Меню

Внутренние межреберные мышцы при вдохе и выдохе

Дыхание и дыхательные мышцы: механизм вдоха и выдоха

  • Физиология
  • История физиологии
  • Методы физиологии

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. 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.

Таблица 1. Мышцы, обеспечивающие вентиляцию легкого

Инспираторные мышцы

Экспираторные мышцы (при форсированном выдохе)

диафрагма, наружные межреберные

большие и малые грудные, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные, передняя зубчатая

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.

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.

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.

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.

Рис. 1. 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 (ΔР) между атмосферой и альвеолами и обратно пропорциональна сопротивлению (R) дыхательных путей для потока воздуха.

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-клю- чично-сосцсвидные 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.

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

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.

Эластическая тяга легких и грудной клетки

Эластическая тяга легких — сила, с которой легкие стремятся сжаться. Две трети эластической тяги легких обусловлены поверхностным натяжением сурфактанта и жидкости внутренней поверхности альвеол, около 30% создается эластическими волокнами легких и примерно 3% тонусом гладко- мышечных волокон внутрилегочных бронхов.

Эластическая тяга легких — сила, с которой ткань легкого противодействует давлению плевральной полости и обеспечивает спадение альвеол (обусловлена наличием в стенке альвеол большого количества эластических волокон и поверхностным натяжением).

Величина эластической тяги легких (Е) обратно пропорциональна величине их растяжимости (Сл):

Растяжимость легких у здоровых людей составляет 200 мл/см вод. ст. и отражает увеличение объема легких (V) в ответ на возрастание транспульмонального давления (Р) на 1 см вод. ст.:

При эмфиземе легких их растяжимость увеличивается, при фиброзе уменьшается.

На величину растяжимости и эластической тяги легких сильное влияние оказывает наличие на внутриальвеолярной поверхности сурфактанта, представляющего собой структуру из фосфолипидов и белков, образуемых альвеолярными пневмоцитами 2-го типа.

Советуем прочитать:  Упражнение на пресс вагинальные мышцы

Сурфактант играет важную роль в поддержании структуры, свойств легких, облегчении газообмена и выполняет следующие функции:

  • снижает поверхностное натяжение в альвеолах и увеличивает растяжимость легких;
  • препятствует слипанию стенок альвеол;
  • увеличивает растворимость газов и облегчает их диффузию через стенку альвеолы;
  • препятствует развитию отека альвеол;
  • облегчает расправление легких при первом вдохе новорожденного;
  • способствует активации фагоцитоза альвеолярными макрофагами.

Эластическая тяга грудной клетки создастся за счет эластичности межреберных хрящей, мышц, париетальной плевры, структур соединительной ткани, способных сжиматься и расширяться. В конце выдоха сила эластичной тяги грудной клетки направлена наружу (в сторону расширения грудной клетки) и максимальна по величине. При развитии вдоха она постепенно уменьшается. Когда вдох достигает 60-70% от его максимально возможной величины, эластическая тяга грудной клетки становится равной нулю, а при дальнейшем углублении вдоха направлена внутрь и препятствует расширению грудной клетки. В норме растяжимость грудной клетки (С) приближается к 200 мл/см вод. ст.

Общая растяжимость грудной клетки и легких (С) вычисляется по формуле 1/С = 1/Cл + 1 /Сгк. Средняя величина С составляет 100 мл/см вод. ст.

В конце спокойного выдоха величины эластической тяги легких и грудной клетки равны, но противоположны по направленности. Они уравновешивают друг друга. В это время грудная клетка находится в наиболее устойчивом положении, которое называют уровнем спокойного дыхания и принимают за точку отсчета при различных исследованиях.

