Строение дыхательной системы человека – Российский учебник

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.

Советуем внимательно прочитать статью – в конце вас ждет интерактивный тест!

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»).

Через гортань и голосовые связки воздух поступает в трахею. Трахея анатомически делится на шейную и грудную части. Анатомическим ориентиром является яремная вырезка грудины.

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.

Методическое пособие подготовлено к изданному в соответствии с ФГОС учебнику М.Р. Сапина, Н.И. Сонина «Биология. Человек. 9 класс». Пособие содержит подробные разработки уроков, включающие цели, основное содержание урока, планируемые результаты (личностные, метапредметные, предметные), необходимое для урока оборудование, а также изложение хода урока и дополнительную информацию для учителя.

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 «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.

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.

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 О2 и СО2 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).
  • Особенности строения дыхательной системы

    Тема: «Процесс дыхания».

    Читайте также:  Кислородное омоложение противопоказания; Озонотерапия для лица отзывы фото и противопоказания; Убрат

    Процесс дыхания –это сложный физиологический процесс, в результате которого каждая клетка организма получает кислород, а углекислый газ, образующийся в клетках вместе с выдыхаемым воздухом, удаляется из организма.

    Кислород необходим каждой клетке организма для процессов окисления белков, жиров, углеводов. В результате окислительных процессов образуются продукты обмена – вода и углекислый газ, а так же образуется энергия. Потребность в процессе дыхания в том случае, когда в клетках и тканях возникает состояние гипоксии, а в крови состояние гипоксемии.

    Этапы процесса дыхания.

    1. Внешнее дыхание.На первом этапе осуществляется вдох и выдох, в результате чего происходит смена альвеолярного воздуха на воздух их окружающей среды.

    2. Газообмен в легких диффузия газов в легких. В эту фазу кислород из альвеол переходит в кровь в капилляры малого круга, а углекислый газ из крови выходит в альвеолы.

    3. Транспорт газов.Кислород в эту фазу от легких транспортируется во все органы и ткани, а углекислый газ транспортируется к легким.

    4. Газообмен в тканях.В эту фазу кислород из крови из капилляров большого круга переходит в клетки, а углекислый газ из клеток возвращается в кровь.

    5. Клеточное дыхание. Происходит окисление питательных веществ в каждой клетке организма. В результате чего образуются продукты обмена (углекислый газ, вода, азотистые шлаки), а также выделяется энергия, сущность процесса дыхания заключается в получении энергии.

    Все этапы дыхания обеспечиваются функцией многих структур организма, в первую очередь функциями дыхательной системы. Кроме дыхательной системы в дыхании участвуют:

    1. Система крови;

    2. Сердечно сосудистая система;

    3. Нервная система;

    4. Выделительная система;

    5. Пищеварительная система;

    6. Гуморальная система;

    7. Опорно-двигательный аппарат;

    Т.е. в процессе дыхания организм участвует как единое целое.

    Общий план строения дыхательного аппарата.

    Дыхательная система, дыхательные пути: Скелет грудной клетки и дыхательные мышцы:
    1.верхние дыхательные пути: · Носовая полость; · Носоглотка; 2.нижние дыхательные пути: · Гортань; · Трахея · Бронхи; 1.12 пар ребер , грудина и 12 грудных позвонков; 2.Дыхательные мышцы. Главные: межреберные (внутренние и наружные),диафрагма.

    Легкие — это собственно дыхательный орган, т.к. только на уровне альвеол в легких происходит газообмен.

    Особенности строения дыхательной системы.

    1. Основу стенки органов дыхания составляет плотная соединительная ткань, чтобы стенки не спадались и дыхательные пути всегда были открыты. В начальном отделе(носовая полость) в стенках есть костная ткань, во всех остальных отделах, основу стенки составляет хрящевая ткань и лишь в конечных отделах стенки образованы мышечной и эпителиальной тканью (бронхиолы и альвеолы) .

    2. Слизистая оболочка дыхательных путей выстлана мерцательным эпителием, который очищает воздух. Воздух в дыхательных путях не только очищается, но и согревается кровью, который находится в большом количестве сосудов, особенно в носовой полости. Воздух в дыхательных путях также увлажняется за счет слизи, которая вырабатывается в большом количестве слизистыми железами. В носовой полости также происходит рецепция воздуха, т.к. только на слизистой носовой полости есть обонятельные рецепторы.

