ДЫХАНИЕ

дыха́ние, совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа, а также использование кислорода клетками и тканями (тканевое, или клеточное, Д.). Д. обеспечивает газообмен между организмом и внешней средой. Механизм Д. у разных животных неодинаков. У одноклеточных и низкоорганизованных многоклеточных животных Д. осуществляется всей поверхностью тела. С усовершенствованием организации и увеличением размеров тела животных появляются специальные органы Д. (трахеи, жабры, лёгкие), а также система кровообращения, в которой циркулирует жидкость (кровь или гемолимфа), содержащая вещества, способные связывать и переносить кислород и углекислый газ. У млекопитающих внешнее Д. осуществляется главным образом через лёгкие. У птиц в процессе приспособления к полёту развилась сложная система воздушных мешков, связанных с лёгкими. Обновление воздуха в дыхательных органах обеспечивается ритмичной работой дыхательных мышц. При их сокращении объём грудной клетки увеличивается и происходит растяжение находящихся в ней лёгких, поэтому возникает разность между атмосферным и внутрилёгочным давлением и воздух поступает через дыхательные пути в лёгкие. Вентиляция лёгких обеспечивается периодической сменой вдохов и выдохов. Выдох осуществляется за счёт спадения растянутой во время вдоха грудной клетки, а вслед за ней и лёгких. Вдох с последующим выдохом составляют дыхательный цикл. У одних животных Д. осуществляется главным образом вследствие движения (экскурсии) рёбер, у других — в результате изменения объёма грудной клетки, обусловленного преимущественно сокращением диафрагмы. У сельскохозяйственных животных изменения объёма грудной клетки зависят в равной мере от движения рёбер и сокращения диафрагмы.

Глубина Д., то есть объём воздуха, поступающего в лёгкие при каждом вдохе, обратно пропорциональна частоте Д. В состоянии покоя объём вдоха и выдоха у лошадей составляет 4000—6000 мл, у крупного рогатого скота — 3500 мл, у коз и овец — 300—500 мл. Частота дыхательных движений, то есть количество вдохов за 1 мин, у животных различна и зависит от уровня обмена веществ и физиологического состояния организма.

Обмен газов между альвеолярным воздухом и венозной кровью, поступающей в капилляры лёгких, осуществляется через альвеоло-капиллярную мембрану, вследствие разности парциального давления O₂ и CO₂ в альвеолярном воздухе и венозной крови лёгочных капилляров. Переход O₂ в ткани и удаление из них CO₂ происходит также путём диффузии, вследствие разности парциального давления соответствующих газов. Потребление O₂ и его использование для окисления поступивших с пищей веществ (этот процесс называется биологическим окислением и составляет сущность тканевого Д.) происходит главным образом в митохондриях клеток при участии дыхательных ферментов. Д. регулируется рефлекторно и гуморально. Рефлекторные изменения активности дыхательного центра (совокупности нервных клеток, расположенных в разных отделах центральной нервной системы, преимущественно в ретикулярной формации продолговатого мозга) происходят под влиянием импульсов, поступающих от рецепторов лёгких и рецепторов отдельных зон сердечно-сосудистой системы. Регуляция дыхательного ритма препятствует чрезмерному растяжению лёгких при вдохе и ограничивает выдох. Увеличение парциального давления CO₂ и концентрации водородных ионов в крови ведёт к возбуждению дыхательного центра, углублению и учащению Д.

Патологическое Д. развивается при длительном изменении его частоты, глубины и ритма в результате нарушения функции дыхательного центра (например, при спазме сосудов, эмболии, тромбозе, кровоизлияниях, отравлении). К патологии Д. относится асфиксия, одышка и другие типы дыхательной недостаточности.

Частота дыхательных движений в покое у здоровых животных в 1 мин
Вид животного	Частота
Лошадь	8—16
Крупный рогатый скот	10—30
Овца	10—20
Коза	10—18
Свинья	8—18
Верблюд	5—12
Собака	10—30
Олень	8—16
Кошка	10—25
Кролик	10—15
Куры	22—25
Крыса	100—150

Литература:
Физиология дыхания, Л., 1973. (Руководство по физиологии); Сравнительная физиология животных, пер. с англ., т. 1, М., 1977.