Дыхательная система человека - совокупность органов и тканей, обеспечивающих в организме человека обмен газов между кровью и внешней средой.

Функция дыхательной системы:

• поступление в организм кислорода;
• выведение из организма углекислого газа;
• выведение из организма газообразных продуктов метаболизма;
• терморегуляция;
• синтетическая: в тканях лёгких синтезируются некоторые биологически активные вещества: гепарин, липиды и др.;
• кроветворная: в лёгких созревают тучные клетки и базофилы;
• депонирующая: капилляры лёгких могут накапливать большое количество крови;
• всасывательная: с поверхности лёгких легко всасываются эфир, хлороформ, никотин и многие другие вещества.

Дыхательная система состоит из лёгких и дыхательных путей.

Лёгочные сокращения осуществляются с помощью межрёберных мышц и диафрагмы.

Дыхательные пути: носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы.

Лёгкие состоят из лёгочных пузырьков - альвеол.

Рис. Дыхательная система

дыхательные пути

носовая полость

Полости носа и глотки являются верхними дыхательными путями. Нос образован системой хрящей, благодаря которым носовые ходы всегда открыты. В самом начале носовых ходов располагаются мелкие волоски, которые задерживают крупные пылевые частицы вдыхаемого воздуха.

Носовая полость выстлана изнутри слизистой оболочкой, пронизанной кровеносными сосудами. Она содержит большое количество слизистых желез (150 желез/$см^2$ слизистой оболочки). Слизь препятствует размножению микробов. Из кровеносных капилляров на поверхность слизистой оболочки выходит большое количество лейкоцитов-фагоцитов, которые уничтожают микробную флору.

Кроме того, слизистая оболочка может значительно изменяться в своем объёме. Когда стенки её сосудов сокращаются, она сжимается, носовые ходы расширяются, и человек легко и свободно дышит.

Слизистая оболочка верхних дыхательных путей образована мерцательным эпителием. Движение ресничек отдельной клетки и всего эпителиального пласта строго координировано: каждая предыдущая ресничка в фазах своего движения опережает на определённый промежуток времени последующую, поэтому поверхность эпителия волнообразно подвижна - «мерцает». Движение ресничек помогает сохранять дыхательные пути в чистоте, удаляя вредные вещества.

Рис. 1. Мерцательный эпителий дыхательной системы

В верхней части носовой полости находятся органы обоняния.

Функция носовых ходов:

• фильтрация микроорганизмов;
• фильтрация пыли;
• увлажнение и согревание вдыхаемого воздуха;
• слизь смывает все отфильтрованное в желудочно-кишечный тракт.

Полость разделена решётчатой костью на две половины. Костные пластинки разделяют обе половины на узкие, сообщающиеся между собой ходы.

В полость носа открываются пазухи воздухоносных костей: гайморова, лобная и др. Эти пазухи называются придаточными пазухами носа. Они выстланы тонкой слизистой оболочкой, содержащей небольшое количество слизистых желез. Все эти перегородки и раковины, а также многочисленные придаточные полости черепных костей резко увеличивают объём и поверхность стенок носовой полости.

придаточные пазухи носа

Придаточные пазухи носа (околоносовые синусы) - воздухоносные полости в костях черепа, сообщающиеся с полостью носа.

У человека различают четыре группы придаточных пазух носа:

• верхнечелюстная (гайморова) пазуха - парная пазуха, расположенная в верхней челюсти;
• лобная пазуха - парная пазуха, расположенная в лобной кости;
• решётчатый лабиринт - парная пазуха, образованная ячейками решётчатой кости;
• клиновидная (основная) - парная пазуха, расположенная в теле клиновидной (основной) кости.

Рис. 2. Околоносовые пазухи: 1 - лобные пазухи; 2 - ячейки решётчатого лабиринта; 3 - клиновидная пазуха; 4 - верхнечелюстные (гайморовы) пазухи.

До сих пор точно не известно значение околоносовых пазух.

Возможные функции околоносовых пазух:

• уменьшение массы передних лицевых костей черепа;
• голосовые резонаторы;
• механическая защита органов головы при ударах (амортизация);
• термоизоляция корней зубов, глазных яблок и т. п. от температурных колебаний в полости носа при дыхании;
• увлажнение и согревание вдыхаемого воздуха благодаря медленному воздушному потоку в пазухах;
• выполняют функцию барорецепторного органа (дополнительный орган чувств).

Гайморова пазуха (верхнечелюстная пазуха) - парная придаточная пазуха носа, занимающая практически всё тело верхнечелюстной кости. Изнутри пазуха выстлана тонкой слизистой оболочкой из мерцательного эпителия. В слизистой оболочке пазухи очень мало железистых (бокаловидных) клеток, сосудов и нервов.

Верхнечелюстная пазуха сообщается с полостью носа через отверстия на внутренней поверхности верхнечелюстной кости. В нормальном состоянии пазуха заполнена воздухом.

Нижняя часть глотки переходит в две трубки: дыхательную (спереди) и пищевод (сзади). Таким образом, глотка является общим отделом для пищеварительной и дыхательной системы.

Гортань

Верхнюю часть дыхательной трубки составляет гортань, расположенная в передней части шеи. Большая часть гортани также выстлана слизистой оболочкой из мерцательного (ресничного) эпителия.

Гортань состоит из подвижно соединённых между собой хрящей: перстневидного, щитовидного (образует кадык, или адамово яблоко) и двух черпаловидных хрящей.

Надгортанник прикрывает вход в гортань в момент глотания пищи. Передним концом надгортанник соединён с щитовидным хрящом.

Рис. Гортань

Хрящи гортани соединены между собой суставами, а промежутки между хрящами затянуты соединительнотканными перепонками.

голосообразование

При произношении звука голосовые связки сближаются до соприкосновения. Током сжатого воздуха из лёгких, надавливающим на них снизу, они на миг раздвигаются, после чего благодаря своей эластичности опять закрываются, пока напор воздуха не откроет их снова.

Возникающие таким образом колебания голосовых связок и дают звучание голоса. Высота звука регулируется степенью натяжения голосовых связок. Оттенки голоса зависят как от длины и толщины голосовых связок, так и от строения полости рта и полости носа, которые играют роль резонаторов.

К гортани снаружи прилегает щитовидная железа.

Спереди гортань защищена передними мышцами шеи.

Трахея и бронхи

Трахея - дыхательная трубка длиной около 12 см.

Она составлена из 16−20 хрящевых полуколец, которые не смыкаются сзади; полукольца предотвращают спадание трахеи во время выдоха.

Задняя часть трахеи и промежутки между хрящевыми полукольцами затянуты соединительнотканной перепонкой. Позади трахеи лежит пищевод, стенка которого во время прохождения пищевого комка слегка выпячивается в её просвет.

Рис. Поперечный срез трахеи: 1 - мерцательный эпителий; 2 - собственный слой слизистой оболочки; 3 - хрящевое полукольцо; 4 - соединительнотканная перепонка

На уровне IV−V грудных позвонков трахея делится на два крупных первичных бронха, отходящих в правое и левое лёгкие. Это место деления носит название бифуркации (разветвления).

Через левый бронх перегибается дуга аорты, а правый огибается идущей сзади наперёд непарной веной. По выражению старых анатомов, «дуга аорты сидит верхом на левом бронхе, а непарная вена - на правом».

Хрящевые кольца, расположенные в стенках трахеи и бронхах, делают эти трубки упругими и неспадающимися, благодаря чему воздух по ним проходит легко и беспрепятственно. Внутренняя поверхность всего дыхательного пути (трахеи, бронхов и части бронхиол) покрыта слизистой оболочкой из многорядного мерцательного эпителия.

Устройство дыхательных путей обеспечивает согревание, увлажнение и очищение поступающего со вдохом воздуха. Частицы пыли мерцательным эпителием продвигаются кверху и с кашлем и чиханием удаляются наружу. Микробы обезвреживаются лимфоцитами слизистой оболочки.

лЁгкие

Лёгкие (правое и левое) находятся в грудной полости под защитой грудной клетки.

Плевра

Лёгкие покрыты плеврой.

Плевра - тонкая, гладкая и влажная, богатая эластическими волокнами серозная оболочка, одевающая каждое из лёгких.

Различают лёгочную плевру, плотно срощенную с тканью лёгкого, и пристеночную плевру, выстилающую изнутри стенки грудной клетки.

У корней лёгких лёгочная плевра переходит в пристеночную. Таким образом, вокруг каждого лёгкого образуется герметически замкнутая плевральная полость, представляющая узкую щель между лёгочной и пристеночной плеврой. Плевральная полость заполнена небольшим количеством серозной жидкости, играющей роль смазки, облегчающей дыхательные движения лёгких.

Рис. Плевра

средостение

Средостение - пространство между правым и левым плевральными мешками. Оно ограничено спереди грудиной с реберными хрящами, сзади - позвоночником.

В средостении располагаются сердце с крупными сосудами, трахея, пищевод, вилочковая железа, нервы диафрагмы и грудной лимфатический проток.

бронхиальное дерево

Глубокими бороздами правое лёгкое разделено на три доли, а левое - на две. У левого лёгкого на стороне, обращённой к срединной линии, имеется углубление, которым оно прилежит к сердцу.

В каждое лёгкое с внутренней стороны входят толстые пучки, состоящие из первичного бронха, лёгочной артерии и нервов, а выходят по две лёгочные вены и лимфатические сосуды. Все эти бронхиально-сосудистые пучки, вместе взятые, образуют корень лёгкого. Вокруг лёгочных корней расположено большое количество бронхиальных лимфатических узлов.

Входя в лёгкие, левый бронх делится на две, а правый - на три ветви по числу лёгочных долей. В лёгких бронхи образуют так называемое бронхиальное дерево. С каждой новой «веточкой» диаметр бронхов уменьшается, пока они не становятся совсем микроскопическими бронхиолами с диаметром в 0,5 мм. В мягких стенках бронхиол имеются гладкие мышечные волокна и нет хрящевых полуколец. Таких бронхиол насчитывается до 25 млн.

Рис. Бронхиальное дерево

Бронхиолы переходят в ветвистые альвеолярные ходы, которые оканчиваются лёгочными мешочками, стенки которых усыпаны вздутиями - лёгочными альвеолами. Стенки альвеол пронизаны сетью капилляров: в них происходит газообмен.

Альвеолярные ходы и альвеолы обвиты множеством упругих соединительнотканных и эластических волокон, которые составляют также основу мельчайших бронхов и бронхиол, благодаря чему лёгочная ткань легко растягивается во время вдоха и снова спадается во время выдоха.

альвеолы

Альвеолы образованы сетью тончайших эластических волокон. Внутренняя поверхность альвеол выстлана однослойным плоским эпителием. Стенки эпителия вырабатывают сурфактант - поверхностно-активное вещество, выстилающее изнутри альвеолы и препятствующее их спаданию.

Под эпителием лёгочных пузырьков залегает густая сеть капилляров, на которые разбиваются конечные ветви лёгочной артерии. Через соприкасающиеся стенки альвеол и капилляров происходит газообмен при дыхании. Попав в кровь, кислород связывается с гемоглобином и разносится по всему организму, снабжая клетки и ткани.

Рис. Альвеолы

Рис. Газообмен в альвеолах

До рождения плод через лёгкие не дышит и лёгочные пузырьки находятся в спавшемся состоянии; после рождения с первым же вдохом альвеолы раздуваются и остаются расправленными на всю жизнь, сохраняя в себе некоторое количество воздуха даже при самом глубоком выдохе.

