Из чего состоит дыхательная система человека

контент

• Дыхательная система человека: что, зачем и зачем?
• Анатомия дыхательной системы
• Три типа стресса: что такое процесс дыхания
• газообмен
• фактор Влияет на частоту и глубину дыхания
• Что происходит с легкими во время тренировки
• Существует ли конкуренция между мышцами за доступный кислород и кровоток, и какая мышца имеет приоритет
• Как физические упражнения влияют на дыхательную систему
• Лучшие упражнения для дыхательной системы
• постскриптум

Добрый день, счастливый час, приятно видеть вас с нами! В эту пятницу мы разберем тему «Дыхательная система человека». После прочтения вы поймете, что это такое, из чего оно анатомически сделано, как оно работает и что с ним происходит во время физической активности. Также разберем практику прокачки «дыхания”.

Итак, если все понятно и все собрано, приступим!

Дыхательная система человека: что, к чему и почему?

Мы на пути к завершению нашей эпической серии статей, в которых мы знакомимся с различными человеческими системами, не медленно, а уверенно. Уже позади: сердечно-сосудистая, мышечная, нервная, лимфатическая, иммунная, эндокринная, пищеварительная и половая системы. Если вы не читали ничего из вышеперечисленного, обязательно прочтите. Давайте сделаем еще один шаг и сегодня мы проанализируем дыхательную систему человека. Как и прежде, мы будем как можно меньше затрагивать анатомию и максимально сосредоточимся на практике. Что из этого получится, скоро узнаем идти!

примечания:
Все дальнейшие повествования будут разбиты на подглавы для лучшего усвоения материала

Анатомия дыхательной системы

дыхательная система (ДС) Организм человека представляет собой ряд органов, ответственных за поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Основным органом дыхательной системы являются легкие, где при дыхании происходит газообмен. Также сюда входят мышцы, которые перемещают воздух в легкие и из легких, каналы, по которым проходит воздух, и газообменные микроскопические поверхности, покрытые капиллярами. Кровеносная система перемещает газы из легких в ткани по всему телу. Красные кровяные тельца «забирают» кислород из легких и распределяют его повсюду. Человеческому организму требуется постоянное снабжение кислородом — каждой клетке тела требуется окислительная фаза клеточного дыхания — процесс, при котором энергия вырабатывается в форме аденозинтрифосфата (АТФ).

Окислительное фосфорилирование использует кислород в качестве реагента и выделяет углекислый газ в качестве побочного продукта. В то время как кислород является критической потребностью клеток, на самом деле накопление углекислого газа в первую очередь подпитывает вашу потребность в дыхании.

примечания:

Основным химическим элементом воздуха является не кислород, а азот. Их соотношение составляет 21%:78%. Выдыхаемый воздух содержит на 25% меньше кислорода и в 100 раз больше углекислого газа

ДС состоит из трех основных частей: дыхательных путей, легких и дыхательных мышц. Дыхательные пути, включая нос, рот, глотку, гортань, трахею, бронхи и бронхиолы, переносят воздух между легкими и окружающей средой. Легкие служат функциональной единицей дыхательной системы, позволяя кислороду поступать в организм и удаляя из организма углекислый газ. Наконец, дыхательные мышцы, в том числе диафрагма и межреберные мышцы, работают вместе, действуя как насос, нагнетая воздух в легкие и из них во время дыхания.

Разберем каждый «элемент» ДС подробнее, но не подробно 🙂 Начнем с так называемых проводящих областей.

номер один нос и прилегающие структуры

Нос и носовая полость образуют главное внешнее отверстие дыхательной системы и являются первой частью дыхательных путей тела, по которым проходит воздух. Нос — это лицевая структура, состоящая из хрящей, костей, мышц и кожи, которая поддерживает и защищает переднюю часть носовой полости. Полость носа представляет собой полое пространство внутри носа и черепа, выстланное волосами и слизистой оболочкой. Функция носовой полости заключается в согревании, увлажнении и фильтрации воздуха, поступающего в организм, прежде чем он попадет в легкие. Волосы и слизь в носовых ходах помогают задерживать пыль, плесень, пыльцу и другие загрязнители окружающей среды до того, как они попадут в организм.

