Elpošana ir svarīgs fizioloģisks process, bez kura cilvēka dzīvība nav iespējama. Pateicoties izveidotajam mehānismam, šūnas tiek apgādātas ar skābekli un var piedalīties vielmaiņā. Atkarībā no tā, kuri muskuļi un orgāni ir iesaistīti procesā, izšķir elpošanas veidus.
Elpošanas fizioloģija
Elpošanu pavada pārmaiņus ieelpošana (skābekļa patēriņš) un izelpa (oglekļa dioksīda izdalīšanās). Īsā laikā starp tām notiek daudzi procesi. Tos var iedalīt šādos galvenajos elpošanas posmos:
- ārēja (ventilācija un gāzu difūzija plaušās);
- skābekļa transports;
- elpojoši audumi.
Ārējā elpošana nodrošina šādus procesus:
- Plaušu ventilācija - gaiss iziet cauri elpceļiem, tiek samitrināts, kļūst siltāks un tīrāks.
- Gāzu apmaiņa - notiek īsā intervālā pēc elpošanas apstāšanās (starp izelpu un jaunu elpu). Apmaiņā ir iesaistīti alveoli un plaušu kapilāri. Asinis caur alveolām nonāk kapilāros, kur tās tiek piesātinātas ar skābekli un tiek pārnestas pa visu ķermeni. Oglekļa dioksīds tiek transportēts no kapilāriem atpakaļ uz alveolām un izelpots no ķermeņa.
Elpošanas sākuma stadija veicina skābekļa pārnešanu no alveolām uz asinīm un oglekļa dioksīda uzkrāšanos plaušu pūslīšos tālākai izvadīšanai no organisma.
Transportēšana un maiņas gala rezultāts
Gāzu transportēšana ar asinīm notiek sarkano asins šūnu dēļ. Tie nogādā skābekli uz orgānu audiem, kur sākas tālāki vielmaiņas procesi.
Difūzija audos raksturo audu elpošanas procesu. Ko tas nozīmē? Sarkanās asins šūnas, kas saistītas ar skābekli, nonāk audos un pēc tam audu šķidrumā. Tajā pašā laikā izšķīdušais oglekļa dioksīds pārvietojas atpakaļ uz plaušu alveolām.
Caur audu šķidrumu asinis iekļūst šūnās. Tiek uzsākti ķīmiskie procesi barības vielu sadalīšanai. Oksidācijas galaprodukts – oglekļa dioksīds – šķīduma veidā atkal nonāk asinīs un tiek pārnests uz plaušu alveolām.
Neatkarīgi no tā, kādu elpošanas veidu izmanto atsevišķs organisms, notiekošie vielmaiņas procesi ir vienādi. Muskuļu darbs ļauj mainīt krūškurvja apjomu, tas ir, ieelpot vai izelpot.
Muskuļu nozīme elpošanas procesos
Elpošanas veidi radās dažādu mugurkaula daļu muskuļu kontrakcijas rezultātā. Elpošanas muskuļi nodrošina ritmiskas izmaiņas krūšu dobuma tilpumā. Atkarībā no veiktajām funkcijām tās iedala ieelpas un izelpas.
Pirmie ir iesaistīti gaisa ieelpošanas procesā. Šīs grupas galvenajiem muskuļiemietver: diafragmu, starpribu ārējo, starpskrimšļu iekšējo. Ieelpas palīgmuskuļi ir skalēna, krūšu kaula (lielie un mazie), sternoklavikulārie (mastoīda muskuļi). Izelpas procesā piedalās vēdera muskuļi un starpribu iekšējie muskuļi.
Tikai pateicoties muskuļiem, ir iespējama gaisa ieelpošana un izelpošana: plaušas atkārto savas kustības. Ir divi iespējamie mehānismi krūškurvja tilpuma mainīšanai, izmantojot muskuļu kontrakciju: ribu vai diafragmas kustība, kas ir galvenie cilvēku elpošanas veidi.
Krūškurvja elpošana
Ar šo tipu procesā aktīvi iesaistās tikai plaušu augšdaļa. Tiek iesaistītas ribas jeb atslēgas kauli, kā rezultātā krūškurvja elpošana tiek sadalīta piekrastes un atslēgas kaulos. Šī ir visizplatītākā, taču tālu no optimālās metodes.
Piekrastes elpošana tiek veikta ar starpribu muskuļu palīdzību, kas ļauj krūtīm paplašināties līdz vajadzīgajam tilpumam. Izelpojot, iekšējie starpribu muskuļi saraujas un gaiss tiek izvadīts. Process notiek arī tāpēc, ka ribas ir kustīgas un spējīgas kustēties. Šāda elpošana parasti ir raksturīga sieviešu dzimumam.
Klavikulārā elpošana ir izplatīta gados vecākiem cilvēkiem plaušu kapacitātes samazināšanās dēļ, un tā notiek arī sākumskolas vecuma bērniem. Ieelpojot, atslēgas kauli kopā ar krūtīm paceļas, izelpojot - nokrīt. Elpošana ar sternoklavikulāro muskuļu palīdzību ir ļoti sekla, vairāk paredzēta mierīgiem un izmērītiem cikliem.ieelpot-izelpot.
Vēdera (diafragmas) elpošana
Diafragmiskā elpošana tiek uzskatīta par pilnīgāku nekā krūškurvja elpošana labākas skābekļa piegādes dēļ. Šajā procesā tiek iesaistīta lielākā daļa plaušu tilpuma.
