Положення ребер під час

видиху (А) і вдиху (Б).

6.3.3. Регуляція дихання.

Дихальні м^’язи можуть скорочуватись довільно. Проте після навмисного посилення дихання обов’язково настане тимчасова затримка дихання, і після свідомої затримки дихання настає (незалежно від нашої волі) тимчасове посилення дихання. Дихальні рухи відбуваються і під час сну та в інших випадках, коли свідомість виключена. Всі ці факти дозволяють зробити висновок про саморегуляцію дихальних рухів.

Д и х а л ь н и й це н т р. Ще в XIX ст. експериментально було доведено, що в довгастому мозку є група нервових клітин, діяльність яких викликає ритмічні скорочення дихальної мускулатури. Ця група нервових клітин дістала назву дихального центра. Російський фізіолог М.О.Миславський довів, що дихальний центр розміщений в середній третині довгастого мозку. Руйнування ділянки довгастого мозку з дихальним цент­ром призводить до припинення дихання і до смерті. Тесаме відбувається, коли в тварини зробити переріз на межі між довгастим і спинним мозком. Але коли переріз зроблено вище довгастого мозку, то дихання не припиняється.

Проте, хоч дихання можливе тільки при цілості дихального центра, який міститься в довгастому мозку, відокремлення довгастого мозку, а отже,

і дихального центра від вищих відділів головного мозку порушує регуля­цію дихання.

Таким чином, експериментально доведено, що в регуляції дихан­ня беруть участь вароліїв міст, середній мозок, підгорбова ділянка та деякі підкоркові утворення. Безпосередню участь в регуляції дихання бере також кора головного мозку.

Отже, в поняття «дихальний центр» входять всі ділянки центральної нервової системи, від погодженої діяльності яких залежить нормальне

дихання. Ритмічне скорочення дихальних м’язів залежить від ритму імпульсів, що надходять до них з дихального центра.

Рефлекторна регуляція. Фізіологічним механізмом, який впливає на дихальний центр, а через нього на дихальні м’язи, є рефлекторний механізм. Діяльність дихального центра змінюється під впливом збудження, що надходять до нього з периферії та з внутрішньої поверхні легень. Багато зовнішніх подразників, як наприклад, різкий неприємний запах, раптовий укол шкіри, постріл та інші, можуть рефлекторно змінити дихання. У кожному з цих випадків збудження з периферії по доцентрових нервах може дійти до дихального центра.

Усяке збудження дихального центра змінює нервові імпульси, які від нього надходять до дихальних м’язів, а це приводить до зміни дихання – збільшення частоти його і глибини, або, навпаки, послаблення і сповільнення.

Особливо велике значення в регуляції дихання мають доцентрові нервові волокна, закінчення яких лежать у самих легенях. При спаданні легень під час видиху відбувається механічне подразнення чутливих закінчень блукаючого нерва, які містяться в стінках альвеол. Нервове збудження, що виникає при цьому, надходить у дихальний центр і збуджує його. Від дихального центра надходять імпульси до дихальних м’язів, які у відповідь скорочуються, і відбувається вдих.

Під час вдиху легені розтягуються, а це спричиняє механічне подразнення інших закінчень блукаючого нерва в легенях. Збудження, що в них виникає, досягає дихального центра і викликає гальмування його. Внаслідок цього з дихального центра перестають надходити імпульси до дихальних м’язів, останні розслаблюються і відбувається видих. Таким чином відбувається рефлекторна саморегуляція дихання: видих викликає вдих, а вдих викликає видих.

Оскільки, в регуляції дихання бере участь і кора головного мозку, людина може до певної міри довільно змінювати частоту і глибину дихання. Дихання змінюється також при різних емоційних станах.

Гуморальні впливи на дихальний центр. У стінках кровоносних судин є спеціальні нервові закінчення – хеморецептори, що сприймають зміну хімічного складу крові. Особливо чутливі ці рецептори до концентрації вуглекислого газу і кисню в крові. Підвищення концентрації вуглекислого газу в крові подразнює хеморецептори і рефлекторно викликає прискорення і поглиблення дихання. Зниження концентрації кисню в крові так само подразнює ці хеморецептори і рефлекторно підсилює дихання.

