Дыхание в йоге: как и какие мышцы работают

Визуализация при интерстициальной болезни легких

а) Рентгенография органов грудной клетки:
• Визуализация и оценка ограничены пространственным разрешением и наложением паренхиматозных структур
• Полезно для отображения распространения и прогрессирования интерстициальных аномалий во времени

б) КТ с высоким разрешением:
• Общие принципы:
о Отдельные срезы, получаемы при КТ с высоким разрешением (КТВР), показывают легкое на разделенных уровнях
о КТВР с использованием нескольких датчиков позволяет провести КТВР-волюметрию всего объема легких за время одного вдоха
• Технические особенности:
о Тонкая коллимация: 1,0-1,5 мм
о Для реконструкции изображений используется алгоритм для высокого разрешения
о При полном вдохе
о Возможна визуализация в положении лежа на животе и при выдохе
• Использование КТВР:
о Большая чувствительность и специфичность по отношению к рентгенографии грудной клетки
о Демонстрирует макроскопическую анатомию легких
о Позволяет лучше охарактеризовать аномалии по сравнению с рентгенографией грудной клетки

Эволюция дыхательной системы

Всё живое на Земле существует за сёт солнечного тепла и энергии, достигающей поверхности нашей планеты. Все животные и человек приспособились добывать энергию из синтезированных растениями органических веществ. Чтобы использовать энергию Солнца, заключённую в молекулах органических веществ, её необходимо высвободить, окислив эти вещества. Чаще всего в качестве окислителя используют кислород воздуха, благо он составляет почти четверть объёма окружающей атмосферы.

Одноклеточные простейшие животные, кишечнополостные, свободноживущие плоские и круглые черви дышат всей поверхностью тела. Специальные органы дыхания — перистые жабры появляются у морских кольчатых червей и у водных членистоногих. Органами дыхания членистоногих являются трахеи, жабры, листовидные лёгкие расположенные в углублениях покрова тела. Система органов дыхания ланцетника представлена жаберными щелями, пронизывающими стенку переднего отдела кишечника — глотку. У рыб под жаберными крышками располагаются жабры, обильно пронизанными мельчайшими кровеносными сосудами. У наземных позвоночных органами дыхания являются лёгкие. Эволюция дыхания у позвоночных шла по пути увеличения площади легочных перегородок, участвующих в газообмене, совершенствования транспортных систем доставки кислорода к клеткам, расположенным внутри организма, и развития систем, обеспечивающих вентиляцию органов дыхания.

Виды вдоха

Существуют разновидности, при которых мышцы, обеспечивающие расширение и спадение грудной клетки, включаются по-разному.

1. Обычный. Здоровому человеку для втягивания воздуха в легкие достаточно диафрагмы и межреберных мышц. Рассмотрим, как они работают. Диафрагма — уникальный уплощенный мускул, который снизу крепится ножками сухожилий к верхним позвонкам поясничного отдела позвоночника. Сверху — это большое мышечное полотно, способное растягиваться и сокращаться до состояния купола. При вдохе диафрагмальный купол направляется вниз, расширяя реберные дуги, снижая давление внутри легких (в альвеолах). Межреберные мышцы помогают расшириться грудной апертуре.
2. Усиленный. Иногда приходится дышать «форсированно». Например, при занятиях спортом или в момент волнения. Часто так приходится делать людям, больным астмой. В этом случае мозг подключает «помощников». Ими могут служить, в основном, представители «вспомогательной» группы, так или иначе, прикрепленные к грудной клетке, лопаткам, черепу, плечу. За счет их совместной слаженной работы, можно количественно увеличить объем легких.

