Голосовая щель, которая имеет наименьший диаметр в гортани на уровне голосовых связок, закрывается, когда мы глотаем. Вы можете почувствовать, что случится, если вы начнете вдыхать или выдыхать и в это время проглотите слюну. Вы обнаружите, что не важно на каком именно этапе дыхания вы находитесь, но глотание препятствует дыханию. Если бы этого не было, пища могла бы «попасть не в то горло», как часто бывает у детей и мы бы закашлялись.
Легкие по большей части состоят из воздуха: на 50% после полного выдоха и на 80% после полного вдоха. Если вы ударите себя по груди, то услышите полый звук; он будет противоположен более низкому звуку, если вы ударите себя по животу. Скользящая мембрана, которая сама по себе непроницаема, покрывает легкие, что можно грубо сравнить с надутым резиновым шариком, который заполняет грудную клетку, за исключением того, что у «шариков» не завязано выходное отверстие. Тогда почему же они не сдуваются, подобно обычным шарикам и не улетают прочь? Ответ находится в самой основе конструкции респираторной системы. Легкие обладают врожденной эластичностью, и они остаются наполненными внутри грудной клетки, только потому что исправно отслеживаются изменения в объеме груди, становясь больше или меньше. Как это может быть? А может это быть потому, что ничего не находится между внешней поверхностью легких и грудной стенкой, за исключением потенциального пространства, плевральной полости. Эта полость не содержит воздуха, только вакуум, который держит легкие крепко прижатыми к внутреннему пространству грудной стенки, место соприкосновения смазано любрикантной жидкостью, что позволяет легким расширяться и напрягаться во время расширения груди и действует это через посредство окружающих мускулов, отвечающих за дыхание (рис.2.4, 2.6, и 2.9).
Две критических ситуации.
Две критических ситуации, помогут вам лучше понять этот механизм. Первое, если ваша грудная клетка была повреждена проникающим ранением, воздух может попасть в плевральную полость и стать причиной коллапса легкого. Это называется пневмоторакс. Насколько быстро он разовьется, зависит от размера повреждения. При достаточно большом повреждении, легкое коллапсирует почти как резиновый шарик у которого развязалось выпускное отверстие, как заметил наблюдательный Майов более чем 300 лет тому назад.
Более опасным явлением, чем пневмоторакс одного легкого, является одновременный коллапс обоих легких до и минимального размера и отделение их от грудной стенки. С плевральной полостью наполненной воздухом, мускулы дыхания не могут воздействовать на внешние поверхности легких, заставляя их вдыхать, и если кто-нибудь не будет в это время держать ваш нос и дуть прямо вам в рот, делая искусственное дыхание, то вы можете умереть за несколько минут.
(Техническое примечание: Существует иная альтернатива. Если бы вы думали достаточно быстро и не слишком отвлекались на повреждение, вы могли использовать собственные щеки в качестве баллона и (дважды в секунду)«глотать» воздух, буквально пропихивая его в легкие, 10-15 раз для вдоха, закрывая голосовую щель после каждого глотка. Для выдоха же просто достаточно открыть гортань. Это интересное упражнение в осознанности позволит вам почувствовать как легкие становятся меньше без усилий, когда вы открываете голосовую щель для выдоха, закройте нос и подышите таким образом 2-3 минуты)
Излечение пневмоторакса в больнице, также иллюстрирует архитектуру системы. Это просто, по крайней мере в своей основе. В грудь вводятся трубки и по ним воздух выкачивается из плевральной полости. Это расправляет внешние поверхности легких по внутренней поверхности груди и верхней поверхности диафрагмы, и мускулы дыхания вновь могут управлять ими в привычном режиме.
Вторая критическая ситуация включает повреждения в воздушных проходах, возможно большой кусок пищи попавший в голосовую щель, вместо пищевода. Если он слишком велик для того чтобы пройти через трахею, тогда он может застрять в гортани, блокируя доступ воздуху и мешая вам дышать. В таких случаях естественной реакцией многих людей является попытка вдохнуть еще сильнее, но это почти наверняка лишь ухудшит ситуацию.
Попытка выдохнуть может быть более продуктивна или второй человек, который знаком с основами первой помощи, может выполнить маневр Хаймлиха, резко сжав верхнюю часть абдоминальной стенки, так чтобы возникшим давлением вернуть объект из гортаноглотки в ротоглотку, где его можно откашлять или нормально проглотить.
Хирургическая помощь при полной непроходимости гортани, заключается в трахеотомии, при которой делается надрез между гортанью и горловой ямкой, быстро разделяются поверхностные мускулы и открывается доступ к трахее, еще одним хирургическим надрезом сразу под щитовидкой. Это позволяет вдыхать и выдыхать через место, расположенное ниже места препятствия.
В случае пневмоторакса, когда случилось проникновение в грудную клетку и коллапс легкого, мускулы дыхания могут расширяться и напрягать грудь, но все эти усилия ничего не будут стоить, поскольку потерян контакт между внутренней поверхностью груди и внешней поверхностью легких. Это подобно тому, как машина увязает в снегу, колеса крутятся, но они не могут сдвинуть машину с места. Второй случай, как машина, увязшая в цементе — блокада в воздушных потоках полностью подавляет действие мускулов дыхания. В обеих ситуациях мы стараемся протолкнуть воздух в легкие, используя нашу силу воли, но, увы, мы не можем восполнить внутренние нужны внешними усилиями.
Мускулы дыхания.
Вдохи могут иметь место только как результат деятельности мускулов. Выдохи же напротив: легкие имеют способность становиться меньше, поскольку их эластичность позволяет им это, заставляя их уменьшаться в грудной клетке. И, как уже было упомянуто, размер легких строго соответствует размеру груди: при расширении груди, легкие также расширяются, не важно поднимается или сжимается грудная клетка, опускается или поднимается купол респираторной диафрагмы, расслабляются или сокращаются за счет работы абдоминальных мускулов, или, позволяя эластичности мускулов уменьшать их в грудной клетке.
