Вентилация на кислорода

Oт

Белчо Христов - Бакалавър по “Биология”, Магистър по “Зоология на безгръбначните животни” към Софийски Университет “Св. Кл. Охридски”; Лицензиран Диетолог и Сертифициран Персонален Треньор по Фитнес по системата на C.O.R.F.I.T.; бивш научен сътрудник към БАН;

Процесът, при който въздухът от околната среда навлиза в организма и се обменя с въздуха в белите дробове, се нарича белодробна вентилация. Той протича по следния начин: въздухът се поема чрез носа и устата и навлиза във вентилационната система, адаптирайки се към телесната температура, след това се филтрира и овлажнява преди да премине през трахеята. Кондиционираният по този начин въздух се вдишва през двете бронхи. Бронхите от своя страна се състоят от многобройни бронхиоли, които препращат вдишания въздух към въздуха в алвеолите. (Алвеолите са най-малките разклонения на дихателния тракт.). (Mc Fadden, E. R., JR. Respiratory heat and water exchange: Physiological and clinical implications. J.Apple. Physiol. 54:331,1983).

Газообменът между белите дробове и кръвта

Съществуват около 300 милиона алвеоли (торбички с еластични тънкостенни мембрани), които осигуряват газообмена между белите дробове и кръвта. От всички органи в тялото, в алвеолите има най-голям приток на кръв. По време на почивка, за една минута около 250 мл. кислород напускат алвеолите и навлизат в кръвта, а около 200 мл. въглероден двуокис протичат в обратната посока и навлизат в тях. По време на усилени физически упражнения, при добре тренирани за издръжливост спортисти, количеството кислород, преминаващо през алвеоларната мембрана, е почти 25 пъти по-голямо. Основната функция на вентилирането по време на почивка и физическо натоварване е да се поддържа необходимата концентрация на кислорода и въглеродния двуокис в алвеоларните камери. Това дава възможност за ефективен газообмен преди кръвта да напусне белите дробове и да се транспортира в организма. (McArdle, William D., Katch, Frank I., Katch, Victor L.: Exercise Physiology Energy, Nutrition and Human Performance. Lea, Febiger; Philadelphia, P.A., 1986, стр. 192.).

ВЕНТИЛАЦИОННИЯТ МЕХАНИЗЪМ

Белите дробове не са прикрепени директно към гръдната кухина в буквалния смисъл на думата. Вместо това, напрежението на повърхността, получено от естествената влага в гръдния кош, е причина те да се допират до вътрешните й стени и да следват неговото движение. Поради това, всяка промяната в обема на гръдната кухина води съответно до промяна в обема на белите дробове. (McArdle, William D., Katch, Frank I., Katch, Victor L.: Exercise Physiology Energy, Nutrition and Human Performance: Lea, Febiger. Philadelphia, P.A., 1986, стр. 193.).

ВДИШВАНЕ

Диафрагмата представлява преграда, която не позволява на въздуха да се движи между гръдната и коремната кухина. По време на вдишването диафрагмата се свива, като се спуска надолу (до 10 см.), вследствие на което въздухът в белите дробове се разширява и налягането му (белодробното налягане) леко спада под атмосферното. При здравия човек налягането, упражнено от инспираторните мускули варира от 80 до 140 мм. живачен стълб (Leech, J.A. et al.: Respiratory pressures and function in young adults. Am. Rev. respir. Dis.,128:17, 1983).

Ребрата и гръдната кост също подпомагат вдишването по време на физически упражнения. Съкращенията на скаленусите и външните междуребрени мускули карат ребрата да се повдигат и извъртат навън. Вдишването спира, когато разширяването на гръдната кухина се прекрати и налягането в белите дробове се повиши дотолкова, че да се изравни с атмосферното.

ИЗДИШВАНЕ

Издишването представлява излизането на въздуха от белите дробове. По време на покой и леки физически усилия фазата на издишване представлява пасивен процес. Това е така, защото изпънатата белодробна тъкан се свива, а дихателните мускули се отпускат. Този процес води до задвижване на ребрата и гръдната кост надолу, а на диафрагмата обратно към гръдната кухина. Тези движения намаляват размера на гръдната кухина и компресират алвеоларните газове и така въздухът се отделя чрез експираторния тракт. Издишването завършва, когато експираторната мускулатура преустанови компресията, а налягането в белите дробове спадне до атмосферното. При вентилиране по време на усилено физическо натоварване, междуребрените и коремните мускули упражняват силен натиск върху ребрата и коремната кухина и съответно водят до намаляване на размера на гръдната кухина. По този начин, издишването става по-бързо и по-силно. (McArdle, William D., Katch, Frank I., Katch, Victor L.: Exercise Physiology Energy, Nutrition and Human Performance. Lea, Febiger; Philadelphia, P.A., 1986, стр. 194.).