Функції дихання, вивчення рухів діафрагми

Дихальний акт складається з вдихання і выдыхания. Під час вдихання рух ребер відбувається одночасно у двох суглобах:

1) між головкою ребра і тілами двох суміжних хребців і

2) між горбком ребра і поперечним відростком нижчерозташованого хребця по лінії, що проходить через обидва ці осі суглоба, відповідної поздовжнього розміру шийки ребра.

У зв'язку з зміною осі руху ребер під час дихання їх передні кінці внаслідок вигнутості ребра не повертаються, а піднімаються або опускаються. В нормальній грудній клітці, починаючи від верхніх до нижніх ребер, вісь змінює свій напрямок, бо, більш близька до фронтальному напрямку у верхніх ребер, вона поступово приймає більш сагиттальное напрямок у нижніх.

Розширення грудної клітки при вдиху в її верхній частині відбувається переважно в передньо-задньому напрямку, а в нижній частині - у поперечному напрямку.

Так як осі ребер знаходяться не в одній, а в різних площинах, то передні кінці ребер при спільному русі розходяться, «слідство нього розширюються міжреберні проміжки на зразок віяла і порожнину грудної клітки дещо збільшується в поздовжньому напрямку, чому сприяє і сплощення діафрагми при вдиху.

Остання ущільнюється як у зв'язку з активним скороченням м'язових волокон, так і у зв'язку з пасивним слідуванням за нижніми ребрами, на яких діафрагма має точки прикріплення. Нарівні з активною рухливість діафрагми, що виражається в скороченні всієї м'язи, слід мати на увазі і пасивну рухливість, залежну від инспираторного підняття ребер.

Вивчення рухів діафрагми методом рентгеноскопії дає підставу вважати, що рівень діафрагми змінюється залежно від положення тіла.

Так, при положенні лежачи купол діафрагми стоїть вище, ніж при положення стоячи, а звідси і велика рухливість діафрагми в положенні лежачи.

При лежанні на боці - нижня половина діафрагми володіє великою рухливістю, а рухи верхньої половини діафрагми дуже обмежені.

Під час вдиху діафрагма скорочується і ущільнюється, у зв'язку з чим підвищується внутрішньочеревний тиск і передня стінка живота трохи виступає вперед.

Таким чином, вчасно вдиху грудна клітка розширюється в трьох взаємно перпендикулярних напрямках:

а) у верхній - переважно в передньо-задньому,

б) у нижній - переважно в бічних і

в) у вертикальному напрямку - за рахунок сплощення діафрагми і підіймання ребер.

У патологічних умовах нормальне чергування дихальних рухів може порушуватися і дискоординироватьоя. Так, низкою досліджень показано, що у хворих емфіземою легенів підвищена витрата енергії при дихальних рухах.

Внаслідок порушення механізмів, які координують функцію зовнішнього дихання, у ряду хворих спостерігаються парадоксальні рухи грудної клітки, діафрагми та передньої стінки живота, включається велика кількість допоміжної дихальної мускулатури з підвищеним її напругою, що значно покращує роботу дихальної мускулатури по забезпеченню легеневої вентиляції.

Так, у хворих з емфіземою легень при однаковій легеневої вентиляції робота грудних м'язів у 3, 5 - 6 разів, а черевних м'язів в 4 - 8-разів перевищує таку у здорових.

Наведені дані свідчать про важливе терапевтичне значення лікувальної гімнастики, дія якої спрямована на усунення дискоординації дихального акту.

Таким чином, вплив фізичних вправ заснована на зміні реактивності організму хворого, регульованою нейрогуморальным механізмом.

Активні фізичні вправи, будучи осмисленим актом поведінки хворого, посилюють вплив кори головного мозку на ефекторні органи, стимулюючи субординаційні впливу.

В основі розвитку лікувального успіху лежить здатність фізичних вправ впливати на процеси роздратування і гальмування в корі головного мозку, впливати на рухливість нервових процесів.

Система кровообігу

І. П. Павловим були відкриті різноманітні впливу нервової системи на систему кровообігу та встановлено особливе трофічну дію нервової системи на м'яз серця.

Безсумнівно, що механізм цих впливів у значній мірі визначається, крім центральних, також залученням периферичних закінчень доцентрових нервів у реактивний відповідь серцево-судинної системи на фізичні вправи.

І. П. Павлов надавав велике значення регулюючому впливу м'язової роботи на функцію системи кровообігу.