номер 2. Рот

Это вторичное наружное отверстие дыхательных путей. Нормальное дыхание осуществляется через нос, но рот можно использовать для дополнения или замены носового дыхания по мере необходимости. Поскольку путь воздуха изо рта в легкие короче, чем через нос, воздух, поступающий в легкие, не увлажняется и не нагревается. Также нет волос и густой слизи во рту, фильтрующей воздух. Одним из преимуществ ротового дыхания является то, что оно позволяет организму вдыхать больше воздуха за меньшее время.

номер 3 глотка

Это мышечная воронка, которая простирается от задней части носа до верхнего конца пищевода и гортани. Глотка делится на три отдела: носоглотку, ротоглотку и гортанно-носоглотку. Носоглотка — это верхний отдел глотки, расположенный позади носовой полости. Вдыхаемый из носовой полости воздух поступает в носоглотку и опускается через ротоглотку, которая расположена в задней части рта. Воздух, вдыхаемый через рот, попадает в глотку и ротоглотку. Затем вдыхаемый воздух опускается в гортань, где направляется надгортанником к гортанному отверстию. Надгортанник представляет собой лоскут эластичного хряща, который действует как переключатель между трахеей и пищеводом. Поскольку глотка также используется для глотания пищи, надгортанник позволяет воздуху попадать в трахею, прикрывая отверстие пищевода.

№ 4 горло

Это короткий дыхательный путь, соединяющий гортань и глотку с трахеей. Гортань расположена впереди шеи, ниже подъязычной кости, выше трахеи. Несколько хрящевых структур составляют гортань и определяют ее структуру. Надгортанник — это один из хрящей гортани, который прикрывает гортань при глотании. Под надгортанником находится щитовидный хрящ, широко известный как кадык. Гортань также содержит специальные структуры, называемые голосовыми связками, которые отвечают за способность человека издавать звуки. Голосовые связки представляют собой складки слизистой оболочки, которые вибрируют, производя звук.

Номер 5 трахея

Трахея состоит из С-образного кольца гиалинового хряща, выстланного псевдомногослойным реснитчатым цилиндрическим эпителием. Трахея соединяет гортань с бронхами и позволяет воздуху проходить через шею в грудную клетку. Хрящевые кольца, из которых состоит трахея, постоянно держат ее открытой для воздуха. Открытый конец хрящевого кольца обращен к пищеводу сзади, позволяя пищеводу расширяться в пространство, занимаемое трахеей, для размещения большого количества пищи, проходящей через пищевод. Основная функция трахеи заключается в обеспечении прохода воздуха в легкие и из них. Кроме того, эпителиальные клетки, выстилающие дыхательные пути, вырабатывают слизь, которая задерживает пыль и другие загрязняющие вещества и препятствует их попаданию в легкие. Реснички на поверхности эпителиальных клеток перемещают слизь по направлению к глотке, где ее можно проглотить и переварить в желудочно-кишечном тракте.

номер 6 бронхи и бронхиолы

В нижнем конце трахеи дыхательные пути делятся на две ветви, называемые главными бронхами. Левый и правый бронхи входят в каждое легкое, а затем разветвляются на более мелкие вторичные бронхи. Вторичные бронхи несут воздух к долям легких — два в левом легком и три в правом. Вторичные бронхи, в свою очередь, делятся на множество более мелких третичных бронхов в каждой доле. Третичные бронхи делятся на множество более мелких бронхиол, которые распределяются по легким. Каждая бронхиола разделяется на множество более мелких ответвлений, диаметром менее миллиметра, называемых терминальными бронхиолами. Наконец, миллионы крошечных терминальных бронхиол переносят воздух в альвеолы. Структура бронхиол отличается от бронхов тем, что они не содержат хрящей. Наличие гладких мышц и эластина делает более мелкие бронхи и бронхиолы более гибкими.

Основной функцией бронхов и бронхиол является перенос воздуха из трахеи в легкие. Гладкая мышечная ткань в их стенках помогает регулировать поступление воздуха в легкие. Когда организму требуется много воздуха, например, во время физических упражнений, гладкие мышцы расслабляются, что расширяет бронхи и бронхиолы. Расширение дыхательных путей снижает сопротивление воздушному потоку и позволяет большему количеству воздуха поступать в легкие и выходить из них. Гладкие мышечные волокна способны сокращаться в состоянии покоя, чтобы предотвратить гипервентиляцию. Бронхи и бронхиолы также используют слизь и реснички своей эпителиальной слизистой оболочки для улавливания и удаления пыли и других загрязнений из легких.