площадь газообмена

Полнота газообмена обеспечивается огромной поверхностью, через которую он происходит. Каждый лёгочный пузырёк представляет собой эластический мешочек размером 0,25 миллиметра. Количество же лёгочных пузырьков в обоих лёгких достигает 350 млн. Если представить, что все лёгочные альвеолы растянуты и образуют один пузырь с гладкой поверхностью, то диаметр этого пузыря будет равен 6 м, его вместимость будет более $50 м^3$, а внутренняя поверхность составит $113 м^2$ и, таким образом, будет приблизительно в 56 раз больше всей кожной поверхности тела человека.

Трахея и бронхи в дыхательном газообмене не участвуют, а являются только воздухопроводящими путями.

физиология дыхания

Все процессы жизнедеятельности протекают при обязательном участии кислорода, т. е. являются аэробными. Особенно чувствительной к кислородной недостаточности является ЦНС, и прежде всего корковые нейроны, которые в бескислородных условиях погибают раньше других. Как известно, период клинической смерти не должен превышать пяти минут. В противном случае в нейронах коры головного мозга развиваются необратимые процессы.

Дыхание - физиологический процесс обмена газов в лёгких и тканях.

Весь процесс дыхания можно разделить на три основных этапа:

• лёгочное (внешнее) дыхание: газообмен в капиллярах лёгочных пузырьков;
• транспорт газов кровью;
• клеточное (тканевое) дыхание: газообмен в клетках (ферментативное окисление питательных веществ в митохондриях).

Рис. Лёгочное и тканевое дыхание

Эритроциты содержат гемоглобин, сложный железосодержащий белок. Этот белок способен присоединять к себе кислород и углекислый газ.

Проходя по капиллярам лёгких, гемоглобин присоединяет к себе 4 атома кислорода, превращаясь в оксигемоглобин. Эритроциты транспортируют кислород из лёгких в ткани организма. В тканях происходит освобождение кислорода (оксигемоглобин превращается в гемоглобин) и присоединение углекислого газа (гемоглобин превращается в карбогемоглобин). Далее эритроциты транспортируют углекислый газ к лёгким для удаления из организма.

Рис. Транспортная функция гемоглобина

Молекула гемоглобина образует стойкое соединение с оксидом углерода II (угарным газом). Отравление угарным газом приводит к гибели организма в связи с кислородной недостаточностью.

механизм вдоха и выдоха

Вдох - является активным актом, так как осуществляется при помощи специализированных дыхательных мышц.

К дыхательным мышцам относятся межрёберные мышцы и диафрагма. При глубоком вдохе используются мышцы шеи, груди и пресса.

Сами лёгкие мышц не имеют. Они не способны самостоятельно растягиваться и сокращаться. Лёгкие лишь следуют за грудной клеткой, которая расширяется благодаря диафрагме и межрёберным мышцам.

Диафрагма во время вдоха опускается на 3−4 см, вследствие чего объём грудной клетки увеличивается на 1000−1200 мл. Кроме того, диафрагма отодвигает нижние рёбра к периферии, что также ведёт к увеличению ёмкости грудной клетки. Причём чем сильнее сокращения диафрагмы, тем больше увеличивается объём грудной полости.

Межрёберные мышцы, сокращаясь, приподнимают рёбра, что также вызывает увеличение объёма грудной клетки.

Лёгкие, следуя за растягивающейся грудной клеткой, сами растягиваются, и давление в них падает. В результате создаётся разность между давлением атмосферного воздуха и давлением в лёгких, воздух устремляется в них - происходит вдох.

Выдох, в отличие от вдоха, является пассивным актом, так как в его осуществлении не принимают участие мышцы. При расслаблении межрёберных мышц рёбра под действием силы тяжести опускаются; диафрагма, расслабляясь, поднимается, занимая свое привычное положение, и объём грудной полости уменьшается - лёгкие сокращаются. Происходит выдох.

Лёгкие находятся в герметически закрытой полости, образованной лёгочной и пристеночной плеврой. В плевральной полости давление ниже атмосферного («отрицательное»). За счёт отрицательного давления лёгочная плевра плотно прижимается к пристеночной.

Уменьшение давления в плевральном пространстве является основной причиной увеличения объёма лёгких во время вдоха, то есть является той силой, которая и растягивает лёгкие. Так, во время увеличения объёма грудной клетки давление в межплевральном образовании уменьшается, и вследствие разности давлений воздух активно поступает в лёгкие и увеличивает их объём.

Во время выдоха давление в плевральной полости возрастает, и в силу разности давлений воздух выходит, лёгкие спадаются.

Грудное дыхание осуществляется преимущественно за счёт наружных межрёберных мышц.

Брюшное дыхание осуществляется за счёт диафрагмы.

У мужчин отмечается брюшной тип дыхания, а у женщин - грудной. Однако независимо от этого и мужчины, и женщины дышат ритмично. С первого часа жизни ритм дыхания не нарушается, изменяется лишь его частота.

Новорождённый ребёнок дышит 60 раз в минуту, у взрослого человека частота дыхательных движений в покое составляет около 16−18. Однако во время физической нагрузки, эмоционального возбуждения или при повышении температуры тела частота дыхания может значительно увеличиваться.

Жизненная Ёмкость лЁгких

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) - это максимальное количество воздуха, которое может поступить и вывестись из лёгких во время максимального вдоха и выдоха.

Жизненная емкость лёгких определяется прибором спирометром .

У взрослого здорового человека ЖЕЛ меняется в пределах от 3500 до 7000 мл и зависит от пола и от показателей физического развития: например, объема грудной клетки.

ЖЕЛ состоит из нескольких объемов:

1. Дыхательный объем (ДО) - это количество воздуха, которое поступает и выводится из лёгких при спокойном дыхании (500-600 мл).
2. Резервный объем вдоха (РОВ ) - это максимальное количество воздуха, которое может поступить в лёгкие после спокойного вдоха (1500 - 2500 мл).
3. Резервный объем выдоха (РОВ) - это максимальное количество воздуха, которое может вывестись из лёгких после спокойного выдоха(1000 - 1500 мл).

регуляция дыхания

Дыхание регулируется нервными и гуморальными механизмами, которые сводятся к обеспечению ритмической деятельности дыхательной системы (вдох, выдох) и адаптационных дыхательных рефлексов, то есть изменению частоты и глубины дыхательных движений, имеющих место при изменяющихся условиях внешней среды или внутренней среды организма.

Ведущим дыхательным центром, как было установлено Н. А. Миславским в 1885 году, является дыхательный центр, расположенный в области продолговатого мозга.

Дыхательные центры обнаружены в области гипоталамуса. Они принимают участие в организации более сложных адаптационных дыхательных рефлексов, необходимых при изменении условий существования организма. Кроме того, дыхательные центры размещаются и в коре головного мозга, осуществляя высшие формы адаптационных процессов. Наличие дыхательных центров в коре головного мозга доказывается образованием дыхательных условных рефлексов, изменениями частоты и глубины дыхательных движений, имеющих место при различных эмоциональных состояниях, а также произвольными изменениями дыхания.

Вегетатвная нервная система иннервирует стенки бронхов. Их гладкая мускулатура снабжена центробежными волокнами блуждающих и симпатических нервов. Блуждающие нервы вызывают сокращение бронхиальной мускулатуры и сужение бронхов, а симпатические нервы расслабляют бронхиальную мускулатуру и расширяют бронхи.

Гуморальная регуляция: вдох осуществляется рефлекторно в ответ на повышение концентрацию углекислого газа в крови.

Дыханием называют комплект физиологических и физико- химических процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода, образование и выведение углекислого газа, получение за счет аэробного окисления органических веществ энергии, используемой для жизнедеятельности.

Дыхание осуществляется дыхательной системой , представленной дыхательными путями, легкими, дыхательными мышцами, контролирующими функции нервными структурами, а также кровью и сердечно-сосудистой системой, транспортирующими кислород и углекислый газ.

Дыхательные пути подразделяют на верхние (полости носа, носоглотка, ротовая часть глотки) и нижние (гортань, трахея, вне- и внутрилегочные бронхи).

Для поддержания жизнедеятельности взрослого человека система дыхания должна доставлять в организм в условиях относительного покоя около 250-280 мл кислорода за минуту и удалять из организма примерно такое же количество углекислого газа.

Через дыхательную систему организм постоянно контактирует с атмосферным воздухом — внешней средой, в которой могут содержаться микроорганизмы, вирусы, вредные вещества химической природы. Все они способны воздушно-капельным путем попадать в легкие, проникать через аэрогематический барьер в организм человека и вызывать развитие многих заболеваний. Некоторые из них относятся к быстро распространяющимся — эпидемическим (грипп, острые респираторные вирусные инфекции, туберкулез и др.).

Рис. Схема дыхательных путей

Большую угрозу для здоровья человека представляет загрязнение атмосферного воздуха химическими веществами техногенного происхождения (вредные производства, автотранспорт).

Знание об этих путях воздействия на здоровье человека способствует принятию законодательных, противоэпидемических и других мер защиты от действия вредных факторов атмосферы и предотвращению ее загрязнения. Это возможно при условии проведения медицинскими работниками широкой разъяснительной работы среди населения, в том числе но выработке ряда простейших правил поведения. Среди них предотвращение загрязнения окружающей среды, соблюдение элементарных правил поведения во время инфекций, которые необходимо прививать с раннего детского возраста.

Ряд проблем физиологии дыхания связан со специфическими видами человеческой деятельности: космическими и высотными полетами, пребыванием в горах, подводным плаванием, применением барокамер, с пребыванием в атмосфере, содержащей токсические вещества и избыточное количество пылевых частиц.

Функции дыхательных путей

Одной из важнейших функций дыхательных путей является обеспечение поступления воздуха из атмосферы в альвеолы и его удаления из легких. Воздух в дыхательных путях кондиционируется, подвергаясь очищению, согреванию и увлажнению.

Очищение воздуха. От пылевых частиц воздух особенно активно очищается в верхних дыхательных путях. На их слизистую оболочку оседает до 90% пылевых частиц, содержащихся во вдыхаемом воздухе. Чем меньше частица, тем больше вероятность се проникновения в нижние дыхательные пути. Так, бронхиол могут достигать частицы диаметром 3-10 мкм, а альвеол — 1-3 мкм. Удаление осевших пылевых частиц осуществляется благодаря току слизи в дыхательных путях. Слизь, покрывающая эпителий, образуется из секрета бокаловидных клеток и слизеобразующих желез дыхательных путей, а также жидкости, фильтрующейся из интерстиция и кровеносных капилляров стенок бронхов и легких.

Толщина слоя слизи составляет 5-7 мкм. Ее движение создается за счет биения (3-14 движений в секунду) ресничек мерцательного эпителия, который покрывает все дыхательные пути за исключением надгортанника и истинных голосовых связок. Эффективность работы ресничек достигается лишь при их синхронном биении. Это волнообразное движение создаст ток слизи по направлению от бронхов к гортани. Из носовых полостей слизь движется по направлению к носовым отверстиям, а из носоглотки — к глотке. У здорового человека за сутки образуется около 100 мл слизи в нижних дыхательных путях (часть ее абсорбируется эпителиальными клетками) и 100-500 мл в верхних дыхательных путях. При синхронном биении ресничек скорость движения слизи в трахее может достигать 20 мм/мин, а в мелких бронхах и бронхиолах составляет 0,5-1,0 мм/мин. Со слоем слизи могут транспортироваться частички массой до 12 мг. Механизм изгнания слизи из дыхательных путей иногда называют мукоцилиарным эскалатором (от лат.mucus — слизь,ciliare — ресничка).

