Объем легких при глубоком дыхании больше, потому что при глубоком вдохе увеличивается количество воздуха, которое поступает в легкие. Это связано с анатомическими и физиологическими особенностями строения легких и работы дыхательной системы в целом. Чтобы объяснить это подробно, давайте разберемся поэтапно.
1. Строение легких
Легкие — это органы дыхания, которые находятся в грудной клетке. Они состоят из:
Легочных долей (правое легкое состоит из трех долей, левое — из двух).
Альвеол — мельчайших воздушных мешочков, где происходит газообмен (поступление кислорода в кровь и удаление углекислого газа).
Бронхи и бронхиолы, которые отвечают за транспорт воздуха от трахеи до альвеол.
Плевра — оболочка, окружающая легкие, которая помогает поддерживать их в нужном положении и уменьшает трение.
2. Дыхательные объемы
Когда мы говорим о «объеме легких», мы обычно имеем в виду общий объем воздуха, который легкие могут вмещать. Этот объем подразделяется на несколько составляющих:
Телектический объем (tidal volume) — объем воздуха, который мы вдыхаем или выдыхаем при обычном дыхании.
Резервный объем вдоха (inspiratory reserve volume, IRV) — дополнительный объем, который можно вдохнуть после обычного вдоха.
Резервный объем выдоха (expiratory reserve volume, ERV) — дополнительный объем, который можно выдохнуть после обычного выдоха.
Остаточный объем (residual volume, RV) — объем, который всегда остается в легких, даже после максимального выдоха.
Таким образом, объем легких при глубоком дыхании увеличивается за счет активного вовлечения резервных объемов вдоха и выдоха.
3. Как увеличивается объем легких при глубоком дыхании?
При обычном дыхании (в покое) мы вдыхаем и выдыхаем воздух, используя только телекический объем. Однако при глубоком дыхании, когда мы вдохнем воздух с большей амплитудой, в работу включаются дополнительные объемы:
При вдохе: Когда мы делаем глубокий вдох, межреберные мышцы и диафрагма (главная дыхательная мышца) работают более интенсивно. Это расширяет грудную клетку, что приводит к увеличению объема легких. Когда мы дышим глубже, активируется резервный объем вдоха (IRV), который увеличивает общий объем воздуха в легких.
При выдохе: При глубоком выдохе также задействуется резервный объем выдоха (ERV), что позволяет «выжать» из легких больше воздуха.
Таким образом, при глубоком дыхании легкие могут вмещать значительно больше воздуха, чем при обычном дыхании.
4. Роль диафрагмы и межреберных мышц
Диафрагма — это основная мышца, участвующая в дыхании. При обычном дыхании диафрагма двигается только немного, но при глубоком дыхании она сокращается намного сильнее, опускаясь вниз, что увеличивает объем грудной клетки и легких.
Межреберные мышцы: Во время глубокой вдохи активируются также внешние межреберные мышцы, которые способствуют расширению грудной клетки в стороны. Это дополнительно увеличивает объем легких.
5. Расширение грудной клетки
При глубоком дыхании грудная клетка не только расширяется вверх и вниз благодаря работе диафрагмы, но и в стороны, что способствует большему расширению легких. Это создает большее пространство для воздуха в альвеолах, где происходит газообмен. Чем больше пространство, тем больше воздуха может быть вмещено в легкие.
6. Газообмен и его роль
Глубокое дыхание также увеличивает площадь, доступную для газообмена в альвеолах. В результате глубокой вентиляции увеличивается поступление кислорода в кровь и вывод углекислого газа из организма. Чем больше воздуха поступает в легкие, тем больше кислорода может быть поглощено в альвеолах.
7. Объем легких при максимальном вдохе
При максимальном вдохе (например, в момент физической активности или во время глубокого вдоха) можно задействовать практически весь объем легких, включая все доступные резервные объемы. Это позволяет легким вмещать максимальное количество воздуха, что важно для удовлетворения потребностей организма в кислороде во время интенсивной физической активности.
Заключение
Объем легких при глубоком дыхании больше потому, что вовлекаются дополнительные дыхательные объемы, такие как резервный объем вдоха и резервный объем выдоха, которые не используются при обычном дыхании. Интенсивная работа дыхательных мышц, таких как диафрагма и межреберные мышцы, способствует расширению грудной клетки, а это в свою очередь увеличивает объем легких. Это позволяет вместить больше воздуха, что необходимо для увеличения газообмена и поддержания нормальной работы организма при повышенной физической активности.
