Дыхание: физиология, регуляция, возможности задержки
Здесь речь пойдет в внешнем дыхании человека – тех самых вдохах и выдохах, которые все мы делаем, и которые могут быть в зоне нашего внимания и определенного контроля. Как же мы дышим, и что из этого следует?
Фазы вдоха и выдоха
Дыхание, как известно, – это рефлекторный автоматический процесс, регулируемый центральной нервной системой. Во время фазы вдоха происходит сокращение:
- диафрагмы, которая прогибается вниз, оказывает давление на органы, находящиеся в брюшной полости, и тем самым делает больше объем грудины;
- межреберных мышц, вследствие которого раздвигаются ребра, а грудная полость расширяется дальше.
Когда вдох производится в стандартных естественных условиях, на этой фазе внутриальвеолярное давление оказывается ниже атмосферного приблизительно на 3 миллиметра р.с., и, благодаря такому расхождению, воздух свободно направляется в дыхательные пути, а сама система обретает равновесие.
Что касается выдоха, это уже обратный процесс, сопровождающийся увеличением внутриальвеолярного и, соответственно, выводом вовне отработанного воздуха.
Дыхательные центры
За регулирование автоматизма дыхания отвечают две группы клеток ЦНС – дыхательные центры, находящиеся:
- в заднем отделе головного мозге, а вернее, в бульбарной его зоне;
- в варолиевом мосте.
Бульбарный центр тоже имеет свое разделение на инспираторный и экспираторный, которые, соответственно, отвечают за осуществление вдоха или выдоха. На оба эти центра воздействуют химические импульсы, связанные с концентрацией углекислого газа в крови. Именно здесь устанавливается ритм дыхания, и не удивительно, что этот центр, будучи чувствительным к увеличению количества углекислого газа, тут же реагирует ускорением дыхания.
Что касается варолиева моста, в нем можно обнаружить апнеустический и пневмотаксический центры, которые особо важны при осознанной остановке дыхания. Первый из них является своеобразной стартовой точкой импульса вдоха, а во втором формируются тормозящие сигналы, балансирующие систему
Главная функция всей этой системы – поддерживать на достаточном для обеспечения жизнедеятельности уровне содержание углекислого газа и кислорода, и, если при регуляции дыхания изменяется парциальное давление этих жизненно важных газов претерпевает изменения, это сказывается как на частоте и глубине дыхания, так и на состоянии организма в целом.
Безусловно, на дыхательном процессе больше сказывается именно концентрация углекислого газа, поскольку за любым ее изменением сразу же следует реакция дыхательных центров. Стимулируются бульбарные рецепторы, далее раздражаются один или оба центра варолиева моста, а они уже подают импульс в какой-то из бульбарных центров. Задержка дыхания может быть даже полезна для организма, но ровно до момента, пока следствием увеличения углекислого газа в крови не станут выраженные сокращения мышц диафрагмы. Это означает, что предел задержки дыхания достигнут.
