Дихання. Гіпоксія

Відео: Легкий спосіб зігрітися диханням

Дихання - комплекс фізіологічних процесів, здійснюваний дихальним апаратом і системою кровообігу, що забезпечує живлення тканин організму киснем і виведення з них вуглекислого газу.

Дихальний апарат людини складається з легких, що знаходяться в порожнині грудної клітини повітроносних шляхів - порожнину носа, носоглотка, глотка, трахея, бронхі- грудної клітини і дихальної мускулатури. Трахея в нижній своїй частині ділиться на два бронха, кожен з яких входячи в легені, древовидно розгалужується. Кінцеві найдрібніші розгалуження бронхів (бронхіоли) переходять в закриті альвеолярні ходи, в стінках яких є велика кількість кулястих випинань легеневих пухирців (альвеол). Кожна альвеола оточена густою мережею кровоносних капілярів. Загальна поверхня всіх легеневих пухирців дуже велика, вона в 50 разів перевищує поверхню шкіри людини і становить понад 100 м2.

Обмін повітря в легенях відбувається в результаті дихальних рухів грудної клітки. При розширенні порожнини грудної клітки, яке супроводжується зниженням в ній тиску, в легені засмоктується порція повітря, відбувається вдих. Потім порожнину грудної клітини зменшується, і повітря з легенів виштовхується, відбувається видих. Розширення порожнини грудної клітки здійснюється в результаті діяльності дихальної мускулатури. У спокої при вдиху розширюється спеціальна дихальний м`яз - діафрагма і зовнішні міжреберні м`язи-при інтенсивній фізичній роботі включаються зубчасті, сходові, грудино-ключично-соскоподібного і інші м`язи. Видих в спокої проводиться пасивно, при розслабленні м`язів, що здійснюють вдих, грудна клітка під впливом сили тяжіння і атмосферного тиску зменшується.

При інтенсивної фізичної роботі в видиху беруть участь м`язи черевного преса, внутрішні міжреберні, зубчасті та інші м`язи. Систематичні заняття фізичними вправами і спортом зміцнюють дихальну мускулатуру і сприяють збільшенню обсягу і рухливості (екскурсії) грудної клітини.

Розрізняють: зовнішнє дихання, при якому кисень з атмосферного повітря переходить в кров, а вуглекислий газ із крові - в атмосферне повітря-тканинне дихання - споживання клітинами кисню і виділення ними вуглекислоти як результату біохімічних реакцій, пов`язаних з утворенням енергії для забезпечення процесу життєдіяльності.

Зовнішнє дихання здійснюється в альвеолах легенів. Тут через напівпроникні стінки альвеол і капілярів (сумарною товщиною не більше 4 мк.) Відбувається перехід кисню з повітря, що заповнює порожнини альвеол (альвеолярний повітря), в кров`яне русло капілярів, а вуглекислого газу з крові в порожнину альвеол. Молекули кисню і вуглекислого газу здійснюють цей перехід за соті частки секунди.

Після перенесення кисню кров`ю до тканин здійснюється тканинне дихання. Кисень переходить з крові в міжтканинна рідина і звідти в клітини тканин, де використовується для забезпечення процесів обміну речовин. Вуглекислий газ, інтенсивно утворюється в клітинах, переходить в міжтканинна рідина і потім в кров. За допомогою крові він транспортується до легким, з яких виводиться з організму.

Перехід кисню і вуглекислого газу через напівпроникні стінки альвеол, капілярів і оболонок еритроцитів і клітин тканин відбувається шляхом дифузії (переходу) і обумовлений різницею парціального тиску кожного з цих газів.



Витрати енергії на фізичну роботу забезпечуються біохімічними процесами, що відбуваються в м`язах в результаті окислювальних реакцій, для яких постійно необхідний кисень.

Частота дихання. Середня частота дихання у спокої становить 16-20 циклів в хвилину. Один цикл складається з вдиху, видиху і дихальної паузи. У жінок частота дихання на 1-2 циклу більше. У спортсменів у спокої частота дихання знижується до 8-12 циклів в хвилину за рахунок збільшення глибини дихання, дихального обсягу. При фізичній роботі частота дихання збільшується, наприклад, у лижників і бігунів - до 20 - 28, у плавців - до 36 - 45 циклів на хвилину. У спортивній практиці спостерігаються випадки почастішання дихання до 75 циклів на хвилину.

Дихальний обсяг - кількість повітря, що проходить через легені при одному дихальному циклі. У спокої дихальний обсяг знаходиться в межах 350-800 мл. Величина дихального обсягу залежить від ступеня тренованості людини до фізичних навантажень. При інтенсивної фізичної роботі дихальний обсяг може збільшуватися до 2,5 л. и більше.

Життєва ємність легенів (ЖЕЛ) - максимальна кількість повітря, яке може видихнути людина після максимального вдиху. Середні величини ЖЕЛ становлять у чоловіків 3800-4200 мл, у жінки 3000 - 3500 мл. Величина ЖЕЛ залежить від віку, ваги, зросту, статі, стану тренованості людини і від інших факторів. У людей з недостатнім фізичним розвитком і мають захворювання ця величина менше средней- у людей, які займаються фізичною культурою, вона вище, а у спортсменів вона може досягати 7000 мл. і більше у чоловіків, 8000 мл. і більше у жінок.

