Изменения дыхательной деятельности при работе
Функция дыхания весьма подвижна и значительно изменяется в связи с работой. Так, выдох при работе осуществляется с участием грудных мышц, сокращение которых уменьшает объем грудной клетки и тем самым жизненную емкость легких. Уменьшение жизненной емкости легких при работе компенсируется перераспределением воздуха в легких (табл. 7).
Как видно из табл. 7, объем дыхательного, т. е. альвеолярного, воздуха при работе увеличивается примерно в 2,5 раза за счет объемов резервного и дополнительного воздуха. Жизненная емкость легких может уменьшаться также в зависимости от рабочей позы: если жизненную емкость при спокойном состоянии в вертикальном положении принять за 100, то при сгибании туловища вперед она будет составлять 88,5, а при сгибании назад — 75. При легкой и кратковременной работе может наблюдаться, наоборот, увеличение жизненной емкости легких.
В покое число дыханий в минуту колеблется в пределах 12—24, а легочная вентиляция — в пределах 4—10 л, чаще 6—8 л. При работе эти величины возрастают в несколько раз. В покое человек потребляет кислорода 200—300 мл в минуту, а при тяжелой работе — в 10—15 раз больше. Доставка такого большого количества кислорода обеспечивается путем значительного усиления функции легких. Легочная вентиляция может быть увеличена до 100—150 л/мин за счет учащения дыхания и главным образом увеличения глубины вдоха. У тренированных людей увеличение легочной вентиляции осуществляется за счет увеличения глубины дыхания в большей степени, чем у нетренированных.
| Условия опыта | Дыхательный воздух | Резервный воздух | Дополнительный воздух | Жизненная емкость |
| Покой | 0,93 | 1,77 | 1,50 | 5,66 |
| Работа | 2,18 | 0,80 | 0,86 | 5,36 |
Величина легочной вентиляции растет пропорционально мощности работы и, следовательно, потреблению кислорода. Такая закономерность позволяет на основании определения величины легочной вентиляции с некоторым приближением судить о величине потребления кислорода и тем самым об энергетических затратах.
В регуляции дыхания в связи с работой главную роль играет центральная нервная система. Опыты показали увеличение легочной вентиляции в предрабочем (и предстартовом) состоянии. Образующиеся в процессе работы условнорефлекторные связи между интенсивностью работы и легочной вентиляцией при многократном повторении одной и той же работы настолько закрепляются, что соответствующая легочная вентиляция становится неотъемлемым элементом динамического стереотипа. Важную роль в регуляции дыхания при работе играют также гуморальные факторы, обусловливающие изменения рН крови, напряжение углекислоты и кислорода и оказывающие регулирующее влияние через дыхательный центр.