Система дыхания

12 Февраль 2013

Система дыхания человека обеспечивает поступление в организм кислорода, использование его в биологическом окислении органических веществ и удаление из организма углекислого газа, образовавшегося в процессе окисления. В результате биологического окисления в клетках освобождается и запасается энергия, идущая на обеспечение жизнедеятельности организма.  Поэтому человек не может существовать без кислорода.

Дыхательная и сердечно-сосудистая системы работают слажено, и образуют эффективную систему транспортирования кислорода в ткани организма с параллельным выведением из них диоксида углерода.

Система органов дыхания совместно  выполняет четыре отдельных процесса:

  • легочную вентиляцию (дыхание);
  • диффузию — газообмен между легкими и кровью;
  • транспорт кислорода и диоксид углерода с кровью;
  • капиллярный газообмен капиллярной кровью и метаболически активными тканями.

Первые два процесса представляют собой внешнее дыхание: обмен газов между легкими и атмосферной средой. Когда кровь поступает в ткани и происходит газообмен между кровью и тканями организма называется внутренним или тканевым дыханием.

Таким образом, внешнее и внутреннее дыхание связаны между собой системой кровообращения. Остановимся подробнее на органах дыхания.

Органы дыхания

Легочная вентиляция, или просто дыхание, осуществляется путем перемещения воздуха в легкие. Легочная вентиляция состоит из фазы вдоха и фазы выдоха. Органы дыхания — носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие — обеспечивают циркуляцию воздуха и газообмен. Воздух, как правило, поступает в легкие через нос; рот используется только в том случае, если потребность в воздухе превышает количество, которое может попасть в легкие через нос. Атмосферный воздух начинает по градиенту давления поступать в легкие по следующему пути: нос, носоглотка, гортань, трахея, бронхи, бронхи поменьше, еще поменьше, терминальные бронхиолы, альвеолы.

Для лучшего «кондиционирования» воздуха природа создала нос по принципу радиатора: в полости носа есть несколько узких и причудливо извитых носовых ходов и полостей (пазух). Околоносовые пазухи, они же — придаточные пазухи носа, представляют собой воздушные камеры, соединенные с полостью носа соустьями.

Многочисленные железы, расположенные в слизистой оболочке, выделяют слизь, которая увлажняет вдыхаемый воздух. Обильное кровоснабжение слизистой оболочки согревает воздух. На влажной поверхности слизистой оболочки задерживаются находящиеся во вдыхаемом воздухе пылинки и микробы, которые обезвреживаются слизью и лейкоцитами. Нос первым встречает поступающих из внешней среды болезнетворных микробов, поэтому именно в нем относительно часто развиваются воспалительные процессы локальные «сражения» иммунитета с болезнетворной флорой.система дыхания человека, органы дыхания

Во время вдыхания воздух проходит из полости носа в носовую и ротовую части глотки. Глотка — это лейкообразный канал, длиной 11-12 см. Из носоглотки воздух попадает в гортань. Гортань служит для проведения воздуха из глотки в трахею и совместно с ротовой полостью является органом звукообразования и членораздельной речи. Гортань — это полый орган, стенки которого образованы парными и непарными хрящами, соединяющимися связками, суставами и мышцами. Между передним и задним хрящами натянуты голосовые связки, образующие голосовую щель. Одни из мышц гортани при сокращении суживают щель, а другие — расширяют. Звук голоса возникает в результате колебания голосовых связок при выдыхании воздуха. Оттенки голоса, его тембр зависят от длины голосовых связок, а звуки речи — от системы резонаторов, которую составляют полости рта, глотки, носа и носоглотки, при изменении положения языка, губ и нижней челюсти.

Трахея, или дыхательное горло, является продолжением гортани и представляет собой трубку длиной 9-11 см и диаметром 15-18. мм. Стенки ее состоят из хрящевых полуколец, соединенных связками. Задняя стенка перепончатая, содержит гладкие мышечные волокна, прилегает к пищеводу. Слизистая оболочка дыхательных путей выстлана мерцательным эпителием, клетки которого имеют на внешней поверхности тончайшие выросты — реснички, способные сокращаться. Сокращение ресничек совершается ритмически и направлено в сторону выхода из носовой полости. При этом слизь и прилипшие к ней пылинки и микробы выносятся наружу из носовой полости.

