Интересные факты о дыхании человека

Дыхание — это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма (обмена веществ и энергии) человека, способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды) человеческого организма. При дыхании человек получает из окружающей среды кислород (О₂), а в окружающую среду в газообразном состоянии отводится некоторая часть продуктов метаболизма организма (СО₂, H₂O и др).

В процессе дыхания богатые химической энергией вещества, принадлежащие организму, окисляются до бедных энергией конечных продуктов (диоксида углерода и воды), используя для этого молекулярный кислород, получаемый из вдыхаемого воздуха.

Схема дыхательной системы человека

Визуализация процесса дыхания человека

Газообмен при дыхании увеличивается с понижением температуры окружающей среды, после приема пищи, богатой белками, а также после начала активной физической нагрузки на организм. Максимальной величины газообмен достигает при интенсивной мышечной нагрузке, спустя 3-6 минут после её начала, и затем удерживается в течение всего времени нагрузки на этом максимальном уровне. При достижении уровня максимальной аэробной работы приходится прекращать физическую нагрузку, так как потребность организма в кислороде превышает уровень его подачи легкими человека. Интенсивное дыхание продолжается какое-то время даже после прекращения высокой нагрузке, поскольку сохраняется высокое потребление мышцами О₂, используемого для покрытия кислородного долга, необходимого для окисления продуктов обмена веществ, образовавшихся во время высокой физической нагрузки.

Факты о человеческом дыхании

Мы собрали самые интересные факты о дыхании человека, про которые вы не знали или никогда не задумывались:

1. Легкие это парный орган, но они не симметричны — правое лёгкое состоит из трёх долей, а левое из двух.
2. Общая площадь внутренней поверхности легких составляет около 100 квадратных метров и меняется между выдохом и вдохом от 40 м² до 120 м² (для сравнения, площадь всего кожного покрова человека равна 1,5-2,3 м²).
3. Взрослый человек ежедневно делает от 17,280 до 23,040 вдохов (и столько же выдохов, соответственно), совершая в среднем 14 дыхательных движений в минуту в состоянии покоя, по данным американского EPA’s Office of Research and Development. В среднем человек делает 900 вдохов за час, 22000 за сутки, а за год почти 8 миллионов вздохов.
4. В зависимости от телосложения и интенсивности обмена веществ того или иного человека каждый час при дыхании выделяется через лёгкие в среднем около 5-18 литров углекислого газа (СО₂), до 50 мл водяного пара, а также около 400 примесей различных летучих соединений, например ацетона. В состоянии интенсивной физической нагрузки минутный объём дыхания человека может достигать 120 литров в минуту.
5. Обычный человек может находиться без дыхания в течении 7 минут, после чего следует потеря сознания, необратимые изменения в мозге и как следствие — смерть.
6. Соотношение продолжительности вдоха к выдоху в состоянии покоя составляет 1:1,3, а во время игры на некоторых духовых музыкальных инструментам может достигать величины 1:20.
7. Человек не способен чихнуть с открытыми глазами, глаза рефлекторно закрываются в момент такого форсированного выдоха через носоглотку (а чиханье — это защитный безусловный рефлекс человека, обеспечивающий удаление из верхних дыхательных путей пыли, слизи и тд путём форсированного выдоха через нос).
8. При чиханье скорость прохождения воздуха наружу на уровне голосовой щели достигает 50-120 м/с, а объемная скорость воздушного потока — до 12 л/с.
9. В течение одного вдоха в спокойном состоянии в лёгкие человека поступает 400-500 мл воздуха, максимально глубокий вдох составляет около 2000 мл воздуха, также как и максимальный объем выдоха. После спокойного выдоха в лёгких человека остаётся примерно 3000 мл воздуха.
10. Дыхание — это одна из немногих способностей организма человека, которая может контролироваться как сознательно, так и неосознанно, то есть вы можете сознательно задерживать дыхание, и можете неосознанно дышать ночью во время сна, или даже находясь без сознания.
11. Икота — это неспецифическое нарушение функции внешнего дыхания, характеризующееся серией судорожных толчкообразных сокращений диафрагмы и проявляющееся короткими и интенсивными дыхательными движениями. Причиной икоты может быть переохлаждение, переедание, алкогольное опьянение и другие состояния. Самым простым способом избавления от икоты является частое дыхание ртом с сокращением мышц брюшной полости и диафрагмы.
12. Кроме своей основной функции (газообмена между атмосферой и кровью) лёгкие служат также и для амортизации сердца, предохраняя его от ударов и травмирования.
13. Лёгкие человека служат еще и резервуаром (до 450 мл, что составляет в среднем около 9 % от общего объёма) крови. Количество депонируемой легкими крови может изменяться в 2 раза в ту или другую сторону от нормального объёма, поэтому кровопотеря из большого круга кровообращения при кровотечении может быть частично компенсирована сбросом крови из лёгких в кровеносную систему.
14. Во время физических нагрузок дыхание усиливается для того, чтобы ускорить обмен веществ, так как мышцам при физнагрузках требуется больше кислорода.
15. Важной функцией легких является создание воздушного потока для создания звуков голоса, без легких человек просто не сможет разговаривать.

Потребление человеческим телом кислорода из вдыхаемого воздуха может увеличиться с 200-300 мл/мин (в состоянии покоя) до 2000-3000 при физических нагрузках, а у профессиональных спортсменов потребление О₂ может составлять до 5000 мл/мин.