Номер 7 легкие

Легкие представляют собой пару крупных губчатых органов, расположенных в грудной клетке. Каждое легкое окружено плеврой, которая обеспечивает пространство для расширения и пространство с отрицательным давлением вне тела. Отрицательное давление заставляет легкие пассивно раздуваться по мере их расслабления. Поскольку сердце указывает на левую сторону тела, левое и правое легкие немного отличаются по размеру и форме.

Внутренняя часть легких состоит из губчатой ​​ткани, содержащей множество капилляров и около 30 миллионов маленьких мешочков, называемых альвеолами. Альвеолы ​​представляют собой чашеобразные образования на концах терминальных бронхиол, окруженные капиллярами. Альвеолы ​​выстланы тонким однослойным плоским эпителием, который обеспечивает газообмен между воздухом, поступающим в альвеолы, и кровью, проходящей через капилляры.

номер 8 дыхательные мышцы

Легкие окружают группы мышц, которые вдыхают или выдыхают воздух. Основной дыхательной мышцей тела является диафрагма — тонкий слой скелетных мышц, образующий дно грудной клетки. Когда диафрагма сокращается, она опускается на несколько дюймов в брюшную полость, расширяя пространство в грудной полости и втягивая воздух в легкие. Расслабление диафрагмы позволяет воздуху выходить из легких во время выдоха.

Между ребрами находится множество мелких межреберных мышц, помогающих диафрагме расширяться и сжимать легкие. Эти мышцы делятся на две группы: внутренние и наружные межреберные. Внутренние межреберные мышцы представляют собой группу более глубоких мышц, которые сжимают ребра, сжимая грудную полость и выталкивая воздух из легких. Наружное межреберье расположено в поверхностном слое внутренней поверхности межреберья, и его функция заключается в приподнимании ребер, расширении объема грудной полости и обеспечении поступления воздуха в легкие.

все вышеперечисленное (и некоторое неуказанное) это дыхательная система, которая выглядит в собранном виде (кликабельно):

Как они сказали ранее, теория анатомии была сокращена, и все. Продолжаем практиковаться. Давай выясним…

Три вида давления: что представляет собой процесс дыхания

Легочная вентиляция представляет собой акт дыхания и может быть описана как движение воздуха в легкие и из них. Основным механизмом, регулирующим вентиляцию легких, является атмосферное давление (Patm); давление воздуха внутри альвеол, называемое альвеолярным давлением (Palv); и давление внутри плевральной полости, называемое внутриплевральным давлением (Pip), Альвеолярное и внутриплевральное давление зависят от определенных физических характеристик легких. Однако способность дышать зависит от давления воздуха в атмосфере и давления воздуха в легких.

Вдох и выдох зависят от разницы давлений между атмосферой и легкими. В газах давление — это сила, создаваемая конечным движением молекул газа. Например, заданное количество молекул газа в двухлитровом сосуде занимает больше места, чем такое же количество молекул газа в однолитровом сосуде. В этом случае движение молекул газа действует на стенки двухлитрового сосуда с меньшей силой, чем сила, с которой действуют молекулы газа в литровом сосуде. Следовательно, давление в двухлитровой емкости ниже, а в литровой – выше. При постоянной температуре изменение объема, занимаемого газом, приводит к изменению давления, а также к изменению числа молекул газа.

Закон Бойля описывает соотношение между объемом и давлением в газе при постоянной температуре. Бойль обнаружил, что давление газа обратно пропорционально его объему: если объем увеличивается, давление уменьшается. Точно так же, если объем уменьшается, давление увеличивается. Давление обратно пропорционально объему (P = k/V), Следовательно, давление в литровом баллоне (половина объема двухлитрового контейнера) В двухлитровом контейнере будет вдвое больше. Закон Бойля выражается следующей формулой: P1V1 = P2V2.

В формуле P1 представляет собой начальное давление, V1 представляет собой начальный объем, а конечное давление и объем представлены P2 и V2 соответственно. Если труба соединяет двухлитровые и однолитровые емкости и объем одной из емкостей изменяется, то газ будет перекачиваться из более высокого давления (меньший объем) Уменьшите давление (больший объем).

Легочная вентиляция зависит от трех типов давления: атмосферного давления, внутриальвеолярного давления и внутриплеврального давления. Атмосферное давление — это величина силы, с которой газы в воздухе окружают любой объект. Атмосферное давление может быть выражено в единицах атмосферного давления или миллиметрах ртутного столба.