Отрицательное давление в плевральной щели и пневмоторакс

Грудная клетка образует герметичную полость, обеспечивающую изоляцию легких от атмосферы. Легкие покрывает листок висцеральной плевры, а внутреннюю поверхность грудной клетки — листок париетальной плевры. Листки переходят один в другой у ворот легкого и между ними образуется щелевидное пространство, заполненное плевральной жидкостью. Часто это пространство называют плевральной полостью, хотя полость между листками образуется лишь в особых случаях. Слой жидкости в плевральной щели несжимаем и нерастяжим и плевральные листки не могут отойти друг от друга, хотя способны легко скользить вдоль (подобно двум стеклам, приложенным смоченными поверхностями, их трудно разъединить, но легко смещать вдоль плоскостей).

При обычном дыхании давление между плевральными листками ниже, чем атмосферное; его называют отрицательным давлением в плевральной щели.

Причинами возникновения отрицательного давления в плевральной щели являются наличие эластической тяги легких и грудной клетки и способность плевральных листков захватывать (сорбировать) молекулы газов из жидкости плевральной щели или воздуха, попадающего в нее при ранениях грудной клетки или при проколах с лечебной целью. Из-за наличия отрицательного давления в плевральной щели в нее идет постоянная фильтрация небольшого количества газов из альвеол. В этих условиях сорбционная активность плевральных листков предотвращает накопление в ней газов и предохраняет легкие от спадания.

Важная роль отрицательного давления в плевральной щели состоит в удерживании легких в растянутом состоянии даже во время выдоха, что необходимо для заполнения ими всего объема грудной полости, определяемого размерами грудной клетки.

У новорожденного соотношение объемов легочной паренхимы и грудной полости больше, чем у взрослых, поэтому в конце спокойного выдоха отрицательное давление в плевральной щели исчезает.

У взрослого человека в конце спокойного выдоха отрицательное давление между листками плевры составляет в среднем 3-6 см вод. ст. (т.е. на 3-6 см меньше, чем атмосферное). Если человек находится в вертикальном положении, то отрицательное давление в плевральной щели вдоль вертикальной оси тела значительно различается (изменяется на 0,25 см вод. ст. на каждый сантиметр высоты). Оно максимально в области верхушек легких, поэтому при выдохе они остаются более растянутыми и при последующем вдохе их объем и вентиляция увеличиваются в небольшой степени. В области основания легких величина отрицательного давления может приближаться к нулю (или оно даже может стать положительным в случае потери легкими эластичности из-за старения или заболеваний). Своей массой легкие давят на диафрагму и прилежащую к ней часть грудной клетки. Поэтому в области основания в конце выдоха они менее всего растянуты. Это создаст условия для их большего растяжения и усиленной вентиляции при вдохе, увеличения газообмена с кровью. Под влиянием силы тяжести к основанию легких притекает больше крови, кровоток в этой зоне легких превышает вентиляцию.

У здорового человека лишь при форсированном выдохе давление в плевральной щели может стать больше атмосферного. Если же выдох производится с максимальным усилием в малое по объему замкнутое пространство (например, в прибор пневмотонометр), то давление в плевральной полости может превысить 100 см вод. ст. С помощью такого дыхательного маневра пневмотонометром определяют силу мышц выдоха.

В конце спокойного вдоха отрицательное давление в плевральной щели составляет 6-9 см вод. ст., а при максимально интенсивном вдохе может достигать большей величины. Если же вдох осуществляется с максимальным усилием в условиях перекрытия дыхательных путей и невозможности поступления воздуха в легкие из атмосферы, то отрицательное давление в плевральной щели на короткое время (1-3 с) достигает 40-80 см вод. ст. С помощью такого теста и прибора пневмогонометра определяют силу мышц вдоха.

При рассмотрении механики внешнего дыхания учитывается также транспульмональное давление — разность между давлением воздуха в альвеолах и давлением в плевральной щели.

Пневмотораксом называют поступление воздуха в плевральную щель, приводящее к спадению легких. В нормальных условиях, несмотря на действие сил эластической тяги, легкие остаются расправленными, так как из-за наличия в плевральной щели жидкости листки плевры не могут разъединиться. При попадании в плевральную щель воздуха, который может быть сжат или расширен в объеме, степень отрицательного давления в ней уменьшается или оно становится равным атмосферному. Под действием эластических сил легкого висцеральный листок отгягивастся от париетального и легкие уменьшаются в размере. Воздух может попасть в плевральную щель через отверстие поврежденной грудной стенки или через сообщение поврежденного легкого (например, при туберкулезе) с плевральной щелью.