Збільшення концентрації вуглекислого газу в крові може і безпосередньо впливати на дихальний центр.

Збільшення кількості вуглекислого газу в крові, яка омиває дихальний центр, спричиняє збільшення її і в самих клітинах дихального центра; дихальний центр при цьому збуджується, в результаті чого дихальні рухи посилюються і прискорюються. Так триває доти, поки внаслідок посиленого дихання концентрація вуглекислоти в крові знову не знизиться до нормального рівня.

Гуморальна регуляція дихання особливо чітко проявляється при посиленій м’язовій діяльності, під час якої в крові збирається багато вуглекислого газу і

як наслідок цього, збільшення частоти і глибини дихання. Після припинення м’язової діяльності кров швидко звільняється від надлишку вуглекислого газу і дихання стає спокійним.

Вплив зміни хімічного складу крові на діяльність дихального центра підтверджується дослідом з перехресним кровообігом у двох собак. У двох собак перерізують сонні артерії і з’єднують їх між собою так, що кров з тулуба першого собаки тече в голову другого собаки, а кров з тулуба другого собаки – в голову першого собаки. Другі сонні артерії затискують. Якщо тепер затиснути трахею першого собаки то задишка настає в другого собаки, голова якого отримує кров від першого собаки. Така зміна дихання пояснюється тим, що затискування трахеї в першого собаки привело до скупчення надлишку вуглекислого газу в його крові, а оскільки його кров омиває головний мозок другого собаки, то вона і впливає на діяльність його дихального центра, викликаючи задишку. Отже, вуглекислий газ є специфічним подразником дихального центра.

6.3.4. Вікові особливості системи дихання.

У дитини так само як і в нетренованої людини, при зрослій потребі в кисні різко збільшується частота дихальних рухів і в далеко меншій мірі - їх глибина. Взагалі дихання у дітей неглибоке, поверхневе, бо слабо розвинена дихальна мускулатура не може достатньо розширювати грудну клітку.

Отже, для нормального фізичного розвитку дитини велике значення має систематичне тренування дихальних м’язів і збільшення життєвої ємкості її легень. Цьому сприяють щоденні прогулянки, посильна фізична праця, фізкультурні зарядки і такі види спорту, як біг, катання на лижах і ковзанах, веслування, плавання.

Потреба в систематичному тренуванні органів дихання дитини на

свіжому повітрі стане ще більш зрозумілою, якщо врахувати, що в дітей порівняно високий рівень обміну речовин. Вони більше, ніж дорослі, спо­живають кисню на кілограм ваги тіла.

Підвищення потреби дітей в кисні пов’язане з побудовою і розвитком тканин ростучого організму. А якщо врахувати ще й поверховість дихання, внаслідок якого значна частина вдихуваного повітря не доходить до леге­невих пухирців, то стане зрозумілою необхідність перебування дітей на свіжому повітрі.

Носові ходи у дітей порівняно вужчі, ніж у дорослих, і остаточно формуються в 14-15 років. В дітей дошкільного віку додаткові порожнини (верхньощелепна, гайморова і ін.) розвинені недостатньо. Лобова пазуха формується дише в 15 років. У 4-10- річних дітей в ділянці глотки, а також у носі нерідко утворюються так звані

аденоїдні розрощення, які можуть негативно впливати на загальний стан здоров’я і пра­цездатність дитини, тому їх необхідно лікувати.

У дітей молодшого шкільного віку гортань невелика, гортанні хрящі м’які, голосові зв’язки короткі і тонкі, тому голос, як при всяких коротких струнах у музикальному інструменті, високий. Посилений ріст гортані почи­нається з 5-6 років, а найінтенсивніше він відбувається, починаючи з 13-14 років. Гортанні хрящі стають товщі і щільніші. Одночасно із збільшенням гор­тані ростуть і стають довшими і товщими справжні голосові зв^’язки, внаслі­док чого голос стає нижчим, а розвиток і зміна форми сусідніх порожнин глотки змінюють його дзвінкість і тембр.

