Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФИЛИАЛ

ЧАСТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ ИМЕНИ»

«Допустить к защите»

Заведующий филиалом

_______ ФИО

« __» __________ 2020т.

мышца дыхательный физиология

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ МЫШЦЫ

Курсовая работа

по специальности 31.02.02 «Сестринское дело»

2020 г.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Дыхательные мыщцы

1.1 Основные дыхательные мышцы

1.2 Вспомогательные мышцы

1.3. Косвенные мышцы

ГЛАВА 2. Механизм вдоха и выдоха

2.1 Акт дыхания состоит из ритмично повторяющихся вдоха и выдоха

2.2 Физиология входа и выхода

2.3 Механизм вдоха и выдоха. Дыхательный цикл

2.4 Работа дыхательных мышц

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА И ССЫЛКИ ИНТЕРНЕТА



Введение

Дыхание - это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма (обмена веществ и энергии) живых организмов и способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды), получая из окружающей среды кислород и отводя в окружающую среду в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма организма (СО2, H2O и другие).

Без дыхания человек обычно может прожить до 5-7 минут, после чего наступают потеря сознания, необратимые изменения в мозге и смерть.

Дыхание - одна из немногих способностей организма, которая может контролироваться сознательно и неосознанно. При частом и поверхностном дыхании возбудимость нервных центров повышается, а при глубоком - наоборот, снижается.

Дыхательная система человека состоит из тканей и органов, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. К воздухоносным путям относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Легкие состоят из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения. К элементам костно-мышечной системы, связанным с дыханием, относятся ребра, межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы. В моем реферате мы как раз подробно поговорим о дыхательных мышцах.

Мышцы - органы тела (или их части), обладающие высокой степенью сократимости; сокращения мышц происходят рефлекторно под влиянием нервных импульсов. С помощью мышц осуществляются все двигательные акты живых организмов. В процессе исторического развития животных организмов мышцы развивались с теснейшим взаимодействием с нервной системой. Потребность организма в кислороде во время покоя и при работе неодинакова; поэтому частота и глубина дыхания должны автоматически изменяться, приспосабливаясь к изменяющимся условиям. Во время мышечной работы потребление кислорода мышцами и другими тканями может возрасти в 4-5 раз.

Актуальность изучения

Повсеместно, особенно в индустриально развитых странах, наблюдается значительный рост заболеваний дыхательнойсистемы, которые вышли уже на 3-4-е место среди причин смертности населения. Что же касается, например, рака легких, то это патология по ее распространенности опережает у мужчин все остальные злокачественные новообразования. Такой подъем заболеваемости связан в первую очередь с постоянно увеличивающийся загрязненностью окружающего воздуха, курением, растущей аллергизацией населения (прежде всего за счет продукции бытовой химии). В последние месяцы, с начала 2020 года по всей планете с ужасающей быстротой распространяется короновирусная инфекция, поражающая в первую очередь дыхательную систему человека, вызывающая двустороннее воспаление легких, называемое внебольничная вирусная пневмония.

Все это в настоящее время обуславливает актуальность глубокого изучения органов дыхательной системы, мышц, осуществляющих акты вдоха и выдоха, в целях повышения эффективности лечения и профилактики соответствующих болезней, с которыми медицинским работникам приходится сталкиваться в повседневной практике.

Объект исследования данной работы - дыхательные мышцы.

Дыхательная система человека - совокупность органов, обеспечивающих функцию внешнего дыхания человека (газообмен между вдыхаемым атмосферным воздухом и циркулирующей по малому кругу кровообращения кровью). Газообмен осуществляется в альвеолах лёгких, и в норме направлен на захват из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа. К дыхательным мышцам относится сложный комплекс мышц, обеспечивающий механизмы вдоха и выдоха, имеющие немаловажное значение в жизнедеятельности организма человека.

Цель данной работы: систематизация сведений о дыхательной системе человека, раскрытие таких понятий, как основные дыхательные мышцы, вспомогательные мышцы, косвенные мышцы, механизм вдоха и выдоха. Изучение анатомии строения дыхательных мышц, всех механизмов газообмена легких обуславливает грамотный подход к диагностике патологических изменений в дыхательной системе больного, что соответственно, позволяет начать правильную тактику лечения.

Исходя из цели данной курсовой работы, вытекают следующие задачи:

Изучение, обобщение имеющейся информации по дыхательным мышцам в литературных источниках и на просторах интернета, чтобы в дальнейшем использовать полученные знания в своей медицинской практике.



Глава 1. Дыхательные мыщцы

1.1 Основные дыхательные мышцы

Для осуществления дыхания необходимо согласованное сокращение множества отдельных мышц. Дыхательные мышцы также называют «мышцами дыхательной помпы», т.к. они образуют сложную конструкцию, нагнетающую воздух в легкие. Все мышцы, присоединяющиеся к грудной клетке человека, обладают потенциалом производить дыхательные движения. Мышцы, которые помогают расширить грудную полость, называются инспираторными мышцами, поскольку они помогают осуществлять вдох, в то время как мышцы, сдавливающие грудную полость, называются экспираторными мышцами, т.к. они способствуют выдоху. Эти мышцы обладают такой же базовой структурой, как другие мышцы скелета, и работают вместе для расширения или сжатия грудной полости. Вместе с тем, особенностью этих мышц является то, что они созданы из резистентных к усталости мышечных волокон, и контролируются как произвольными, так и непроизвольными механизмами (если мы хотим вдохнуть, мы можем это сделать, даже если не думаем о дыхании, т.к. тело автоматически делает это). Мышцы при своем сокращении всегда участвуют в дыхательном движении.