З цього приводу він писав: «Для лікаря треба зазначити, що наскільки добре відбувається регуляція серцевої роботи, обумовленої м'язової діяльністю, звичайно, не надмірною, настільки ж погано відбувається регуляція серцевої роботи при різних заворушеннях, які не ведуть до м'язової роботи.

Тому так легко уражається серце у осіб вільних професій, несучих зазвичай легкий м'язовий працю, зате надмірно схильних життєвим треволнениям»

Низка клініцистів відзначали регулюючий вплив помірного фізичного навантаження на функціонування серцево-судинної системи в цілому.

Цей вплив виражається в посиленні энерготропных і трофотропных впливів на систему кровообігу, в мобілізації судинної системи, допоміжних факторів системи кровообігу і пристосуванні функції кровопостачання в цілому до потреб обміну.

Регуляція функції системи кровообігу людини, здійснювана нервовим і гуморальним механізмами, при застосуванні фізичних вправ проявляється не тільки в нормі, але навіть при таких глибоких порушеннях ритму, як, наприклад, arythmia perpetua.

Таким чином, за допомогою фізичних вправ певною мірою можна здійснити вимогу яке висував В. П. Павлов: не тільки вивчати, але навчитися керувати фізіологічними процесами.

Так за допомогою підбору і застосування різних фізичних вправ є можливість (у відомих межах) керувати діяльністю серцево-судинної системи, системи кровообігу, дихального апарату, впливати на обмін речовин та інші функції організму людини.

Механізм дії фізичних вправ на хворого проявляється також в регулюючому вплив фізичного навантаження на функцію дихального апарату.

Регуляція дихання у людини дихальний центр

Розглядаючи механізм регуляції дихання у людини, слід зазначити, що старі погляди про провідному значенні гуморальної регуляції дихання втратили своє значення. На перше місце в регуляції дихання виступає нервовий механізм, що підтверджено роботами К. М. Бикова, Ст. Н. Чернігівського, А. В. Смирнова, М. Е. Маршака та ін.

Насамперед при м'язовій роботі нервові механізми регуляції дихання забезпечують адекватну легеневу вентиляцію і сталість напруги вуглекислого газу в артеріальній крові. Експериментально встановлено умовно рефлекторне посилення дихання перед початком і у самому початку м'язової роботи.

Умовно рефлекторний зв'язок між м'язовою роботою і диханням встановлюється, мабуть, в ранні періоди життя людини; цей зв'язок в процесі формування і розвитку закріплюється. Людина (здоровий і хворий) приспособляет своє дихання до різної м'язової діяльності.

Як вказує А. Н. Крестовников, освіта дихального навички відбувається за типом утворення умовного рефлексу. Так, при виконанні хворими гімнастичних вправ руху рук, збігаються з фазами дихання, стають умовними подразниками дихального апарату, що сприяє утворенню умовного проприоцептивного дихального рефлексу.

При цьому словесні вказівки хворому (лікаря або методиста) слід розглядати як найважливішу особливість регуляції дихання у людини, обумовлену другою сигнальною системою. Дослідженнями останніх років підтверджений умовно-рефлекторний механізм довільних змін дихання.

Показано також, що внутрішня мова з підрахунком дихання може істотно позначитися на перебігу дихального акту, а виконання дихальних вправ супроводжується зміною потенціалів мовних м'язів, переважно в початковій фазі вправи.

Дихальний центр мозку

Накопичені факти в експериментальній фізіології значно похитнули автономність «дихального центру довгастого мозку». В даний час визнаються впливу і залучення в регуляцію функції дихання нижніх і верхніх відділів головного мозку з включенням і рівнів кори великих півкуль.

Дихальний центр володіє добре вираженою здатністю адаптації, зокрема, і до фізичних навантажень, при цьому вищі відділи центральної нервової системи підтримують сталість його збудливості і лабільності.

При фізичних вправах і активації зовнішнього дихання імпульсації з легеневих рецепторів розтягування зростають, внаслідок чого відбувається посилення діяльності дихального центру, що виражається в підвищенні активності инспираторных, а потім і экспираторных мотонейронів.

На підставі ряду досліджень молено вважати, що вплив кори головного мозку на дихання відіграє провідну роль не тільки на початку, а й протягом всієї роботи.

На регуляцію дихання при м'язовій роботі кора головного мозку має не тільки пусковий, але і коригувальний вплив, оскільки протягом всієї роботи відбувається відповідна зміна легеневої вентиляції темпу і ритму дихання.

Таким чином, при сучасному стані питання про регуляцію дихання у людини провідне значення надається нервових механізмів з особливо важливою коригувальної ролі кори головного мозку. Гуморальний механізм слід розглядати як супідрядний.