входя в легкие бронхи постепенно делятся на все более мелкие трубки – бронхиолы, маленькие из которых и является последним элементом воздухоносных путей.
Наименьший структурный элемент легкого – долька, которая состоит из конечной бронхиолы и альвеолярного мешочка. Стенки легочной бронхиолы и альвеолярного мешочка образуют альвеолы.
Легкие (легочные дольки) состоят: конечные бронхиолы; альвеолярные мешочки; легочные артерии; капилляры; вены легочного круга кровообращения.
Воздух, проходя через бронхи и бронхиолы, заполняет большое количество альвеол – легочных пузырьков, в которых осуществляется газообмен между кровью и альвеолярным воздухом. Стенки альвеол состоят из тонкой пленки, которая вмещает большое количество эластичных волокон.
Процесс газообмена при дыхании
Сущность процесса газообмена заключается в переходе кислорода из альвеолярного воздуха в венозную кровь, которая циркулирует по легочных капиллярах (поглощение кислорода), и в переходе углекислого газа из венозной крови в альвеолярный воздух (выделение углекислого газа).
Этот обмен проходит через тонкие стенки легочных капилляров по законам диффузии, вследствие разности парциальных давлений газов в альвеолах и крови.
Обогащенная кислородом кровь из легких разносится по всей кровеносной системе, отдавая для обогащения тканям кислород и забирая от них углекислый газ. Кислород, поступающий в кровь, доставляется во все клетки организма. В клетках происходят важные для жизни окислительные процессы. Отдавая кислород клеткам, кровь захватывает углекислоту и доставляет их в альвеолы. Этот процесс и является внутренним, или тканевым дыханием.
Основные параметры процесса дыхания
Основным параметрами, характеризующими процесс дыхания человека, являются:
жизненная емкость легких;
мертвое пространство органов дыхания;
доза потребления кислорода.
Жизненная емкость легких – это максимальное количество воздуха (л), которую может вдохнуть человек после максимально глубокого выдоха. Этот показатель измеряется прибором, который называется спирометр. Нормальная жизненная емкость легких взрослого человека – примерно 3,5 л.
У тренированного человека, занимающегося спортом, жизненная емкость легких составляет 4,7-5 л.
Общий объем легких человека состоит из жизненной емкости и остаточного объема. Остаточный объем, это количество воздуха, который всегда остается в легких человека после максимального выдоха. Этот объем составляет 1,5 л и его человек никогда не может удалить из органов дыхания.
Как видно из диаграммы, после спокойного вдоха в легких человека находится 3,5 л воздуха, а после спокойного выдоха остается только 3 л воздуха. Таким образом, при дыхании в спокойном состоянии человек использует при каждом вдохе только 0,5 л воздуха, называется дыхательным.
После спокойного вдоха, при желании, человек может продлить вдох и дополнительно вдохнуть еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется дополнительным. После спокойного выдоха человек также может дополнительно выдохнуть из легких еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется запасным или резервным.
Таким образом, жизненная емкость легких состоит из суммы дыхательного, дополнительного и запасного объемов воздуха.
При конструировании изолирующих аппаратов с замкнутым циклом дыхания, в которых используются емкости для приготовления и хранения дыхательной смеси (дыхательные мешки), необходимо учитывать, что их объем должен быть не менее максимальную жизненную емкость легких человека. Поэтому в современных изолирующих аппаратах используются дыхательные мешки, которые имеют объем 4,5-5 л, из расчета, что в них могут работать хорошо физически развитые люди.
Во время выдоха не весь выдыхаемый воздух выходит из организма человека в окружающею среду. Часть воздуха остается в носовой полости, гортани, трахее и бронхах. Эта часть воздуха не участвует в процессе газообмена, и пространство, которое она занимает, называется мертвым пространством.
Воздух, находящийся в мертвом пространстве, содержит малую концентрацию кислорода и насыщенный углекислым газом. При вдохе, воздух мертвого пространства, вместе с воздухом вдыхаемого, попадает в легкие человека, вредно влияет на процесс дыхания. Поэтому мертвое пространство еще иногда называют вредным пространством. Объем мертвого пространства у взрослого человека составляет примерно 140 мл.
Каждый изолирующий аппарат также имеет своё мертвое пространство, которое в общем прилагается к мертвому пространству органов дыхания человека. Мертвое пространство изолирующих аппаратов содержат маска и дыхательные шланги. Пространство между маской и лицом спасателя (органов дыхания) называется подмасочным пространством, оно также является мертвым пространством.
Легочная вентиляция (л/мин.) – Количество воздуха, вдыхаемого человеком за одну минуту.
Частота дыхания – это количество циклов (вдох-выдох), происходящих за одну минуту. Частота дыхания является не постоянной величиной и зависит от многих факторов.
Частота дыхания в зависимости от возраста человека
В зависимости от возраста человека, частота дыхания меняется и составляет:
у только что родившихся – 60 вдохов / мин.
у годовалых младенцев – 50 вдохов / мин.
у пятилетних детей – 25 вдохов / мин.
у 15–летних подростков – 12-18 вдохов / мин.
С возрастом человека, частота дыхания значительно не изменяется. Однако следует отметить, что у физически хорошо развитого человека частота дыхания уменьшается до 6-8 вдохов / мин.
При выполнении работы с физической нагрузкой, ускоряются физико-химические процессы в организме человека и возрастает потребность в большем количестве кислорода. Согласно этому, увеличивается частота дыхания, при значительной нагрузке может достигать 40 вдохов в минуту.
Однако следует помнить, что полностью используется жизненный объем легких только при частоте дыхания 15-20 вдохов / мин. При увеличении частоты дыхания возможность использования полной емкости легких уменьшается. Дыхание становится поверхностным.
При частоте дыхания 30 вдохов / мин., Емкость легких используется только на 2/3, а при 60 вдохов / мин. всего лишь на 1/4. Количество кислорода, поглощаемого человеком из воздуха при дыхании в единицу времени, называется дозой потребления кислорода. Доза потребления кислорода человеком, величина не постоянная и зависит от частоты дыхания и легочной вентиляции.
При увеличении физической нагрузки на организм человека, увеличивается частота дыхания и легочная вентиляция. Соответственно, растет доза потребления кислорода и увеличивается концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Интересным свойством организма является то, что при вдыхании воздуха через нос в организм попадает на 25% больше кислорода, чем при вдыхании через рот.