Объем изгоняемой слизи (клиренс) зависит от скорости се образования, вязкости и эффективности работы ресничек. Биение ресничек мерцательного эпителия происходит лишь при достаточном образовании в нем АТФ и зависит от температуры и рН окружающей среды, влажности и ионизации вдыхаемого воздуха. Многие факторы могут ограничивать клиренс слизи.

Так. при врожденном заболевании — муковисцидозе, обусловленном мутацией гена, контролирующего синтез и структуру белка, участвующего в транспорте минеральных ионов через клеточные мембраны секреторного эпителия, развивается повышение вязкости слизи и затруднение ее эвакуации из дыхательных путей ресничками. Фибробласты легких больных муковисцидозом продуцируют цилиарный фактор, нарушающий работу ресничек эпителия. Это приводит к нарушению вентиляции легких, повреждению и инфицированию бронхов. Подобные изменения секреции могут иметь место в желудочно-кишечном тракте, поджелудочной железе. Дети, страдающие муковисцидозом, нуждаются в постоянной интенсивной медицинской помощи. Нарушение процессов биения ресничек, повреждение эпителия дыхательных путей и легких, за которыми следует развитие ряда других неблагоприятных изменений в бронхо-легочной системе, наблюдается под влиянием курения.

Согревание воздуха. Этот процесс происходит за счет соприкосновения вдыхаемого воздуха с теплой поверхностью дыхательных путей. Эффективность согревания такова, что даже при вдыхании человеком морозного атмосферного воздуха он нагревается при поступлении в альвеолы до температуры около 37 °С. Удаляемый из легких воздух отдает до 30% своего тепла слизистым оболочкам верхних отделов дыхательных путей.

Увлажнение воздуха. Проходя по дыхательным путям и альвеолам, воздух на 100% насыщается водяными парами. В результате давление водяного пара в альвеолярном воздухе составляет около 47 мм рт. ст.

Вследствие перемешивания атмосферного и выдыхаемого воздуха, имеющего различное содержание кислорода и углекислого газа, в дыхательных пути создается «буферное пространство» между атмосферой и газообменной поверхностью легких. Оно способствует поддержанию относительного постоянства состава альвеолярного воздуха, отличающегося от атмосферного более низким содержанием кислорода и более высоким содержанием углекислого газа.

Дыхательные пути являются рефлексогенными зонами многочисленных рефлексов, играющих роль в саморегуляции дыхания: рефлекс Геринга — Брейера, защитные рефлексы чихания, кашля, рефлекс «ныряльщика», а также влияющих на работу многих внутренних органов (сердца, сосудов, кишечника). Механизмы ряда этих рефлексов будут рассмотрены ниже.

Дыхательные пути участвуют в генерации звуков и придании им определенной окраски. Звук возникает при прохождении воздуха через голосовую щель, вызывая вибрацию голосовых связок. Для возникновения вибрации необходимо наличие градиента давления воздуха между наружной и внутренней сторонами голосовых связок. В естественных условиях такой градиент создается во время выдоха, когда голосовые связки при разговоре или пении смыкаются, а подсвязочное давление воздуха, благодаря действию факторов, обеспечивающих выдох, становится больше атмосферного. Под влиянием этого давления голосовые связки на мгновение смещаются, между ними формируется щель, через которую прорывается около 2 мл воздуха, затем связки опять смыкаются и процесс повторяется снова, т.е. происходит вибрация голосовых связок, порождающая звуковые волны. Эти волны создают тоновую основу для образования звуков пения и речи.

Использование дыхания для формирования речи и пения называют соответственно речевым и певческим дыханием. Наличие и нормальное положение зубов являются необходимым условием правильного и четкого произношения речевых звуков. В противном случае появляется нечеткость, шепелявость, а иногда и невозможность произношения отдельных звуков. Речевое и певческое дыхание составляют отдельный предмет исследования.

Через дыхательные пути и легкие за сутки испаряется около 500 мл воды и таким образом осуществляется их участие в регуляции водно-солевого баланса и температуры тела. На испарение 1 г воды расходуется 0,58 ккал тепла и это один из путей участия дыхательной системы в механизмах теплоотдачи. В условиях покоя за счет испарения через дыхательные пути из организма выводится за сутки до 25% воды и около 15% продуцируемого тепла.

Защитная функция дыхательных путей реализуется за счет сочетания механизмов кондиционирования воздуха, осуществления защитных рефлекторных реакций и наличия эпителиальной выстилки, покрытой слизью. Слизь и мерцательный эпителий с включенными в его слой секреторными, нейроэндокринными, реценторными, лимфоидными клетками создают морфофункциональную основу аэрогсматнчсского барьера дыхательных путей. Этот барьер благодаря наличию в слизи лизоцима, интерферона, некоторых иммуноглобулинов и лейкоцитарных антител является частью местной иммунной системы органов дыхания.

Длина трахеи составляет 9-11 см, внутренний диаметр 15-22 мм. Трахея ветвится на два главных бронха. Правый из них шире (12-22 мм) и короче, чем левый, и отходит от трахеи под большим углом (от 15 до 40°). Бронхи ветвятся, как правило, дихотомически и их диаметр постепенно уменьшается, а суммарный просвет увеличивается. В результате 16-го ветвления бронхов образуются терминальные бронхиолы диаметр которых равен 0,5-0,6 мм. Далее следуют структуры, образующие морфофункциональную газообменную единицу легкого - ацинус. Емкость воздухоносных путей до уровня ацинусов составляет 140-260 мл.

В стенках мелких бронхов и бронхиол содержатся гладкие миоциты, которые располагаются в них циркулярно. От степени тонического сокращения миоцитов зависят просвет этой части дыхательных путей и скорость потока воздуха. Регуляция скорости потока воздуха через дыхательные пути осуществляется в основном в их нижних отделах, где просвет путей может изменяться активно. Тонус миоцитов находится под контролем нейромедиаторов автономной нервной системы, лейкотриенов, простагландинов, цитокинов и других сигнальных молекул.

Рецепторы дыхательных путей и легких

Важную роль в регуляции дыхания играют рецепторы, которыми особенно обильно снабжены верхние дыхательные пути и легкие. В слизистой оболочке верхних носовых ходов между эпителиальными и опорными клетками расположены обонятельные рецепторы. Они представляют собой чувствительные нервные клетки, имеющие подвижные реснички, обеспечивающие рецепцию пахучих веществ. Благодаря этим рецепторам и системе обоняния организм получает возможность восприятия запахов веществ, содержащихся в окружающей среде, наличии пищевых веществ, вредных агентов. Воздействие некоторых пахучих веществ вызывает рефлекторное изменение проходимости дыхательных путей и, в частности, у людей с обструктивным бронхитом может вызвать астматический приступ.

Остальные рецепторы дыхательных путей и легких подразделяют на три группы:

• растяжения;
• ирритантные;
• юкстаальвеолярные.

Рецепторы растяжения располагаются в мышечном слое дыхательных путей. Адекватным раздражителем для них является растяжение мышечных волокон, обусловленное изменением внутриплеврального давления и давления в просвете дыхательных путей. Важнейшая функция этих рецепторов — контроль за степенью растяжения легких. Благодаря им функциональная система регуляции дыхания контролирует интенсивность вентиляции легких.

Имеется также ряд экспериментальных данных о наличии в легких рецепторов спадения, активирующихся при сильном уменьшении объема легких.

Ирритантные рецепторы обладают свойствами механо- и хеморецепторов. Они расположены в слизистой оболочке дыхательных путей и активируются при действии интенсивной струи воздуха во время вдоха или выдоха, действии крупных пылевых частиц, скоплении гнойного отделяемого, слизи, попадании в дыхательные пути частиц пищи. Эти рецепторы чувствительны также к действию раздражающих газов (аммиак, пары серы) и других химических веществ.

Юкстаальвеолярные рецепторы расположены в ингерстициальном пространстве легочных альвеол у стенок кровеносных капилляров. Адекватным раздражителем для них является увеличение кровенаполнения легких и возрастание объема межклеточной жидкости (они активируются, в частности, при отеке легких). Раздражение этих рецепторов рефлекторно вызывает возникновение частого поверхностного дыхания.

Рефлекторные реакции с рецепторов дыхательных путей

При активации рецепторов растяжения и ирритантных рецепторов возникают многочисленные рефлекторные реакции, обеспечивающие саморегуляцию дыхания, защитные рефлексы и рефлексы, влияющие на функции внутренних органов. Такое подразделение этих рефлексов весьма условно, так как один и тот же раздражитель в зависимости от его силы может или обеспечивать регуляцию смены фаз цикла спокойного дыхания, или вызывать защитную реакцию. Афферентные и эфферентные пути этих рефлексов проходят в стволах обонятельного, тройничного, лицевого, языкоглоточного, блуждающего и симпатического нервов, а замыкание большинства рефлекторных дуг осуществляется в структурах дыхательного центра продолговатого мозга с подключением ядер вышеперечисленных нервов.

Рефлексы саморегуляции дыхания обеспечивают регуляцию глубины и частоты дыхания, а также просвета дыхательных путей. Среди них выделяют рефлексы Геринга — Брейера. Инспираторно-тормозящий рефлекс Геринга — Брейера проявляется тем, что при растяжении легких во время глубокого вдоха или при вдувании воздуха аппаратами искусственного дыхания рефлекторно тормозится вдох и стимулируется выдох. При сильном растяжении легких этот рефлекс приобретает защитную роль, предохраняя легкие от перерастяжения. Второй из этой серии рефлексов - экспираторно-облегчающий рефлекс - проявляется в условиях, когда воздух поступает в дыхательные пути под давлением во время выдоха (например, при аппаратном искусственном дыхании). В ответ на такое воздействие рефлекторно продлевается выдох и тормозится появление вдоха. Рефлекс на спадение легких возникает при максимально глубоком выдохе или при ранениях грудной клетки, сопровождаемых пневмотораксом. Он проявляется частым поверхностным дыханием, препятствующим дальнейшему спадению легких. Выделяют также парадоксальный рефлекс Хеда, проявляющийся тем, что при интенсивном вдувании воздуха в легкие па короткое время (0,1-0,2 с) может активироваться вдох, сменяющийся затем выдохом.

Среди рефлексов, регулирующих просвет дыхательных путей и силу сокращения дыхательных мышц, имеется рефлекс на снижение давления в верхних дыхательных путях , который проявляется сокращением мышц, расширяющих эти дыхательные пути, и препятствующих их закрытию. В ответ на снижение давления в носовых ходах и глотке рефлекторно сокращаются мышцы крыльев носа, подбородочно-язычная и другие мышцы, смещающие язык вентрально кпереди. Этот рефлекс способствует вдоху путем снижения сопротивления и увеличения проходимости верхних дыхательных путей для воздуха.

Снижение давления воздуха в просвете глотки также рефлекторно вызывает уменьшение силы сокращения диафрагмы. Этот глоточно-диафрагмальный рефлекс препятствует дальнейшему снижению давления в глотке, слипанию ее стенок и развитию апноэ.

Рефлекс закрытия голосовой щели возникает в ответ на раздражение механорецепторов глотки, гортани и корня языка. При этом смыкаются голосовые и надгортанные связки и предотвращается попадание вдыхательные пути пищи, жидкости и раздражающих газов. У пациентов, находящихся в бессознательном состоянии или под наркозом, рефлекторное закрытие голосовой щели нарушается и рвотные массы, а также содержимое глотки могут попасть в трахею и вызвать аспирационную пневмонию.

Ринобронхиальные рефлексы возникают при раздражении ирритантных рецепторов носовых ходов и носоглотки и проявляются сужением просвета нижних дыхательных путей. У людей, склонных к спазмам гладкомышечных волокон трахеи и бронхов, раздражение ирритантных рецепторов носа и даже некоторые запахи могут провоцировать развитие приступа бронхиальной астмы.

