Дыхание - это совокупность физических и биохимических процессов, в результате которых кислород поступает в альвеолы, обеспечивается его доставка к тканям и выделение оксида углерода из организма, образующегося в результате тканевого дыхания.
Рис. 17. Схематическое представление газообмена между организмом и окружающей средой
Различают внешнее и внутреннее (тканевое или клеточное) дыхание (рис. 17).
Внешнее дыхание включает оксигенацию и элиминацию углекислого газа, а внутреннее представляет собой систему биохимических каскадов, в результате которых происходит биологическое окисление энергетических субстратов (белков, жиров и углеводов) до углекислого газа и воды.
Взрослому человеку в покое необходимо около 300 мл/мин кислорода, при этом он выделяет 250 мл/мин углекислого газа.
Таким образом, потребление кислорода составляет 3-5 мл/кг массы тела, а выделение углекислого газа - 3 мл/кг массы тела.
Дыхание как физиологический процесс является результатом деятельности функциональной системы дыхания, которая представлена комплексом анатомо-физиологических образований, выполняющих одну задачу. Функциональная система дыхания состоит из следующих звеньев (Шик Л.Л., Канаев Н.Н., 1980):
1) внешнее, или легочное, дыхание, посредством которого осуществляется газообмен между наружной и внутренней средой организма (между атмосферным воздухом и кровью);
2) система кровообращения, обеспечивающая транспорт газов к тканям и от них;
3) кровь, переносящая газы от легких к тканям;
4) внутреннее, или тканевое, дыхание (биологическое окисление в митохондриях клеток);
5) нейрогуморальный аппарат регуляции дыхания.
3.1. ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ
Основная задача внешнего дыхания - артериализация крови, то есть насыщение ее кислородом и элиминация углекислого газа. Этот процесс обеспечивается тремя механизмами: вентиляцией, диффузией газа через альвеолярно-капиллярную мембрану и непрерывным кровотоком в легочных капиллярах. Внешнее дыхание осуществляется за счет периодически возникающих изменений объема легких в результате движения грудной клетки и диафрагмы, что приводит к обмену газов между альвеолами и атмосферным воздухом.