Основными мышцами, участвующими в дыхании являются диафрагма, наружные и внутренние межреберные мышцы, мышцы, поднимающие ребра, верхняя задняя зубчатая мышца, нижняя задняя зубчатая мышца, квадратная мышца, подвздошно-реберная мышца, подвздошно-рёберная мышца поясницы, подвздошно-рёберная мышца груди, подвздошно-рёберная мышца шеи. Остановимся подробно на каждом из них.

1. Диафрагма (diaphragma от греч. - перегородка), или грудобрюшная преграда представляет куполообразную мышечно-соединительнотканную перегородку, которая разделяет грудную и брюшную полости. В диафрагме выделяют две части: центральную (сухожильную) и краевую (мышечную - m. phrenicus), состоящую из грудинной, двух реберных и поясничного отделов.

Рисунок 1 Диафрагма

По всей окружности нижней апертуры грудной клетки диафрагма прикрепляется к дистальной части грудины, нижним шести ребрам и первому - второму поясничным позвонкам. Наиболее слабая грудинная часть диафрагмы отделяется от реберной небольшим, треугольной формы, пространством, лишенным мышечной ткани и заполненным клетчаткой. Эту узкую щель называют грудинно-реберным пространством или треугольником Ларрея. Реберная часть диафрагмы отделяется от наиболее мощного поясничного отдела посредством другого треугольного пространства, также лишенного мышечных волокон и называемого щелью или треугольником Богдалека. Это пространство также выполнено клетчаткой. Эти два парных треугольных щелевидных пространства размерами около 2,5-3,2 см у их основания и примерно 1,8-2,7 см высоты образуются вследствие нарушения сращения мышечных закладок диафрагмы и по секционным данным встречаются приблизительно в 87% случаев. Они являются слабыми местами, в области которых могут возникать грыжи диафрагмы. Со стороны грудной полости диафрагма покрыта внутригрудной фасцией, париетальной плеврой и перикардом, а снизу - внутрибрюшной фасцией и брюшиной.

В диафрагме имеются три естественных отверстия: пищеводное, аортальное и отверстие для нижней полой вены. Пищеводное отверстие (hiatus) диафрагмы образовано преимущественно ее правой внутренней ножкой, имеет форму канала, ширина которого 1,9-3 см и длина - 3,5-6 см. Через это отверстие из грудной полости в брюшную проходят пищевод, левый и правый блуждающие нервы, а также лимфатические сосуды, в частности, грудной лимфатический проток (d. thoracicus). Пищеводное отверстие так же, как упоминавшиеся выше щелевидные пространства, может являться воротами для формирования грыжи (грыжи пищеводного отверстия диафрагмы).

Диафрагма иннервируется двумя диафрагмальными нервами (nn. phrenici), ветвями шести нижних межреберных нервов, волокнами, исходящими из солнечного сплетения. Однако основными нервами диафрагмы являются диафрагмальные или грудобрюшные нервы.

Диафрагма выполняет статическую и динамическую функцию. Она служит опорой для прилежащих к ней органов грудной и брюшной полости, а также поддерживает разницу давления в них. Диафрагма является главной дыхательной мышцей, обеспечивающей основную часть легочной вентиляции. Ее движение способствует возврату венозной крови и лимфообращению в связи с отрицательным давлением в грудной полости и компрессией печени, селезенки и других брюшных органов.

2. Наружные и внутренние межреберные мышцы (лат. Musculi intercostales externi) - глубокие мышцы груди.

Начинаются от нижних краёв рёбер, спереди от борозды ребра. Направляются косо вниз и кпереди. Прикрепляются на верхних краях нижележащих рёбер. В области хрящевой части отсутствуют, здесь они замещаются наружной межрёберной перепонкой (лат. Membrana intercostalis externa). В задних отделах грудной стенки они прилегают к мышцам, поднимающим рёбра.

Рисунок 2. Наружные и внутренние межреберные мышцы

Внутренние межрёберные мышцы (лат. Musculi intercostales interni) - глубокие мышцы груди.

Начинаются от верхних краёв рёбер, направляются затем вверх и вперёд. Прикрепляются на нижних краях вышележащих рёбер, кнутри от борозды ребра. Внутренние межрёберные мышцы расположены в передних отделах межрёберных промежутках, в задних их замещают внутренние межрёберные перепонки (лат. membranae intercostales internae).

Самые внутренние межреберные мышцы, mm. intercostales intimi, располагаются на внутренней поверхности внутренних межреберных мышц и имеют одинаковое с ними направление волокон; прикрепляются к внутренней поверхности смежных ребер. Мышцы заполняют половину межреберья, касаясь своим задним краем mm. subcostales.

Инспираторные мышцы поднимают ребра и грудину, а экспираторные мышцы опускают их.

