2) учащается и углубляется (+)
3) приостанавливается, возникает апноэ
4) урежается и углубляется
При физической нагрузке возрастает потребление кислорода работающими мышцами и увеличивается образование углекислого газа. Для поддержания нормального газового состава артериальной крови повышается минутная вентиляция лёгких: дыхание одновременно учащается и становится более глубоким, то есть увеличиваются частота дыхательных движений и дыхательный объём.
В начале нагрузки вентиляционный ответ обеспечивается центральной командой из двигательных центров коры и импульсацией от механорецепторов мышц и суставов. По мере продолжения работы дополнительное значение приобретают повышение продукции CO2, концентрации ионов водорода, температуры крови и стимуляция хеморецепторов. При умеренной нагрузке увеличение вентиляции соответствует интенсивности метаболизма, поэтому парциальные давления кислорода и углекислого газа в артериальной крови обычно сохраняются в пределах нормы.
| Состояние | Частота дыхания | Дыхательный объём | Минутная вентиляция | Физиологическое значение |
|---|---|---|---|---|
| Покой | Обычная | Около 0,5 л у взрослого | Соответствует базальному обмену | Поддержание нормального газообмена |
| Начало нагрузки | Умеренно увеличивается | Быстро возрастает | Повышается ступенчато | Нейрогенная адаптация к началу мышечной работы |
| Лёгкая нагрузка | Незначительно учащается | Увеличивается преимущественно | Растёт пропорционально потреблению O2 | Экономичное усиление альвеолярной вентиляции |
| Умеренная нагрузка | Учащается | Углубляется | Существенно возрастает | Удаление избытка CO2 и обеспечение мышц кислородом |
| Тяжёлая нагрузка выше вентиляционного порога | Резко учащается | Достигает относительного плато | Возрастает непропорционально интенсивности работы | Компенсация метаболического ацидоза и усиленного образования CO2 |
| Патологическая реакция | Частая | Может быть снижена | Неэффективна из-за увеличения вентиляции мёртвого пространства | Поверхностное дыхание возможно при бронхообструкции, рестрикции или дыхательной недостаточности |
У здорового человека углубление дыхания повышает долю воздуха, достигающего альвеол, и делает вентиляцию более эффективной. По мере нарастания интенсивности работы резерв увеличения дыхательного объёма уменьшается, поэтому дальнейший прирост вентиляции обеспечивается преимущественно учащением дыхания. Апноэ или урежение дыхания не являются нормальной адаптационной реакцией на динамическую нагрузку. Выраженное частое и поверхностное дыхание следует расценивать как возможный признак утомления либо ограничения вентиляционных резервов.