Строение легких

Это парные органы, расположенные в грудной полости. Левое легкое состоит из двух долей. Правое больше по размерам. Оно имеет три доли. Через ворота легких в них входят два бронха, которые, разветвляясь, образуют так называемое дерево. По его веткам воздух движется во время вдоха и выдоха. На мелких, респираторных бронхиолах располагаются пузырьки – альвеолы. Они собраны в ацинусы. Те, в свою очередь, формируют легочную паренхиму

Важно то, что каждый дыхательный пузырек густо оплетен капиллярной сетью малого и большого кругов кровообращения. Приносящие ветви легочных артерий, поставляющие венозную кровь из правого желудочка, транспортируют в просвет альвеолы углекислый газ

А выносящие легочные венулы забирают из альвеолярного воздуха кислород.

Артериальная кровь поступает по легочным венам в левое предсердие, а из него — в аорту. Её ветвления в виде артерий обеспечивают клетки организма необходимым для внутреннего дыхания кислородом. Именно в альвеолах кровь из венозной становится артериальной. Таким образом, газообмен в тканях и легких непосредственно осуществляется циркуляцией крови по малому и большому кругам кровообращения. Происходит это благодаря непрерывным сокращениям мышечных стенок сердечных камер.

Жизненная емкость легких для газообмена

Понятие ЖЕЛ — жизненная емкость легких, определяется как количество воздуха, которое человек способен вдохнуть при одном вдохе. Этот показатель является очень важным для правильного газообмена в организме, так как он является в своем роде мерилом правильности процесса дыхания.

Измерение ЖЕЛ производится при помощи спирометра — специального прибора. Так, показателем среднестатистического человека является 3,5 литра. Этот уровень является нормой, которая означает достаточное поступление в организм кислорода, необходимого для правильного газообмена. При этом, ЖЕЛ способна значительно отличаться у разных людей. Так, спортсмены обладают ЖЕЛ, превышающей среднестатистические показатели примерно на 30-45 процентов. Полные люди неспособны получать необходимое количество кислорода, поэтому являются более медлительными в повседневной жизни.

Большинство биохимических процессов, проходящие в теле человека, требуют кислород. Его поступление в достаточном количестве способствует правильной работе всех органов человеческого тела. Проходящие в теле процессе благодаря кислороду выделяют энергию и необходимые для поддержания работы организма вещества. При этих процессах также происходит выделение углекислого газа, избыточное количество которого в организме недопустимо. Газообмен позволяет избавиться от перенасыщения им крови и тканей.

Интересные факты об альвеолах

Каждый внутренний орган обладает рядом необычных качеств и функций, легкие не являются исключением из правила. Так, детальное исследование пузырьков позволило выявить несколько интересных фактов относительно них:

1. Площадь воздушных мешочков превышает площадь поверхности кожных покровов приблизительно в 50 раз.
2. Альвеолярные легкие — высшая форма развития организма, которая встречается у млекопитающих (созданий, вскармливающих свое потомство грудным молоком, богатым необходимыми витаминами).
3. При вдохе площадь внутренней оболочки альвеол равна 120 кв. м, а при выдохе — примерно 30 кв. м.

Приложение. Болезни дыхательных путей

Аллергены могут спровоцировать бронхиальную астму. Это воспалительное заболевание дыхательных путей, при котором возникают приступы удушья. При воспалении дыхательные пути сужаются и становятся чувствительны к возбудителям. Во время приступа астмы происходит отек слизистой и спазм гладкой мускулатуры бронхов, слизистая набухает, увеличивает выделение слизи и закупоривает просвет бронха. Воздух, поступивший в альвеолы легких во время вдоха, с трудом просачивается через суженный внутренний просвет бронхов наружу. У человека при этом возникает одышка и кашель.

При легкой форме бронхиальной астмы приступы удушья случаются редко, при тяжелой форме – несколько раз в сутки.

Астму могут вызвать различные аллергены: цветочная пыльца, комнатная или производственная пыль, домашние животные, а также разные продукты питания, лекарства и др. Приступ астмы могут спровоцировать резкое повышение температуры воздуха, возросшая физическая нагрузка и другие факторы.

В наше время существуют эффективные лекарства, которые помогают избегать приступов астмы, а также повышают сопротивляемость организма к заболеванию, при приступах которого требуется срочная медицинская помощь.

