Процесс дыхания — это механический акт, который происходит благодаря изменению объема грудной полости и разнице давления между легкими и внешней средой. Сами легкие не имеют мышечной ткани и не могут расширяться самостоятельно; они следуют за движениями грудной клетки. Механизм вдоха (активный процесс) Вдох происходит за счет сокращения дыхательных мышц:
- Диафрагма: Эта главная дыхательная мышца сокращается и опускается, увеличивая вертикальный объем грудной полости.
- Наружные межреберные мышцы: Они сокращаются, поднимая ребра вверх и раздвигая их в стороны, что расширяет грудную клетку.
- Результат: Когда объем грудной клетки увеличивается, давление в плевральной полости (между легкими и стенкой груди) падает ниже атмосферного. Вследствие этого легкие растягиваются, давление внутри них падает, и наружный воздух «всасывается» внутрь через дыхательные пути.
Механизм выдоха (пассивный процесс) При обычном спокойном дыхании выдох происходит без активного участия мышц:
- Расслабление: Дыхательные мышцы расслабляются, диафрагма под действием органов брюшной полости поднимается вверх, а ребра опускаются под собственным весом.
- Эластичность: Легкие обладают естественной эластичностью — они стремятся сжаться, подобно растянутой резиновой ленте.
- Результат: Объем грудной полости уменьшается, давление внутри легких становится выше атмосферного, и воздух выталкивается наружу.
Форсированное (усиленное) дыхание Если человеку нужно дышать чаще или глубже (например, при беге или стрессе), в процесс включаются дополнительные мышцы:
- При вдохе: Работают мышцы шеи (лестничные), груди и спины.
- При выдохе: Процесс становится активным. Сокращаются внутренние межреберные мышцы и мышцы брюшного пресса, которые с силой выталкивают воздух из легких.
Всю работу координирует дыхательный центр в головном мозге, который реагирует на уровень углекислого газа в крови. Хотите узнать подробнее о том, как происходит газообмен в альвеолах после того, как воздух попал в легкие?