Большинство исследователей в области физиологии дыхания в настоящее время признают, что основная роль в регуляции дыхания принадлежит нервным механизмам. Установлено, что сокращение мышц при физической работе или во время физических упражнений активизирует дыхание.
Большую роль в регуляции дыхания играют хеморецепторы легочной ткани и воздухоносных путей. Легкое в этой схеме представляет собой обширное и многообразное рецепторное поле, в котором окончания центростремительных нервных волокон образуют самые различные афферентные рецепторы. Чем больше расширяется легкое при вдохе, тем сильнее импульсация с этих рецепторов, поступающая в дыхательный центр по волокнам блуждающего нерва.
Таким образом, регуляция дыхания происходит с каждого участка тела при помощи интерорецепции тканей, чем обусловливается глубокая и точная корреляция между потреблением кислорода тканями и функцией внешнего дыхания. Изложенная схема регуляции дыхания используется в практике для ориентировочной проверки функционального состояния отдельных звеньев дыхательной системы.
Система бронхиального дерева
В толще стенки трахеи содержатся эластичные элементы и мышечные волокна. При сокращении последних меняется как длина трахеи, так и ее диаметр. В мембранозной стенке трахеи и главных бронхов содержатся циркулярные мышечные волокна, сокращение которых приводит к сокращению трахеи и крупных бронхов. Между кольцами имеются также мышечные волокна, расположенные в продольном и косом направлениях; сокращение этих волокон приводит к сближению колец, т. е. к вертикальному движению трахеи и бронхов. Чем меньше бронх, тем тоньше хрящевые кольца и тем дальше они расположены друг от друга. В мелких бронхах, калибр которых меньше 1 мм, хрящевые кольца исчезают. Благодаря разнообразному направлению мышечных волокон по всей системе бронхиального дерева (продольное, поперечное, косое, перекрещивающееся) осуществляется уменьшение и увеличение бронхов в продольном и поперечном направлениях. Вместе с мышечными волокнами, тесно переплетаясь с ними, стенку бронхов пронизывает эластичная ткань, которая, подобно мышечной ткани, распространяется непрерывно по ходу всего бронхиального дерева вплоть до альвеол и в виде тонких нитей пронизывает стенку альвеол, где мышечных волокон, по данным указанных авторов, нет. Такое строение бронхиальной стенки дает возможность бронхам в процессе тренировки аппарата внешнего дыхания лечебными физическими упражнениями суживаться, удлиняться, расширяться и укорачиваться.
Таким образом, анатомический субстрат для газообмена состоит из двух основных частей: с одной стороны, это легкие с дыхательными путями, с другой — грудная клетка с дыхательными мышцами и диафрагмой. Функциональное воздействие этих составных частей, выражаемое физическим отношением давление — объем, и составляет механику дыхания.
Гимнастика при нарушении дыхания
Главной задачей лечебной гимнастики при нарушении функции внешнего дыхания является восстановление или развитие полноценного дыхания — нормального соотношения между вдохом и выдохом. Известно, что вследствие сокращения дыхательной мускулатуры увеличивается объем грудной клетки до тех пор, пока альвеолярное давление не приблизится к атмосферному, — это вдох. Выдох осуществляется силой эластического напряжения реберных хрящей, силой эластического напряжения легких, тяжестью грудной клетки, подниманием диафрагмы, сокращением внутренних межреберных мышц. Частота и тип дыхания меняются в зависимости от патологического процесса и от положения тела больного или обследуемого.