2. Мышцы, поднимающие ребра имеются лишь в грудном отделе позвоночного столба. Они прикрыты m. erector spinae и имеют вид веерообразно расходящихся мышечных пучков, начинающихся от поперечных отростков выступающего позвонка и одиннадцати верхних грудных позвонков.

Рисунок 3. Мышцы, поднимающие ребра 

Направляясь косо вниз и латерально, пучки расходятся и прикрепляются к углам нижележащих ребер. Часто в нижних отделах грудной части позвоночного столба имеются мышечные пучки, перебрасывающиеся через одно ребро, - это длинные мышцы, поднимающие ребра, mm. levatores costarum longi. В отличие от них выделяют короткие мышцы, поднимающие ребра, mm. levatores costarum breves, идущие к соседним нижележащим ребрам.

3. Верхняя задняя зубчатая мышца (m. serratus posterior superior) начинается от остистых отростков двух нижних шейных и двух верхних грудных позвонков и прикрепляется к задней поверхности II-V ребер.

Рисунок 4 Верхняя задняя зубчатая мышца 

Следовательно, при сокращении данная мышца поднимает эти ребра и в конечном итоге всю грудную клетку при вдохе. Ее влияние на разгибание позвоночника незначительно. Иннервация: Передние ветви спинномозговых нервов С6-Т2.

Рисунок 5 Нижняя задняя зубчатая мышца 

4. Нижняя задняя зубчатая мышца - мышца третьего слоя поверхностных мышц спины, располагается в месте перехода грудного отдела в поясничный, начинается от пояснично-грудной фасции в области остистых отростков двух нижних грудных и двух верхних поясничных позвонков и прикрепляется к задней поверхности четырех нижних ребер. Начинается от остистых отростков 2 (1) нижних грудных позвонков и 2(3) верхних поясничных (от поверхностного листка пояснично-грудной фасции лат. fascia thoracolumbalis).

Направляется косо вверх и латерально четырьмя пучками и прикрепляются к наружной поверхности 9-12 ребра.

5. Квадратная мышца m. quadratus lumborum имеет вид неправильного вытянутого четырехугольника. Она парная, плоская, выполняет промежуток между XII ребром и подвздошным гребнем; залегает на задней стенке живота; от глубоких мышц спины ее отделяет пояснично-грудная фасция, fascia Thoracolumbalis, глубокий листок.

Рисунок 6. Квадратная мышца 

Мышца состоит из двух частей - передней и задней. Передняя часть натянута от внутренней губы подвздошного гребня и подвздошно-поясничной связки к XII ребру и грудному позвонку, а также к медиальной дугообразной связке; задняя часть идет от подвздошного гребня и той же подвздошно-поясничной связки к поперечным отросткам IV-I поясничных позвонков.

7. Подвздошно-реберная мышца (лат. Musculus iliocostalis) - наиболее латеральная часть мышцы, выпрямляющей позвоночник. Прикрепляется к углам всех рёбер и поперечным отросткам шейных позвонков. Топографически в данной мышце выделяют три мышечных пучка

Подвздошно-рёберная мышца поясницы (лат. Musculus iliocostalis lumborum) - начинается от заднего отдела латерального крестцового гребня и пояснично-грудной фасции. Направляется в сторону и вверх. Образуя 8-9 зубцов прикрепляется тонкими сухожилиями к углам 8-9 нижних рёбер.

Рисунок 7. Глубокие мышцы спины

Подвздошно-рёберная мышца груди (лат. Musculus iliocostalis thoracis) - начинается около углов нижних 5-6 рёбер, следует несколько косо кверху и кнаружи и прикрепляется тонкими узкими сухожилиями к углам верхних 5-7 рёбер.

Подвздошно-рёберная мышца шеи (лат. Musculus iliocostalis cervicis) - начинается от углов 5-7 верхних рёбер. Направляется косо вверх и латерально и тремя зубцами прикрепляется к задним бугоркам поперечных отростков IV, V и VI шейных позвонков.

Функция мышцы идентична функции мышцы, выпрямляющей позвоночник.

1.2 Вспомогательные мышцы

К вспомогательным мышцам относятся:

1. Лестничные мышцы - передняя, средняя и задняя. Передняя лестничная мышца (m. scalenus anticus) начинается от передних бугорков IV, V и VI шейного позвонка и прикрепляется к передней поверхности первого ребра к лисфранкову бугорку (tub. Lisfrancii.)

Рисунок 8 Вспомогательные дыхательные мышцы

Средняя лестничная мышца (m. scalenus medius) берет начало от поперечных отростков шести шейных позвонков (кроме первого) и, направляясь вниз и кнаружи, прикрепляется к верхней поверхности и к наружному краю первого ребра. Иногда же она доходит до второго ребра. Между прикреплениями передней и средней лестничной мышцами остается промежуток (задний лестничный промежуток), через который проходят сосуды из грудной полости и нервы из межпозвоночных отверстий шейных позвонков.