Во время приступа астмы применяют ингалятор. Действие лекарства развивается быстро: расслабляются мышцы легочных трубочек и дыхание облегчается

Часто от простуды возникает кашель – форсированный выдох. Это рефлекторная защитная реакция дыхательных путей для того, чтобы очистить дыхательные пути от излишка слизи, посторонних веществ, пыли и т. п. Таким образом организм пытается остановить продвижение возбудителей в легкие. Однако кашель может возникнуть в случае другого заболевания. Если человека мучает сильный кашель, который вызван воспалением слизистой оболочки бронхов, то у него бронхит.

Воспаление легких – это воспаление легочной ткани, вызванное бактериями, вирусами или грибами. Большинство из них попадает в нижние дыхательные пути воздушно-капельным путем при вдыхании из окружающей среды. Когда возбудители болезни достигают легких, активизируется иммунная система и возникает воспаление легочной ткани. У здорового человека дыхательные пути стерильны, так как защитные системы организма, такие как клетки иммунной системы, кашель, чихание, помогают удалить проникшие микробы из организма. Воспалению легких способствуют замерзание, вирусные инфекции верхних дыхательный путей, падение сопротивляемости организма, перенапряжение и другие ослабляющие иммунную систему факторы. Болезнь требует серьезного лечения, так как может вызвать осложнения.

Аэрогематический барьер

Поступившая во время вдоха порция воздуха попадает в альвеолы легких, которые собраны, подобно виноградным гроздям, на тончайших трубочках – бронхиолах. От кровотока их отделяет трехкомпонентная структура, толщиной 0,1-1,5 мкм, названная аэрогематическим барьером. В него входят мембраны и цитоплазма альвеолярных элементов, части эндотелия и его жидкое содержимое. Для лучшего понимания, что такое альвеола и каковы ее функции, нужно помнить, что диффузия газов в легких невозможна без таких структур, как межальвеолярные перегородки, аэрогематический барьер, а также интерстиций, который содержит фибробласты, макрофаги и лейкоциты. Важную функцию выполняют альвеолярные макрофаги, расположенные внутри альвеолярных перегородок и вблизи капилляров. Здесь они расщепляют вредные вещества и частицы, поступившие в легкие при вдохе. Макрофаги также могут фагоцитировать эритроциты, попавшие в альвеолярные пузырьки в случае, если у человека диагностируют сердечную недостаточность, отягощенную симптомами застоя крови в легких.

Пути движения воздуха в организме

Пути, по которым воздух движется в организме, называются дыхательными путями. Вдыхаемый воздух проходит через носовую полость, глотку, гортань, трахею, бронхи и наконец попадает в легкие.

Систему органов дыхания образуют носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие

Your browser does not support the video tag.

Органы дыхания

1. Дыхательные пути начинаются носовой полостью, ее задача – согреть и очистить вдыхаемый воздух. В покрывающей носовую полость слизистой оболочке множество капилляров, благодаря которым вдыхаемый воздух согревается.
2. Из носовой полости воздух попадает в глотку. Там дыхательные пути пересекаются с путем прохождения пищи, так как пища из ротовой полости движется тоже через глотку.
3. Из глотки воздух перемещается в гортань, которая образована хрящами, скрепленными между собой мышцами и связками. Они сохраняют гортань открытой, чтобы воздух мог легко проходить. Самый большой из хрящей образует у мужчин выступ на горле, известный как кадык, или адамово яблоко.В нижней части гортани расположены голосовые связки, между которыми имеется голосовая щель. Это самое узкое место гортани. Колебания голосовых связок в струе воздуха порождают звуки. Обычно мужчины обладают более низким голосом, чем женщины.
4. Из гортани вдыхаемый воздух поступает в трахею, где он продолжает согреваться.
5. Трахея разветвляется на два бронха. Один бронх направляет воздух в правое легкое, второй – в левое. Стенки трахеи и бронхов поддерживают незамкнутые хрящевые кольца.
6. Бронхи входят в оба легких и многократно разветвляются в них, превращаясь в тонкие трубочки, заканчивающиеся альвеолами, где происходит газообмен.