К классическим защитным рефлексам дыхательной системы принадлежат также кашлевый, чихательный рефлексы и рефлекс ныряльщика. Кашлевый рефлекс вызывается раздражением ирритантных рецепторов глотки и нижележащих дыхательных путей, особенно области бифуркации трахеи. При его реализации вначале происходит короткий вдох, затем смыкание голосовых связок, сокращение мышц выдоха, увеличение подсвязочного давления воздуха. Затем голосовые связки мгновенно расслабляются и воздушная струя с большой линейной скоростью проходит через дыхательные пути, голосовую щель и открытый рот в атмосферу. При этом из дыхательных путей изгоняется избыток слизи, гнойного содержимого, некоторых продуктов воспаления или случайно попавших пищевых и других частиц. Продуктивный, «влажный» кашель способствует очищению бронхов и выполняет дренажную функцию. Для более эффективного очищения дыхательных путей врачи назначают специальные лекарственные средства, стимулирующие продукцию жидкого отделяемого. Чихательный рефлекс возникает при раздражении рецепторов носовых ходов и развивается подобно каш левому рефлексу за исключением того, что изгнание воздуха происходит через носовые ходы. Одновременно усиливается слезообразование, слезная жидкость по слезно-носовому каналу поступает в полость носа и увлажняет ее стенки. Все это способствует очищению носоглотки и носовых ходов. Рефлекс ныряльщика вызывается попаданием жидкости в носовые ходы и проявляется кратковременной остановкой дыхательных движений, препятствуя прохождению жидкости в нижележащие дыхательные пути.

При работе с пациентами врачам-реаниматологам, челюстно-лицевым хирургам, отоларингологам, стоматологам и другим специалистам необходимо учитывать особенности описанных рефлекторных реакций, возникающих в ответ на раздражение рецепторов ротовой полости, глотки и верхних дыхательных путей.

Сивакова Елена Владимировна

учитель начальных классов

МБОУ Ельнинская средняя школа №1им.М.И.Глинки.

Реферат

«Дыхательная система»

План

Введение

I. Эволюция органов дыхания.

II. Дыхательная система. Функции дыхания.

III. Строение органов дыхания.

1. Нос и носовая полость.

2. Носоглотка.

3. Гортань.

4. Дыхательное горло (трахея) и бронхи.

5. Легкие.

6. Диафрагма.

7. Плевра, плевральная полость.

8. Средостение.

IV. Лёгочное кровообращение.

V. Принцип работы дыхания.

1. Газообмен в легких и тканях.

2. Механизмы вдоха и выдоха.

3. Регуляция дыхания.

VI. Гигиена дыхания и профилактика заболеваний органов дыхания.

1. Заражение через воздух.

2. Грипп.

3. Туберкулез.

4. Бронхиальная астма.

5. Действие курения на органы дыхания.

Заключение.

Список используемой литературы.

Введение

Дыхание - основа самой жизни и здоровья, важнейшая функция и потребность организма, дело, которое никогда не надоедает! Жизнь человека без дыхания невозможна - люди дышат для того, чтобы жить. В процессе дыхания воздух, попадая в легкие, вносит в кровь атмосферный кислород. Выдыхается же углекислый газ - один из конечных продуктов жизнедеятельности клеток.
Чем совершеннее дыхание, тем больше физиологические и энергетические резервы организма и крепче здоровье, дольше жизнь без болезней и лучше ее качество. Приоритетность дыхания для самой жизни ясно и четко видна из давно известного факта - стоит остановить дыхание всего на несколько минут, как жизнь тут же оборвется.
История подарила нам классический пример такого поступка. Древнегреческий философ Диоген Синопский, как гласит история «принял смерть, закусив себе губы зубами и задержавши дыхание». Он совершил этот поступок в возрасте восьмидесяти лет. По тем временам такая продолжительная жизнь была довольно редким явлением.
Человек - это единое целое. Процесс дыхания неразрывно связан с кровообращением, обменом веществ и энергии, кислотно-щелочным балансом в организме, водно-солевым обменом. Установлена взаимосвязь дыхания с такими функциями, как сон, память, эмоциональный тонус, работоспособность и физиологические резервы организма, его приспособительные (иногда говорят - адаптационные) способности. Таким образом, дыхание – одна из важнейших функций регулирования жизнедеятельности человеческого организма.

Плевра, плевральная полость.

Плеврой называют тонкую, гладкую, богатую эластичными волокнами серозную оболочку, которой покрыты легкие. Различают два вида плевры: пристенный или париетальный выстилающий стенки грудной полости, и висцеральный или легочный покрывающий наружную поверхность легких. Вокруг каждого легкого образуется герметически замкнутая плевральная полость , которая содержит небольшое количество плевральной жидкости. Эта жидкость, в свою очередь, способствует облегчению дыхательных движений легких. В норме плевральная полость заполнена 20-25 мл плеврозной жидкости. Объем жидкости, которая проходит через полость плевры в течение суток, составляет приблизительно 27% от общего объема плазмы крови. Герметичная плевральная полость увлажнена и в ней нет воздуха, и давление в ней отрицательное. Благодаря этому легкие всегда плотно прижаты к стенке грудной полости, и их объем всегда меняется вместе с объемом грудной полости.

Средостение. В состав средостения входят органы, разделяющие левую и правую полости плевры. Сзади средостение ограничено грудными позвонками, спереди - грудной костью. Средостение условно делится на переднее и заднее. К органам переднего средостения относятся главным образом сердце с околосердечной сумкой и начальные участки крупных сосудов. К органам заднего средостения принадлежат пищевод, нисходящая ветвь аорты, грудной лимфатический проток, а также вены, нервы и лимфатические узлы.

IV .Лёгочное кровообращение

С каждым биением сердца обескислороженная кровь перекачивается из правого желудочка сердца в легкие по легочной артерии. После многочисленных артериальных разветвлений кровь протекает через капилляры альвеол (воздушных пузырьков) легкого, где обогащается кислородом. В итоге кровь поступает в одну из четырех легочных вен. Эти вены идут к левому предсердию, откуда кровь перекачивается через сердце в систему кровоснабжения большого круга.

Легочное кровообращение обеспечивает ток крови между сердцем и легкими. В легких кровь получает кислород и выделяет углекислый газ.

Легочное кровообращение . Легкие снабжаются кровью от обоих кругов кровообращения. Но газообмен происходит только в капиллярах малого круга, в то время как сосуды большого круга кровообращения обеспечивают питание легочной ткани. В области капиллярного русла сосуды разных кругов могут анастомозировать между собой, обеспечивая необходимое перераспределение крови между кругами кровообращения.

Сопротивляемость току крови в сосудах легких и давление в них меньше, чем в сосудах большого круга кровообращения, диаметр легочных сосудов больший, а длина их меньшая. Во время вдоха увеличивается приток крови в сосуды легких и вследствие их растяжимости они способны вмещать до 20-25% крови. Поэтому легкие при определенных условиях могут выполнять функцию депо крови. Стенки капилляров легких тонкие, что создает благоприятные условия для газообмена, но при патологии это может привести к их разрыву и легочному кровотечению. Резерв крови в легких имеет большое значение в случаях когда необходима срочная мобилизация дополнительного количества крови для поддержания необходимой величины сердечного выброса, например в начале интенсивной физической работы, когда другие механизмы регуляции кровообращения еще не включились.

V. Принцип работы дыхания

Дыхание является наиболее важной функцией организма, оно обеспечивает поддержание оптимального уровня окислительно-восстановительных процессов в клетках, клеточного (эндогенного) дыхания. В процессе дыхания происходит вентиляция легких и газообмен между клетками организма и атмосферой, осуществляется доставка атмосферного кислорода в клетки, происходит использование его клетками для реакций обмена веществ (окисление молекул). При этом в процессе окисления образуется углекислый газ, который частично используется нашими клетками, а частично выделяется в кровь и затем удаляется через легкие.

В обеспечении процесса дыхания участвуют специализированные органы (нос, легкие, диафрагма, сердце) и клетки (эритроциты - красные клетки крови, содержащие гемоглобин, специальный белок для переноса кислорода, нервные клетки, реагирующие на содержание углекислого газа и кислорода - хеморецепторы кровеносных сосудов и нервные клетки головного мозга, образующие дыхательный центр)

Условно процесс дыхания можно разделить на три основных этапа: внешнее дыхание, транспорт газов (кислорода и углекислого газа) кровью (между легкими и клетками) и тканевое дыхание (окисление различных веществ в клетках).

Внешнее дыхание - газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом.

Транспорт газов кровью . Основным переносчиком кислорода является гемоглобин, белок, который находится внутри эритроцитов. С помощью гемоглобина транспортируется также до 20% углекислого газа.

Тканевое или "внутреннее" дыхание . Этот процесс условно можно разделить на два: обмен газов между кровью и тканями, потребление кислорода клетками и выделение углекислого газа (внутриклеточное, эндогенное дыхание).

Функцию дыхания можно охарактеризовать с учетом параметров, с которыми напрямую связано, сопряжено дыхание - содержание кислорода и углекислого газа, показатели вентиляции легких (частота и ритм дыхания, минутный объем дыхания). Очевидно, что и состояние здоровья определяется состоянием функции дыхания, а резервные возможности организма, запас здоровья зависит от резервных возможностей системы дыхания.

Газообмен в легких и тканях

Обмен газов в лёгких происходит благодаря диффузии.

Кровь, которая течет к легким от сердца (венозная), содержит мало кислорода и много углекислого газа; воздух в альвеолах, наоборот, содержит много кислорода и меньше углекислого газа. Вследствие этого через стенки альвеол и капилляров происходит двусторонняя диффузия - кислород переходит в кровь, а углекислый газ поступает из крови в альвеолы. В крови кислород проникает в эритроциты и соединяется с гемоглобином. Кровь, насыщенная кислородом, становится артериальной и по легочным венам поступает в левое предсердие.

У человека обмен газами завершается в несколько секунд, пока кровь проходит через альвеолы легких. Это возможно благодаря огромной поверхности легких, сообщающейся с внешней средой. Общая поверхность альвеол составляет свыше 90 м 3 .

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 собирается, 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.

Механизмы вдоха и выдоха

Углекислый газ постоянно поступает из крови в альвеолярный воздух, а кислород поглощается кровью и расходуется, для поддержания газового состава альвеол необходима вентиляция альвеолярного воздуха. Она достигается благодаря дыхательным движениям: чередованию вдоха и выдоха. Сами лёгкие не могут нагнетать или изгонять воздух из своих альвеол. Они лишь пассивно следуют за изменением объема грудной полости. Из-за разности давления, лёгкие всегда прижаты к стенкам грудной клетки и точно следует за изменением ее конфигурации. При вдохе и выдохе лёгочная плевра скользит по пристеночной плевре, повторяя ее форму.

Вдох заключается в том, что диафрагма опускается вниз, отодвигая органы брюшной полости, а межреберные мышцы поднимают грудную клетку вверх, вперед и в стороны. Объем грудной полости увеличивается, и лёгкие следуют за этим увеличением, поскольку содержащиеся в лёгких газы прижимают их к пристеночной плевре. Вследствие этого давление внутри лёгочных альвеол падает, и наружный воздух поступает в альвеолы.