Деление трахеи на два главных бронха происходит на уровне четвертого (у женщин — пятого) грудного позвонка. Правый бронх является более толстым и коротким, к тому же расположен более вертикально, чем левый. Бронхи обеспечивают проведение воздуха от трахеи к альвеолам и обратно, а к тому же способствуют очищению воздуха от посторонних примесей и выведению их из организма. Крупные инородные тела удаляются из бронхов при помощи кашля. А более мелкие (пылевые частицы) или микроорганизмы с помощью уже упомянутых колебаний ресничек.

В легких бронхи ветвятся, образуя «бронхиальное дерево», на конечных бронхиальных веточках которого находятся мельчайшие легочные пузырьки — альвеолы диаметром 0,15-0,25 мм и глубиной 0,06-0,3 мм, заполненные воздухом.

Проходя через нос с весьма большой скоростью, на последующих этапах воздух постепенно замедляется, и неторопливо наполняет альвеолы.

Легкие покрыты оболочкой — легочной плеврой, которая переходит в пристеночную плевру, выстилающую внутреннюю стенку грудной полости. Плевральная щель между ними заполнена плевральной жидкостью, облегчающей скольжение плевры при дыхательных движениях.

Процесс дыхания

Вдох — процесс, в котором участвует диафрагма и внешние межреберные мышцы, грудная клетка поднимается, и в легких понижается давление. Через нос, носоглотку, гортань, трахею, бронхи (от крупных к более мелким) на фоне возникшей разницы давления, воздух попадает в легкие. Легкие работают изолированно друг от друга. Со стороны, которая обращена к сердцу, в каждое легкое входит бронх, далее он делится на бронхиолы, образуя бронхиальное дерево. Брохиолы заканчиваются альвеолами, которые оплетены густой сетью капилляров. В них происходит газообмен между кровью, и атмосферным воздухом. В атмосферный воздух выделяется углекислый газ, а в кровь попадает кислород.

При глубоком вдохе, кроме наружных межреберных мышц и диафрагмы, одновременно сокращаются мышцы груди и плечевого пояса.

газообмен в легких и тканяхВыдох — пассивный процесс, который включает расслабление дыхательных мышц: межреберные мышцы и диафрагма расслабляются, Грудная клетка опускается ребра опускаются, выпуклость диафрагмы увеличивается. Под давлением грудной клетки легкие сжимаются, ее объем уменьшается, легкие сжимаются, давление в них становится выше атмосферного и воздух устремляется из легких — происходит спокойный выдох.

Глубокий выдох обусловлен сокращением внутренних межреберных и брюшных мышц.

Вдох рефлекторно вызывает выдох, а выдох — вдох. Это происходит потому, что во время вдоха, при растяжении легочной ткани, в нервных рецепторах, находящихся в ней, возникает возбуждение, которое передается продолговатому мозгу и вызывает активацию центра выдоха и торможение центра вдоха. Эти процессы происходят в организме сами собой и лишь в очень малой степени зависят от желания самого человека (речь идет, например, о задержке дыхания).

Газообмен в легких и тканях

Газообмен в легких происходит путем диффузии. Кислород через тонкие стенки альвеол и капилляров поступает из воздуха в кровь, а углекислота — из крови в воздух. В крови кислород проникает в эритроциты и соединяется с гемоглобином. Кровь, насыщенная кислородом, становится артериальной и по легочным венам поступает в левое предсердие.

Обмен газов в тканях осуществляется в капиллярах. Через их тонкие стенки кислород поступает из крови в тканевую жидкость и затем в клетки, а углекислота из тканей переходит в кровь. Концентрация кислорода в крови больше, чем в клетках, поэтому он легко диффундирует в них. Концентрация углекислого газа в тканях, где он образуется, выше, чем в крови. Поэтому он переходит в кровь, где связывается химическими соединениями плазмы и отчасти с гемоглобином, транспортируется кровью в легкие и выделяется в атмосферу.

Алкоголь, значительная часть которого выделяется из организма через легкие, повреждает альвеолы и бронхи, угнетает дыхательный центр, как и всю нервную систему, и способствует заболеванию воспалением легких в особенно тяжелой форме.  Систематическое курение отравляет организм никотином и другими ядовитыми веществами, и могут вызвать рак.



К записи 2 комментария

Когда с дыханием всё в порядке, то человек редко вспоминает о нём. Только если заболеет, тогда и думается о том, насколько это важная функция для нашего организма

Спасибо за интересную статью, здоровая система дыхания действительно очень важна для человека.



Оставить комментарий или два

Следите за нашими новостями

rss twitter facebook google plus