Дыхание при разных условиях

Дыхание при мышечной работе. При мышечной деятельности дыхание учащается, увеличивается сила дыхательных движений, изменяется глубина дыхания. Резко увеличивается вентиляция легких. В покое вентиляция равна 6 – 8 л в минуту, а при работе она доходит до 120 л. Увеличивается поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Человек в обычных нормальных условиях за одну минуту потребляет до 350 мл кислорода, а при мышечной работе – 4000 – 5000 мл.

Изменение дыхания тесно связано с изменениями кровообращения. При работе пульс учащается, минутный объем сердца увеличивается.

Чем интенсивнее работа, тем больше вентиляция легких и минутный объем сердца.

В связи с повышением потребности в кислороде возрастает количество гемоглобина в крови за счет увеличения числа эритроцитов и в экстренных случаях за счет выбрасывания крови из селезенки в общий кровоток.

Все эти глубокие изменения, наступающие при мышечной работе, регулируются нервной системой.

Такое изменение дыхания и других приспособительных процессов при мышечной деятельности осуществляется корой головного мозга.

Дыхание при повышенном атмосферном давлении наблюдается при работах в кессонах и под водой. При погружении в воду давление на организм через каждые 10 м увеличивается на 1 атм. Так, на глубине 20 м давление равно 3 атм, на глубине 30 м – 4 атм. и т.д.

Так как вода сдавливает грудную клетку, воздух водолазу необходимо подавать под давлением, равным давлению на данной глубине. В подаваемом воздухе необходимо уменьшать содержание кислорода, т.к. его переизбыток может привести к кислородному отравлению и судорогам. РО₂ должно соответствовать его обычной величине в – 100 мм рт.ст.

Увеличение парциального давления азота во вдыхаемой смеси токсично для ЦНС и на ранних стадиях вызывает эйфорию. При погружении в воду глубже 60 м в крови растворяется большое количество азота, что вызывает состояние наркоза – глубинное опьянение (эйфория, беспокойство, потеря сознания).

Для предупреждения негативных последствий при погружениях глубже 50 м применяют смесь гелия с кислородом. Гелий мало растворим в крови, обладает меньшей плотностью, чем N₂, что уменьшает сопротивление дыханию.

При подъеме из глубины также необходимо соблюдать меры предосторожности:

1. Медленный подъем, особенно при дыхании газовой смесью с N₂, иначе возможно развитие кессонной болезнью.

2. Проведение декомпрессии. Так, подъем с 300 метровой глубины требует двухнедельной декомпрессии.

Погружение (ныряние) в воду на небольшую глубину в несколько метров может стать опасным при избыточной предварительной гипервентиляции, в результате которой возникает респираторный алкалоз (головокружения, судороги). Также после гипервентиляции в крови резко снижается содержание СО₂ – главного стимулятора дыхательного центра. Возникающая под водой гипоксия не является достаточной для возбуждения дыхания и ныряльщик не чувствует потребности подняться на поверхность и вдохнуть воздух, что приводит к потере сознания под водой.

Гипервентиляция перед погружением не увеличивает насыщение гемоглобина кислородом, но повышает содержание кислорода в легких, что позволит несколько продлить пребывание под водой на небольшой глубине.

Дыхание под водой при помощи длинной трубки опасно по двум причинам:

1. Увеличение длины воздухоносного пути и снижение поступления кислорода в легкие.

2. Сдавление всего тела под водой ведет к переполнению кровью сосудов грудной полости и опасному перерастяжению тонкостенных широких сосудов легких, вплоть до их разрыва.

Дыхание при пониженном атмосферном давлении наблюдается при подъеме на высоту и в барокамере при соответствующем режиме. Изменения дыхания и кровообращения на различных высотах представлены в таблице 7.

Таблица 7