Задняя лестничная мышца (m. scalenus posticus) состоит из двух головок: одна из них-более поверхностная, тонкая и длинная, другая-более глубокая, толстая и короткая. Первая головка мышцы начинается от задних бугорков поперечных отростков IV, V и VI шейных позвонков и оканчивается на верхнем крае и на наружной поверхности второго ребра; другая головка, более глубокая, начинается от заднего бугорка поперечного отростка VII шейного позвонка и оканчивается на верхней поверхности первого ребра, позади и снаружи от средней лестничной мышцы.

Волокна трех лестничных мышц идут вниз, вперед и кнаружи, причем у первой лестничной мышцы их направление кнаружи выражено меньше, у задней же больше, чем у других. При нижней опоре лестничные мышцы производят отведение шейной части позвоночника с некоторым поворотом в противоположную от себя сторону. Действуя одновременно с обеих сторон, они сгибают шейную часть позвоночного столба прямо вперед. При верхней опоре и укрепленных шейных позвонках лестничные мышцы поднимают два первых ребра и, создавая опору для межреберных мышц, содействуют вдоху.

2. Грудино-ключично-сосцевидная мышца (лат. Musculus sternocleidomastoideus) располагается позади подкожной мышцы шеи. Она представляет собой довольно толстый и слегка уплощённый тяж, который косо спиралеобразно пересекает область шеи от сосцевидного отростка к грудино-ключичному сочленению. Мышца начинается двумя головками: латеральной - от грудинного конца ключицы и медиальной - от передней поверхности рукоятки грудины.

Обе ножки соединяются под острым углом. Пучки медиальной ножки располагаются более поверхностно. Образовавшееся мышечное брюшко направляется вверх и кзади и прикрепляется к сосцевидному отростку височной кости и верхней выйной линии затылочной кости.

Между медиальной и латеральной ножками лат. m. sternocleidomastoidei образуется небольшое углубление - малая надключичная ямка (лат. fossa supraclavicularis minor), а между медиальными ножками левой и правой мышц, над яремной вырезкой грудины, - яремная ямка.

При одностороннем сокращении мышца производит наклон в свою сторону шейного отдела позвоночного столба. Одновременно происходит поднятие головы с вращением лица в противоположную сторону.

При двустороннем сокращении удерживает голову в вертикальном положении. Также может происходить сгибание шейного отдела позвоночного столба с одновременным поднятием лица. При фиксировании головы возможно поднятие грудной клетки при дыхании (вспомогательная мышца вдоха.

Малая грудная мышца (лат. musculus pectoralis minor) - небольшая мышца треугольной формы, расположенная в верхней части груди под большой грудной мышцей, начинается от II-V ребер поднимаясь вверх доходит до клювовидного отростка лопатки к которому и прикрепляется.

Берёт начало от третьего - пятого ребер (иногда I-VI), идет косо вверх и латерально, прикрепляется к клювовидному отростку лопатки (этот отросток легко пропальпировать на 1 см ниже ключицы, кнутри от головки плечевой кости), проходит в непосредственной близости от плечевого сплетения, подключичной артерии и вены, с чем связано возникновение некоторых заболеваний.

Иннервируется латеральным грудным нервом от корешков С8 и Тh1.

Функция: тянет лопатку вперед, вниз и внутрь, поднимает ребра. Синергистами являются большая грудная мышца (опускание плеча, оттягивание лопатки и ротации её наружного угла вниз) и широчайшая мышца спины (опускает плечо). Антагонисты - ромбовидная мышца и нижняя часть трапециевидной.

Также является дополнительной мышцей вдоха совместно с мышцей, поднимающей лопатку, трапециевидной, грудино-ключично-сосцевидной и лестничными мышцами (совместное поднимание ребер при фиксированной лопатке).

4. Подключичная мышца (лат. Musculus subclavius) - небольшая продолговатая мышца. Расположена между первым ребром и ключицей, ниже ключицы и параллельно ей. Прикрыта большой грудной мышцей. Начинается от хрящевой части I ребра. Направляясь латерально и вверх прикрепляется к нижней поверхности акромиальной части ключицы.

Функция: подкрепляет грудиноключичное сочленение. Оттягивает ключицу вниз и медиально. При неподвижном поясе верхней конечности поднимает первое ребро, являясь вспомогательной дыхательной мышцей.

5. Большая грудная мышца (лат. musculus pectoralis major) - крупная поверхностная мышца веерообразной формы, расположенная на передней поверхности груди. Под ней находится треугольной формы малая грудная мышца, имеет значительную толщину и ширину. Она покрывает спереди верхние ребра и участвует в образовании передней стенки подмышечной впадины.

Место начала мышцы: медиальная половина ключицы, рукоятка и тело грудины, хрящи 2-7 рёбер, передняя стенка влагалища прямой мышцы живота.

Место прикрепления мышцы: гребень большого бугорка плечевой кости (crista tuberculi majoris humeri).

Состоит из трёх частей:

· Ключичная часть: начинается на внутренней половине ключицы;

· Грудино-реберная часть: начинается на передней поверхности грудины и хрящей верхних шести рёбер;

· Брюшная часть: начинается на передней стенке влагалища прямой мышцы живота.

Волокна всех трёх частей соединяются и прикрепляются к гребню большого бугорка плечевой кости.

Иннервируется медиальным и латеральным грудными нервами от плечевого сплетения, уровень выхода корешков C7 - C8 - Th1.