    3. Для того чтобы в легких был возможен газообмен, стенка альвеол должна состоять из однослойного плоского эпителия.

    Носовая полость.

    Стенка носовой полости: нижняя стенка образована твердым небом (небные отростки верхних челюстей, небные кости). Боковые стороны образуют: носовые кости, лобные отростки верхних челюстей, часть решетчатой кости, нижняя носовая раковина, частично клиновидная кость и небная кость.

    Носовая полость сообщается:

    1. С внешней средой через ноздри (если отверстия на скелете без учета мягких тканей, то оно называется грушевидным).

    2. Носовая полость сообщается с придаточными пазухами носа. Это небольшие полости в некоторых костях черепа. Эти полости в норме заполнены только воздухом, изнутри они выстланы слизистой оболочкой, воспаление которых, называется синусит. В пазухах воздух дополнительно нагревается и увлажняется. Пазухи расположены в:

    ü Лобной кости — фронтальная или лобная пазуха, воспаление которой называется фронтит.

    ü В решетчатой кости решетчатая пазуха.

    ü Пазуха расположенная в клиновидной кости, называется клиновидной пазухой.

    ü Пазухи расположенные в верхних челюстях называются верхнечелюстными или Гайморовыми, воспаление-гайморит.

    Носовая полость изнутри выслана слизистой оболочкой, ее воспаление называется ринитом. На ней есть все особенности строения (перечислены выше). Носовая полость делится при помощи перегородки на две равные половинки. Перегородка образована в переднем отделе хрящом. Перегородка в верхнем отделе это перпендикулярная, она образована пластинкой решетчатой кости, в нижнем отделе — отростком верхней челюсти, а в заднем отделе самостоятельной костью, которая называется сошник. В каждой половинке носа выделяют по три носовых хода. Нижний носовой ход ограничен внизу твердым небом, а вверху нижней носовой раковиной. Функции этого хода воздухоносная. Средний носовой ход ограничен внизу нижней носовой раковиной, а вверху средней носовой раковиной. Нижняя раковина является отростком решетчатой кости. Функция среднего хода воздухоносная. Верхний носовой ход – между средней и верхней носовыми раковинами. Функция верхних ходов обонятельная, т.к. на слизистой оболочке верхних носовых ходов, расположены обонятельные рецепторы, которые осуществляют рецепцию воздуха. Ринит– это воспаление слизистой оболочки носа.

    Наружный нос.

    Отделы:

    1. Корень носа (переносица).

    2. Боковые отделы, которые соединяются спинкой носа.

    3. Спинка заканчивается кончиком.

    Корень носа образован носовыми костями, боковые отделы образованы лобными отростками верхних челюстей и их телами. В боковых отделах есть хрящи: большой боковой хрящ, мелкие боковые хрящи, хрящи крыльев носа.

    Носоглотка.

    Является верхним отделом глотки. Она сообщается:

    1. С носовой полостью через парные отверстия хоаны.

    2. Через слуховые или евстахиевы трубы с полостью среднего уха или с барабанной полостью.

    Через слуховые трубы на барабанную перепонку оказывает давление воздух, поступающий из внешней среды, т.е. вдыхаемый воздух. Со стороны наружного слухового прохода на барабанную перепонку, также оказывает действие атмосферный воздух. Для того, чтобы перепонка оставалась в нормальном положении эти две величины давления должны быть одинаковыми.

    3. Носоглотка сообщается с ротоглоткой.

    Воспаление слуховых труб называется евстахиит. Воспаление барабанной полости отит– средний (воспаление уха), он может быть как осложнение после ринита или после фарингита. Фарингит – это воспаление носоглотки.

    При входе в слуховые трубы есть склонение лимфоидной ткани – это трубные миндалины. Они выполняют защитную функцию.

    Гортань.

    Расположена на передней поверхности шеи, на уровне от четвертого до шестого шейного позвонка. «Скелет» гортани образован хрящами. В гортани выделяют три крупных непарных хряща и три пары мелких хрящей.

    Крупные:

    ü Щитовидный хрящ

    ü Перстневидный хрящ

    Щитовидный хрящ состоит из двух пластинок, соединенных между собой швом, место шва называется адамово яблоко (кадык).

    Функции:

    ü Выполняет защитную функцию.

