Обмін газів між атмосферним повітрям і повітрям, що знаходиться в альвеолах, відбувається благо-даруючи ритмічному чергуванню актів вдиху і видиху. У легких немає м'язової тканини, і тому активно вони скор-тися не можуть. Активна роль в акті вдиху і видиху принад-лежить дихальних м'язів. При паралічі дихальних м'язів дихання стає неможливим, хоча органи дихання при цьому не уражені.
Акт вдиху, або інспірація - активний процес, який забезпечується збільшенням обсягу грудної порожнини. Акт видиху, або експірація - пасивний процес, що відбувається в результаті зменшення обсягу грудної порожнини. Фази вдиху і наступного за ним видиху складають дихальний цикл. Під час вдиху атмосферне повітря через повітроносні шляхи надходить в легені, при видиху частина повітря залишає їх.
У здійсненні вдиху беруть участь зовнішні косі міжреберні м'язи і діафрагма (рис. 18). При скороченні зовнішніх косих міжреберних м'язів, які йдуть зверху вперед і вниз, ребра піднімаються, і при цьому збільшується обсяг грудної порожнини за рахунок зміщення грудини вперед і відходження бічних частин ребер в сторони. Діафрагма, скорочуючись, займає більш плоске положення. При цьому нестискувані органи черевної порожнини відтісняються вниз і в сторони, розтягуючи стінки черевної порожнини. При спокійному вдиху купол діафрагми опускається приблизно на 1,5 см, відповідно збільшується вертикальний розмір грудної порожнини.
При дуже глибокому диханні в акті вдиху бере участь ряд допоміжних дихальних м'язів: сходові, велика і мала грудні, передній зубчастий, трапецієвидна, ромбовидні, що піднімає лопатку.
Легкі і стінка грудної порожнини покриті серозною оболонкою - плеврою, між листками якої є вузька щілина - плевральна порожнина, що містить серозну рідину. Легкі постійно знаходяться в розтягнутому стані, тому що тиск в плевральній порожнині негативне. Вона зумовлена еластичної тягою легенів, т. Е. Постійним прагненням легких зменшити свій обсяг. В кінці спокійного видиху, коли майже всі дихальні м'язи розслаблені, тиск в плевральній порожнині приблизно дорівнює -3 мм рт. ст. т. е. нижче атмосферного.
Мал. 18. М'язи, що забезпечують вдих і видих
При вдиху внаслідок скорочення дихальних м'язів об'єм грудної порожнини збільшується. Тиск в плевральній порожнині стає більш негативним. До кінця спокійного вдиху воно знижується до -6 мм рт. ст. У момент глибокого вдиху воно може досягати -30 мм рт. ст. Легкі розширюються, їх обсяг збільшується, і в них засмоктується повітря.
У різних людей переважне значення в здійсненні акту вдиху можуть мати міжреберні м'язи або діафрагма. Тому говорять про різні типи дихання: грудне, або реберном і черевному, або диафрагмальном. Встановлено, що у жінок в основному переважає грудний тип дихання, а у чоловіків - черевної.
При спокійному диханні видих здійснюється за рахунок еластичної енергії, накопиченої під час попереднього вдиху. Коли дихальні м'язи розслаблюються, ребра пасивно повертаються в початкове положення. Припинення скорочення діафрагми призводить до того, що вона займає своє колишнє куполообразное положення за рахунок тиску на неї з боку органів черевної порожнини. Повернення ребер і діафрагми в початкове положення призводять до зменшення обсягу грудної порожнини, а, отже, до зменшення в ній тиску. Одночасно при поверненні ребер в початкове положення тиск в плевральній порожнині підвищується, т. Е. В ній зменшується негативний тиск. Всі ці процеси, що забезпечують підвищення тиску в грудній і плевральної порожнини, призводять до того, що легені стискаються, і з них пасивно виходить повітря - здійснюється видих.
Посилений видих є активним процесом. У його здійсненні беруть участь: внутрішні міжреберні м'язи, волокна яких йдуть в протилежному напрямку порівняно з зовнішніми: від низу до верху і вперед. При їх скороченні ребра опускаються вниз, і обсяг грудної порожнини зменшується. Посиленому видиху сприяє також скорочення м'язів черевного преса, в результаті чого обсяг черевної порожнини зменшується і підвищується в ній тиск, який через органи черевної порожнини передається на діафрагму і піднімає її. Нарешті, м'язи пояса верхніх кінцівок, скорочуючись, здавлюють у верхній частині грудну клітку і зменшують її обсяг.
В результаті зменшення обсягу грудної порожнини в ній збільшується тиск, внаслідок чого повітря виштовхується з легких - відбувається активний видих. На вершині видиху тиск в легенях може бути більше атмосферного на 3 - 4 мм рт. ст.
Акти вдиху і видиху ритмічно змінюють один одного. Доросла людина робить 15 - 20 циклів на хвилину. Дихання фізично тренованих людей більш рідкісне (до 8 - 12 циклів на хвилину) і глибоке.