Veicina diafragmas elpošanas kustības. Šī ir starpsiena starp vēdera un krūškurvja dobumiem, kas sastāv no muskuļu audiem un spēj diezgan spēcīgi sarauties. Ieelpošanas laikā tas nolaižas, izdarot spiedienu uz vēderplēvi. Izelpojot, gluži pretēji, tas paceļas, atslābinot vēdera muskuļus.
Diafragmiskā elpošana ir izplatīta vīriešiem, sportistiem, dziedātājiem un bērniem. Vēdera elpošanu ir viegli apgūt, ir daudz vingrinājumu, lai attīstītu nepieciešamās prasmes. Vai to ir vērts mācīties, tas ir katra paša ziņā, bet tieši vēdera elpošana ļauj kvalitatīvi nodrošināt organismu ar nepieciešamo skābekli minimālā kustību skaitā.
Gadās, ka vienā elpošanas ciklā cilvēks izmanto gan krūškurvja, gan vēdera reģionu. Ribas paplašinās, un tajā pašā laikā darbojas diafragma. to sauc par jauktu (pilnu) elpošanu.
Elpošanas veidi atkarībā no elpošanas kustību rakstura
Elpošana ir atkarīga ne tikai no iesaistītās muskuļu grupas, bet arī no tādiem rādītājiem kā dziļums, biežums, laiks starp izelpu un jaunu elpu. Ar biežu, periodisku un virspusēju elpošanu plaušas netiek pilnībā izvēdinātas. Tas rada labvēlīgus apstākļus baktērijām un vīrusiem.
Pilna elpošana aktivizējasplaušu apakšējā, vidējā un augšējā daļa, kas ļauj tām pilnībā izvēdināt. Tiek izmantots viss noderīgais krūškurvja tilpums, un gaiss plaušās tiek savlaicīgi atjaunināts, novēršot kaitīgo mikroorganismu vairošanos. Persona, kas praktizē pilnu elpošanu, veic apmēram 14 elpas minūtē. Lai nodrošinātu labu ventilāciju, ieteicams veikt ne vairāk kā 16 elpas minūtē.
Elpošanas ietekme uz veselību
Elpošana ir galvenais skābekļa avots, kas organismam pastāvīgi nepieciešams normālai darbībai. Kvalitatīva plaušu ventilācija nodrošina asinis ar pietiekamu skābekļa daudzumu, stimulējot sirds un asinsvadu sistēmas un pašu plaušu darbu.
Ir vērts atzīmēt diafragmas elpošanas priekšrocības: tā ir visdziļākā un pilnīgākā, tā dabiski masē vēderplēves un krūškurvja iekšējos orgānus. Uzlabojas gremošanas procesi, diafragmas spiediens izelpas laikā stimulē perikardu.
Elpošanas traucējumi izraisa vielmaiņas procesu pasliktināšanos šūnu līmenī. Toksīni netiek laicīgi izvadīti, radot labvēlīgu vidi slimību attīstībai. Daļa gāzu apmaiņas funkciju pāriet uz ādu, kas noved pie tās nokalšanas un dermatoloģisko slimību attīstības.
Patoloģiski elpošanas veidi
Ir vairāki patoloģiskas elpošanas veidi, kurus iedala grupās atkarībā no traucētas plaušu ventilācijas cēloņa. Regulēšanas traucējumi var izraisīt:
- bradipnoja - elpošanas nomākums, pacients veic mazāk nekā 12 elpošanas ciklus vienāminūte;
- tahipnoja - pārāk bieža un sekla elpošana (vairāk nekā 24 elpas minūtē);
- hipernoja - bieža un dziļa elpošana, kas saistīta ar intensīvu refleksu un humorālo stimulāciju dažādu slimību gadījumos;
- apnoja - īslaicīga elpošanas apstāšanās, kas saistīta ar elpošanas centra uzbudināmības samazināšanos ar smadzeņu bojājumiem vai anestēzijas dēļ, iespējams arī reflekss elpošanas apstāšanās.
Periodiskā elpošana ir process, kurā elpošana mijas ar apnoja. Ir identificēti divi ķermeņa skābekļa piegādes veidi, kas ir nosaukti: Šeina-Stoksa elpošana un Biota elpošana.
Pirmajam raksturīgas pieaugošas dziļas kustības, kas pakāpeniski samazinās līdz apnojai, kas ilgst 5-10 sekundes. Otrais sastāv no normāliem elpošanas cikliem, kas mijas ar īslaicīgu apnoja. Periodiskas elpošanas attīstība provocē, pirmkārt, elpošanas centra traucējumus traumu vai smadzeņu slimību dēļ.
Termināla elpa
Neatgriezeniski elpošanas procesa pārkāpumi galu galā noved pie pilnīgas elpošanas apstāšanās. Ir vairāki letālu darbību veidi:
- Kussmaula elpošana - dziļa un trokšņaina, raksturīga saindēšanās ar toksīniem, hipoksija, diabētiskā un urēmiskā koma;
- apneustisks - ilgstoša ieelpošana un īsa izelpa, raksturīga smadzeņu traumām, spēcīga toksiska iedarbība;
- elpas elpošana ir dziļas hipoksijas, hiperkapnijas, retas elpas ar elpas aizturēšanas pazīme10-20 sekundes pirms derīguma termiņa beigām (bieži sastopams nopietnu patoloģisku stāvokļu gadījumā).
Ir vērts atzīmēt, ka ar veiksmīgu pacienta reanimāciju ir iespējams atjaunot elpošanas funkciju normālā stāvoklī.