    ü Принимает участие в звукообразовании, так как от его внутренней поверхности берут начало голосовые связки.

    Под щитовидным хрящом расположен перстневидныйхрящ. Функция его защитная.

    Надгортанник расположен при входе в гортань. Вне процесса глотания он занимает вертикальное положение, чтобы вход в гортань был открытым и свободным для прохождения воздуха. При глотании надгортанник опускается и закрывает вход в гортань, тем самым, предохраняя дыхательные пути от попадания в гортань пищи (чтобы не произошла аспирация).

    Мелкие:

    ü Черпаловидные хрящи расположены на задней поверхности гортани, сверху над перстневидным хрящом. Функция: к черпаловидным хрящам прикрепляются голосовые связки, т.е. они принимают участие в звукообразовании.

    ü Рожковидные и клиновидные хрящи – это мелкие хрящи, расположенные на задней поверхности гортани. Они выполняют опорную функцию по отношению к мышцам гортани.

    Все хрящи гортани между собой подвижны, так как соединены суставами и приводятся в движение собственными мышцами гортани.

    Полость гортани.

    Полость имеет три отдела: верхний, средний и нижний. Наиболее узкий средний отдел, так как слизистая оболочка боковых стенок этого отдела утолщена и имеет форму складок. Различают две пары складок. Верхние две складки называются ложные, а нижние две складки называются истинными или голосовыми. Более утолщенные нижние складки. Между верхней и нижней складками на правой и левой снетках гортани, есть углубления – это желудочки гортани. Желудочков в гортани два. Параллельно нижним складкам натянуты эластичные волокна – это голосовые связки, которые берут начало на внутренней поверхности щитовидного хряща. Связки расположены горизонтально, идут назад и прикрепляются к черпаловидным хрящам.

    Читайте также:  ПРОФИЛАКТИКА ПОДРОСТКОВОГО АЛКОГОЛИЗМА - Старооскольский наркологический диспансер

    Пространство между голосовыми связками называется головой щелью, она одна. При вирусном заболевании, например, при гриппе, может возникнуть отек подсвязочного пространства. Отек слизистой оболочки приводит к тому, что просвет гортани полностью закрывается и дыхание через гортань становится невозможным – это называется ложный круп. В этом случае накладывают трахеостому, т.е. вводят специальную трубку через разрез в передней стенки трахеи. Истинный круп может возникнуть при инфекционном заболевании, при дифтерии.

    Трахея — дыхательное горло.

    Она расположена в переднем отделе средостения, на уровне от шестого шейного позвонка до пятого грудного позвонка. Длина 9-11 см, диаметр примерно 18 мм. «Скелет» трахей образован хрящевыми полукольцами. Задняя стенка трахеи – мягкая, образована соединительной и мышечной тканями. Полукольца соединены между собой связками и гладкими мышечными волокнами. Слизистая трахея изнутри выстлана мерцательным эпителием. На слизистом и подслизистом слое много слизистых желез. При воспалении, т.е. при трахеите железы секретируют большое количество слизи, она раздражает рецепторы трахеи, что приводит к возникновению сильного и длительного кашля.

    Выполните схематичный рисунок:«Бронхиальное дерево».

    Трахея на уровне пятого грудного позвонка делится на два главных бронха. Правый главный бронх шире, но короче. Основу его стенки составляет 6-9 хрящевых колец левый главный бронх уже, но длиннее и он состоит из 8-12 хрящевых колец. Главные бронхи заходят через ворота в легкие. Внутри легких бронхи делятся на долевые бронхи: в правом – 3 долевых бронха, в левом – 2 долевых бронха. Долевые бронхи делятся на сегментарные, которых в каждом легком по 10. Каждый сегментарный бронх делится на две ветви. Образовавшиеся ветви делятся еще на две ветви. Так продолжается многократное деление ветвей и каждый раз на два. Такое деление называется дихотомическим.

    Главные бронхи – это бронхи первого порядка, долевые – второго порядка, сегментарные – третьего порядка и они делятся многократно, до бронхов двадцать первого порядка, это будут дольковые бронхи.

    Дольковые бронхи имеют диаметр примерно 1 мм. Каждый дольковый бронх, их около тысячи, заходит внутрь маленького участка легкого, который называется долькой. Внутри дольки они делятся, примерно на 16-18 ветвей, каждая образовавшаяся веточка называется конечной бронхиолой.