Способ, каким мускулы дыхания выполняют свою работу, более сложен, нежели относительно простые способы, какими пользуются мускулы движения в остальном теле. Обычно, когда вы дышите, в этом участвует три группы мышц: межреберные мускулы, абдоминальные мускулы и респираторная диафрагма. И начнем мы обсуждение с межреберных мускулов.
Межреберные мускулы.
Когда мы дышим, в особенности, когда мы дышим грудью, короткие межреберные мышцы (между ребрами), работают как одно целое, расширяя и напрягая грудь (рис.2.5 и 2.9).
Существует два набора этих мускулов, один под другим, и они вместе действуют в грудной клетке. Внешние межреберные мускулы проходят между ребрами в том же направление как большинство внешних оболочек абдоминальных мускулов (рис.2.7, 2.9, 3.11 – 13, и 8.8); они поднимают и расширяют грудную клетку для вдоха, подобно движениям старомодной ручки насоса, которая поднимается из состояния покоя. Внутренние межреберные мускулы проходят под правым углом к внешнему слою; они позволяют сжимать ребра и опускать грудную клетку, позволяя сделать выдох (обычно усиленный выдох). Если вы поместите ваши руки на грудь с пальцами направленными вниз и медиально (по направлению к средней линии тела), то получите приблизительную ориентация внешних межреберных мускулов, а если вы поместите руки на грудь, пальцами вверх и медиально, то это будет примерная ориентация внутренних межреберных мускулов (рис.2.5). Внешние межреберные мускулы не всегда действуют концентрически, чтобы поднять грудную клетку; в течении спокойного дыхания, они действуют изометрически, поддерживая грудную клетку от того чтобы она не спала внутрь, когда респираторная диафрагма (смотрите ниже) создает вакуум, который позволяет воздуху закачиваться в легкие.
Абдоминальные мускулы.
В дыхании абдоминальные мускулы (рис.3.11 – 13, 8.8, 8.11 и 8.13-14) участвуют главным образом в глубоких и сильных выдохах, так, словно вы стараетесь надуть воздушных шарик на одном дыхании. Для этого мускулы концентрически укорачиваются, сжимая абдоминальную стенку внутрь, что в свою очередь толкает абдоминальные органы вверх, напротив расслабленной (или расслаблающейся) диафрагмы. В комбинации с действием внутренних межреберных мускулов, это сильно уменьшает размер грудной полости и выталкивает воздух из легких. Вы также можете ощутить действие абдоминальных мускулов, сжав губы и заставив воздух выходить через очень маленькое отверстие. В йоге абдоминальные мускулы важный для йогов в плане равномерного дыхания, и они также являются ключевыми элементами для многих дыхательных упражнений.
Анатомия диафрагмы.
Поскольку дыхательная диафрагма полностью скрыта в торсе, большинство людей имеют лишь слабое представление о том как она выглядит и как работает. Простейший способ описать это, сказать, что это куполообразный щит, состоящий из мускулов и сухожилий, который перекрывает весь торс и отделяет грудную полость от абдоминальной полости (2.6 -9). Её край прикреплен к основанию реберной клетки и к люмбальному отделу позвоночника с краю.
Фигура 2.6. Передний вид груди, с первыми шестью ребрами, ключицами и грудной костью, срезанной, чтобы предоставить обзор внутренних органов, которые включают: гортань, трахею, легкие и плевральные полости; сердце, большие сосуды (аорта, полая вена, пульмональная артерия и пульмональная вена, не все показаны), перикардиальная полость и фиброзный перикард; верхняя часть дыхательной диафрагмы; и правый и левый френические нервы. Плевральные полости представлены тонкими белыми пространствами между легкими и стенкой тела, а между легкими и диафрагмой (Саппей).
Диафрагма имеет форму зонтика, или перевернутой чаши, за исключением глубоко выступа, соответствующего позвоночному столбу. Она состоит из центрального сухожилия, реберной части и бедренной части. Центральное сухожилие образует верхнюю поверхность купол, который плавает свободно, прикрепленный только к мускульным волокнам реберной и бедренной частей диафрагмы. Таким образом, это единственное «сухожилие» в теле, которое не прикреплено напрямую к скелету. Значительная часть диафрагмы это реберный компонент, чьи мускулы пролегают вниз от центрального сухожилия и прикрепляются к нижней части реберной клетки (рис.2.7 -9). Бедренная часть диафрагмы состоит из правой ножки и левой ножки, которые крепятся к передней арке люмбального отдела позвоночника (рис.2.7 – 8). Они отделены друг от друга аортой, которая проходит через торакальную полость в абдоминальную полость. Строение диафрагмы таким образом позволяет ей двигать центральным сухожилием купола, основанием грудной клетки, люмбальным отделом спинного мозга или любым из трех отделов в комбинации.
Вы можете определить место реберного крепления диафрагмы, если пальцами подденете ребра и отследите их по нижнему краю. В их высшей передней точке, она крепится к грудной кости, а в нижней, где вы следили латерально (в сторону), но вы не сможете почувствовать её, поскольку вам помешают глубокие задние мускулы. Вы можете также случайно почувствовать регион, где ножка (множественное число) диафрагмы крепится к люмбальному отделу спинного мозга, особенно в месте, особенно легко это сделать худощавому человеку, лежа на полу, поскольку люмбальный отдел иногда сгибается вперед на дюйм или около того в пределах абдоминальной стенки. Это прекрасно иллюстрирует то, насколько далеко диафрагма может прогибаться спинной колонной.
Древовидный вид