Механизм первого вдоха
Во внутриутробном периоде легкие не содержат воздуха и их спавшиеся альвеолы заполнены небольшим количеством жидкости. Продукты обмена веществ посредством диффузии попадают в кровь матери. Кровь плода и матери не смешивается. В этот период возбудимость дыхательного центра низкая. Но как только связь с кровеносной системой матери прекращается, в крови новорожденного накапливаются продукты обмена, СО2, которые возбуждают дыхательный центр, и происходит первый вдох. Грудная клетка вследствие сокращения мышц инспираторов расширяется, в грудной полости создается отрицательное давление, и воздух входит в легкие, заполняет растягивающиеся альвеолы.
Для наступления первого вдоха важно, чтобы прекращение плодного дыхания произошло внезапно, при медленном зажатии пуповины дыхательный центр не возбуждается и плод погибает, не совершив ни одного вдоха.
Дыхательный центр можно возбудить и при приливе крови к голове (путем поднятия животного за ушной раковиной, задних конечностей), раздражении рецепторов носовой полости, и поступлению по афферентным нервам потока импульсов к дыхательному центру (искусственное дыхание, убирание слизи с носовой полости и ушных раковин).
При выдохе головки ребер фиксируются в позвонках и грудная клетка не может полностью спадаться. Объем грудной полости уменьшается, давление в плевральном пространстве несколько увеличивается, растянутая легочная ткань сжимается; в легких повышается давление и воздух выходит из легких. Спадание легких больше, чем уменьшение грудной полости. В межплевральном пространстве создается отрицательное давление, т.е. давление ниже атмосферного на 5–7 мм рт.ст., которое сохраняется на протяжении всей жизни.
Внутригрудное давление можно измерить если ввести иглу, соединенную с манометром в межплевральное пространство.
На поступлении воздуха в легкие при первом дыхании основана так называемая «проба легкого», применяемая в судебной практике. Если легкие хоть раз заполнились воздухом, то они не тонут в воде. Если же новорожденный был мертвым и не дышал, то легкие тонут.