§ 15. Дихальні рухи. Нейрогуморальна регуляція дихальних рухів

Наведіть приклади циклічних явищ у природі.

Дихальні рухи. Зовнішнє дихання — це ритмічний процес, частота якого у здорової дорослої людини становить 16-20 циклів за 1 хв.

Кожний дихальний цикл складається з дихальних рухів — вдиху та видиху, які зумовлені змінами об’єму грудної клітки. Вдих і видих здійснюються за допомогою органів зовнішнього дихання.

Легені не мають власних м’язів і тому самі не можуть стискуватися чи розтягуватися.

У цьому їм допомагають дихальні м’язи, головними з яких є діафрагма, зовнішні та внутрішні міжреберні м’язи (табл. 5).

Вдих спрямований на збільшення об’єму грудної клітки. Завдяки йому вдихуване повітря переміщується по дихальних шляхах у легені. Під час вдиху діафрагма, яка в розслабленому стані має форму купола (іл. 40 а), сплющується, що власне й збільшує об’єм грудної клітки. Зовнішні міжреберні м’язи скорочуються і піднімають ребра, що також спричиняє збільшення об’єму грудної клітки (іл. 40 б), а відповідно — й збільшення об’єму легень. Унаслідок цього тиск у плевральній порожнині зменшується, і вдихуване повітря входить у легені — так відбувається спокійний вдих.

Видих спрямований на зменшення об’єму грудної клітки. Завдяки йому видихуване повітря переміщується з легень у зовнішнє середовище. Під час видиху купол діафрагми піднімається і зменшує об’єм грудної клітки. Зовнішні міжреберні м’язи розтягуються і опускають ребра, що також спричиняє зменшення об’єму грудної клітки (іл. 40 в), а відповідно — й зменшення об’єму легень. Унаслідок цього тиск у плевральній порожнині збільшується, і видихуване повітря виходить з легень — так відбувається спокійний видих.

Таблиця 5

Стан органів зовнішнього дихання під час дихальних рухів

За глибоких вдиху та видиху, крім головних дихальних м’язів, беруть участь певні м’язи грудей, спини та живота.

Життєва ємність легень. Глибину дихання визначають об’ємом вдихуваного й видихуваного повітря. Якщо дихання спокійне, під час кожного вдиху в легені надходить 300-500 мл повітря і стільки ж виходить під час видиху в зовнішнє середовище. Кількість повітря, яке людина вдихає і видихає за спокійного дихання, називають дихальним об’ємом (ДО).

Важливою функціональною характеристикою дихання є життєва ємність легень (ЖЄЛ) — той максимальний об’єм повітря, який можна видихнути після максимального вдиху. ЖЄЛ залежить від статі, віку, тренованості дихальних м’язів. Так, у чоловіків вона становить 3 500-4 800 мл, а в жінок — 3 000-3 500 мл. У фізично тренованих осіб (зокрема у гребців, плавців) ЖЄЛ може сягати 6 000-7 000 мл. ЖЄЛ є одним з основних показників фізичного розвитку людини. Життєву ємність легенів визначають за допомогою — спірометра (іл. 41).

Нервова регуляція дихальних рухів. Регуляція дихання здійснюється центральною нервовою системою мимовільно (автоматично) й довільно (за бажанням людини). У довгастому мозку міститься дихальний центр, що відповідає за дихальний цикл. Дихальний центр перебуває в постійній ритмічній активності, яка здебільшого здійснюється автоматично. Ритмічні імпульси передаються від дихального центра до дихальних м’язів, забезпечуючи послідовне здійснення вдиху і видиху.

У регуляції дихання може брати участь кора великих півкуль головного мозку. Людина може довільно на певний час затримати дихання, змінити його ритм і глибину.

Гуморальна регуляція дихальних рухів. Відчутно впливає на дихальний центр хімічний склад крові. Так, дихальний центр чутливий до С0₂, який міститься в крові. Якщо його концентрація збільшується, у дихальному центрі посилюються збудження і зростає частота нервових імпульсів, що надходять до дихальних м’язів. Унаслідок цього частота й глибина дихальних рухів теж збільшуються.

Гормон адреналін здатний безпосередньо впливати на дихальний центр, стимулюючи дихальні рухи. Таку саму дію може викликати молочна кислота, яка утворюється під час роботи м’язів.

Дихальний цикл. Дихальні рухи: вдих, видих.

Життєва ємність легень. Нервова регуляція дихальних рухів. Гуморальна регуляція дихальних рухів

I. Що таке дихальний цикл? 2. Як здійснюються дихальні рухи?

3. За іл. 40 та даними таблиці 5 складіть короткий опис процесів: а) вдиху; б) видиху. 4. Яка роль діафрагми під час дихання? 5. У якому стані перебуває діафрагма під час вдиху, в якому — під час видиху? Що відбувається раніше: зміна положення діафрагми чи дихальний рух? 6. Що таке дихальний об’єм? 7. Що таке ЖЄЛ? Від чого залежить цей показник? За допомогою якого приладу його визначають? 8. Як здійснюється нервова регуляція дихальних рухів? 9. У чому полягає гуморальна регуляція дихальних рухів?

10. Розв’яжіть задачу. Скільки повітря (у літрах) витрачає на дихання 8-А клас із 28 учнів упродовж уроку (45 хв), якщо один учень у середньому робить 16 дихальних циклів за 1 хв? Під час кожного вдиху в легені надходить 500 мл повітря.

II. Проведіть спостереження за рухами своєї грудної клітки. Виміряйте мірною стрічкою окружність грудної клітки: а) під час вдиху і видиху; б) під час спокійного і глибокого дихання. Чи відрізняються покази? Про що це свідчить?

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Міщук