Выдох начинается с того, что межреберные мышцы расслабляются. Под действием силы тяжести грудная стенка опускается вниз, а диафрагма поднимается вверх, поскольку растянутая стенка живота давит на внутренние органы брюшной полости, в они – на диафрагму. Объем грудной полости уменьшается, лёгкие сдавливаются, давление воздуха в альвеолах становится выше атмосферного, и часть его выходит наружу. Все это происходит при спокойном дыхании. При глубоком вдохе и выдохе включаются дополнительные мышцы.

Нервно-гуморальная регуляция дыхания

Регуляция дыхания

Нервная регуляция дыхания . Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Он состоит из центров вдоха и выдоха, которые регулируют работу дыхательных мышц. Спадение лёгочных альвеол, которое происходит при выдохе, рефлекторно вызывает вдох, а расширение альвеол рефлекторно вызывает выдох. При задержке дыхания мышцы вдоха и выдоха сокращаются одновременно, благодаря чему грудная клетка и диафрагма удерживаются в одном положении. На работу дыхательных центров оказывают влияние и другие центры, в том числе расположенные в коре больших полушарий. Благодаря их влиянию дыхание изменяется при разговоре и пении. Возможно также сознательно изменять ритм дыхания во время физических упражнений.

Гуморальная регуляция дыхания . При мышечной работе усиливаются процессы окисления. Следовательно, в кровь выделяется больше углекислого газа. Когда кровь с избытком углекислого газа доходит до дыхательного центра и начинает его раздражать, активность центра повышается. Человек начинает глубоко дышать. В итоге избыток углекислого газа удаляется, а недостаток кислорода восполняется. Если концентрация углекислого газа в крови понижается, работа дыхательного центра тормозится и наступает непроизвольная задержка дыхания. Благодаря нервной и гуморальной регуляции в любых условиях концентрация углекислого газа и кислорода в крови поддерживается на определенном уровне.

VI .Гигиена дыхания и профилактика заболеваний органов дыхания

Необходимость гигиены дыхания очень хорошо и точно выразил

В. В. Маяковский:

Нельзя человека закупорить в ящик,
Жилище проветривай чище и чаще .

Для сохранения здоровья необходимо поддерживать нормальный состав воздуха в жилых, учебных, общественных и рабочих помещениях, постоянно их проветривать.

Зеленые растения, выращиваемые в помещениях, освобождают воздух от избытка углекислого газа и обогащают его кислородом. На производствах, загрязняющих пылью воздух, используются промышленные фильтры, специализированная вентиляция, люди работают в респираторах - масках с фильтром для воздуха.

Среди болезней, поражающих органы дыхания, есть инфекционные, аллергические, воспалительные. К инфекционным относятся грипп, туберкулез, дифтерия, пневмония и др.; к аллергическим - бронхиальная астма, к воспалительным - трахеит, бронхит, плеврит, которые могут возникнуть при неблагоприятных условиях: переохлаждении, действии сухого воздуха, дыма, различных химических веществ или, как следствие, после инфекционных заболеваний.

1. Заражение через воздух .

Вместе с пылью в воздухе всегда есть бактерии. Они оседают на пылинки и долго находятся во взвешенном состоянии. Там, где много пыли в воздухе, много и микробов. Из одной бактерии при температуре +30(С через каждые 30 минут образуются две, при +20(С их деление замедляется в два раза.
Прекращают размножаться микробы при +3 +4(С. В зимнем морозном воздухе почти нет микробов. Губительно действует на микробы и солнечные лучи.

Микроорганизмы и пыль задерживаются слизистой оболочкой верхних дыхательных путей и удаляются из них вместе со слизью. Большинство микроорганизмов при этом обезвреживается. Часть микроорганизмов, проникающих в органы дыхания, может вызвать различные заболевания: грипп, туберкулез, ангину, дифтерию и др.

2. Грипп.

Грипп вызывается вирусами. Они микроскопически малы и не имеют клеточного строения. Вирусы гриппа содержаться в слизи, выделяющейся из носа больных людей, в их мокроте и слюне. Во время чихания и кашля больных людей миллионы невидимых глазу капелек, таящих в себе инфекцию, попадают в воздух. Если они проникают в дыхательные органы здорового человека, он может заразиться гриппом. Таким образом, грипп относится к капельным инфекциям. Это самая распространенная болезнь из всех ныне существующих.
Эпидемия гриппа, начавшаяся в 1918 году, за полтора года погубила около 2 млн. человеческих жизней. Вирус гриппа меняет свою форму под воздействием лекарств, проявляет чрезвычайную устойчивость.

Грипп распространяется очень быстро, поэтому нельзя допускать заболевших гриппом к работе и к занятиям. Он опасен своими осложнениями.
При общении с людьми, больными гриппом, нужно прикрывать рот и нос повязкой, сделанной из сложенного вчетверо куска марли. При кашле и чихании прикрывайте рот и нос платком. Этим вы убережете от заражения окружающих.

3. Туберкулез.

Возбудитель туберкулеза - туберкулезная палочка чаще всего поражает легкие. Она может находиться во вдыхаемом воздухе, в капельках мокроты, на посуде, одежде, полотенце и других предметах, которыми пользовался больной.
Туберкулез - не только капельная, но и пылевая инфекция. Раньше его связывали с недостаточным питанием, плохими условиями жизни. Сейчас мощный всплеск туберкулеза связан с общим понижением иммунитета. Ведь туберкулезной палочки, или палочки Коха, всегда было много вовне, как раньше, так и сейчас. Она очень живуча - образует споры и может храниться в пыли десятки лет. А потом воздушным путем попадает в легкие, не вызывая, впрочем, болезни. Отсюда практически у всех сегодня «сомнительная» реакция
Манту. А для развития самой болезни нужен либо непосредственный контакт с больным, либо ослабленный иммунитет, когда палочка начинает «действовать».
В крупных городах сейчас обитает много бомжей и освободившихся из мест заключения - а это настоящий рассадник туберкулеза. К тому же появились новые штаммы туберкулеза, не чувствительные к известным препаратам, клиническая картина смазалась.

4. Бронхиальная астма.

Настоящим бедствием в последнее время стала бронхиальная астма. Астма сегодня очень распространенное заболевание, серьезное, неизлечимое и социально значимое. Астма - это доведенная до абсурда защитная реакция организма. Когда в бронхи попадает вредный газ, возникает рефлекторный спазм, перекрывающий отравляющему веществу вход в легкие. В настоящее время защитная реакция при астме стала возникать на очень многие вещества, и бронхи стали «захлопываться» от самых безобидных запахов. Астма - типично аллергическая болезнь.

5. Действие курения на органы дыхания .

Табачный дым, помимо никотина, содержит около 200 веществ, чрезвычайно вредных для организма, в том числе угарный газ, синильную кислоту, бензпирен, сажу и др. В дыми одной сигареты содержится около 6 ммг. никотина, 1,6 ммг. аммиака, 0,03 ммг. синильной кислоты и др. При курении эти вещества проникают в ротовую полость, верхние дыхательные пути, оседают на их слизистых оболочках и пленке легочных пузырьков, заглатываются со слюной и попадают в желудок. Никотин вреден не только для курящего. Не курящий, длительно находившийся в прокуренном помещении, может серьезно заболеть. Табачный дым и курение чрезвычайно вредны в молодом возрасте.
Имеются прямые доказательства снижения умственных способностей у подростков вследствие курения. Табачный дым вызывает раздражение слизистых оболочек ротовой, носовой полости, дыхательных путей и глаз. Почти у всех курильщиков развивается воспаление дыхательных путей, с которым связан мучительный кашель. Постоянное воспаление снижает защитные свойства слизистых оболочек, т.к. фагоциты не могут очистить легкие от болезнетворных микробов и вредных веществ, поступающих вместе с табачным дымом. Поэтому курильщики часто болеют простудными и инфекционными заболеваниями. Частицы дыма и дегтя оседают на стенках бронхов и легочных пузырьков. Защитные свойства пленки снижаются. Легкие курильщика теряют эластичность, становятся малорастяжимыми, что уменьшает их жизненную емкость и вентиляцию. В результате этого снабжения организма кислородом уменьшается. Работоспособность и общее самочувствие резко ухудшаются. У курильщиков гораздо чаще бывают пневмонии и в 25 раз чаще - рак легких.
Самое печальное, что человек, прокуривший 30 лет, а потом бросивший, даже спустя 10 лет не застрахован от рака. В его легких уже произошли необратимые изменения. Бросить курить надо сразу и навсегда, тогда быстро угасает этот условный рефлекс. Важно убедиться во вреде курения и обладать силой воли.

Предупредить заболевания органов дыхания можно самому, придерживаясь некоторых гигиенических требований.

В период эпидемии инфекционных заболеваний своевременно пройти вакцинацию (противогриппозную, противодифтерийную, противотуберкулезную и др.)

В этот период не следует посещать многолюдные места (концертные залы, театры и др.)

Придерживаться правил личной гигиены.

Проходить диспансеризацию, то есть медицинское обследование.

Повышать устойчивость организма к инфекционным заболеваниям путем закаливания, витаминного питания.

Заключение

Из всего вышесказанного и осмыслив роль дыхательной системы в нашей жизни можно сделать вывод о ее важности в нашем существовании.
Дыхание – жизнь. Ныне это совершенно бесспорно. Между тем еще какие-нибудь три столетия назад ученые были убеждены, что человек дышит только для того, чтобы через легкие отвести от организма “лишнее” тепло. Решив опровергнуть эту нелепицу, выдающийся английский естествоиспытатель Роберт Гук предложил своим коллегам по Королевскому научному обществу провести эксперимент: в течение некоторого времени пользоваться для дыхания герметическим мешком. Неудивительно, что опыт прекратился меньше чем через минуту: ученые мужи стали задыхаться. Однако и после этого некоторые из них упорно продолжали настаивать на своем. Гук тогда только развел руками. Ну, а мы даже такое противоестественное упрямство можем объяснить работой легких: при дыхании в мозг поступает слишком мало кислорода, отчего даже прирожденный мыслитель глупеет прямо на глазах.
Здоровье закладывается в детстве, любое отклонение в развитии организма, любая болезнь сказываются в дальнейшем на состояние здоровья взрослого человека.

Надо воспитывать в себе привычку анализировать свое состояние даже тогда, когда самочувствие хорошее, учиться упражнять свое здоровье, понимать его зависимость от состояния окружающей среды.

Список используемой литературы

1. «Детская энциклопедия», изд. «Педагогика», Москва 1975

2. Самусев Р. П. « Атлас анатомии человека» / Р. П. Самусев, В. Я. Липченко. - М., 2002. - 704 с.: ил.

3. «1000+1 совет о дыхании» Л. Смирнова, 2006г.

4. «Физиология человека» под редакцией Г. И. Косицкого – изд М:Медицина, 1985.

5. «Справочник терапевта» под редакцией Ф. И. Комарова – М: Медицина, 1980.

6. «Справочник по медицине» под редакцией Е. Б. Бабский. – М: Медицина, 1985

7. Васильева З. А., Любинская С. М. « Резервы здоровья». - М. Медицина, 1984.
8. Дубровский В. И. «Спортивная медицина: учеб. для студентов вузов, обучающихся по педагогическим специальностям»/3-е изд., доп. - М: ВЛАДОС, 2005.
9. Кочетковская И.Н. «Метод Бутейко. Опыт внедрения в медицинскую практику» Патриот, - М.: 1990.
10. Малахов Г. П. «Основы здоровья.» - М.: АСТ: Астрель, 2007.
11. «Биологический энциклопедический словарь.» М. Советская энциклопедия, 1989.

12. Зверев. И. Д. «Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека». М. Просвещение, 1978.

13. А. М. Цузмер, О. Л. Петришина. «Биология. Человек и его здоровье.» М.

Просвещение, 1994.

