Физиология человека

После этого предложите испытуемому сесть спиной к барабану, на котором идет запись, и в течение 1 мин ведите запись дыхательных движений. Затем испытуемый делает подряд 30 глубоких приседаний и быстро садится на стул. Снова в течение 1 мин регистрируйте его дыхание. Подсчитайте число дыхательных движений за 1 мин в покое и после физической нагрузки. Измерьте глубину (высоту) дыхательных движений в миллиметрах на кривой.

Опыт проводят на двух группах учащихся.

Полученные данные внесите в таблицу (табл. 10).

Таблица 10. Зависимость дыхательных движений от тренировки организма

У людей, занимающихся спортом, частота дыхания 10-12 раз в 1 мин, в то время как у нетренированных она равняется 16-20. У спортсменов уменьшение частоты дыхания сопровождается его углублением, что весьма полезно для здоровья.

При частом дыхании, весьма поверхностном, кислород воздуха почти не проникает в глубь альвеол. При глубоком дыхании воздух успевает проникнуть глубоко в альвеолы, и благодаря этому кровь лучше насыщается кислородом.

Жизненная емкость легких

В покое человек вдыхает и выдыхает относительно постоянный объем воздуха, называемый дыхательным. У взрослого человека он составляет около 500 мл. Но при усиленном дыхании можно вдохнуть еще около 1500 мл воздуха. Этот объем называют дополнительным воздухом. Точно так же после обычного выдоха человек может еще выдохнуть до 1500 мл воздуха; этот объем называют резервным воздухом.

Сумма объемов дыхательного, дополнительного и резервного воздуха составляет в среднем 3500 мл. Ее называют жизненной емкостью легких. Это наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после глубокого вдоха.

Жизненную емкость легких и составляющие ее величины можно определить с помощью специального прибора спирометра. Спирометр (рис. 41) состоит из наружного цилиндра, заполняемого водой до отметки "уровень воды" на стекле смотрового окошка. В наружный цилиндр погружен вверх дном и уравновешен поплавком внутренний цилиндр. В дне внутреннего цилиндра, обращенном вверх, имеется отверстие, которое может быть закрыто пробкой. Есть спирометры, у которых для выпускания воздуха служат краны. На внутреннем цилиндре укреплена шкала с делениями, по которой можно определить количество воздуха, выдохнутого в спирометр.

Рис. 41. Схема устройства спирометра: А — наружный цилиндр; Б — стеклянное окошечко в наружном цилиндре, через которое видна шкала спирометра; В — внутренний цилиндр (колокол спирометра); Г — баллон с воздухом для уравновешивания внутреннего цилиндра в воде; Д — вода

Опыт 17

Через резиновый шланг со стеклянным наконечником (наконечник дезинфицируйте, опуская в раствор марганцевокислого калия) выдохните воздух из легких во внутренний цилиндр. Цилиндр заполняется воздухом и поднимается вверх. Пробка во внутреннем цилиндре во время выдыхания воздуха закрыта. После каждого измерения объема выдохнутого воздуха из внутреннего Цилиндра выпускайте воздух, открывая пробку или кран.

Для определения объема дыхательного воздуха возьмите в рот наконечник и 5 раз спокойно вдохните через нос, а выдохните через рот в спирометр. Показания спирометра разделите на 5 и получите величину объема дыхательного воздуха.

Для измерения жизненной емкости легких после нескольких спокойных дыхательных движений максимально вдохните и сразу максимально выдохните в спирометр. Спирометр покажет величину жизненной емкости легких. Иногда с первого раза трудно сделать максимальный вдох и максимальный выдох. Поэтому определение делают 2-3 раза и за величину жизненной емкости легких принимают не среднюю, а максимальную из полученных величин.

Сравните величины жизненной емкости легких у учащихся, не занимающихся спортом, и у учащихся-спортсменов.

Жизненная емкость легких меняется с возрастом, она зависит также от пола, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин. У детей жизненная емкость легких мала. У спортсменов она больше, чем у нетренированных людей. У штангистов, например, она составляет около 4000 мл, футболистов — 4200 мл, гимнастов — 4300 мл, пловцов — 4900 мл, гребцов — 5500 мл.

3. Регуляция дыхания

Дыхание при различных условиях

Дыхание человека меняется в зависимости от его состояния. Оно спокойное, редкое во время сна, частое и глубокое при физических нагрузках, прерывистое, неровное во время эмоций. Бывает, что у человека и "дух захватывает", например при погружении в холодную воду.

Дыхательный центр