Кровоснабжение: грудино-акромиальная и задние межреберные артерии, передние межрёберные ветви внутренней грудной артерии.

От дельтовидной мышцы отделена дельтовидно-грудной бороздой (BNA).

Функция: напряжение большой грудной мышцы при фиксированном корпусе и свободной верхней конечности вызывает сгибание плеча, приведение его к туловищу и пронацию. При поднятом плече и фиксированном корпусе - опускает поднятое плечо. При фиксированных верхних конечностях и свободном корпусе (например, при подтягиваниях), участвует в сгибании рук и подъёме туловища. Приподнимает ребра, участвуя в акте вдоха.

6. Нижние пучки передней зубчатой мышцы. Она начинается зубцами от верхних девяти или восьми ребер и прикрепляется к нижнему углу лопатки.

7. Передние мышцы шеи - грудино-подъязычная, грудино -щитовидная.

Увеличению вертикального размера грудной полости способствует разгибание позвоночного столба, в котором участвуют остистая мышца, длиннейшая мышца и подвздошно-реберная мышца.

1.3 Косвенные мышцы

Мышцы, оказывающие косвенное действие, это:

1. Верхняя часть трапециевидной мышцы, способствующая подниманию латерального угла лопатки и вместе с тем оттягиванию кверху места прикрепления малой грудной мышцы.

Трапециевидная мышца - плоская широкая мышца, занимающая поверхностное положение в задней области шеи и в верхнем отделе спины. Трапециевидная мышца имеет форму треугольника, основанием обращённого к позвоночному столбу, а вершиной - к акромиону лопатки. Трапециевидные мышцы обеих сторон спины вместе имеют форму трапеции. Начало: затылочная кость, остистые отростки грудных позвонков с I по XII, выйной связки, верхняя выйная линия. Прикреплена к акромиальному концу ключицы, средние к акромиону, нижние к ости лопатки.

2. Ромбовидные мышцы, которые, поднимая лопатку, через нее и через малую грудную, а отчасти и через переднюю зубчатую способствуют подниманию ребер.

3. Мышца, поднимающая лопатку.

4. Ключичная головка грудино-ключично- сосцевидной мышцы.



Глава 2. Механизм вдоха и выдоха

2.1 Акт дыхания состоит из ритмично повторяющихся вдоха и выдоха

Вдох осуществляется следующим образом. Под влиянием нервных импульсов сокращаются мышцы, участвующие в акте вдоха: диафрагма, наружные межреберные мышцы и др. Диафрагма при своем сокращении опускается (уплощается), что ведет к увеличению вертикального размера грудной полости. При сокращении наружных межреберных и некоторых других мышц поднимаются ребра, при этом увеличиваются переднезадний и поперечный размеры грудной полости. Таким образом, в результате сокращения мышц увеличивается объем грудной клетки. Вследствие того, что в полости плевры воздух отсутствует и давление в ней отрицательное, одновременно с увеличением объема грудной клетки расширяются и легкие. При расширении легких давление воздуха внутри них понижается (оно становится ниже атмосферного) и атмосферный воздух устремляется по дыхательным путям в легкие. Следовательно, при вдохе последовательно происходит: сокращение мышц - увеличение объема грудной клетки - расширение легких и уменьшение давления внутри легких - поступление воздуха по воздухоносным путям в легкие. Выдох происходит вслед за вдохом. Мышцы, участвующие в акте вдоха, расслабляются (диафрагма при этом поднимается), ребра в результате сокращения внутренних межреберных и других мышц и вследствие своей тяжести опускаются. Объем грудной клетки уменьшается, легкие сжимаются, давление в них повышается (становится выше атмосферного), и воздух по воздухоносным путям устремляется наружу.

Дыхательные движения ритмичны. У взрослого человека в спокойном состоянии в минуту происходит 16 - 20 дыхательных Движений. Как правило, физическая нагрузка, особенно у мало тренированных людей, сопровождается учащением дыхания. При многих болезнях также наблюдается учащение дыхательных движений. Учащение дыхания может сопровождаться падением его глубины. Во время сна дыхание урежается.

Рисунок 11. Мышцы вдоха и выдоха

Различают два типа дыхания: брюшной (преобладает у мужчин) и грудной (у женщин). При первом типе объем грудной полости увеличивается преимущественно в результате сокращения диафрагмы (увеличение вертикального размера), при втором - в результате сокращения других дыхательных мышц (увеличение переднезаднего и поперечного размеров грудной клетки).

2.2 Физиология входа и выхода

Поддержание постоянства состава альвеолярного воздуха обеспечивается за счет непрерывно осуществляемых дыхательных циклов - вдоха и выдоха. Во время вдоха атмосферный воздух через воздухоносные пути поступает в легкие, при выдохе примерно такой же объем воздуха вытесняется из легких. За счет обновления части альвеолярного воздуха поддерживается его постоянный газовый состав.

Акт вдоха совершается вследствие увеличения объема грудной полости за счет сокращения наружных косых межреберных мышц и других вдыхательных мышц, обеспечивающих отведение ребер в стороны, а также благодаря сокращению диафрагмы, что сопровождается изменением формы ее купола.