14. Т. Сахарчук. От насморка до чахотки. Журнал Крестьянка, №4, 1997.

15. Интернет-ресурсы:

Линия УМК Пономаревой (5-9)

Биология

Строение дыхательной системы человека

С тех пор, как жизнь вышла из моря на сушу, дыхательная система, обеспечивающая газообмен с внешней средой, стала важной частью человеческого тела. Хотя все системы организма важны, считать, что одна более важна, а другая – менее, неправомерно. Ведь человеческий организм - тонко регулируемая и быстро реагирующая система, которая стремится обеспечить постоянство внутренней среды организма, или гомеостаз.

Дыхательная система - совокупность органов, обеспечивающих поступление кислорода из окружающего воздуха в дыхательные пути, и осуществляющих газообмен, т.е. поступление кислорода в кровоток и выведение углекислого газа из кровотока обратно в атмосферу. Однако дыхательная система - это не только обеспечение организма кислородом - это еще и человеческая речь, и улавливание различных запахов, и теплообмен.

Органы дыхательной системы человека условно делятся на дыхательные пути, или проводники , по которым воздушная смесь поступает к легким, и легочную ткань , или альвеолы .

Дыхательные пути по уровню прикрепления пищевода условно делятся на верхние и нижние. К верхним относятся:

• нос и его придаточные пазухи
• ротоглотка
• гортань

К нижним дыхательным путям относятся:

• трахея
• главные бронхи
• бронхи следующих порядков
• терминальные бронхиолы.

Носовая полость - первый рубеж при поступлении воздуха в организм. На пути пылевых частиц встают многочисленные волоски, расположенные на слизистой полости носа, и очищают проходящий воздух. Носовые раковины представлены хорошо кровоснабжаемой слизистой и, проходя сквозь извитые носовые раковины, воздух не только очищается, но и согревается.

Также нос – орган, благодаря которому мы наслаждаемся ароматом свежей выпечки, или точно можем определить местонахождение общественного туалета. А все потому, что на слизистой верхней носовой раковины расположены чувствительные обонятельные рецепторы. Их количество и чувствительность генетически запрограммированы, благодаря чему парфюмеры создают запоминающиеся ароматы духов.

Проходя сквозь ротоглотку, воздух попадает в гортань . Как же получается, что пища и воздух проходят через одни и те же части тела и не смешиваются? При глотании надгортанник прикрывает дыхательные пути, и пища попадает в пищевод. При повреждении надгортанника человек может поперхнуться. Попадание еды в дыхательные пути требует немедленной помощи и может даже привести к смерти.

Гортань состоит из хрящей и связок. Хрящи гортани видны невооруженным глазом. Самый крупный из хрящей гортани - щитовидный хрящ. Его строение зависит от половых гормонов и у мужчин он сильно выдвигается вперед, формируя адамово яблоко , или кадык . Именно хрящи гортани служат ориентиром для врачей при проведении трахеотомии или коникотомии – операций, которые проводятся, когда инородное тело или опухоль перекрывают просвет дыхательных путей, и обычным способом человек не может дышать.

Дальше на пути воздуха встают голосовые связки. Именно проходя через голосовую щель и заставляя дрожать натянутые голосовые связки, человеку доступна не только функция речи, но и пение. Некоторые уникальные певцы могут заставить дрожать связки с частотой 1000 децибел и силой своего голоса взрывать хрустальные стаканы
(в России самым широким диапазоном голоса в пять октав обладает Светлана Феодулова - участница шоу «Голос–2»).

Трахея имеет строение хрящевых полуколец . Передняя хрящевая часть обеспечивает беспрепятственное прохождение воздуха за счет того, что трахея не спадается. Сзади к трахее прилегает пищевод, и мягкая часть трахеи не задерживает прохождение пищи по пищеводу.

Дальше воздух по бронхам и бронхиолам, выстланным мерцательным эпителием, добирается до конечного отдела легких - альвеол . Легочная ткань, или альвеолы – конечные, или терминальные отделы трахеобронхиального дерева , похожие на слепо заканчивающиеся мешочки.

Множество альвеол формируют легкие. Легкие - парный орган. Природа позаботилась о своих нерадивых детях, и некоторые важные органы – легкие и почки – создала в двойном экземпляре. Человек может жить и с одним легким. Легкие расположены под надежной защитой каркаса из прочных ребер, грудины и позвоночника.

Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования, рекомендован Министерством образования и науки РФ и включен в Федеральный перечень учебников. Учебник адресован учащимся 9 класса и входит в учебно-методический комплекс «Живой организм», построенный по линейному принципу.

Функции дыхательной системы

Интересно, что легкие лишены мышечной ткани и сами дышать не могут. Дыхательные движения обеспечивает работа мышц диафрагмы и межреберных мышц.

Человек совершает дыхательные движения благодаря сложному взаимодействию различных групп мышц межреберных, мышц брюшного пресса при глубоком дыхании, а самая мощная мышца, участвующая в дыхании, – диафрагма .

Наглядно представить работу дыхательных мышц поможет опыт с моделью Дондерса, описанный на странице 177 учебника

Легкие и грудная клетка выстланы плеврой . Плевра, которая выстилает легкие, называется легочной , или висцеральной . А та, которая покрывает ребра, – пристеночной , или париетальной . Строение дыхательной системы обеспечивает необходимый газообмен.

При вдохе мышцы растягивают легочную ткань, как умелый музыкант меха у баяна, и воздушная смесь атмосферного воздуха, состоящая из 21% кислорода, 79% азота и 0.03% углекислого газа поступает по дыхательным путям к конечному отделу, где оплетенные тонкой сетью капилляров альвеолы готовы принять кислород и отдать отработанный углекислый газ из человеческого тела. Состав выдыхаемого воздуха отличается значительно бо´льшим содержанием углекислого газа – 4%.

Чтобы представить масштаб газообмена, только подумайте, что площадь всех альвеол человеческого организма примерно равна волейбольной площадке.

Чтобы альвеолы не слипались, их поверхность выстлана сурфактантом - специальной смазкой, содержащей липидные комплексы.

Терминальные отделы легких густо оплетены капиллярами и стенка кровеносных сосудов тесно соприкасается со стенкой альвеол, что позволяет содержащемуся в альвеолах кислороду по разнице концентраций, без участия переносчиков, путем пассивной диффузии поступать в кровь.

Если вспомнить основы химии, а конкретно – тему растворимость газов в жидкостях , особо дотошные могут сказать: «Ерунда какая, ведь растворимость газов с повышением температуры уменьшается, а тут вы рассказываете, что кислород отлично растворяется в теплой, почти горячей - примерно 38-39 ° С, соленой жидкости».
И они правы, но забывают, что эритроцит содержит гемоглобин-захватчик, одна молекула которого может присоединить 8 атомов кислорода и транспортировать их к тканям!

В капиллярах кислород связывается с белком-переносчиком на эритроцитах и по легочным венам к сердцу возвращается насыщенная кислородом артериальная кровь.
Кислород участвует в процессах окисления, а клетка в результате получает необходимую для жизнедеятельности энергию.

Дыхание и газообмен – самые важные функции дыхательной системы, но далеко не единственные. Дыхательная система обеспечивает поддержание теплового баланса за счет испарения воды при дыхании. Внимательный наблюдатель замечал, что в жаркую погоду человек начинает чаще дышать. У людей, правда, этот механизм работает не так эффективно, как у некоторых животных, например у собак.

Гормональную функцию через синтез важных нейромедиаторов (серотонина, дофамина, адреналина) обеспечивают лёгочные нейроэндокринные клетки (PNE-pulmonary neuroendocrine cells ). Также в легких синтезируются арахидоновая кислота и пептиды.

Биология. 9 класс. Учебник

Учебник биологии для 9 класса поможет вам получить представление о структуре живой материи, её наиболее общих законах, о многообразии жизни и истории её развития на Земле. При работе вам пригодится ваш жизненный опыт, а также знания по биологии, приобретённые в 5–8 классах.

Регуляция

Казалось бы, что тут сложного. Содержание кислорода в крови снизилось, и вот она – команда для вдоха. Однако на самом деле механизм значительно сложнее. Ученые до сих пор не разгадали механизм, благодаря которому человек дышит. Исследователи лишь выдвигают гипотезы, и только некоторые из них доказываются сложными экспериментами. Точно установлено лишь то, что истинного водителя ритма в дыхательном центре, подобного водителю ритма в сердце, нет.

В стволе мозга расположен дыхательный центр, который состоит из нескольких разрозненных групп нейронов. Выделяют три основных группы нейронов:

• дорсальная группа - основной источник импульсов, которые обеспечивают постоянный ритм дыхания;
• вентральная группа - контролирует уровень вентиляции легких и может стимулировать вдох или выдох в зависимости от момента возбуждения.Именно эта группа нейронов управляет мышцами брюшного пресса и живота для глубокого дыхания;
• пневмотаксический центр - благодаря его работе происходит плавная смена выдоха вдохом.

Для полноценного обеспечения организма кислородом нервная система регулирует скорость вентиляции легких через изменение ритма и глубины дыхания. Благодаря отлаженной регуляции даже активные физические нагрузки практически не влияют на концентрацию кислорода и углекислого газа в артериальной крови.

В регуляции дыхания участвуют:

• хеморецепторы каротидного синуса , чутко реагирующие на содержание газов О 2 и СО 2 в крови. Рецепторы расположены во внутренней сонной артерии на уровне верхнего края щитовидного хряща;
• рецепторы растяжения легких , расположенные в гладких мышцах бронхов и бронхиол;
• инспираторные нейроны , расположенные в продолговатом мозге и варолиевом мосту (делятся на ранние и поздние).

Сигналы с различных групп рецепторов, расположенных в дыхательных путях, передаются в дыхательный центр продолговатого мозга, где в зависимости от интенсивности и продолжительности формируется импульс к дыхательному движению.

Физиологи предположили, что отдельные нейроны объединяются в нейронные сети для регуляции последовательности смены фаз вдоха-выдоха, регистрации отдельными типами нейронов своего потока информации и изменения ритма и глубины дыхания в соответствии с этим потоком.

Расположенный в продолговатом мозге дыхательный центр контролирует уровень напряжения газов крови и регулирует вентиляцию легких с помощью дыхательных движений, чтобы концентрация кислорода и углекислого газа была оптимальной. Регуляция осуществляется при помощи механизма обратной связи.

О регуляции дыхания с помощью защитных механизмов кашля и чихания можно почитать на странице 178 учебника

При вдохе диафрагма опускается, рёбра поднимаются, расстояние между ними увеличивается. Обычный спокойный выдох происходит в большой степени пассивно, при этом активно работают внутренние межрёберные мышцы и некоторые мышцы живота. При выдохе диафрагма поднимается, рёбра перемещаются вниз, расстояние между ними уменьшается .

По способу расширения грудной клетки различают два типа дыхания: [ ]

• грудной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём поднятия рёбер), чаще наблюдается у женщин;
• брюшной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём уплощения диафрагмы), чаще наблюдается у мужчин.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Легкие и дыхательная система

✪ Дыхательная система - строение, газообмен, воздух - как всё устроено. Жизненно важно знать всем! ЗОЖ

✪ Дыхательная система человека. Функции и этапы дыхания. Урок биологии №66.