источник

50. Мышцы вдоха. Мышцы выдоха.

Мышцы вдоха классифицируют на основные и вспомогательные. При этом вспомогательные мышцы включаются в обеспечение вдоха только в экстренных ситуациях, а в обычных условиях они выполняют иные функции. К основным мышцам вдоха относят: диафрагму, наружные межреберные мышцы и мышцы, поднимающие ребра, верхние задние зубчатые мышцы. Во время вдоха объем грудной полости увеличивается в основном за счет опускания купола диафрагмы и поднимания ребер. Диафрагма обеспечивает 2/3 объема вентиляции. В обстоятельствах, затрудняющих вентиляцию легких (бронхиальная астма, пневмония), в обеспечении вдоха принимают участие вспомогательные мышцы: мышцы шеи (грудино-ключично-сосцевидная и лестничные), груди (большая и малая грудные, передняя зубчатая), спины (задняя верхняя зубчатая мышца).

Диафрагма — это непарная мышца, закрывающая нижнюю апертуру грудной клетки. Она состоит из расположенного посередине сухожильного центра и периферической — мышечной части. Своей выпуклостью диафрагма обращена вверх, образуя неравномерно изогнутый купол. С правой стороны купол диафрагмы достигает места прикрепления к грудине хряща V ребра, а с левой — хряща VI ребра. В связи с этим объем грудной клетки значительно меньше, чем это представляется при наружном осмотре.

Наружные межреберные мышцы в количестве 11 на каждой стороне начинаются на нижнем крае вышележащего ребра, кнаружи от его борозды, и, направляясь вниз и вперед, прикрепляются к верхнему краю нижележащего ребра. Функция: поднимают ребра; задние их части укрепляют реберно-позвоночные суставы.

Мышцы, поднимающие ребра расположены на спине. Начинаются от поперечных отростков грудных позвонков и прикрепляются к углам ребер. Функция: действуют на суставы ребер, поднимают их передние концы, обеспечивая вдох.

Верхняя задняя зубчатая мышца начинается от остистых отростков двух нижних шейных и двух верхних грудных позвонков и прикрепляется к задней поверхности II—V ребер. При закрепленном позвоночном столбе мышца поднимает ребра, а при опоре на ребрах и сокращении на одной стороне способствует наклону позвоночного столба в сторону.

Мышцы выдоха: поперечная мышца груди, внутренние межреберные мышцы, нижние задние зубчатые мышцы, прямые мышцы живота, наружная и внутренняя косые мышцы живота, поперечная мышца живота.

Поперечная мышца груди расположена на задней поверхности хрящей III—VI ребер, начинается широким сухожилием от мечевидного отростка и нижней части тела грудины, прикрепляется к II—VI ребрам. Функция: перечисленные мышцы опускают ребра.

Внутренние межреберные мышцы начинаются от верхнего края ребер, идут косо вверх и вперед, прикрепляются к нижнему краю вышележащего ребра.

Нижняя задняя зубчатая мышца 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. Мышца опускает и разводит рёбра.

Прямая мышца живота расположена в собственном влагалище, образованном апоневрозами широких мышц живота. Она начинается от V—VII ребер и от мечевидного отростка; прикрепляется к верхнему краю лобкового симфиза. Посредством 3—4 сухожильных перемычек эта мышца делится на 4—5 сегментов. Функция: при сокращении прямых мышц живота происходит опускание ребер и сгибание туловища; мышца поднимает таз и участвует в наклоне туловища.

Советуем прочитать:  Энмг мышц ног что это

Наружная косая мышца живота начинается от 8 нижних ребер. Ее пучки направляются косо вниз и вперед к срединной линии. Задние пучки прикрепляются к подвздошному гребню.