У період статевого дозрівання у підлітків відбувається різка зміна голосу, яка особливо різко проявляється у хлопчиків («злам голосу»).У цейперіод поки не встановиться голос, підліткам - хлопчикам і дівчаткам - не рекомендується багато співати, щоб не подразнювати і не стомлювати їх голосовий апарат. Для нормального розвитку голосу в дітей необхідно охороняти дихальні шляхи, зокрема гортань, від простуди і перенапружень. Особливо відповідальним є період «зламу голосу». Взагалі для розвитку гортані і виправлення голосу в дітей велике значення має раціональне навчання їх співу, а також читання вголос і декламування з правильними наголосами та інтонацією.

Все це сприяє також розвиткові грудної клітки та легень. Просвіт трахеї у дітей значно вужчий, ніж у дорослих; хрящі їх ще не зміцнілі. М’язові еластичні волокна розвинені слабо. Слизова оболонка, що вистилає трахею і бронхи, дуже ніжна і багата на кровоносні судини. (Чому?).

Легені з дітей розвинені ще недостатньо, альвеоли малі, слабо роз­винена з них еластична тканина. Кровонаповнення легень у дітей підвищене.

Легені дітей ростуть безперервно, причому спостерігається два періоди особливо енергійного їх росту: від народження до тримісячного віку,

коли об’єм їх майже подвоюється, і в період статевого дозрівання (від 12 до 16 років включно). Легені новонародженої дитини важать близько 50 г, в 1 рік - 150 г і в 12 років - 500 г, у дорослих - майже 1 кг. Дихальна поверхня альвеол -у дітей відносно більша, кількість крові, що протікає через легені за одиницю часу, також відносно більша, ніж у дорос­лих. Все це забезпечує підвищений газообмін, необхідний для посиленого обміну речовин ростучого організму. Дихальний об’єм з віком зростає. У новонародженого він становить 20 мл, у 5 років - 215 мл, у 12років - 375 мл. Удорослих - 300-600 мл. Хвилинний об’єм (добуток дихального об’єму на частоту дихання) у дітей старше 5-ти років значно більший, ніж у дорослих. У 12 він удвічі більший, ніж у дорослих. Легенева вентиляція у дітей на 1 кг ваги значно більша, ніж у дорослих.

Кількість дихальних рухів у дітей за 1 хв.

(за А.Ф.Туром)

До 8 років частота дихання у хлопчиків більша, ніж у дівчаток. Перед періодом статевого дозрівання частота дихання у дівчаток стає більшою, ніж у хлопчиків. Таке співвідношення зберігається протягом всього життя. У дітей життєва ємкість легень поступово збільшується від раннього дитинства і до 18-19 років, повільно наростаючи до семи років, і енергійно збільшується з 8-9 років, даючи максимальний приріст у період статевого дозрівання. З 18 до 35 років життєва ємкість легень є максимальною (3000-6000 мл.), а потім з віком зменшується. До моменту народження дитини її дихальний центр здатний забезпечувати ритмічну зміну фаз дихального циклу (вдих і видих), хоча збудливість його ще низька. Чутливість дихального центру до вмісту вуглекислого газу підвищується з віком і в шкільному віці досягає приблизно рівня дорослих. Довільна регуляція дихання пов’язана з другою сигнальною системою і виникає лише з розвитком мови.

6.3.5. Гігієна дихання.

Тут слід насамперед вказати на величезне значення для організму дитини правильного глибокого і ритмічного дихання. Таке дихання забезпе­чує добру вентиляцію легень, а отже, і достатнє постачання організму киснем при невеликій частоті дихальних рухів. Тому необхідно постійно піклуватися

про вироблення в дітей звички дихати глибоко і ритмічно не тіль­ки при виконанні фізичних вправ, а й під час занять у класі, ігор, ходін­ня, фізичної праці і т.д. Дихати треба тільки через ніс. Проходячи через носову порожнину, повітря з значній мірі очищається в ній від пилу і мікро­бів, а також зігрівається, чого не буває при диханні через рот. Через рот діти звичайно дихають під час нежиті та при інших запальних процесах у верхніх дихальних шляхах, а також при аденоїдних розрощеннях у носоглотці.

