Что же касается курения, которое неразрывно соединено с дыханием, то его вредное влияние на дыхательные органы, пожалуй, еще хуже алкоголя. Курение тормозит синтез сурфактанта и тем самым увеличивает поверхностное натяжение альвеол, из-за чего курильщику по сравнению с некурящими людьми необходимо прилагать большие усилия на вдохе для наполнения легких одинаковым объемом воздуха. Большинство курильщиков страдает хроническими бронхитами. Кроме того, в составе табачного дыма, помимо никотина, аммиака, синильной кислоты и многих других раздражающих ядовитых веществ, содержится бензопирен, вызывающий образование раковой опухоли.
Таким образом, система первостепенной жизненной важности – дыхание – защищена от возможных нарушений специализированными приспособлениями, однако совершенно безоружна перед нашей беспечностью.
Нервная регуляция дыхания
Дыхание считается адекватным, нормальным и потому может быть названо «правильным», когда обеспечивает доставку O>2 тканям (и удаление СO>2 из организма) в соответствии с текущими потребностями организма при минимальном расходе энергии на самообеспечение дыхательного процесса.
Все изменения дыхательных движений в рамках полноценного газового обеспечения организма считаются нормальными. Ненормальным, неадекватным, патологическим и, можно сказать, «нетрадиционным» дыхание становится тогда, когда не обеспечивает потребности организма в O>2 или же слишком много тратится энергии на поддержание минимального соответствия газовым запросам организма.
Для непрерывного обеспечения жизнедеятельности человека постоянно автоматически осуществляется нервная регуляция дыхательного процесса. Именно нервная система объединяет все звенья дыхательного аппарата в единое целое, реализующее дыхательную функцию.
Внешнее дыхание представляет собой ритмический процесс, который можно охарактеризовать в первую очередь длительностью цикла, измеряемого от начала одного вдоха до начала следующего вдоха. Другим важным параметром внешнего дыхания является частота, связанная с длительностью дыхательного цикла обратной зависимостью.
Практически любое внешнее и внутреннее воздействие влияет на деятельность дыхательной системы. К дыхательному центру поступают импульсы от хемо-, термо– и механорецепторов, на его работу оказывают влияние зрительные, слуховые и другие соматические раздражители, его деятельность изменяют психогенные факторы, его активность модулируют белки и другие биологически активные вещества (рис. 3).
Особое значение имеют воспринимающие концевые нервные аппараты – хеморецепторы, расположенные в стенках аорты и в местах разветвления общих сонных артерий. Они воспринимают изменения газового состава крови и посылают соответствующие сигналы в дыхательный центр.
Повышение концентрации углекислого газа и понижение концентрации кислорода в крови приводят к возбуждению дыхательного центра, к учащению дыхания и увеличению вентиляции легких.
Понижение концентрации углекислого газа угнетает дыхательный центр, вентиляция легких при этом уменьшается.
Если искусственно, путем усиленных и частых вдохов и выдохов максимально повысить вентиляцию легких, то содержание углекислоты в крови снизится, и может наступить временная остановка дыхания.
Правда, сигнализация со специальных хеморецепторов не доходит до нашего сознания, до высших уровней регуляции в коре головного мозга и непосредственно не воспринимается человеком.
Дыхательный центр, вырабатывающий ритмические стимулы, которые вызывают сокращение дыхательных мышц, локализован в продолговатом мозге. Он работает под непрерывным влиянием сигнализации о химическом составе внутренней среды, поступающей от хемо рецепторов артериальных сосудов и самого мозгового ствола, а также о механических условиях вентиляции легких, обеспечиваемой механорецепторами легких и воздухоносных путей. Эта система обратных связей определяет соответствие между легочной вентиляцией и потребностями организма в обмене газов и так устанавливает оптимальный, наиболее экономичный режим дыхания. И наконец, влияния из вышележащих центров головного мозга могут изменять дыхательные движения в зависимости от тех или иных обстоятельств: мышечной активности, температуры тела, разнообразных сигналов из внешней среды.