Внутренняя косая мышца живота начинается от подвздошного гребня и латеральной половины паховой связки. Ее мышечные пучки прикрепляются к XII, XI и X ребрам. По направлению к середине мышца образует апоневроз, который разделяется на два листка, охватывающие прямую мышцу живота. По середине передней брюшной стенки апоневрозы мышц живота противоположной стороны переплетаются между собой. Функция: косые мышцы живота при двустороннем сокращении сгибают позвоночник и опускают нижние ребра; при одностороннем сокращении — поворачивают туловище в сторону.

Поперечная мышца живота начинается от шести нижних ребер, от подвздошного гребня и от латеральной трети паховой связки. Мышечные пучки идут в поперечном направлении и переходят в апоневроз, который переплетается с апоневрозами широких мышц живота противоположной стороны. Функция: сокращение мышцы вызывает повышение внутрибрюшного давления и тем самым обеспечивает нормальное положение органов живота. Мышцы живота переднелатеральной группы образуют брюшной пресс, играющий защитную и опорную функции для органов брюшной полости, а также участвующий в обеспечении мочеиспускания и дефекации.

Вдох происходит более активно и с большей затратой энергии. Выдох же осуществляется пассивно под действием эластичности легких и тяжести грудной клетки. Сокращение мышц на выдохе имеет вспомогательный характер.

Диафрагма: 1 — грудинная часть; 2 — сухожильный центр; 3 — пищевод; 4 — реберная часть; 5 — аорта; 6 — латеральная ножка поясничной части; 7 — медиальная ножка пояс­ничной части; 8 — промежуточная ножка поясничной части; 9 — отверстие нижней полой вены

51. Мимические и жевательные мышцы.

Мимические мышцы, начинаясь в большинстве случаев от костных точек, заканчиваются в коже. Они расположены преимущественно вокруг естественных отверстий и играют роль сжимателей или расширителей. В большинстве случаев они покрыты поверхностной фасцией головы.

Надчерепная мышца покрывает почти всю крышу черепа. Она представлена преимущественно затылочно-лобной мышцей, которая состоит из лобного и затылочного брюшек. Функция: перемещает кожу головы, особенно в области лба; поднимает брови.

Передняя, верхняя и задняя ушные мышцы у человека развиты слабо. Они могут обеспечивать движения ушной раковины лишь у некоторых людей.

Круговая мышца глаза лежит под кожей вокруг входа в глазницу. Мышца состоит их трех частей: глазничной, вековой и слезной:

1) глазничная часть расположена по краю глазницы; часть пучков этой мышцы заканчивается в коже бровей, щек и переходит в ближайшие мышцы, смещает брови вниз, а кожу щеки — вверх;

2) вековая часть лежит под кожей верхнего и нижнего век, смыкает веки;

3) слезная часть охватывает слезный мешок, расширяет его, способствуя засасыванию слезы из слезного озера.

Мышца, сморщивающая бровь начинается от носовой части лобной кости, направляясь вверх и латерально, заканчивается в коже брови. Функция: тянет бровь вниз и медиально, образуя одну-две глубокие продольные бороздки над корнем носа.

Мышца гордецов непостоянная, начинается от костной спинки носа и заканчивается в коже надпереносья. Функция: образует кожные складки в области надпереносья.

Носовая мышца берет начало от верхней челюсти в области верхнего клыка и латерального резца, идет поверх спинки носа и охватывает ноздри, заканчиваясь в коже носа. Функция: суживает отверстие носа; опускает крыло носа.

Мышца, поднимающая верхнюю губу, начинается от лобного отростка верхней челюсти, заканчивается в коже носогубной складки. Функция: поднимает верхнюю губу.

Большая и малая скуловые мышцы начинаются от скуловой кости, идут вниз и вперед к коже угла рта. Часть ее пучков переходит в мышцу, поднимающую верхнюю губу. Функция: тянут угол рта вверх и латерально.

Мышца смеха начинается от околоушной фасции, прикрепляется к коже угла рта. Функция: тянет угол рта в латеральную сторону.