Слизистая оболочка носовой полости, как и слизистая трахеи и бронхов, имеет подвижные реснички из клеток эпителия. Слизистая оболочка выделяет слизь, к которой прилипают частички пыли и микробы. Многочисленные реснички выталкивают их наружу или в гортань, откуда они попадают в желудок и погибают в его кислой среде.

Приложение. Почему дети чаще страдают болезнями дыхательных путей?

Трахея взрослого человека имеет длину 10–15 см и диаметр 1,5–2,5 см. У детей дыхательные пути короче, поэтому воздух не всегда успевает достаточно прогреться и может вызвать болезненные явления в легких. Попадающие с воздухом болезнетворные микроорганизмы чаще всего поражают верхние дыхательные пути (носовую полость, глотку, гортань), вызывая их заболевания. Особенно часто ими страдают дети, так как их дыхательные пути короче, чем у взрослых.

Техника полного дыхания

Интересный факт: если объем дыхания увеличить на 10 процентов, то можно продлить жизнь до 10 лет. Для увеличения возможностей легких существует много методик. Одна из них — практика «полного дыхания», пришедшая из йоги. В ней задействуются все мышцы, обеспечивающие расширение и спадение грудной клетки.

Для этого вдох производится снизу-вверх, сначала задействуется диафрагма (надувается живот), затем — средняя часть легких (нижний отдел грудной клетки), в конце — верхние части легких (плечи идут вверх). После этого следует сделать небольшую паузу (несколько секунд). Выдох производится в обратном порядке.

С мышцами, обеспечивающими дыхание, также эффективно работать с помощью аэробных занятий (бег, велосипед, прыжки, ходьба, танцы). Все это улучшает жизненные функции легких, самочувствие, общее состояние здоровья и продлевает годы жизни.

Механизм газообмена

Он подразумевает наличие хотя бы двух веществ, чья циркуляция в организме обеспечивает метаболические процессы. Кроме вышеназванного кислорода, газообмен в легких, крови и тканях происходит с еще одним соединением – углекислым газом. Он образуется в реакциях диссимиляции. Являясь токсичным веществом обмена, он должен быть выведен из цитоплазмы клеток. Рассмотрим этот процесс подробнее.

Диоксид углерода путем диффузии проникает через клеточную мембрану в межтканевую жидкость. Из неё он поступает в капилляры крови – венулы. Далее эти сосуды сливаются, образуя нижнюю и верхнюю полые вены. Они собирают кровь, насыщенную СО_2. И направляют её в правое предсердие. При сокращении его стенок порция венозной крови поступает в правый желудочек. Отсюда начинается легочный (малый) круг кровообращения. Его задачей является насыщение крови кислородом. Венозная в легких становится артериальной. А СО₂, в свою очередь, выходит из крови и удаляется наружу через органы дыхания. Чтобы понять, как это происходит, нужно прежде всего изучить строение легких. Газообмен в легких и тканях осуществляется в особых структурах – альвеолах и их капиллярах.

Газообмен в легких

Каждый день мы вдыхаем больше 12 килограмм воздуха. В этом нам помогают легкие. Они являются самым объемным органом, способным вместить до 3 литров воздуха за один полный глубокий вдох. Газообмен в легких происходит при помощи альвеол – многочисленных пузырьков, которые переплетены с кровеносными сосудами.

Воздух попадает в них через верхние дыхательные пути, проходя трахею и бронхи. Соединенные с альвеолами капилляры забирают воздух и разносят его по кровеносной системе. В то же время они отдают альвеолам углекислый газ, который покидает организм вместе с выдохом.

