Частота дихальних рухів у спокої коливається в межах від 14 до 20 в хвилину; так як при цьому засвоюються приблизно 4-4,5% кисню, неважко порахувати, що за добу людина в стані спокою споживає, отже, 400-500 л кисню. Однак при роботі потреба в кисні значно зростає. Наш апарат дихання дозволяє збільшувати приплив кисню в кілька разів і забезпечувати, таким чином, енергію, необхідну для досить значної м'язової роботи. Потенційні можливості його визначаються в першу чергу так званої життєвою ємністю легень, що складає в середньому 3,7 л. Об'єм цей легко виміряти у кожного з допомогою відомого приладу спірометра; якщо зробити глибокий (самий повний вдих, потім глибокий (до відмови) видих, обсяг выдохнутого повітря становить життєву ємність легень. Цифра 3,7 л представляє середню характеристику життєвої ємності легенів дорослої людини. При хорошому фізичному розвитку у людей тренованих життєва ємність легенів може бути майже в два рази більше (до 7 л). Правда, життєва ємність менше максимальної ємності легких, бо навіть після найглибшого видиху в альвеолах і бронхах залишається ще 1200 мл повітря. Таким чином, максимальна ємність легень становить в середньому 4,9 л.
Як ви бачите, резервні можливості легких дуже великі.
При фізичному навантаженні обмін повітря в легенях або, як кажуть, вентиляція легенів, посилюється.
Це може відбуватися як за рахунок почастішання дихання, так і за рахунок більшої глибини його. З першим випадком ми зустрічаємося зазвичай у нетренованих людей. Цей спосіб збільшення вентиляції легень є найменш вигідним для організму, так як пов'язаний з більшим навантаженням на дихальну мускулатуру і швидко призводить до стомлення; крім того, дихання при цьому поверхневе, а стало бути, вентиляція легенів малоефективна. У людей тренованих значне збільшення вентиляції легенів досягається головним чином за рахунок поглиблення дихання і порівняно невеликого його почастішання. Не випадково для досягнення спортивних успіхів тренування дихання і придбання навичок керування диханням має величезне значення. Відомо, що дихання здійснюється автоматично - під час сну, під час роботи і т. д. відповідно до потреб організму, в залежності від його енергетичних витрат, змінюється характер дихання. Звичайно, ми можемо довільно змінювати частоту і глибину дихання. Без такого свідомого регулювання дихання неможлива була б членороздільна мова, неможлива була б і тренування дихання, настільки необхідна для продуктивної фізичної роботи і спортивних занять. Однак таке свідоме втручання відбувається на тлі автоматично регульованого ритму дихання. Тут діє декілька механізмів. Найважливішу роль відіграє нервова регуляція. Ще в кінці минулого століття відомий російський фізіолог М. А. Миславський довів, що в головному мозку (у довгастому мозку) є так званий дихальний центр, що складається з двох відділів, відповідно керуючий вдихом і видихом. Ритмічне чергування імпульсів, що посилаються цими центрами відповідним м'язам, і визначає чергування обох фаз дихального акту. Але яким чином узгоджується діяльність цього найважливішого центру з потребами організму? Виявляється, що клітини цього центру дуже чутливі до вуглекислого газу. Чим більше концентрація його в крові, що омиває дихальний центр, тим більше ступінь його збудження і тим інтенсивніше дихання. Таким чином, продукт окислювальних процесів - вуглекислий газ, - підлягає виділенню з організму, є збудником дихання і як би сам сприяє своєму видаленню. Чим більшу роботу виконує людина, тим вище енергетичні витрати, тим інтенсивніше окислювальні процеси і більше утворюється вуглекислого газу, а чим вище його концентрація в крові, тим більш енергійно відбувається дихання: швидше видаляється вуглекислий газ і одночасно посилюється приплив кисню.