Мышца, опускающая угол рта, начинается вдоль нижнего края нижней челюсти и заканчивается в коже угла рта, частично переходит в верхнюю губу. Функция: тянет угол рта вниз.

Мышца, поднимающая угол рта, начинается от верхней челюсти ниже подглазничного отверстия. Пучки ее заканчиваются в коже и слизистой оболочке верхней губы. Функция: тянет угол рта вверх.

Мышца, опускающая нижнюю губу, начинается от нижней челюсти в области подбородочного отверстия. Латеральная часть данной мышцы является продолжением подкожной мышцы. Заканчивается в коже нижней губы и ее слизистой оболочке. Функция: опускает нижнюю губу.

Подбородочная мышца начинается от нижней челюсти над подбородочным выступом, идет вниз и медиально, сходится с одноименной мышцей противоположной стороны и прикрепляется к коже подбородка. Функция: поднимает кожу подбородка, образуя на ней ямочки.

Щечная мышца начинается от альвеолярных отростков верхней и нижней челюстей, продолжается в верхнюю и нижнюю губы. Функция: тянет угол рта назад, прижимает щеки и губы к зубам и альвеолярным отросткам челюстей.

Круговая мышца рта состоит из двух частей: краевой и губной. Губная часть залегает в толще верхней и нижней губ, краевая часть окаймляет ротовое отверстие. Функция: закрывает ротовую щель.

Эти мышцы обеспечивают движения нижней челюсти.

Жевательная мышца начинается от нижнего края скуловой дуги; прикрепляется к жевательной бугристости нижней челюсти. Функция: поднимает нижнюю челюсть.

Височная мышца начинается от чешуи височной кости и прикрепляется к венечному отростку нижней челюсти. Функция: передними пучками поднимает нижнюю челюсть, задними — тянет нижнюю челюсть назад.

Латеральная крыловидная мышца начинается от подвисочной поверхности большого крыла и латеральной пластинки крыловидного отростка клиновидной кости; прикрепляется к крыловидной ямке нижней челюсти. Функция: сокращаясь с одной стороны, смещает челюсть в противоположную; действуя одновременно с такой же мышцей другой стороны, выдвигает челюсть вперед.

Медиальная крыловидная мышца начинается в области крыловидной ямки крыловидного отростка клино­видной кости; прикрепляется к крыловидной бугристости нижней челюсти. Функция: поднимает нижнюю челюсть.

Мышцы головы и шеи (вид справа)

1 — сухожильный шлем; 2 — лобное брюшко затылочно-лобной мышцы; 3 — кру­говая мышца глаза; 4 — мышца, поднимающая верхнюю губу; 5 — малая скуло­вая мышца; 6 — круговая мышца рта; 7 — большая скуловая мышца; 8 — мышца, опускающая нижнюю губу; 9 — мышца, опускающая угол рта; 10 — мышца смеха; 11 — подкожная мышца шеи; 12 — грудино-кпючично-сосцевидная мышца; 13 — трапециевидная мышца; 14 — задняя ушная мышца; 15 — затылоч­ное брюшко затылочно-лобной мышцы; 16 — верхняя ушная мышца.

Мышцы ли­ца (вид спереди, на левой стороне часть мышц удалена)

1 — сухожильный шлем; 2 — лобное брюшко затылочно-лобной мыш­цы; 3 — мышца, смор­щивающая бровь; 4 — мышца, поднимающая верхнюю губу; 5 — мышца, поднимающая угол рта; 6 — щечная мышца; 7 — жеватель­ная мышца; 8 — мышца, опускающая угол рта; 9 — подбородочная мышца; 10 — мышца, опускающая нижнюю губу; 11 — круговая мышца рта; 12 — мыш­ца смеха; 13 — малая скуловая мышца; 14 — большая скуловая мыш­ца; 15 — круговая мыш­ца глаза; 16 — мышца гордецов.