Одна атмосфера давления равна 760 мм ртутного столба ст., что равно атмосферному давлению на уровне моря. Обычно для дыхания обсуждаются другие давления по отношению к атмосферному давлению. Таким образом, отрицательное давление — это давление ниже атмосферного давления, а положительное давление — это давление выше атмосферного давления. Давление, равное атмосферному давлению, представлено как ноль.

Внутриальвеолярное давление – это давление воздуха внутри альвеол, которое изменяется в разные фазы дыхания. Так как альвеолы ​​связаны с атмосферой через дыхательные пути (аналогично одно- и двухлитровым контейнерам в приведенном выше примере), внутрилегочное давление альвеол всегда равно атмосферному давлению.

внутриплевральное давление – давление воздуха в плевральной полости между висцеральной и париетальной плеврой. Как и альвеолярное давление, плевральное давление также изменяется в разные фазы дыхания. Однако в силу определенных свойств легких внутриплевральное давление всегда ниже альвеолярного или отрицательно. Хотя внутригрудное давление колеблется при вдохе и выдохе, оно остается примерно минус 4 мм рт. Искусство на протяжении всего дыхательного цикла.

Легочная вентиляция осуществляется за счет перепада давления, когда воздух перемещается из областей с более высоким давлением в области с более низким давлением. Воздух поступает в легкие в основном за счет разности давлений. Атмосферное давление выше альвеолярного давления, которое выше плеврального давления. Воздух покидает легкие так же, как вы выдыхаете, и давление в легких становится больше атмосферного.

Легочная вентиляция состоит из двух основных фаз: вдоха и выдоха. Вдох — это процесс поступления воздуха в легкие, а выдох — процесс выхода воздуха из легких. Дыхательный цикл представляет собой последовательность вдоха и выдоха. При обычном вдохе задействуются две группы мышц — диафрагма и наружные межреберные мышцы. Используйте дополнительные мышцы, если требуется больше дыхания (см изображение, кликабельно).

Когда диафрагма сокращается, она опускается в брюшную полость, увеличивая грудную клетку и освобождая место для легких. Сокращение наружных межреберных мышц перемещает ребра вверх и наружу, вызывая расширение грудной клетки, тем самым увеличивая объем грудной клетки. Расширение грудной полости вызывает растяжение и расширение легких за счет адгезионных сил плеврального выпота. Увеличение объема приводит к снижению давления в альвеолах, создавая давление ниже атмосферного. В результате создается градиент давления, направляющий воздух в легкие.

Нормальный процесс выдоха является пассивным, а это означает, что для выталкивания воздуха из легких не требуется энергии. Вместо этого эластичность легочной ткани заставляет легкие втягиваться, когда диафрагма и межреберные мышцы расслабляются после вдоха. В свою очередь объем грудной полости и легких уменьшается, что приводит к повышению внутрилегочного давления. Давление между легкими выше, чем атмосферное давление, создавая градиент давления, который вытесняет воздух из легких.

частота дыхания регулируется дыхательным центром, расположенным в продолговатом мозге, который в первую очередь реагирует на изменение содержания углекислого газа, кислорода и рН в крови.

примечания:

Нормальная частота дыхания у детей постепенно снижается от рождения до подросткового возраста. Нормальная частота дыхания для детей в возрасте до одного года составляет от 30 до 60 вдохов в минуту, но к 10 годам нормальная частота приближается к 18–30 вдохам. В подростковом возрасте нормальная частота дыхания аналогична взрослой — от 12 до 18 вдохов в минуту.

Вентиляционный контроль — это сложное взаимодействие нескольких областей мозга, которые сигнализируют мышцам, используемым для вентиляции легких, о сокращении. Результатом обычно является ритмичная, постоянная скорость вентиляции, обеспечивающая адекватное удаление кислорода и углекислого газа из организма.

Нейроны, иннервирующие мышцы дыхательной системы, отвечают за контроль и регулирование вентиляции легких. Основными мозговыми центрами, участвующими в легочной вентиляции, являются мозговые и поясничные дыхательные группы.

продолговатый мозг содержит дорсальную респираторную группу (DRG) группа брюшного дыхания (VRG)● ДРГ поддерживает постоянный ритм дыхания, стимулируя сокращение диафрагмы и межреберных мышц, что приводит к вдоху. ВРГ стимулирует сокращение мышц, участвующих в форсированном выдохе.