Процесс обмена между альвеолами и сосудами называется двусторонней диффузией. Он происходит всего за несколько секунд и осуществляется благодаря разнице в давлении. У насыщенного кислородом атмосферного воздуха оно больше, поэтому он устремляется к капиллярам. Углекислый газ имеет меньшее давление, отчего и выталкивается в альвеолы.

Воздухоносная часть

Начинается дыхательная система носовой полостью. Она разделена на две части хрящевой перегородкой. Спереди каналы носа сообщаются с атмосферой, а сзади – с носоглоткой.

Из носа воздух попадает в ротовую, а затем в гортанную часть глотки. Здесь происходит скрещивание дыхательной и пищеварительной систем. При патологии носовых ходов, дыхание может осуществляться через рот. В этом случае воздух также будет попадать в глотку, а затем в гортань. Она располагается на уровне шестого шейного позвонка, образуя возвышение. Эта часть дыхательной системы может смещаться во время разговора.

Через верхнее отверстие гортань сообщается с глоткой, а снизу орган переходит в трахею. Она является продолжением гортани и состоит из двадцати неполных хрящевых колец. На уровне пятого грудного позвоночного сегмента трахея разделяется на пару бронхов. Они направляются к легким. Бронхи разделены на части, образуя перевернутое дерево, которое как бы проросло ветвями внутрь легких.

Дыхательную систему завершают легкие. Они расположены в грудной полости по обеим сторонам от сердца. Легкие делятся на доли, каждая из которых разделяется на сегменты. Они имеют форму неправильных конусов.

Сегменты легких разделяются на множество частей – бронхиол, на стенках которых располагаются альвеолы. Весь этот комплекс получил название альвеолярный. Именно в нем происходит газообмен.

Развитие дыхательной системы

Источником развития трахеи, бронхов и респираторного отдела легких служит материал вентральной стенки передней кишки, который является производным прехордальной пластинки. На 3-й неделе эмбриогенеза в ней появляется мешковидное выпячивание, которое в нижней части делится на два зачатка — правого и левого легких.

В развитии легкого различают три стадии. Первая стадия (железистая) охватывает период эмбриогенеза с 5-й недели до 4-го месяца. В это время зачаток легких напоминает трубчатую железу. На этой стадии формируются воздухоносные пути. Вторая — каналикулярная — стадия (4-6-й месяцы) характеризуется развитием респираторных бронхиол. Происходит это при явлениях интенсивной пролиферации капилляров. Третья стадия (альвеолярная) протекает с 6-го месяца и до рождения. На протяжении этой стадии образуются альвеолярные ходы и альвеолы. При этом имеют место тесные взаимодействия между легочными капиллярами и альвеолярным эпителием.

Развитие эпителия (прехордального по происхождению) в воздухоносных путях и в респираторном отделе сопровождается образованием нескольких клеточных дифферонов (реснитчатые эпителиоциты, бокаловидные экзокриноциты, эндокриноциты, респираторные эпителиоциты и др.), взаимодействующих между собой в процессе выполнения функций. Из мезенхимы, окружающей бронхиальное дерево, дифференцируются волокнистая соединительная ткань, гладкая мышечная ткань, гиалиновая и эластическая хрящевые ткани бронхов, а также капиллярная сеть, оплетающая альвеолы. Нервные элементы являются производными нервной трубки.

В течение всего эмбриогенеза альвеолы находятся в спавшемся состоянии. После рождения ребенка при первом вдохе происходит их наполнение воздухом, расширение и расправление.

Воздухоносные пути

Воздухопроводящую функцию выполняют следующие органы: носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи (внелегочные и внутрилегочные). В воздухоносных путях вдыхаемый воздух очищается от пыли, увлажняется, температура его приближается к температуре тела.

Полость носа

В ней различают преддверие, дыхательную и обонятельную области. Преддверие выстлано многослойным плоским ороговевающим эпителием с короткими щетинистыми волосками, очищающими воздух от пыли, который глубже становится неороговевающим, а волосы и железы исчезают. Дыхательная область выстлана слизистой оболочкой состоящей из многорядного столбчатого реснитчатого эпителия и соединительнотканной собственной пластинки. В эпителии доминируют реснитчатые эпителиоциты и бокаловидные экзокриноциты.