    Каждая бронхиола в свою очередь делится на 2-3 ветви, которые называются дыхательными или респираторными бронхиолами. Эти бронхиолы затем сужаются и образуют альвеолярные ходы, ходы затем расширяются, образуя альвеолярные мешочки, на стенках которых есть выпячивания, они называются альвеолами. Вокруг альвеол расположена густая сеть капилляров малого круга. Все структуры, начиная с конечных бронхиол и включая капилляры, образуют ацинусы.

    Ацинус – это функционально-структурная единица легкого. В каждом легком, примерно 800000, а альвеол примерно 300-350 миллионов. Ацинусы образуют паренхиму легкого, т.е. основную ткань органа. «Легочная ткань» воздушна и эластична. Площадь поверхности всех альвеол, через которую проходит газообмен, называется дыхательной поверхностью легких. При спокойном вдохе площадь равна 30 кв. м, при глубоком вдохе площадь равна 100 кв.м.

    Дыхательная система человека

    С ложно переоценить значимость кислорода для организма человека. Ребёнок ещё в утробе матери не сможет полноценно развиваться при недостатке этого вещества, которое поступает через материнскую кровеносную систему. И при появлении на свет кроха издаёт крик, совершая первые дыхательные движения, которые не прекращаются в течение всей жизни.

    Кислородный голод никак не регулируется сознанием. При недостатке питательных веществ или жидкости мы испытываем жажду или необходимость в еде, но едва ли кто-то ощущал потребность организма в кислороде. Регулярное дыхание возникает на клеточном уровне, поскольку ни одна живая клетка не способна функционировать без кислорода. И чтобы этот процесс не прерывался, в организме предусмотрена дыхательная система.

    Дыхательная система человека: общие сведения

    Дыхательная, или респираторная, система представляет собой комплекс органов, благодаря которым осуществляется доставка кислорода из окружающей среды в кровеносную систему и последующее выведение отработанных газов обратно в атмосферу. Помимо этого, она задействована в теплообмене, обонянии, формировании голосовых звуков, синтезе гормональных веществ и метаболических процессах. Однако наибольший интерес представляет именно газообмен, поскольку является наиболее значимым для поддержания жизнедеятельности.

    При малейшей патологии дыхательной системы функциональность газообмена снижается, что может приводить к активации компенсаторных механизмов либо кислородному голоданию. Для оценки функций органов дыхания принято использовать следующие понятия:

    • Жизненная ёмкость лёгких, или ЖЕЛ,— максимально возможный объём атмосферного воздуха, поступившего за один вдох. У взрослых он варьируется в пределах 3,5‒7 литров в зависимости от степени натренированности и уровня физического развития.
    • Дыхательный объём, или ДО, — показатель, характеризующий среднестатистическое поступление воздуха за один вдох в спокойных и комфортных условиях. Норма для взрослых составляет 500‒600 мл.
    • Резервный объём вдоха, или РОВд, — предельное количество атмосферного воздуха, поступившего в спокойных условиях за один вдох; составляет порядка 1,5‒2,5 литра.
    • Резервный объём выдоха, или РОВыд,— предельный объём воздуха, который покидает организм в момент спокойного выдоха; нормой является примерно 1,0‒1,5 литра.
    • Частота дыхания — количество дыхательных циклов (вдох-выдох), совершённых в минуту. Норма зависит от возраста и степени нагрузки.

    Каждый из этих показателей имеет определённое значение в пульмонологии, поскольку любое отклонение от нормальных цифр свидетельствует о наличии патологии, требующей соответствующего лечения.

    Строение и функция дыхательной системы

    Дыхательная система обеспечивает организм достаточным поступлением кислорода, участвует в газообмене и выведении токсических соединений (в частности углекислоты). Поступая по воздухоносным путям, воздух согревается, частично очищается, а затем транспортируется непосредственно в лёгкие — главный орган человека в дыхании. Здесь и происходят основные процессы газообмена между тканями альвеол и кровеносными капиллярами.