Итак, мы разобрались, как работает вентиляция легких, теперь займемся…

Газообмен

Назначение дыхательной системы – газообмен. Легочная вентиляция поставляет воздух в альвеолы. В дыхательной мембране, где встречаются стенки альвеол и капилляров, через мембрану проходят газы, при этом в кровь поступает кислород, а выходит углекислый газ. Именно благодаря этому механизму кровь наполняется кислородом, а углекислый газ, продукт клеточного дыхания, выводится из организма.

Чтобы понять механизмы газообмена в легких, важно понимать основы газов и их поведение.

Молекулы газа действуют на поверхности, с которыми соприкасаются. Эта сила называется давлением. В природных системах газы часто существуют в виде смесей различных типов молекул. Например, атмосфера состоит из кислорода, азота, углекислого газа и других газообразных молекул, и эта газовая смесь создает определенное давление, называемое атмосферным давлением.

частичное давление (Px) давление газа в газовой смеси. Например, в атмосфере кислород оказывает парциальное давление, в то время как азот оказывает другое парциальное давление, независимое от парциального давления кислорода. Полное давление представляет собой сумму всех парциальных давлений газовой смеси. Закон Дальтона описывает поведение нереакционноспособного газа в газовой смеси и утверждает, что определенный тип газа в смеси оказывает собственное давление. Следовательно, полное давление, оказываемое газовой смесью, равно сумме парциальных давлений газов в смеси.

Парциальные давления чрезвычайно важны для предсказания движения газов. Газы имеют тенденцию уравновешивать давления двух связанных областей. Газ будет перемещаться из области более высокого парциального давления в область более низкого парциального давления. Кроме того, чем больше разница парциальных давлений между двумя областями, тем быстрее будет двигаться газ.

Закон Генри описывает поведение газа при контакте с жидкостью. Закон Генри гласит, что концентрация газа в жидкости прямо пропорциональна растворимости и парциальному давлению этого газа. Чем больше парциальное давление газа, тем больше молекул газа растворится в жидкости. Концентрация газа в жидкости также зависит от растворимости газа в жидкости.

Например, хотя газообразный азот присутствует в атмосфере, он редко растворяется в крови из-за очень низкой растворимости. Исключением являются аквалангисты: состав сжатого воздуха, которым дышит дайвер, приводит к тому, что парциальное давление азота превышает норму, в результате чего он растворяется в крови больше, чем обычно. Слишком много азота в крови может вызвать серьезное заболевание, которое может привести к летальному исходу, если его не лечить. Молекулы газа создают равновесие между молекулами, растворенными в жидкости, и молекулами воздуха.

Газообмен происходит в двух частях тела: в легких дыхательные оболочки поглощают кислород и выделяют углекислый газ, в тканях выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Внешнее дыхание представляет собой газообмен с внешней средой и происходит в альвеолах. Внутреннее дыхание – это обмен газов с внутренней средой, происходящий в тканях. Фактический газообмен происходит путем простой диффузии. Перемещение кислорода или углекислого газа через мембрану не требует энергии. Вместо этого эти газы следуют градиенту давления, который позволяет им диффундировать. Анатомия легких обеспечивает максимальную диффузию газов: дыхательная мембрана очень проницаема для газов, мембраны дыхательных и циркулирующих капилляров очень тонкие, а легкие имеют большую площадь поверхности.

В анимационном виде процесс газообмена в легких и тканях показан на рисунке ниже:

По сути, мы разобрались с механизмом дыхания и процессом газообмена. Мы думаем, у вас есть вопрос: нафига Почему мы вываливаем на вас столько трудно усваиваемых теорий? Мы отвечаем: все дело в том, чтобы заставить вас практиковаться и лучше понять, как и чем вы можете влиять на свое дыхание и увеличивать способность вашего тела дышать.

Факторы, которые влияют на скорость и глубину дыхания

Частота и глубина вдоха регулируются продолговатым мозгом и мышцами, но участки мозга регулируются в ответ на системные раздражители. Эта зависимость доза-реакция является положительной обратной связью, чем сильнее стимул, тем сильнее реакция. Таким образом, усиление стимуляции приводит к форсированному дыханию. Многие системные факторы участвуют в стимуляции мозга, чтобы вызвать вентиляцию легких. Основным фактором, стимулирующим мозговое и мышечное дыхание, является концентрация углекислоты в крови, так как она может быть токсичной. Химические концентрации обнаруживаются хеморецепторами.