источник

Биомеханика вдоха и выдоха

Дыхательные мышцы являются «двигателем» вентиляции. Спокойное и форсированное дыхание отличается по многим параметрам, в том числе по количеству дыхательных мышц, выполняющих дыхательные движения. Различают инспираторные (отвечающие за вдох) и экспираторные(отвечающие за выдох) мышцы. Также дыхательные мышцы разделяют на основныеи вспомогательные. К основным инспираторным мышцам относятся: а) диафрагма; б) наружные межреберные мышцы; в) внутренние межхрящевые мышцы.

Рис.4.Механизм дыхательных движений (изменение объема грудной клетки) за счет диафрагмы и мышц брюшного пресса (А) и сокращения наружных межреберных мышц (Б) (слева — модель движения ребер)

При спокойном дыхании 4/5 инспирации осуществляется диафрагмой. Сокращение мышечной части диафрагмы, передаваясь на сухожильный центр, приводит к уплощению ее купола и увеличению вертикальных размеров грудной полости. При спокойном дыхании купол диафрагмы опускается примерно на 2 см. В поднятии ребер участвуют внутренние межреберные и межхрящевые мышцы. Они проходят косо от ребра к ребру сзади и сверху, вперед и вниз (дорсокраниально и вентрокаудально). За счет их сокращения увеличиваются латеральный и сагггитальный размеры грудной клетки. При спокойном дыхании выдох происходит пассивно при помощи эластических возвратных сил (точно так же как растянутая пружина сама возвращается в исходное положение).

При форсированном дыхании к основным испираторным мышцам присоединяются вспомогательные: большие и малые грудные, лестничные, грудинно-ключично-сосцевидные, трапециевидные.

Рис.5. Важнейшие вспомогательные инспираторные мышцы (А) и вспомогательные экспираторные дыхательные мышцы (Б)

Для того чтобы эти мышцы могли участвовать в акте вдоха, необходимо, чтобы участки их прикрепления были зафиксированы. Типичным примером служит поведение больного с затрудненным дыханием. Такие больные упираются руками в неподвижный предмет, в результате чего плечи фиксируются и отклоняют голову назад.

Выдох при форсированном дыхании обеспечивается экспираторнымимышцами: основными – внутренними межреберными мышцами и вспомогательными — мышцами брюшной стенки (наружными и внутренними косыми, поперечными, прямыми).

В зависимости от того, связано ли расширение грудной клетки при нормальном дыхании преимущественно с поднятием ребер или уплощением диафрагмы, различают грудной (реберный) и брюшной типы дыхания.

Советуем прочитать:  Температура тела человека и мышцы

Контрольные вопросы

1. Какие мышцы относятся к основным инспираторным и экспираторным ?

2. С помощью каких мышц осуществляется спокойный вдох ?

3. Какие мышцы относятся к вспомогательным инспираторным и экспираторным ?

4. С помощью каких мышц осуществляется форсированное дыхание ?

5. Что такое грудной и брюшной типы дыхания ?

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8486 — | 7360 — или читать все.

85.95.179.227 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

Внутренние межреберные мышцы и мышцы живота помогают сделать форсированный выдох.

БИОФИЗИКА ДЫХАНИЯ

Дыхание — совокупность процессов, которые обеспечивают поступление в организм кислорода и выделение из него углекислого газа. Внешнее дыхание обеспечивает поставку кислорода к клеткам и тканями для окисления органических веществ с освобождением содержащейся в них энергии, необходимой для жизнедеятельности. Тканевое дыхание, клеточное дыхание, обеспечивается ферментативными процессами, протекающих при участии кислорода воздуха в клетках органов и тканей, в результате чего продукты расщепления углеводов, жиров, белков окисляются до углекислого газа и воды, а значит, часть освобождающейся энергии запасается в форме богатых энергией, или макроэргических соединений. Тканевое дыхание отличается от внешнего дыхания совокупностью физиологических процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и выведение из него углекислого газа. Многие ферменты, катализирующие эти реакции, находятся в особых клеточных органоидах — митохондриях. Безкислородный путь освобождения энергии свойствен только небольшой группе организмов — так называемым анаэробам (см. Брожение); в ходе эволюции освобождение энергии в результате дыхание стало у подавляющего большинства организмов главным процессом, а анаэробные реакции сохранились в основном как промежуточные этапы обмена веществ.

ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ.

Внешнее дыхание осуществляется через следующие самостоятельные органы: нос, носоглотку, трахею, бронхи, легкие и легочные альвеолы. Также 1­–2 процента газообмена осуществляются через кожу и пищеварительный тракт.

Первым поток входящего внутрь организма воздуха встречает носовая полость. Анатомически нос рассматривают как наружный нос и внутренний но

Наружный нос — это то, что мы видим на лице. Он состоит из хрящей, покрытых кожей. В области ноздрей кожа заворачивается внутрь носа и постепенно переходит в слизистую оболочку.

Внутренний нос (носовая полость) разделен примерно на две равные половины. В каждой носовой полости расположены три носовые раковины:

нижняя, средняя и верхняя. Эти раковины дополнительно в каждой носовой полости образуют отдельные носовые ходы: нижний, средний и верхний. Причем каждый носовой ход, помимо пропускания воздуха, несет еще дополнительные функции.

Так, в высшей точке нижнего носового хода находится отверстие слезноносового канала; в средний носовой ход открываются почти все придаточные пазухи носа; в верхний носовой ход открываются задние ячейки решетчатого лабиринта и через отверстия в решетчатой кости в эту область спускаются обонятельные нервы из полости черепа. Таким образом, обонятельная часть ограничена поверхностью верхней раковины и частью средней. Вся остальная часть полости носа относится к дыхательной области.

Воздушная струя, поднимаясь кверху через носовые отверстия, проходит главной своей массой по среднему носовому ходу, после чего, дугообразно опускаясь вниз сзади и снизу, направляется в носоглоточную полость. Этим достигается более продолжительное соприкосновение воздуха со слизистой оболочкой. Проходя через носовую полость, воздух согревается, увлажняется и очищается. Увлажняется воздух почти до полного насыщения за счет носовой слизи, которую выделяет слизистая оболочка носа (около 500 граммов влаги за сутки).

Далее воздух идет через носоглотку, гортань и попадает в трахею, которая имеет вид цилиндрической трубки длиной 11—13 сантиметров и диаметром от 1,5 до 2,5 сантиметра. Она состоит из хрящевых полуколец, соединенных между собой волокнистой соединительной тканью. Трахея выстлана изнутри слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием. Движения ворсинок мерцательного эпителия позволяют либо выводить наружу попавшую в нее пыль и другие чужеродные вещества, либо благодаря высокой всасывающей способности эпителия всосать их внутрь и далее вывести их вон внутренними путями.

Далее трахея разветвляется на бронхи, а те в свою очередь на бронхиолыболее мелкие воздухоносные пути. В отличие от трахеи, бронхи уже имеют в составе стенки мышечные волокна. Причем с уменьшением калибра (просвета) мышечный слой становится сильнее развитым, а волокна идут в нескольких косых направлениях; сокращение этих мышц вызывает не только сужение просвета бронхов, но и некоторое укорочение их, благодаря чему они участвуют в выдохе. В стенках бронхов располагаются слизистые железы, которые покрытьи мерцательньим эпителием. Совместная деятельность слизистых желез, бронхов, мерцательного эпителия и мускулатуры способствует увлажнению поверхности слизистой оболочки, разжижению и выведению наружу вязкой мокроты при патологических процессах, а также вьиведению частиц пыли и микробов, павших в бронхи с потоком в них воздуха.

Воздух, пройдя путь по вышеописанным воздухоносным путям, очищенный и нагретый до температуры тела, попадает в альвеолы, смешивается с имеющимся там воздухом и приобретает 100-процентную относительную влажность. Газообмен между внешним воздухом и кровью происходит в основном в альвеолах, которых насчитывается свыше 700 миллионов; они покрыты густой сетью кровеносных капилляров. Каждая альвеола имеет диаметр 0,2 и толщину стенки 0,04 миллиметра. Общая поверхность, через которую происходит газообмен, в среднем равна 90 квадратным метрам.