✪ Биология | Как мы дышим? Дыхательная система человека

✪ Строение органов дыхания. Видеоурок по биологии 8 класс

Субтитры

У меня уже есть несколько роликов про дыхание. Я думаю, что даже до моих роликов, вы знали, что нам необходим кислород, и что мы выделяем СО2. Если вы смотрели ролики про дыхание, то знаете, что кислород нужен, чтобы метаболизировать пищу, что она превращается в АТФ, а благодаря АТФ работают все остальные клеточные функции и происходит все, что мы делаем: двигаемся, или дышим, или думаем, все что мы делаем. В процессе дыхания разрушаются молекулы сахаров и выделяется диоксид углерода. В этом ролике мы вернемся назад и и рассмотрим, как кислород попадает в наше тело и как выделяется обратно в атмосферу. То есть мы рассмотрим наш газообмен. Газообмен. Как в организм попадает кислород, и как выделяется диоксид углерода? Я думаю, любой из нас сможет начать этот ролик. Все начинается с носа или рта. У меня все время заложен нос, поэтому у меня дыхание начинается со рта. Когда я сплю, рот у меня все время открыт. Дыхание всегда начинается с носа или рта. Давайте я нарисую человека, у него есть рот и нос. Например, это я. Пусть этот человек дышит через рот. Вот так. Не важно есть ли глаза, но так хоть понятно, что это человек. Ну вот наш объект исследований, мы используем его в качестве схемы. Это ухо. Давайте я нарисую еще волосы. И бакенбарды. Это все не важно, ну вот наш человек. На его примере я покажу как воздух попадает в тело и как выходит. Давайте посмотрим, что у него внутри. Сначала нужно нарисовать снаружи. Посмотрим, как у меня получится. Вот наш парень. Выглядит не очень симпатично. Еще у него есть, у него есть плечи. Итак, вот он. Хорошо. Это рот, а вот это ротовая полость, то есть пространство во рту. Итак, у нас есть ротовая полость. Можно нарисовать язык и все остальное. Давайте, я нарисую язык. Вот это язык. Пространство во рту – это ротовая полость. Примерно так, это ротовая полость. Рот, полость, и ротовое отверстие. Еще у нас есть ноздри, это начало полости носа. Полость носа. Еще одна большая полость, вот так. Мы знаем, что эти полости соединяются позади носа или позади рта. Вот этот участок – глотка. Это глотка. А когда воздух проходит через нос, говорят, что лучше дышать через нос, наверное потому что, воздух в носу очищается, согревается, но все же дышать можно и ртом. Воздух сначала попадает в ротовую полость или полость носа, а затем идет в глотку, а глотка разделяется на две трубки. Одна для воздуха, а вторая для еды. Итак, глотка разделяется. Позади находится пищевод, мы поговорим о нем в других роликах. Сзади пищевод, а спереди, давайте я нарисую разделительную линию. Спереди, например, вот так, они соединяются. Я использовал желтый цвет. Зеленым цветом я буду рисовать воздух, а желтым дыхательные пути. Итак, глотка разделяется вот так. Глотка разделяется вот так. Итак, позади трубки для воздуха находится пищевод. Находится пищевод. Давайте я нарисую его другим цветом. Это пищевод, пищевод. А это гортань. Гортань. Гортань мы рассмотрим позже. По пищеводу идет пища. Все знают, что едим мы тоже ртом. А здесь наша пища начинает движение по пищеводу. Но цель этого ролика – разобраться в газообмене. Что произойдет с воздухом? Давайте рассмотрим воздух, который движется по гортани. В гортани находится голосовой аппарат. Мы можем говорить благодаря вот этим маленьким образованиям, которые вибрируют как раз на нужных частотах, и можно изменять их звучание с помощью рта. Итак, это голосовой аппарат, но сейчас мы не об этом. Голосовой аппарат – это целая анатомическая структура, выглядит примерно так. После гортани воздух попадает в трахею, это что-то вроде трубочки для воздуха. Пищевод – трубочка, по которой проходит пища. Давайте я запишу ниже. Вот это трахея. Трахея – это жесткая трубка. Вокруг нее находится хрящ, получается, что у нее есть хрящ. Представьте шланг для воды, если его сильно согнуть, то вода или воздух не смогут через него проходить. Нам не нужно, чтобы трахея сгибалась. Поэтому она должна быть жесткой, что обеспечивается хрящом. А потом она разделяется на две трубки, я думаю, вы знаете, куда они ведут. Я изображаю не очень подробно. Мне надо, чтобы вы поняли суть, а вот эти две трубочки – это бронхи, то есть одна называется бронх. Это бронхи. Здесь тоже есть хрящ, поэтому бронхи довольно жесткие; далее они ветвятся. Они переходят в трубочки поменьше, вот так, постепенно хрящ исчезает. Они уже нежесткие, и все ветвятся и ветвятся, и уже выглядят как тоненькие линии. Они становятся очень тонкими. И продолжают ветвиться. Воздух делится и расходится ниже по разным путям. Когда исчезает хрящ, бронхи перестают быть жесткими. После вот этой точки уже идут бронхиолы. Это бронхиолы. Например, вот это бронхиола. Именно так и есть. Они становятся все тоньше, и тоньше, и тоньше. Мы дали названия разным участкам дыхательных путей, но суть здесь в том, что поток воздуха попадает внутрь через рот или нос, а потом этот поток разделяется на два отдельных потока, которые попадают в наши легкие. Давайте я нарисую легкие. Вот одно, а вот второе. Бронхи переходят в легкие, в легких находятся бронхиолы и в конце концов бронхиолы заканчиваются. А вот здесь становится интересно. Они становятся меньше и меньше, тоньше, и тоньше, и оканчиваются вот такими маленькими воздушными мешочками. На конце каждой малюсенькой бронхиолы находится малюсенький воздушный мешочек, о них поговорим попозже. Это так называемые альвеолы. Альвеолы. Я использовал много красивых слов, но на самом деле все просто. Воздух попадает в дыхательные пути. А дыхательные пути становятся все уже и уже, и заканчиваются в этих маленьких воздушных мешочках. Вы, наверное, спросите, а как кислород попадает в наш организм? Весь секрет в этих мешочках, они маленькие и у них очень, очень, очень тонкие стенки, я имею в виду мембраны. Давайте я увеличу. Я увеличу одну из альвеол, но вы понимаете, что они очень, очень маленькие. Я нарисовал их довольно большими, но каждая альвеола, давайте я нарисую немного крупнее. Давайте я нарисую эти воздушные мешочки. Итак, вот они, маленькие воздушные мешочки, как этот. Это воздушные мешочки. Еще у нас есть бронхиола, которая оканчивается в в этом воздушном мешочке. А другая бронхиола оканчивается в другом воздушном мешочке, вот так, в другом воздушном мешочке. Диаметр каждой альвеолы -- 200 – 300 микрон. Так, вот это расстояние, давайте я поменяю цвет, это расстояние равно 200-300 микрон. Напоминаю, что микрон – это миллионная доля метра, или тысячная доля миллиметра, что сложно представить. Итак, это 200 тысячных миллиметра. Если сказать проще, то это около одной пятой части миллиметра. Одной пятой части миллиметра. Если попробовать нарисовать это на экране, то миллиметр -- это примерно вот столько. Наверное, немного побольше. Наверное, вот столько. Представьте пятую часть, и это есть, диаметр альвеолы. Если сравнивать с размером клеток, средний размер клеток нашего тела около 10 микрон. Итак, это около 20-30 клеточных диаметров Если брать клетку среднего размера в нашем теле. Итак, у альвеол очень тонкая мембрана. Очень тонкая мембрана. Представьте их себе как воздушные шарики, очень тонкие, почти клеточной толщины и они связаны с кровотоком, вернее, наша кровеносная система проходит около них. Итак, кровеносные сосуды, идут от сердца и стремятся насытиться кислородом. А сосуды, которые не насыщены кислородом и я буду рассказывать подробнее в других роликах про сердце и кровеносную систему, про кровеносные сосуды, в которых нет кислорода; и кровь ненасыщенная кислородом более темного цвета. Она имеет фиолетовый оттенок. Я нарисую ее синим. Итак, это сосуды, направленные от сердца. В этой крови нет кислорода, то есть она не насыщена кислородом, в ней мало кислорода. Сосуды, которые идут от сердца, называют артериями. Давайте я напишу ниже. Мы вернемся к этой теме, когда будем рассматривать сердце. Итак, артерии – это кровеносные сосуды, которые идут от сердца. Кровеносные сосуды, которые идут от сердца. Вы, наверное, слышали об артериях. Сосуды, которые идут к сердцу, -- это вены. Вены идут к сердцу. Важно помнить это, потому что в артериях не всегда движется кровь, насыщенная кислородом, а в венах не всегда отсутствует кислород. Мы поговорим об этом подробней в роликах про сердце и кровеносную систему, а пока запомните, что артерии идут от сердца. А вены направлены к сердцу. Здесь артерии направлены от сердца к легким, к альвеолам, потому что они несут кровь, которой нужно насытиться кислородом. Что же происходит? Воздух проходит через бронхиолы и двигается вокруг альвеол, заполняя их, а так как кислород заполняет альвеолы, то молекулы кислорода могут проникать через мембрану и затем адсорбироваться кровью. Я расскажу подробнее про это в ролике про гемоглобин и красные кровяные тельца, сейчас вам достаточно запомнить, что здесь множество капилляров. Капилляры – это очень маленькие кровеносные сосуды, через них проходит воздух, и что важно, молекулы кислорода и диоксида углерода. Здесь множество капилляров, благодаря им происходит газообмен. Итак, кислород может проникать в кровь, и, поэтому, как только кислород… вот сосуд, который идет от сердца, это просто трубка. Как только кислород проникает в кровь, она может идти обратно в сердце. Как только кислород проникает в кровь, она может вернуться в сердце. То есть, вот здесь, эта трубка, эта часть кровеносной системы превращается из артерии, направленной от сердца, в вену, направленной к сердцу. Есть специальное название для этих артерий и вен. Их называют пульмональные артерии и вены. Итак, пульмональные артерии направлены от сердца к легким, к альвеолам. От сердца к легким, к альвеолам. А пульмональные вены направлены к сердцу. Пульмональные вены. Пульмональные вены. И вы спросите: а что значит пульмональные? «Пульмо» от латинского слова «легкие». Это значит, что эти артерии идут к легким и вены направлены от легких. То есть, под «пульмональным», имеется в виду, что-то, связанное с нашим дыханием. Нужно знать это слово. Итак кислород проникает в организм через рот или нос, через гортань, он может заполнить желудок. Можно надуть желудок как шарик, но это не поможет кислороду проникнуть в кровь. Кислород проходит через гортань, в трахею, потом через бронхи, через бронхиолы и в конце концов попадает в альвеолы и там адсорбируется кровью, и попадает в артерии, а затем мы возвращаемся назад и насыщаем кровь кислородом. Красные кровяные клетки становятся красными, когда гемоглобин становится очень красным при присоединении кислорода и затем мы возвращаемся. Но дыхание -- это не только поглощение кислорода гемоглобином или артериями. При этом еще выделяется диоксид углерода. Итак, эти голубые артерии, которые идут от легких, выделяют в альвеолы диоксид углерода. Он будет выделяться при выдохе. Итак, мы поглощаем кислород. Мы поглощаем кислород. В организм проникает не только кислород, но только он поглощается кровью. А при выходе, мы выделяем диоксид углерода, сначала он был в крови, а потом адсорбируется альвеолами, а затем выделяется из них. Сейчас я расскажу, как это происходит. Как он выделяется из альвеол. Диоксид углерода буквально выдавливается из альвеол. Когда воздух идет назад, голосовые связки могут вибрировать и я могу говорить, но мы сейчас не об этом. В этой теме еще нужно рассмотреть механизмы притока и выпускания воздуха. Представьте себе насос или воздушный шарик – это огромный слой мышц. Происходит это примерно так. Давайте я выделю красивым цветом. Итак, здесь у нас большой слой мышц. Они расположены прямо под легкими, это грудная диафрагма. Грудная диафрагма. Когда эти мышца расслаблены, они имею форму арки, а легкие в этот момент сжаты. Они занимают небольшой объем. А когда я вдыхаю, грудная диафрагма сжимается, и становится короче, в результате чего освобождается пространство для легких. Итак, мои легкие вот столько места. Будто растягиваем воздушный шар, и объем легких становится больше. А когда объем увеличивается, легкие становятся больше из-за того, что сжимается грудная диафрагма, она выгибается вниз, и появляется свободное место. Так как объем увеличивается, то давление внутри уменьшается. Если помните из физики, давление умноженное на объем – это константа. Итак, объем, давайте я напишу ниже. Когда мы вдыхаем, мозг дает сигнал диафрагме сжаться. Итак, диафрагма. Вокруг легких появляется пространство. Легкие расширяются, и заполняют это пространство. Давление внутри ниже, чем снаружи, и это можно представить, как отрицательное давление. Воздух всегда стремится из области высокого давления в область с низким, и поэтому воздух попадает в легкие. Надеюсь, в нем есть немного кислорода, и он попадет в альвеолы, затем в артерии и вернется назад уже присоединенным к гемоглобину в венах. Остановимся на этом подробней. А когда диафрагма перестанет сжиматься, то опять примет прежнюю форму. Итак, она сжимается. Диафрагма словно резиновая. Она возвращается обратно к легким и буквально вытесняет воздух наружу, теперь этот воздух содержит много диоксида углерода. Можно взглянуть на свои легкие, мы их не увидим, но кажется, они не очень большие. Как удается получить достаточно кислорода с помощью легких? Секрет в том, что они ветвятся, у альвеол очень большая площадь поверхности, гораздо больше, чем можно себе представить, по крайней мере, чем я могу себе представить. Я посмотрел, что внутренняя площадь поверхности альвеол, общая площадь поверхности, которая адсорбирует кислород и диоксид углерода из крови, равна 75 квадратным метрам. Это метры, а не футы. 75-ти квадратным метрам. Это метры, а не футы... квадратных метров. Это как кусок брезента или поле. Почти девять на девять метров. Поле равняется почти 27 на 27 квадратных футов. У некоторых двор такого же размера. Такая огромная площадь поверхности воздуха внутри легких. Все складывается. Вот так мы получаем много кислорода с помощью небольших легких. Но площадь поверхности большая, и она позволяет поглощать достаточно воздуха, достаточно кислорода мембраной альвеол, который потом попадет в кровеносную систему и позволяет эффективно выделять диоксид углерода. А сколько у нас альвеол? Я говорил, что они очень маленькие, в каждом легком около 300 миллионов альвеол. В каждом легком 300 миллионов альвеол. Теперь, я надеюсь вам понятно, как мы поглощаем кислород и выделяем диоксид углерода. В следующем ролике мы продолжим говорить про нашу кровеносную систему и о том, как кислород от легких поступает в другие части тела, а также о том, как диоксид углерода из разных частей тела поступает в легкие.