Центральные хеморецепторы являются одними из специализированных рецепторов, расположенных в головном мозге и стволе мозга, тогда как периферические хеморецепторы являются одними из специализированных рецепторов, расположенных в сонной артерии и дуге аорты. Изменения концентрации некоторых веществ, таких как углекислый газ или ионы водорода, стимулируют эти рецепторы, которые, в свою очередь, посылают сигнал в дыхательный центр головного мозга. Когда концентрация СО2 в крови увеличивается, он легко диффундирует через гематоэнцефалический барьер и накапливается во внеклеточной жидкости.

повышенный уровень углекислого газа приводит к увеличению уровня ионов водорода и снижению рН. Увеличение ионов водорода в головном мозге запускает центральные хеморецепторы для стимуляции дыхательного центра, что инициирует сокращение диафрагмы и межреберных мышц. В результате увеличивается скорость и глубина дыхания, так что может быть выброшено больше углекислого газа, что заставляет больше воздуха двигаться в легкие и из легких, что помогает снизить уровень углекислого газа в крови, что, в свою очередь, снижает И наоборот, низкий уровень углекислого газа в крови может привести к низкому уровню ионов водорода в мозге, что приводит к снижению скорости и глубины легочной вентиляции, что приводит к поверхностному и замедленному дыханию.

Еще одним фактором, влияющим на дыхательную активность головного мозга, является системная артериальная концентрация ионов водорода. Повышение уровня углекислого газа приводит к увеличению уровня H+, а также других метаболических процессов, таких как накопление молочной кислоты после напряженных упражнений. Периферические хеморецепторы в дуге аорты и сонных артериях определяют артериальные уровни ионов водорода. Когда периферические хеморецепторы ощущают снижение или повышение кислотности уровня pH, они стимулируют усиленную вентиляцию легких для более быстрого удаления углекислого газа из крови. Удаление углекислого газа из крови помогает уменьшить количество ионов водорода, что увеличивает системный рН.

Уровень кислорода в крови также важен для воздействия на частоту дыхания. Периферические хеморецепторы отвечают за восприятие больших изменений уровня кислорода в крови. Если уровень кислорода в крови становится достаточно низким, периферические хеморецепторы стимулируют усиление дыхательной активности. Хеморецепторы могут воспринимать только растворенные молекулы кислорода, но не кислород, связанный с гемоглобином. Большая часть кислорода связана с гемоглобином. Когда уровень растворенного кислорода падает, гемоглобин высвобождает кислород. Следовательно, для стимуляции хеморецепторов в дуге аорты и сонных артериях требуется значительно более низкий уровень кислорода.

Гипоталамус и другие области мозга, связанные с лимбической системой, также влияют на регуляцию дыхания, взаимодействуя с дыхательным центром. Они участвуют в регуляции дыхания в ответ на эмоции, боль и температуру. Например, повышение температуры тела может привести к учащению дыхания. Ощущение возбуждения или болевая реакция также могут вызывать учащение дыхания. Так, например, когда вы садитесь на беговую дорожку и начинаете бегать, ваше тело реагирует на повышение температуры тела и учащение пульса учащением дыхания.

Следующий вопрос, который следует рассмотреть…

Что происходит с легкими во время выполнения упражнений

Если взрослый дышит от 12 до 20 вдохов в минуту в состоянии покоя, энергичные упражнения увеличивают частоту дыхания в среднем до 45 вдохов в минуту. Увеличение вентиляционной нагрузки определяет повышенную нервную активность дыхательных мышц при физической нагрузке. Это определяет увеличение механической силы, создаваемой мышцей. Мышечная сила – это скорость сокращения, умноженная на давление. Во время тренировки диафрагма в первую очередь является «генератором потока». Это означает, что его механические силы в первую очередь выражаются в усадке, а не в давлении. Наоборот, мышцы груди и живота в основном являются «генераторами напряжения», то есть они создают давление, необходимое для движения грудной клетки и живота соответственно.

Во время упражнений экспираторные мышцы играют активную роль в дыхании. Их движения тесно скоординированы с движениями грудных мышц во время каждого вдоха. При вдохе, когда сокращаются грудные мышцы, мышцы живота постепенно расслабляются, а при выдохе все наоборот. В результате объемы легких в конце выдоха уменьшаются, а дыхательная механика оптимизируется во время упражнений по ряду причин. Дыхательный объем возникает в наиболее эластичном отделе дыхательной системы, диафрагма удлинённая и поэтому работает вблизи своей оптимальной длины, при каждом вдохе часть необходимой работы вдоха осуществляется в виде эластической энергии во время предшествующего выдоху пред-выдоха хранится.