    Эритроциты, содержащиеся в крови, включают гемоглобин — сложный белок на основе железа, который способен присоединять к себе молекулы кислорода и соединения углекислоты. Поступая в капилляры лёгочной ткани, кровь насыщается кислородом, захватывая его при помощи гемоглобина. Затем эритроциты разносят кислород в остальные органы и ткани. Там поступивший кислород постепенно высвобождается, а его место занимает углекислый газ — конечный продукт дыхания, который при высоких концентрациях может вызывать отравление и интоксикацию вплоть до летального исхода. После этого эритроциты, лишённые кислорода, отправляются обратно в лёгкие, где осуществляется удаление углекислоты и повторное насыщение крови кислородом. Таким образом замыкается цикл дыхательной системы человека.

    Регуляция процесса дыхания

    Соотношение концентрации кислорода и углекислоты является более-менее постоянной величиной и регулируется на бессознательном уровне. В спокойных условиях поступление кислорода осуществляется в оптимальном для конкретного возраста и организма режиме, однако при нагрузках — во время физических тренировок, при внезапном сильном стрессе — уровень углекислоты повышается. В этом случае нервная система посылает сигнал в дыхательный центр, который стимулирует механизмы вдоха и выдоха, повышая уровень поступления кислорода и компенсируя переизбыток углекислого газа. Если этот процесс по каким-то причинам прерывается, недостаток кислорода быстро приводит к дезориентации, головокружению, потере сознания, а затем к необратимым мозговым нарушениям и клинической смерти. Именно поэтому работа дыхательной системы в организме считается одной из главенствующих.

    Каждый вдох осуществляется за счёт определённой группы дыхательных мышц, которые координируют движения лёгочной ткани, поскольку сама она является пассивной и изменять форму не может. В стандартных условиях этот процесс обеспечивается благодаря диафрагме и межрёберным мышцам, однако при глубоком функциональном дыхании задействуется ещё мышечный каркас шейного, грудного отдела и брюшной пресс. Как правило, во время каждого вдоха у взрослого человека диафрагма опускается на 3‒4 см, что позволяет увеличить суммарный объём грудной клетки на 1‒1,2 литра. В это же время межрёберные мышцы, сокращаясь, приподнимают рёберные дуги, что ещё больше увеличивает итоговый объём лёгких и, соответственно, понижает давление в альвеолах. Именно из-за разницы давлений в лёгкие нагнетается воздух, и происходит вдох.

    Выдох, в отличие от вдоха, не требует работы мышечной системы. Расслабляясь, мышцы вновь сжимают объём лёгких, и воздух как бы «выдавливается» из альвеол обратно через воздухоносные пути. Происходят эти процессы довольно быстро: новорождённые дышат в среднем 1 раз в секунду, взрослые – 16‒18 раз в минуту. В норме этого времени хватает для качественного газообмена и выведения углекислоты.

    Читайте также:  Симптомы аденоидита у детей

    Органы дыхательной системы человека

    Систему дыхания человека условно можно подразделить на дыхательные пути (транспортировка поступившего кислорода) и основной парный орган — лёгкие (газообмен). Дыхательные пути в месте пересечения с пищеводом классифицируются на верхние и нижние. К верхним относятся отверстия и полости, через которые воздух поступает в организм: нос, рот, носовая, ротовая полости и глотка. К нижним — пути, по которым воздушные массы переходят непосредственно в лёгкие, то есть гортань и трахея. Давайте рассмотрим, какую функцию выполняет каждый из этих органов.

    Верхние дыхательные пути

    1. Полость носа

    Носовая полость является связующим звеном между окружающей средой и дыхательной системой человека. Через ноздри воздух поступает в носовые ходы, выстланные мелкими ворсинками, которые отфильтровывают пылевые частички. Внутренняя поверхность полости носа отличается богатой сосудисто-капиллярной сеткой и большим количеством слизистых желёз. Слизь выступает своего рода барьером для патогенных микроорганизмов, препятствуя их быстрому размножению и уничтожая микробную флору.

    Сама носовая полость разделяется решётчатой косточкой на 2 половины, каждая из которых, в свою очередь, разделяется ещё на несколько ходов посредством костных пластинок. Сюда открываются придаточные пазухи — гайморова, лобная и другие. Они также относятся к системе дыхания, поскольку значительно увеличивают функциональный объём носовой полости и содержат хоть и небольшое, но всё же довольно значимое количество слизистых желёз.