Рисунок 12. Мышцы при вдохе и выдохе

Диафрагма становится конусовидной, положение сухожильного центра не изменяется, а мышечные участки смещаются в сторону брюшной полости, оттесняя органы назад. При увеличении объема грудной клетки давление в плевральной щели уменьшается, возникает разница между давлением атмосферного воздуха на внутреннюю стенку легких и давлением воздуха в плевральной полости на наружную стенку легких. Давление атмосферного воздуха на внутреннюю стенку легких начинает преобладать и вызывает увеличение объема легких, а следовательно, и поступление атмосферного воздуха в легкие.

Когда вдох окончен и дыхательные мышцы расслабляются, ребра и купол диафрагмы возвращаются в положение до вдоха, при этом уменьшается объем грудной клетки, повышается давление в плевральной щели, возрастает давление на наружную поверхность легких, часть альвеолярного воздуха вытесняется и происходит выдох.

Таблица 1. Мышцы, обеспечивающие вентиляцию легкого

Инспираторные мышцы	Экспираторные мышцы (при форсированном выдохе)
Основные: диафрагма, наружные межреберные	Основные: внутренние межреберные
Вспомогательные: большие и малые грудные, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные, передняя зубчатая	Вспомогательные: мышцы передней брюшной стенки: прямая, внутренняя и наружная косые и поперечная

Примечание: Принадлежность мышц к основным и вспомогательным группам может меняться в зависимости от типа дыхания.

Возвращение ребер в положение до вдоха обеспечивается эластическим сопротивлением реберных хрящей, сокращением внутренних косых межреберных мышц, вентральных зубчатых мышц, мышц живота. Диафрагма возвращается в положение до вдоха благодаря сопротивлению стенок живота, органов брюшной полости, смешенных при вдохе назад, и сокращению мышц живота.

2.3 Механизм вдоха и выдоха. Дыхательный цикл

Дыхательный цикл включает вдох, выдох и паузу между ними. Его длительность зависит от частоты дыхания и составляет 2,5-7 с. Продолжительность вдоха у большинства людей короче продолжительности выдоха. Длительность паузы очень изменчива, она может отсутствовать между вдохом и выдохом.

Для инициирования вдоха необходимо, чтобы в инспираторном (активирующем вдох) отделе дыхательного центра в продолговатом мозге возник залп нервных импульсов и их посылка по нисходящим путям в составе вентрального и передней части бокового канатиков белого вещества спинного мозга в его шейный и грудной отделы. Эти импульсы должны достигнуть мотонейронов передних рогов сегментов СЗ-С5, формирующих диафрагмальные нервы, а также мотонейронов грудных сегментов Th2-Th6, формирующих межреберные нервы. Активированные дыхательным центром мотонейроны спинного мозга посылают потоки сигналов по диафрагмальному и межреберным нервам к нервно-мышечным синапсам и вызывают сокращение диафрагмальной, наружных межреберных и межхрящевых мышц. Это приводит к увеличению объема грудной полости за счет опускания купола диафрагмы (рис. 1) и движения (подъем с поворотом) ребер. В результате давление в плевральной щели уменьшается (до 6-20 см вод. ст. в зависимости от глубины вдоха), транспульмональное давление возрастает, становится больше сил эластической тяги легких и они растягиваются, увеличивая объем.

Рисунок13. Изменения размеров грудной клетки, объема легких и давления в плевральной щели при вдохе и выдохе

Увеличение объема легких приводит к снижению давления воздуха в альвеолах (при спокойном вдохе оно становится ниже атмосферного на 2-3 см вод. ст.) и атмосферный воздух по градиенту давления поступает в легкие. Происходит вдох. При этом объемная скорость воздушного потока в дыхательных путях (О) будет прямо пропорциональна градиенту давления (ДР) между атмосферой и альвеолами и обратно пропорциональна сопротивлению (R) дыхательных путей для потока воздуха.

Q = ДР/R.

При усиленном сокращении мышц вдоха грудная клетка еще более расширяется и объем легких возрастает. Глубина вдоха увеличивается. Это достигается благодаря сокращению вспомогательных инспираторных мышц, к которым относятся все мышцы, прикрепляющиеся к костям плечевого пояса, позвоночнику или черепу, способные при своем сокращении поднимать ребра, лопатку и фиксировать плечевой пояс с отведенными назад плечами. Важнейшими среди этих мышц являются: большие и малые грудные, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные и передние зубчатые.

Механизм выдоха отличается тем, что спокойный выдох происходит пассивно за счет сил, накопленных при вдохе. Для остановки вдоха и переключения вдоха на выдох необходимо прекращение посылки нервных импульсов из дыхательного центра к мотонейронам спинного мозга и мышцам вдоха. Это приводит к расслаблению мышц вдоха, в результате чего объем грудной клетки начинает уменьшаться под влиянием следующих факторов: эластической тяги легких (после глубокого вдоха и эластической тяги грудной клетки), силы тяжести грудной клетки, приподнятой и выведенной из устойчивого положения при вдохе, и давления органов брюшной полости на диафрагму. Для осуществления усиленного выдоха необходима посылка потока нервных импульсов из центра выдоха к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим мышцы выдоха - внутренние межреберные и мышцы брюшного пресса. Их сокращение приводит к еще большему уменьшению объема грудной клетки и удалению большего объема воздуха из легких за счет подъема купола диафрагмы и опускания ребер.