Во время высокоинтенсивных упражнений, вплоть до максимальной интенсивности, напряжение, создаваемое дыхательными мышцами, значительно ниже максимального. При выполнении упражнений с максимальной интенсивностью кислород, потребляемый дыхательными мышцами, составляет лишь около 10% от общего количества. У хорошо тренированных спортсменов давление, создаваемое инспираторными мышцами, может быть близким к максимальному, а экспираторное давление возрастает до уровня, при котором динамическая компрессия дыхательных путей определяет ограничение экспираторного потока. Другими словами, ограничение потока выдоха приводит к тому, что называется «динамической гипервентиляцией». Из-за высокой нагрузки на легкие дыхательные мышцы должны преодолевать более высокую эластическую нагрузку, создаваемую легкими и грудной стенкой. Кроме того, они короче и, следовательно, менее подвержены стрессу. В результате в этих условиях увеличивается потребление кислорода дыхательными мышцами.

Дело в том, что ответ на вопрос очень интересен…

Существует ли конкуренция между мышцами за доступный кислород и кровоток, и какая мышца стоит в приоритете

Кровоток в скелетных мышцах человека колеблется от 2 до 4 л⋅кг-1⋅мин-1. Было научно доказано, что существует конкуренция за ограниченный объем доступного сердечного выброса, кровоток, который должен распределяться между всеми скелетными мышцами во время упражнений для всего тела. Другой вопрос, существует ли какая-то иерархия между дыхательными и двигательными мышцами, какой группе мышц конечностей достается больший или меньший «пирог» из общедоступного сердечного выброса.

Кровоток распределяется между различными мышцами конечностей (Secher NH, Volianitis S. Journal Med Sci Sports Exerc 2006)На самом деле добавление упражнений для рук к тренировке ног ослабляет приток крови к последним. А добавление упражнений для ног к упражнениям для рук уменьшает приток крови к рукам.

Исследователям не совсем ясно, имеют ли дыхательные мышцы более высокий приоритет, чем мышцы для упражнений. Увеличение или уменьшение работы дыхания оказывает противоположное влияние на кровоток при движениях ног. Поэтому было высказано предположение, что дыхательные мышцы демонстрируют некоторое преобладание над двигательными мышцами. Однако это только гипотеза и требует более серьезной доказательной базы. Поэтому этот вопрос пока остается открытым.

Все в сборе.

Итак, мы подошли к фактической части, теперь, чтобы узнать…

Как упражнения воздействуют на дыхательную систему

Активно точка. Едем дальше :). Нет, мы счастливы, а потом будем давить сильнее.

Во время упражнений в работу вступают два жизненно важных органа тела: легкие и сердце. Легкие вносят кислород и удаляют углекислый газ, а сердце перекачивает кровь и доставляет кислород к необходимым тканям, органам и мышцам. Во время физической активности «дыхательная потребность» увеличивается по мере увеличения нагрузки. У вас есть 15 вдохов (12 литров) Подъем до 50 в минуту во время периодов отдыха (100 литров воздуха), Чтобы доставить столько кислорода к мышцам, кровообращение резко увеличивается. Когда ваши легкие натренированы, вы сохраняете большой запас дыхания, а значит, не задыхаетесь от нагрузки, например, при беге на дорожке. Дыхательная система и система CC работают хорошо, чтобы быстро доставить кислород и кровь в нужные места.

Вообще говоря, гипоксия при физической нагрузке является нормальным физиологическим явлением для организма без физической нагрузки. Включение регулярных упражнений в ваш жизненный план повысит эффективность ваших мышц — им потребуется меньше кислорода для движения и они будут производить меньше углекислого газа. Это уменьшит количество воздуха, необходимого для цикла вдоха-выдоха в конкретном упражнении.

Чтобы удовлетворить растущие потребности работающих мышц в кислороде, дополнительный кислород должен доставляться через кровеносные сосуды. Во время упражнений симпатические нервы стимулируют сужение вен, что позволяет большему количеству крови вернуться к сердцу. Эта кровь выносит углекислый газ из мышц и может увеличить общий объем сердечных сокращений на 30-40%.

