§ 4. Механізм дихання

Процес дихання складається з двох фаз — вдиху і видиху.

Вдих. Вдих зумовлюється розширенням грудної порожнини внаслідок скорочення зовнішніх міжреберних м’язів та м’язів діафрагми. Відбувається це так. Коли скорочуються зовнішні міжреберні м’язи, то ребра по­вертаються і піднімаються, розходячись в обидва боки і заносячи свої пе­редні кінці разом з грудниною трохи вперед. Внаслідок цього об’єм грудної порожнини збільшується в передньозадньому і бічному напрямах. Одно­часно з зовнішніми міжреберними м’язами скорочуються і м’язи діафрагми, купол її, звернений у грудну порожнину, опускається і стає більш плоским, від чого збільшується розмір грудної порожнини у вертикальному напрямі. Опускаючись, діафрагма тисне на органи черевної порожнини, відтісняє їх вниз і вперед, що спричиняє випинання стінки черевної порожнини. Тому при диханні черевна стінка ритмічно випинається.

Між грудною стінкою і поверхнею легень (між парієтальним і вісце­ральним листками плеври) лежить плевральна щілина з негативним тиском. Плевральна щілина закрита герметичне, тому при розширенні грудної клітки слідом за її стінками ідуть і легені, які, завдяки еластичності їх тканини, легко розтягуються. В розтягнутих легенях тиск повітря падає нижче від атмосферного. Грудна порожнина герметичне закрита і з навко­лишнім середовищем сполучається тільки через дихальні шляхи. Тому при наявності різниці тиску між атмосферним і легеневим повітрям зовнішнє повітря заходить у легені, тобто відбувається вдих.

Таким чином, вдих — процес активний: він є наслідком скорочення дихальних м’язів.

Видих. На відміну від вдиху, звичайний видих — пасивний процес: він відбувається внаслідок зменшення об’єму грудної порожнини після розслаблення м’язів, що скоротились під час вдиху. При звичайному видиху м’язи, які забезпечили вдих, розслаблюються. Внаслідок розслаблення зовнішніх міжреберних м’язів ребра опускаються, що викликає зменшення об’єму грудної порожнини в передньо-задньому і бічному напрямах. Коли розслаблюються м’язи діафрагми, купол її під тиском черевних органів піднімається і стає опукліше, що зменшує грудну порожнину у вертикаль­ному напрямі. Зменшення розмірів грудної порожнини приводить до зменшення об’єму легень, до збільшення тиску в легенях, внаслідок чого частина повітря виходить з легень назовні, поки тиск повітря в легенях не зрівняється з атмосферним.

Глибокий вдих і глибокий видих. Під час глибокого .вдиху грудна кліт­ка розширюється більше, ніж при спокійному. Це зумовлюється тим, що під час сильного вдиху, крім зовнішніх міжреберних м’язів і м’язів діа­фрагми, скорочуються ще й грудинно-ключично-соскові, драбинчасті, зуб­часті та інші м’язи шиї і грудей, які сприяють підняттю грудної клітки. Під час глибокого видиху скорочуються внутрішні міжреберні м’язи, а також м’язи черевного пресу та деякі інші. При цьому черевна стінка ско­рочується, тисне на черевні органи, які в свою чергу тиснуть на діафрагму і сприяють її випинанню в грудну порожнину. Цим зменшується об’єм грудної порожнини у вертикальному напрямі.

Таким чином, глибокий вдих відрізняється від спокійного лише кіль­кістю м’язів, що скорочуються. Глибокий видих відрізняється від спокійного тим, що він є активним, а не пасивним актом.

Типи дихання. Розрізняють грудний, діафрагмальний (або черевний) і мішаний типи дихання. Тип дихання залежить від того, які м’язи переваж­но беруть участь у диханні.

Тип дихання в процесі розвитку дитячого організму поступово змі­нюється. В новонароджених хлопчиків і дівчаток тип дихання черевний (діафрагмальний). Це зв’язано з тим, що грудна клітка новонароджених дітей весь час перебуває в положенні вдиху, ребра розміщені майже пер­пендикулярно до хребта і збільшення об’єму грудної клітки за рахунок підняття ребер майже неможливе. В перші місяці життя передньо-задній і поперечний діаметр грудної клітки майже однакові. В міру росту дитини передньо-задній діаметр грудної клітки зменшується, а поперечний — збіль­шується. Таким чином, поперечний переріз грудної клітки з майже круг­лого у новонародженої дитини з вікон стає овальним. Поступово на пер­шому році життя дитини передні кінці ребер разом з грудниною опуска­ються, тобто грудна клітка із положення вдиху переходить у положення видиху, і тим самим створюється можливість для переходу до грудного (реберного) типу дихання. На початку другого року життя, у зв’язку з переходом дитини з горизонтального у вертикальне положення, тип дихання стає мішаним (грудочеревним).

З 3-х до 7-річного віку дедалі чіткіше виступає грудний тип дихання, а в 7—14 років починають позначатись статеві відміни: у хлопчиків пере­важає черевний тип, а в дівчаток — грудний тип дихання.

У дорослих чоловіків переважає черевний тип дихання, а в жінок — грудний. Проте тип дихання може змінюватись залежно від умов. Так, у жінок, які займаються фізичною працею, грудний тип дихання замінює­ться мішаним або навіть черевним.