Уменьшение объема грудной клетки приводит к снижению транспульмонального давления. Эластическая тяга легких становится больше этого давления и вызывает уменьшение объема легких. Это увеличивает давление воздуха в альвеолах (на 3-4 см вод. ст. больше атмосферного) и воздух по градиенту давления выходит из альвеол в атмосферу. Совершается выдох.

Тип дыхания определяется по величине вклада различных дыхательных мышц в увеличение объема грудной полости и заполнение легких воздухом при вдохе. Если вдох происходит главным образом за счет сокращения диафрагмы и смещения (вниз и вперед) органов брюшной полости, то такое дыхание называют брюшным или диафрагмальным; если же за счет сокращения межреберных мышц - грудным. У женщин преобладает грудной тип дыхания, у мужчин - брюшной. У людей, выполняющих тяжелую физическую работу, как правило, устанавливается брюшной тип дыхания.

2.4 Работа дыхательных мышц

Для осуществления вентиляции легких необходимо затрачивать работу, которая выполняется за счет сокращения дыхательных мышц.

При спокойном дыхании в условиях основного обмена на работу дыхательных мышц затрачивается 2-3% от всей энергии, расходуемой организмом. При усиленном дыхании эти затраты могут достигать 30% от уровня энергетических затрат организма. У людей с заболеваниями легких и дыхательных путей эти затраты могут быть еще большими.

Работа дыхательных мышц затрачивается на преодоление эластических сил (легких и грудной клетки), динамических (вязкостных) сопротивлений движению потока воздуха через дыхательные пути, инерционной силы и тяжести смещаемых тканей.

Величина работы дыхательных мышц (W) рассчитывается по интегралу произведения изменения объема легких (V) и внутриплеврального давления (Р):

На преодоление эластических сил расходуется 60-80% от общих затрат W , вязкостных сопротивлений - до 30% W.

Вязкостные сопротивления представлены:

§ аэродинамическим сопротивлением дыхательных путей, которое составляет 80-90% суммарных вязкостных сопротивлений и увеличивается при возрастании скорости потока воздуха в дыхательных путях. Объемная скорость этого потока рассчитывается по формуле

Q = Pa/R

где Рa - разность между давлением в альвеолах и атмосфере; R - сопротивление дыхательных путей.

При дыхании через нос оно составляет около 5 см вод. ст. л-1*с-1, при дыхании через рот - 2 см вод. ст. л-1*с-1. На трахею, долевые и сегментарные бронхи приходится в 4 раза большее сопротивление, чем на более дистальные участки дыхательных путей;

§ сопротивлением тканей, которое составляет 10-20% от общего вязкостного сопротивления и обусловлено внутренним трением и неупругой деформацией тканей грудной и брюшной полости;

§ инерционным сопротивлением (1-3% от общего вязкостного сопротивления), обусловленным ускорением объема воздуха в дыхательных путях (преодоление инерции).

При спокойном дыхании работа по преодолению вязкостных сопротивлений незначительна, но при усиленном дыхании или при нарушении проходимости дыхательных путей может резко возрастать.



Заключение

Дыхательные мышцы при напряжении вызывают увеличение или уменьшение размеров грудной клетки, что ведет к изменению объема грудной полости и находящихся в ней легких.

При увеличении размеров грудной клетки объем грудной полости и легких увеличивается, давление воздуха в легких уменьшается, под действием атмосферного давления воздух входит в легкие - происходит вдох.

Когда мышцы, расширяющие грудную клетку, расслабляются, а тонус мышц, способствующих ее спадению, т.е. уменьшению объема грудной полости, повышается, происходит выдох.

Грудная клетка обычно расширяется одновременно в трех взаимно перпендикулярных направлениях: вертикальном, поперечном и переднезаднем.

Расширение грудной клетки в вертикальном направлении происходит преимущественно за счет опускания диафрагмы, в то время как увеличение ее переднезаднего и поперечного размеров - за счет одновременного движения ребер в стороны, вверх и кпереди.

При расширении грудной полости мышцам приходится преодолевать тяжесть и эластическое сопротивление самой грудной клетки и прикрепляющихся к ней образований, тогда как при опускании эти два момента не только не препятствуют, но и, наоборот, помогают движению. Опускание грудной клетки может происходить только в силу ее тяжести и эластичности. Однако для каждого более или менее форсированного выдоха необходимо участие мышц.

При дыхании движение каждого ребра происходит одновременно в двух суставах: в суставе между головкой ребра и телами двух смежных позвонков (исключение составляют два последних ребра) и в суставе между бугорком ребра и поперечным отростком нижележащего позвонка. Оси вращения этих суставов располагаются таким образом, что у верхних ребер они пересекаются при продолжении кзади под более тупым углом, чем у нижних ребер. В результате этого верхние ребра в большей мере, чем нижние, движутся кпереди. В то же время нижние ребра движутся преимущественно в стороны.

Все мышцы, участвующие в механизме дыхания, принято делить на две группы: мышцы, производящие вдох, и мышцы, производящие выдох.