Кисневий запит - кількість кисню, необхідне організму в 1 хвилину для окисних процесів в спокої і для забезпечення роботи різної інтенсивності. Кисневий запит відповідає величині витрати енергії на виконувану роботу. У спокої для забезпечення процесів життєдіяльності організму потрібно 250-300 мл. кисню. При інтенсивної фізичної роботі кисневий запит може збільшуватися в 20 і більше разів. Наприклад, при бігу на 5 км. Величина кисневого запиту у спортсменів досягає 5-6 л.

Кисневий борг - кількість кисню, необхідне для окислення продуктів при обміні речовин, що накопичилися при фізичній роботі. При тривалій інтенсивній роботі виникає сумарний кисневий борг, який ліквідується після закінчення роботи. Величина максимально можливого сумарного кисневого боргу має межу (стелю). У нетренованих людей він знаходиться в межах 10 л. у тренованих може досягати 20 л. и більше.

Кисневий борг виникає в тому випадку, коли кисневий запит людини вище стелі споживання кисню. Наприклад, при бігу на 5000метров кисневий запит у спортсмена при пробігу цій дистанції за 14 хвилин дорівнює 7 л. в хвилину, а стеля споживання у даного спортсмена - 5,3 л. отже, в організмі кожної хвилини виникає киснева недостатність рівний 1,7 л.

Коли в клітини тканин надходить менше кисню, ніж потрібно для повного забезпечення потреби в енергії, настає кисневе голодування, або гіпоксія. Гіпоксія може наступати з різних причин. Зовнішніми причинами можуть бути забруднення повітря, підйом на висоту (в гори, політ на літаку) і ін. У цих випадках падає парціальний тиск кисню в атмосферному і альвеолярному повітрі і знижується кількість кисню, що надходить в кров для доставки до тканин. Якщо на рівні моря парціальний тиск кисню в атмосферному повітрі одно 159 мм рт. ст., то на висоті 3000 м. воно знижується до 110 мм, а на висоті 5000 пекло. - до 75-80 мм рт. ст.

Внутрішні причини гіпоксії залежать від стану дихального апарату і серцево-судинної системи організму людини, проникності стінок альвеол і капілярів, кількості еритроцитів в крові і процентного вмісту в них гемоглобіну, від ступеня проникності оболонок клітин тканин і їх здатності засвоювати доставляється кисень. Гіпоксія через внутрішні причини виникає при гіподинамії і розумовій перевтомі, а також при різних болезнях- при цьому вона пов`язана з порушенням процесів дихання, зниженням доставки кисню до тканин і з недостатнім засвоєнням кисню в різних органах і тканинах. Гіпоксія тканин, що виникає від подібних причин, порушує біохімічні реакції обміну речовин і інші процеси, що може послужити причиною багатьох хвороб.

При інтенсивній м`язовій роботі настає рухова гіпоксія. Щоб якомога повніше забезпечити себе киснем в умовах гіпоксії, організм мобілізує потужні компенсаторні фізіологічні механізми. Вони працюють на різних ділянках, по яких кисень випливає з навколишньої атмосфери в клітини тканин. Наприклад, при підйомі в гори збільшуються частота і глибина дихання, кількість еритроцитів у крові, відсоток вмісту в них гемоглобіну, частішає робота серця. Якщо при цьому виконувати фізичні вправи, то підвищене споживання кисню м`язами і внутрішніми органами викликає додаткову тренування фізіологічних механізмів, що забезпечують кисневий обмін і стійкість до нестачі кисню. Подібне поєднання може бути широко використано для поліпшення функцій різних органів і тканин у осіб різного віку, а також для підвищення рівня тренованості спортсменів.

Збільшений потік крові, відповідної збільшеним, енергетичним витратам, є обов`язковою умовою рухової роботи будь-яких органів. Якщо кровообіг будь-якого органу буде порушено, то цей орган вже не зможе в повній мірі виконувати свою функцію. Протікає до тканин артеріальна кров віддає клітинам не весь міститься в ній кисень. Якщо в спокої в артеріальній крові є на кожні 100 мл крові 18-20 мл кисню, то в відтікає від тканин венозної крові його величина 12-14 мл. Різниця кількості кисню в артеріальній і венозній крові називається артеріального венозної різницею по кисню (АВРО2). У спокої вона знаходиться в межах 6 мл кисню на 100 мл крові. При м`язовій роботі тканини засвоюють з артеріальної крові значно більше кисню, і АВРО2 може досягати 15-17мл на 100 мл крові.

Здорова тканина характеризується дивно точною відповідністю судинної реакції функціонального стану тканини, її кисневого запиту. Так, при граничних навантаженнях кількість протікає через тканину крові збільшується в 10 разів.

Велику роль в регуляції кисневого обміну як в органах і тканинах, так і в організмі в цілому має вуглекислота. Між концентрацією в крові вуглекислого газу і доставкою кисню тканинам існують суворо визначені співвідношення. Зміна вмісту вуглекислого газу в крові впливає на центральні і периферичні регуляторні механізми, що забезпечують поліпшення постачання організму киснем, і є потужним регулятором в боротьбі з гіпоксією.

Систематична тренування засобами фізичної культури і спорту не тільки стимулює розвиток серцево-судинної і дихальної систем, а й сприяє значному підвищенню рівня споживання кисню організмом в цілому. У цьому полягає фундамент активності, здоров`я і стійкості до дій несприятливих факторів зовнішнього і внутрішнього середовища.lt; lt; ПопереднєНаступна gt; gt;

Увага, тільки СЬОГОДНІ!