Воздух попадает в альвеолы благодаря изменению объема легких из-за дыхательных движений грудной клетки. Так, при вдохе объем легких увеличивается, давление воздуха в них становится ниже атмосферного воздуха и последний засасывается в легкие. При выдохе объем легких уменьшается, давление в них воздуха становится выше атмосферного и воздух из легких устремляется наружу. Во время вдоха давление в воздухоносных путях становится на 10—25 мм водного столба ниже атмосферного;во время выдоха оно на 20—40 мм водного столба выше атмосферного. Чем интенсивнее осуществляются вдох и выдох, тем интенсивнее падение давления воздуха в легких при вдохе и повышение его при выдохе.

Сам механизм дыхательных движений осуществляется диафрагмой и межреберными мышцами. Диафрагма — мышечно-сухожильная перегородка, отделяющая грудную полость от брюшной. Главная ее функция заключается в создании отрицательного давления в грудной полости и положительного в брюшной. Края ее соединены с краями ребер, а сухожильный центр диафрагмы сращен с основанием сумки перикарда. Диафрагму можно сравнить с двумя куполами, правый расположен над печенью, левый над селезенкой. Вершины этих куполов обращены к легким.

Когда мышечные волокна диафрагмы сокращаются, оба ее купола опускаются, а боковая поверхность диафрагмы отходит от стенок грудной клетки Центральная сухожильная часть диафрагмы опускается незначительно. Вследствие этого объем грудной полости увеличивается в направлении сверху вниз, создается разряжение и воздух входит в легкие. Сокращаясь, она давит на органы брюшной полости, которые выжимаются вниз и вперед — живот выпячивается.

Когда же мышечные волокна диафрагмы расслабляются, оба купола поднимаются вверх, вытесняемые органами брюшной полости, в которой давление всегда выше, чем в грудной. Сокращение мышц брюшного пресса еще больше усиливает это давление. Вследствие этого объем грудной полости уменьшается, создается давление и воздух выходит из легких.

Межреберные мышцы за счет разворачивания ребер в стороны и некоторогоподнятия их вверх увеличивают объем грудной полости, что и приводит к засасьиванию в нее воздуха.

При выдохе они расслабляются, и в силу анатомических особенностей устройства ребер и грудной клетки и их тяжести грудная клетка принимает свое исходное положение. В результате этого в легких создается повышенное давление, и воздух устремляется наружу.

Внутренние межреберные мышцы и мышцы живота помогают сделать форсированный выдох.

В зависимости от того, какие мышцы задействованы во время дыхания, различают четыре типа дыхания: нижнее, среднее, верхнее и смешанное.

Основными параметрами внешнего дыхания являются:

Легочные объемы: 1) дыхательный объем — ДО; 2) резервный объем вдоха — РО вдоха; 3) резервный объем выдоха — РО выдоха; 4) остаточный объем — ОО

Легочные емкости: 1) жизненная емкость легких — ЖЕЛ (ДО + РО вд. + РО выд.),. ЖЕЛ — это объем воздуха в легких после максимального вдоха и последующего максимального выдоха. ЖЕЛ составляет у мужчин 3,5 — 5,0 л, у женщин — 3,0-4,0 л; 2) общая емкость легких — ОЕЛ (сумма всех легочных объемов — ДО + РО вд. + РО выд. + ОО), объем воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха; З) дыхательная емкость легких — ДЕЛ (ДО +РО вд.); 4) функциональная остаточная емкость легких — ФОЕЛ (РО выд. + 00), объем воздуха в легких после спокойного выдоха.

В легких при спокойном вдохе и выдохе постоянно содержится пример 2500 мл воздуха, заполняющего альвеолы и нижние дыхательные пути. Благодаря этому газовый состав альвеолярного воздуха сохраняется на постоянном уровне.

Дата добавления: 2018-06-27 ; просмотров: 153 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

источник