Строение

Дыхательные пути

Различают верхние и нижние дыхательные пути. Символический переход верхних дыхательных путей в нижние осуществляется в месте пересечения пищеварительной и дыхательной систем в верхней части гортани.

Система верхних дыхательных путей состоит из полости носа (лат. cavitas nasi ), носоглотки (лат. pars nasalis pharyngis ) и ротоглотки (лат. pars oralis pharyngis ), а также частично ротовой полости, так как она тоже может быть использована для дыхания. Система нижних дыхательных путей состоит из гортани (лат. larynx , иногда её относят к верхним дыхательным путям), трахеи (др.-греч. τραχεῖα (ἀρτηρία) ), бронхов (лат. bronchi ), лёгких.

Вдох и выдох осуществляется путём изменения размеров грудной клетки с помощью дыхательных мышц. В течение одного вдоха (в спокойном состоянии) в лёгкие поступает 400-500 мл воздуха. Этот объём воздуха называется дыхательным объёмом (ДО). Такое же количество воздуха поступает из лёгких в атмосферу в течение спокойного выдоха. Максимально глубокий вдох составляет около 2 000 мл воздуха. После максимального выдоха в лёгких остаётся воздух в количестве около 1 500 мл, называемый остаточным объёмом лёгких . После спокойного выдоха в лёгких остаётся примерно 3 000 мл. Этот объём воздуха называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЁ) лёгких. Дыхание - одна из немногих функций организма, которая может контролироваться сознательно и неосознанно. Виды дыхания: глубокое и поверхностное, частое и редкое, верхнее, среднее (грудное) и нижнее (брюшное). Особые виды дыхательных движений наблюдаются при икоте и смехе . При частом и поверхностном дыхании возбудимость нервных центров повышается, а при глубоком - наоборот, снижается.

Дыхательные органы

Дыхательные пути обеспечивают связи окружающей среды с главными органами дыхательной системы - лёгкими . Лёгкие (лат. pulmo , др.-греч. πνεύμων ) расположены в грудной полости в окружении костей и мышц грудной клетки. В лёгких осуществляется газообмен между атмосферным воздухом, достигшим лёгочных альвеол (паренхимы лёгких), и кровью , протекающей по лёгочным капиллярам , которые обеспечивают поступление кислорода в организм и удаление из него газообразных продуктов жизнедеятельности, в том числе - углекислого газа. Благодаря функциональной остаточной ёмкости (ФОЁ) лёгких в альвеолярном воздухе поддерживается относительно постоянное соотношение содержания кислорода и углекислого газа, так как ФОЁ в несколько раз больше дыхательного объёма (ДО). Только 2/3 ДО достигает альвеол, который называется объёмом альвеолярной вентиляции . Без внешнего дыхания человеческий организм обычно может прожить до 5-7 минут (так называемая клиническая смерть), после чего наступают потеря сознания, необратимые изменения в мозге и его смерть (биологическая смерть).

Функции дыхательной системы

Кроме того, дыхательная система участвует в таких важных функциях, как терморегуляция , голосообразование , обоняние , увлажнение вдыхаемого воздуха. Лёгочная ткань также играет важную роль в таких процессах, как: синтез гормонов, водно-солевой и липидный обмен. В обильно развитой сосудистой системе лёгких происходит депонирование крови. Дыхательная система также обеспечивает механическую и иммунную защиту от факторов внешней среды.

Газообмен

Газообмен - обмен газов между организмом и внешней средой. Из окружающей среды в организм непрерывно поступает кислород, который потребляется всеми клетками, органами и тканями; из организма выделяются образующийся в нём углекислый газ и незначительное количество других газообразных продуктов метаболизма. Газообмен необходим почти для всех организмов, без него невозможен нормальный обмен веществ и энергии, а, следовательно, и сама жизнь. Кислород, поступающий в ткани, используется для окисления продуктов, образующихся в итоге длинной цепи химических превращений углеводов, жиров и белков. При этом образуются CO 2 , вода, азотистые соединения и освобождается энергия, используемая для поддержания температуры тела и выполнения работы. Количество образующегося в организме и, в конечном итоге, выделяющегося из него CO 2 зависит не только от количества потребляемого O 2 , но и от того, что преимущественно окисляется: углеводы, жиры или белки. Отношение удаляемого из организма объёма CO 2 к поглощённому за то же время объёму O 2 называется дыхательным коэффициентом , который равен примерно 0,7 при окислении жиров, 0,8 при окислении белков и 1,0 при окислении углеводов (у человека при смешанной пище дыхательный коэффициент равен 0,85–0,90). Количество энергии, освобождающееся на 1 л потребленного O 2 (калорический эквивалент кислорода), равно 20,9 кДж (5 ккал) при окислении углеводов и 19,7 кДж (4,7 ккал) при окислении жиров. По потреблению O 2 в единицу времени и по дыхательному коэффициенту можно рассчитать количество освободившейся в организме энергии. Газообмен (соответственно и расход энергии) у пойкилотермных животных (холоднокровных) понижается с понижением температуры тела. Такая же зависимость обнаружена и у гомойотермных животных (теплокровных) при выключении терморегуляции (в условиях естественной или искусственной гипотермии); при повышении температуры тела (при перегреве, некоторых заболеваниях) газообмен увеличивается.

При понижении температуры окружающей среды газообмен у теплокровных животных (особенно у мелких) увеличивается в результате увеличения теплопродукции. Он увеличивается также после приёма пищи, особенно богатой белками (т. н. специфически-динамическое действие пищи). Наибольших величин газообмен достигает при мышечной деятельности. У человека при работе умеренной мощности он увеличивается, через 3-6 мин. после её начала достигает определённого уровня и затем удерживается в течение всего времени работы на этом уровне. При работе большой мощности газообмен непрерывно возрастает; вскоре после достижения максимального для данного человека уровня (максимальная аэробная работа) работу приходится прекращать, так как потребность организма в O 2 превышает этот уровень. В первое время после окончания работы сохраняется повышенное потребление O 2 , используемого для покрытия кислородного долга, то есть для окисления продуктов обмена веществ, образовавшихся во время работы. Потребление O 2 может увеличиваться с 200-300 мл/мин. в состоянии покоя до 2000-3000 при работе, а у хорошо тренированных спортсменов - до 5000 мл/мин. Соответственно увеличиваются выделение CO 2 и расход энергии; одновременно происходят сдвиги дыхательного коэффициента, связанные с изменениями обмена веществ, кислотно-щелочного равновесия и лёгочной вентиляции. Расчёт общего суточного расхода энергии у людей разных профессий и образа жизни, основанный на определениях газообмена важен для нормирования питания. Исследования изменений газообмена при стандартной физической работе применяются в физиологии труда и спорта, в клинике для оценки функционального состояния систем, участвующих в газообмене. Сравнительное постоянство газообмена при значительных изменениях парциального давления O 2 в окружающей среде, нарушениях работы органов дыхания и т. п. обеспечивается приспособительными (компенсаторными) реакциями систем, участвующих в газообмене и регулируемых нервной системой. У человека и животных газообмен принято исследовать в условиях полного покоя, натощак, при комфортной температуре среды (18-22 °C). Количества потребляемого при этом O 2 и освобождающейся энергии характеризуют основной обмен . Для исследования применяются методы, основанные на принципе открытой либо закрытой системы. В первом случае определяют количество выдыхаемого воздуха и его состав (при помощи химических или физических газоанализаторов), что позволяет вычислять количества потребляемого O 2 и выделяемого CO 2 . Во втором случае дыхание происходит в закрытой системе (герметичной камере либо из спирографа, соединённого с дыхательными путями), в которой поглощается выделяемый CO 2 , а количество потребленного из системы O 2 определяют либо измерением равного ему количества автоматически поступающего в систему O 2 , либо по уменьшению объёма системы. Газообмен у человека происходит в альвеолах лёгких и в тканях тела.

Дыхательная недостаточность - пульс, буквально - отсутствие пульса , в русском языке допускается ударение на второй или третий слог) - удушье , обусловленное кислородным голоданием и избытком углекислоты в крови и тканях, например, при сдавливании дыхательных путей извне (удушение), закрытии их просвета отёком, падении давления в искусственной атмосфере (либо системе обеспечения дыхания) и так далее. В литературе механическую асфиксию определяют как: «кислородное голодание, развившееся в результате физических воздействий, препятствующих дыханию, и сопровождающееся острым расстройством функций центральной нервной системы и кровообращения…» или как «нарушение внешнего дыхания, вызванное механическими причинами, приводящее к затруднению или полному прекращению поступления в организм кислорода