    Слизистая носовой полости образована мерцательными эпителиальными клетками, которые выполняют защитную функцию. Попеременно двигаясь, клеточные реснички образуют своеобразные волны, которые поддерживают чистоту носовых ходов, удаляя вредные вещества и частички. Слизистые оболочки могут значительно изменяться в объёмах в зависимости от общего состояния организма. В норме просветы многочисленных капилляров довольно узкие, поэтому ничто не препятствует полноценному носовому дыханию. Однако при малейшем воспалительном процессе, например во время простудного заболевания или гриппа, синтез слизи увеличивается в несколько раз, а объём кровеносной сетки возрастает, что приводит к отёку и затруднённому дыханию. Таким образом возникает насморк — ещё один механизм, защищающий дыхательные пути от дальнейшего инфицирования.

    К основным функциям носовой полости можно отнести:

    • фильтрация от пылевых частиц и патогенной микрофлоры,
    • согревание поступающего воздуха,
    • увлажнение воздушных потоков, что особенно важно в условиях засушливого климата и в отопительный период,
    • защита дыхательной системы во время простудных заболеваний.

    2. Полость рта

    Ротовая полость является вторичным дыхательным отверстием и не настолько анатомически продумана для снабжения организма кислородом. Впрочем, она с лёгкостью может выполнять эту функцию, если носовое дыхание по каким-либо причинам затруднено, например при травме носа или насморке. Путь, который проходит воздух, поступая через ротовую полость, значительно короче, а само отверстие больше по диаметру по сравнению с ноздрями, поэтому резервный объём вдоха через рот, как правило, больше, чем через нос. Правда, на этом преимущества ротового дыхания заканчиваются. На слизистой оболочке рта нет ни ресничек, ни слизистых желёз, вырабатывающих слизь, а значит, фильтрационная функция в этом случае полностью теряет своё значение. Кроме того, короткий путь воздушных потоков облегчает поступление воздуха в лёгкие, поэтому он просто не успевает нагреться до комфортной температуры. Из-за этих особенностей носовое дыхание является более предпочтительным, а ротовое предназначено для исключительных случаев или в качестве компенсаторных механизмов при невозможности поступления воздуха через нос.

    Глотка является соединительным участком между носовой и ротовой полостями и гортанью. Она условно разделена на 3 части: носо-, рото- и гортаноглотку. Каждая из этих частей поочерёдно задействована в транспортировке воздуха при носовом дыхании, постепенно доводя его до комфортной температуры. Попадая в гортаноглотку, вдыхаемый воздух перенаправляется в гортань посредством надгортанника, который выступает своеобразным клапаном между пищеводом и органами дыхания. Во время дыхания надгортанник, примыкающий к щитовидному хрящу, перекрывает пищевод, обеспечивая поступление воздуха только в лёгкие, а во время глотания, наоборот, блокирует гортань, защищая от попадания инородных тел в органы дыхания и последующего удушья.

    Нижние дыхательные пути

    Гортань располагается в переднем шейном отделе и представляет собой верхнюю часть дыхательной трубки. Анатомически она состоит из хрящевых колец — щитовидного, перстневидного и двух черпаловидных. Щитовидный хрящ образует кадык, или адамово яблоко, особенно выраженное у представителей сильного пола. Между собой гортанные хрящи соединены при помощи соединительной ткани, что, с одной стороны, обеспечивает необходимую подвижность, а с другой, ограничивает подвижность гортани в строго определённом диапазоне. В этой области также расположен голосовой аппарат, представленный голосовыми связками и мышцами. Благодаря их скоординированной работе у человека формируются волнообразные звуки, которые затем трансформируются в речь. Внутренняя поверхность гортани выстлана мерцательными эпителиальными клетками, а голосовые связки — плоским эпителием, лишённым слизистых желёз. Поэтому основное увлажнение связочного аппарата обеспечивается благодаря оттоку слизи их вышележащих органов дыхательной системы.

    Трахея представляет собой трубку длиной 11‒13 см, армированную спереди плотными гиалиновыми полукольцами. Задняя стенка трахеи примыкает к пищеводу, поэтому там хрящевая ткань отсутствует. В противном случае это затрудняло бы прохождение пищи. Основной функцией трахеи является прохождение воздуха по шейному отделу дальше в бронхи. Кроме того, ресничный эпителий, выстилающий внутреннюю поверхность дыхательной трубки, производит слизь, которая обеспечивает дополнительную фильтрацию воздуха от пылевых частиц и других загрязняющих компонентов.