При диханні через рот частинки пилу і хвороботворні бактерії легко потрапляють у дихальні шляхи, а в холодну пору року може статись ще й різке охолодження дихальних шляхів. Все це може спричинити захворювання органів дихання.

Слід мати на увазі, що в дітей, які довгий час змушені були дихати через рот (наприклад, при нежиті), часто виробляється звичка дихати через рот навіть і тоді, коли нежить пройшов. Втаких випадках потрібна увага з боку вчителів та батьків і роз’яснення дітям необхідності дихати через ніс.

Чи помічали ви, що людина на короткий час затримує вдих, коли до чогось прислухається? А чому у веслувальників, молотобійців момент найбільшого зусилля збігається з різким видихом («ух»)?

При нормальному диханні вдих коротший за видих. Такий ритм полегшує фізичну і розумову діяльність. Це можна пояснити так.

Під час, вдиху ди­хальний центр збуджується, при цьомуза законом індукції збудливість інших відділів мозку знижується, а при видихумає місце протилежне явище. Тому сила м’язового скорочення знижується під час вдиху і зростає під час видиху. Ось чому працездатність знижується і швидше настає втома, якщо вдих подовжений, з видих скорочений.

Навчити дітей правильно дихати при ходьбі, бігові та інших видах діяльності - одне із завдань вчителя. Одна із умов правильного дихання - це турбота про розвиток грудної клітки. Для цього важливе правильне положення тіла, особливо під час сидіння за партою, дихальна гімнастика та інші фізичні вправи, які розвивають мускулатуру, що приводить в рух грудну клітку. Особливо корисні щодо цього такі види спорту, як плавання, вес­лування, катання наковзанах, ходьба на лижах.

Звичайно людина з добре розвинутою грудною кліткою дихає рівномірно і правильно. Треба привчати дітей ходити і стояти, дотримувались прямої постави, бо цесприяє розширенню грудної клітки, полегшує діяльність легень і забезпечує глибше дихання. При зігнутому положенні тулуба в орга­нізмі надходить менша кількість повітря.

Зважаючи на те, що дихання дітей більш поверхневе, потреба організму в кисні відносно велика, слизова оболонка дихальних шляхів легко ушкод­жується; в приміщеннях, де перебувають діти, повинно бути завжди свіже повітря. Для цього необхідно систематично, кілька разів на день провітрю­вати шкільні і житлові приміщення. В теплу пору рокузаняття в класах треба проводити при відкритих вікнах. Дітям необхідні рухливі ігри, посильна фізична праця на відкритому повітрі. Найбільші можливості для цього бувають влітку і під час зимових та весняних канікул. Проте і в дні занять у школі слід забезпечити щоденне перебування дітей на свіжому повітрі. Діти молодшого шкільного віку повинні бутина свіжому

повітрі не менше чотирьох годин на добу (звичайно з перервами), а учні стар­шого віку - не менше трьох годин. Під час перерв між уроками діти повинні гуляти на шкільному подвір’ї (крім днів з сильними морозами і вітрами).

Повітря в класах і квартирах повинно бути завжди свіжим. Якщо діти мало перебувають на свіжому повітрі, вони стають млявими, блідими, часто хворіють на недокрів’я. Діти, які значну частину часу проводять на свіжому повітрі – біля річки, в парку, на городі, в саду, в лісі тощо – енергійні, бадьорі, життєрадісні; в них, як правило, хороший апетит і міцний, здоровий сон.

Свіже, чисте повітря посилює й активізує процеси дихання, кровообігу, обмін речовин, діяльність м’язово-рухового апарату дитини. Перебування на відкритому повітрі зміцнює нервову систему дитини, загартовує її організм, підвищує опірність організму проти інфекційних захворювань. Відомо, наприклад, що ті діти, яких батьки занадто оберігають від значних коливань температури повітря і завжди надмірно тепло одягають, частіше хворіють на грип, ангіну, бронхіт; такі діти мерзнуть тоді, коли інші почувають себе добре.