Долгосрочная реакция дыхательной системы на физическую нагрузку включает множество физиологических адаптаций. Эти приспособления в конечном итоге приводят к повышению общей эффективности дыхательной системы по сбору, транспортировке и доставке кислорода к работающим мышцам. Долговременную дыхательную функцию часто измеряют с помощью теста VO2max, который вычисляет способность вашего организма использовать кислород во время пиковых нагрузок. Благодаря физическим упражнениям и тренировкам повышается эффективность дыхательной системы и максимальное потребление кислорода.

упражнения также влияют на рН и вязкость крови pH обычно составляет от 7,35 до 7,45. Во время физической нагрузки увеличивается концентрация углекислого газа в крови и тканях органов дыхания. Это снижает рН, делая его более кислым. Чтобы этого не произошло, организм предпринимает ряд действий: 1) вещества плазмы крови реагируют с избытком углекислого газа; 2) увеличение частоты и глубины дыхания увеличивает скорость удаления углекислого газа из крови. Что касается вязкости, то упражнения разжижают кровь, облегчая ее кровоток, что положительно влияет на артериальное давление (стабилизируется), и Brain Nutrition — Боулеры начинают лучше «готовить”.

Кроме того, регулярные физические упражнения способствуют увеличению ЖОЛ (емкости легких (максимальное количество воздуха, которое человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха)В свою очередь, это уменьшит кислородный долг в крови – количество кислорода, необходимого для окисления недоокисленных метаболитов, которые накапливаются в организме при интенсивной мышечной работе.

В целом вы почувствуете, как увеличивается частота и глубина вашего дыхания при выполнении определенных физических упражнений. Это связано с тем, что в периоды физических нагрузок усиливается работа скелетных мышц, что приводит к усилению в них процессов клеточного окисления и углекислого газа в крови. Кровь, содержащая избыток углекислого газа, поступает в дыхательный центр и возбуждает его, что затем передается дыхательным мышцам. Мужчина начал глубоко дышать. Это приводит к удалению углекислого газа и восполнению кислорода:

Люди, особенно подростки, часто жалуются на узкую грудную клетку. Упражнения типа дыхательных перемычек «распределяют» дыхательные мышцы, диафрагму и межреберные мышцы, тем самым увеличивая объем грудной клетки.

Таковы основные положительные эффекты физических упражнений на дыхательную систему. Запись на тренировку звучит убедительно? Что вы думаете?

Ну и последнее на сегодня..

Лучшие упражнения для дыхательной системы

Логично, что упражнения для дыхательной системы должны включать «дыхание». К ним относятся аэробные упражнения. Однако они должны выполняться в пределах целевой зоны сердечного ритма. Говоря простым языком, это означает, что вам нужно бежать ни быстро, ни медленно. Так, например, если вы не используете никаких формул, вы можете сосредоточиться на втором или третьем из 5 режимов на беговой дорожке или велотренажере.

Что касается самой формы насосной деятельности легких, то она включает в себя:

• тяга на гребном тренажере;
• Железная тележка движется быстро/вперед по воде;
• все виды бега;
• Скандинавская ходьба;
• работа на велотренажерах, беговых дорожках, эллиптических тренажерах;
• скакалка;
• поднимаясь по лестнице (в т.ч имитация на тренажере);
• Езда на велосипеде;
• все виды плавания;
• Техника дыхания: диафрагмальное/брюшное, дыхание сжатыми губами;
• позы йоги;
• вакуумное движение;
• Многоэтапные тренировки — упражнения, включающие несколько наборов движений, таких как приседания, берпи, рывки штанги + отжимания.

примечания:

«Самодельный» тест качества состояния легких. Вдохните и задержите дыхание. Вы получите значение от 45 до 55 секунд. Потренируйтесь на DC и повторите тестирование через три месяца. Вы можете получить значения от 80 до 90 секунд.

Вывод: если вы только что записались в тренажерный зал, начните со стимуляции сердечно-сосудистой и дыхательной систем с помощью правильного типа активности и упражнений на выносливость. Только потом, через 2,5-3 месяца таких регулярных курсов, можно переходить на утюг. Или комбинируйте аэробные и анаэробные дни.

На самом деле, у нас есть все по этой теме. Подведем итоги.

Послесловие

Когда мы сели писать, то увидели, что эта заметка не самая большая в цикле — не больше 2500 слов. Теперь счетчик показывает 5000 слов! Это супер-достижение и новый рекорд для нас. Я хочу остановиться на этом. Время покажет, удастся ли нам :). Пока, пока!

PS. поймал что? что ты поймал

Cкачать статью в pdf>>