    Лёгкие являются основным органом, осуществляющим воздухообмен. Неодинаковые по размеру и форме парные образования расположены в грудной полости, ограниченной рёберными дугами и диафрагмой. Снаружи каждое лёгкое покрыто серозной плеврой, которая состоит из двух слоёв и образует герметичную полость. Внутри она заполнена небольшим количеством серозной жидкости, которая играет роль амортизатора и значительно облегчает дыхательные движения. Между правым и левым лёгким расположено средостение. В этом относительно небольшом пространстве соседствуют трахея, грудной лимфопроток, пищевод, сердце и отходящие от него крупные сосуды.

    В каждое лёгкое входят бронхиально-сосудистые пучки, образованные первичными бронхами, нервами и артериями. Именно здесь начинается разветвление бронхиального дерева, вокруг ветвей которого располагаются многочисленные лимфатические узлы и сосуды. Выход кровеносных сосудов из лёгочной ткани осуществляется через 2 вены, отходящие от каждого лёгкого. Попадая в лёгкие, бронхи начинают ветвиться в зависимости от количества долей: в правом – три бронхиальные ветви, а в левом – две. С каждым ответвлением их просвет постепенно сужается вплоть до половины миллиметра у самых маленьких бронхиол, коих у взрослого человека насчитывается порядка 25 миллионов.

    Однако на бронхиолах путь воздуха не завершается: отсюда он попадает в ещё более узкие и ветвистые альвеолярные ходы, которые и приводят воздух к альвеолам — так называемому «пункту назначения». Именно здесь происходят процессы газообмена через соприкасающиеся стенки лёгочных мешочков и капиллярной сетки. Эпителиальные стенки, выстилающие внутреннюю поверхность альвеол, вырабатывают поверхностно-активный сурфактант, который препятствует их спаданию. До рождения ребёнок, находящийся в утробе матери, получает кислород не через лёгкие, поэтому альвеолы находятся в спавшемся состоянии, однако во время первого вдоха и крика они расправляются. Это зависит от полноценного формирования сурфактанта, который в норме появляется у плода на седьмой месяц внутриутробной жизни. В таком состоянии альвеолы остаются на протяжении всей жизни. Даже при самом интенсивном выдохе часть кислорода непременно остаётся внутри, поэтому лёгкие не спадаются.

    Анатомически и физиологически дыхательная система человека представляет собой слаженный механизм, благодаря которому поддерживается жизнедеятельность организма. Обеспечение каждой клетки человеческого тела важнейшим веществом — кислородом — служит основой жизни, самым значимым процессом, без которого не обходится ни один человек. Регулярное вдыхание загрязнённого воздуха, низкий уровень экологии, смог и пыль городских улиц негативным образом сказываются на функциях органов дыхания, не говоря уже о курении, которое ежегодно убивает миллионы людей по всему миру. Поэтому, тщательно отслеживая состояние здоровья, необходимо позаботиться не только о собственном организме, но и об экологии, чтобы через несколько лет глоток чистого, свежего воздуха был не пределом мечтаний, а повседневной нормой жизни!

    Ссылка на основную публикацию
    Стоматология на Коломенской
    Медицинский центр «Президент-Мед» Дорогие и уважаемые друзья и коллеги! Я, главный врач сети «Президент-Мед», хочу обратиться к вам в это...
    Стоматологи рекомендуют 10 советов для родителей, которые сохранят здоровье детских зубов
    Чистили зубы во сне? Толкование популярных сонников Яркие и четкие сны, которые сновидец ясно помнит после своего пробуждения, снятся неспроста....
    Стоматологическая клиника адреса, телефон, отзывы о врачах, Москва, м
    Клиника стоматологии Зуб.ру на Красных воротах Пн-Пт 09:00-21:00 Cб 09:00-21:00 Вс 09:00-21:00 Телефон для записи в клинику: +7 (499) 685-18-13...
    Стоматология СИЛИКОН НА МОЛОДОГВАРДЕЙСКОЙ в Москве — 18 отзывов, консультация от 100 рублей м
    Стоматология Силикон на Молодогвардейской Стоматология Силикон на Молодогвардейской является частью одной из самых старых сетей коммерческой стоматологии на территории Москвы...
    Adblock detector