Реснитчатые эпителиоциты имеют на апикальной поверхности по 15-20 ресничек длиной до 7 мкм. Бокаловидные экзокриноциты вырабатывают слизь. Слизистыи секрет выделяют также железы, которые открываются на поверхности эпителия. На увлажненной слизью поверхности эпителия оседают и прилипают частицы пыли и микроорганизмы. Благодаря биениям ресничек мерцательного эпителия, они удаляются из воздухоносных путей (мукоцилиарный механизм очищения воздуха). Собственная пластинка слизистой оболочки носовой полости богата спле-тениями кровеносных сосудов, участвующими в согревании вдыхаемого воздуха.

В придаточных пазухах (гайморовых, лобных) эпителий имеет строение, сходное с эпителием дыхательной части носовой полости. Многорядный реснитчатый эпителий в пазухах менее высокий и содержит меньшее количество бокаловидных клеток.

— Также рекомендуем «Гортань. Слизистая гортани. Стенки гортани. Трахея. Стенки трахеи. Слизистая трахеи.»

1. Желчевыводящие пути и желчный пузырь. Строение желчного пузыря.2. Сердечно-сосудистый комплекс органов. Артерии. Виды и строение артерий.3. Сосуды микроциркуляторного русла. Артериолы. Прекапилляры. Посткапилляры. Венулы.4. Вены. Строение вен. Стенки и структура вен.5. Лимфатические сосуды. Строение лимфатических сосудов. Стенки лимфатических сосудов.6. Сердце. Эндокард. Миокард. Строение сердца.7. Дыхательный комплекс органов. Развитие дыхательной системы.8. Гортань. Слизистая гортани. Стенки гортани. Трахея. Стенки трахеи. Слизистая трахеи.9. Легкие. Внутрилегочные бронхи. Строение внутрилегочных бронхов.10. Респираторный отдел легких. Строение респираторного отдела легких.

Строение и функции органов дыхания

Необходимым условием жизнедеятельности организма является постоянный газообмен между организмом и окружающей средой. Органы, по которым циркулируют вдыхаемый и выдыхаемый воздух, объединяются в дыхательный аппарат. Систему органов дыхания образуют носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и лёгкие. Большинство из них представляют собой воздухоносные пути и служат для проведения воздуха в лёгкие. В лёгких и происходят процессы газообмена. При дыхании организм получает из воздуха кислород, который разносится кровью по всему телу. Кислород участвует в сложных окислительных процессах органических веществ, при котором освобождается необходимая организму энергия. Конечные продукты распада — углекислота и частично вода — выводятся из организма в окружающую среду через органы дыхания.

Функции дыхательной системы

• Обеспечение клеток организма кислородом О₂.
• Удаление из организма углекислого газа СО₂, а также некоторых конечных продуктов обмена веществ (паров воды, аммиака, сероводорода).

Особенности

Газообмен является одной из важнейших функций любого живого организма. Он осуществляется при помощи дыхания и кровообращения, способствуя освобождению энергии и обмену веществ. Особенности газообмена заключаются в том, что он не всегда протекает одинаково.

В первую очередь он невозможен без дыхания, его остановка в течение 4 минут способна привести к нарушениям работы клеток мозга. В результате этого организм умирает. Существует множество заболеваний, при которых наблюдается нарушение газообмена. Ткани не получают достаточно кислорода, что замедляет их развитие и функции.

Неравномерность газообмена наблюдается и у здоровых людей. Он значительно увеличивается при усиленной работе мышц. Буквально за шесть минут он достигает предельной мощности и придерживается её. Однако при усилении нагрузки количество кислорода может начать увеличиваться, что также неприятно скажется на самочувствии организма.