В свою очередь каждую из этих групп можно разделить на три подгруппы:

а) основные дыхательные мышцы, которые при своем сокращении всегда участвуют в дыхательных движениях (например, межреберные мышцы);

б) вспомогательные мышцы, участвующие в дыхательных движениях только в том случае, когда фиксированное и подвижное места мышц в функциональном отношении взаимно меняются (например, малая грудная мышца работает как дыхательная только в том случае, когда ее место прикрепления на лопатке становится фиксированной точкой, а место начала на грудной клетке - подвижной);

в) мышцы, оказывающие косвенное действие на грудную клетку через какой-либо промежуточный костно-мышечный комплекс (например, в результате сокращения мышцы, поднимающей лопатку, несколько приподнимается также ее клювовидный отросток, к которому прикрепляется малая грудная мышца, чем усиливается функция этой мышцы как вспомогательной дыхательной).

Основными мышцами вдоха являются:

1) диафрагма, при сокращении которой происходит уплощение ее купола и вместе с тем увеличение объема грудной полости в вертикальном направлении;

2) наружные и внутренние межреберные мышцы; первые имеют большее плечо силы и больший момент вращения при вдохе, а вторые, наоборот, при выдохе;

3) мышцы, поднимающие ребра;

4) верхняя задняя зубчатая мышца;

5) нижняя задняя зубчатая мышца (при диафрагмальном и при полном дыхании);

6) квадратная мышца поясницы (при том же условии);

7) подвздошно-реберная мышца (при том же условии);

Вспомогательными мышцами вдоха являются:

1) лестничные мышцы - передняя, средняя и задняя (при фиксированной шейной части позвоночного столба);

2) грудино-ключично-сосцевидная мышца (при фиксированной голове);

3) малая грудная мышца (при фиксированном поясе верхней конечности);

4) подключичная (при том же условии);

5) большая грудная мышца своей нижней частью (при фиксированной плечевой кости);

6) нижние пучки передней зубчатой мышцы (при фиксированной лопатке);

7) передние мышцы шеи - грудино-подъязычная, грудино-щитовидная и др. (при фиксированной подъязычной кости)

Кроме того, увеличению вертикального размера грудной полости способствует разгибание позвоночного столба, главным образом в его грудном отделе. Поэтому к числу вспомогательных мышц можно также отнести:

8) мышцы, разгибающие позвоночный столб в грудном его отделе, из которых наибольшее значение имеет мышца, выпрямляющая позвоночник.

Косвенно в расширении грудной клетки участвуют:

1) верхняя часть трапециевидной мышцы, способствующая подниманию латерального угла лопатки и вместе с тем оттягиванию кверху места прикрепления малой грудной мышцы;

2) ромбовидные мышцы, которые, поднимая лопатку, через нее и через малую грудную, а отчасти и через переднюю зубчатую, способствуют подниманию ребер;

3) мышца, поднимающая лопатку;

4) ключичная головка грудино-ключично-сосцевидной мышцы. Из этого перечня видно, что при форсированном вдохе в механизме дыхания участвует значительное количество мышц. Мышцами, работающими при выдохе, являются:

1) мышцы живота - непосредственные антагонисты диафрагмы:

2) внутренние и наружные межреберные;

3) подреберные;

4) поперечная мышца грудной клетки;

5) нижняя задняя зубчатая мышца;

6) квадратная мышца поясницы;

7) подвздошно-реберная мышца.



Литература и ссылки Интернета

1. УЧЕБНИК Анатомия человека М.Ф. Иваницкий

2. Атлас Анатомия человека Р.П. Самусев, В.Я. Липченко

3. Алкамо Эдуард. Анатомия. Учебное пособие. - М.: АСТ, Астрель, 2002. - 278 с., илл.

4. Анатомия человека. - М.: изд-во «Мир энциклопедий», 2006. - 240 с.

5. Анатомия человека. Учебное пособие. - М.: Феникс, 2006. - 116 с.

6. Анатомия человека. Карманный справочник. - М.: АСТ, Астрель, 2005. - 320 с., илл.

7. Билич Г.Л., Сапин М.Р. Анатомия человека. В двух книгах. Серия «Естественные науки». - М.: ПРИОР, 2005. - 229 с., илл.

8. Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Анатомия человека. Русско-латинский атлас.

Интернет-ресурсы

1. https://www.bestreferat.ru/referat-179329.html

2. https://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%94%D0%AB%D0%A5%D0%90%D0%A2%D0%95%D0%9B%D0%AC%D0%9D%D0%AB%D0%95_%D0%9C%D0%AB%D0%A8%D0%A6%D0%AB

3. https://kinesiopro.ru/blog/dyhatelnye-myshcy/

4. http://sam-sebe-apteka.ru/, http://www.studfiles.ru/

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%8B%D1%85%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D0%B0

6. http://inep.sfedu.ru/wp-content/uploads/ehamt/learn/biology/lek_9.pdf

7. https://ru.qwe.wiki/wiki/Muscles_of_respiration

8. http://www.grandars.ru/college/medicina/dyhatelnye-myshcy.html

9. https://sci.house/anatomiya-scibook/dyihatelnyie-myishtsyi-72960.html

Размещено на Allbest.ru

...