Дыхательная система человека анатомия кратко: Дыхательная система

Содержание

Анатомия лёгких, строение, функции на ONKO.LV

    Лёгкие – это мягкий, губчатый, конусообразный парный орган. Лёгкие обеспечивают дыхание —  обмен углекислого газа и кислорода. Так как лёгкие являются внутренней средой организма, которая постоянно соприкасается с внешней средой, они имеют хорошо приспособленное и специализированное строение не только для газообмена, но и для защиты – в дыхательных путях задерживаются и выводятся наружу различные вдыхаемые инфекционные возбудители, пыль и дым. Правое лёгкое образуют три доли, а левое — две. Воздух в лёгкие попадает  через носовую полость, горло, гортань и трахею. Трахея разделяется на два главных бронха – правый и левый. Главные бронхи разделяются на более мелкие и образуют бронхиальное дерево. Каждая веточка этого дерева отвечает за небольшую ограниченную часть лёгкого – сегмент. Более мелкие веточки бронхов, которые называются бронхиолами, переходят в альвеолы, в которых происходит обмен кислорода и углекислого газа. В лёгких нет мышц, поэтому они не могут расправляться и сокращаться самостоятельно, но их структура позволяет следовать дыхательным движениям, которые совершают межрёберные мышцы и диафрагма.

    Чтобы облегчить движения лёгких, их окружает плевра – оболочка, которая состоит из двух листков – висцеральной и париетальной плевры.

    Париетальная плевра присоединяется к стенке грудной клетки. Висцеральная плевра присоединяется к наружней поверхности каждого лёгкого. Между двумя плевральными листками образуется небольшое пространство, которое называется плевральной полостью. В плевральной полости находится небольшое количество водянистой жидкости, которая называется плевральной жидкостью. Она предотвращает трение и держит вместе плевральные поверхности во время вдоха и выдоха.

    Строение клеток глубоких дыхательных путей достаточно специализировано и хорошо приспособлено для дыхания. Все дыхательные пути выстланы эпителием, который является специально приспособленными клетками, чтобы выполнять много важных функций:

    • защитную;
    • секрецию слизи;
    • выведение раздражающих веществ;
    • начало иммунных реакций.

    Вид эпителия отличается в разных частях дыхательных путей. Большую часть слизистой дыхательных путей образует реснитчатый эпителий. Эти клетки – расположены вертикально в один слой с ресничками, направленными в сторону дыхательных путей. Реснички всегда движутся в направлении наружу. Слизистую более мелких дыхательных путей образует эпителий без ресничек.

    В эпителии дыхательных путей находятся железы – бокаловидные клетки. Это специализированные клетки, которые производят и выделяют слизь. Слизь, продуцируемая этими клетками необходима, чтобы увлажнять поверхность эпителия и механически защищать слизистую.

    Слизь является липкой, поэтому к ней прилипают вдыхаемые микроскопические инородные тела, и потом они выводятся наружу при помощи реснитчатого эпителия.

    Дыхательная система человека строение и функции, нижние и верхние дыхательные пути, значение мехнизма дыхания, отделы, особенности анатомии и физиологии органов дыхания

    За один день взрослый человек вдыхает и выдыхает десятки тысяч раз. Если человек не может дышать, то у него есть только секунды.

    Важность этой системы для человека трудно переоценить. Задумываться о том, как работает дыхательная система человека, каково ее строение и функции, нужно до того, как могут появиться проблемы со здоровьем.

    Строение дыхательной системы человека

    Легочная система может рассматриваться в качестве одной из наиболее существенных в человеческом организме. Она включает в себя функции, направленные на усвоение кислорода из воздуха и выведение углекислого газа. Нормальная работа дыхания особенно важна для детей.

    Анатомия органов дыхания предусматривает, что их можно разделить на две группы:

    • воздушные пути,
    • лёгкие.

    Верхние дыхательные пути

    При попадании воздуха внутрь организма он проходит через рот или нос. Перемещается через глотку дальше, поступая в трахею.

    К верхним дыхательным путям относят придаточные пазухи носа, а также гортань.

    Носовая полость разделяется на несколько отделов: нижний, средний, верхний и общий.

    Внутри эта полость покрыта мерцательным эпителием, который прогревает поступающий воздух и очищает его. Здесь находится особая слизь, имеющая защитные свойства, помогающие бороться с инфекцией.

    Гортань представляет собой хрящевое образование, которое находится в промежутке от глотки до трахеи.

    Нижние дыхательные пути

    Когда происходит вдох, воздух, перемещаясь внутрь, попадает в лёгкие. При этом из глотки в начале своего пути он оказывается в трахее, бронхах и лёгких. Физиология относит их к нижним дыхательным путям.

    В структуре трахеи принято выделять шейную и грудную часть. Она разделяется на две части. Она подобно другим органам дыхания покрыта мерцательным эпителием.

    В лёгких различают отделы: верхушку и основание. Этот орган имеет три поверхности:

    • диафрагмальную,
    • средостенную,
    • рёберную.

    Полость лёгких защищена, кратко говоря, грудной клеткой с боков и диафрагмой снизу от брюшной полости.

    Вдохом и выдохом управляют:

    • диафрагма,
    • межрёберные дыхательные мышцы,
    • межхрящевые внутренние мышцы.

    Функции дыхательной системы

    Самая главная функция органов дыхания состоит в следующем: осуществлять снабжение организма кислородом для того, чтобы в достаточной мере обеспечить его жизнедеятельность, а также выводить из человеческого тела углекислый газ и другие продукты распада, выполняя газообмен.

    Дыхательная система выполняет также ряд других функций:

    1. Создание потока воздуха для обеспечения образования голоса.
    2. Получение воздуха для проведения распознавания запахов.
    3. Роль дыхания также состоит в том, что оно осуществляет вентиляцию для поддержания оптимальной температуры организма,
    4. Эти органы также участвуют в процессе кровообращения.
    5. Осуществляется защитная функция против угрозы попадания болезнетворных микроорганизмов вместе с вдыхаемым воздухом, в том числе и тогда, когда происходит глубокий вдох.
    6. В небольшой степени внешнее дыхание способствует выведению из организма отработанных веществ в виде водяного пара. В частности, таким путём могут удаляться пыль, мочевина и аммиак.
    7. Легочная система выполняет депонирование крови.

    В последнем случае лёгкие, благодаря своему устройству, способны концентрировать определённый объём крови, отдавая его организму, когда этого требует общий план.

    Механизм дыхания человека

    Процесс дыхания состоит из трёх процессов. Это поясняет следующая таблица.

    Этапы Назначение
    Начальный Получение кислорода из воздуха
    Промежуточный Перенос его по кровотоку в различные органы тела
    Основной Дыхание, которое осуществляется на клеточном уровне

    В организм приток кислорода может происходить через нос или рот. Затем он проходит через глотку, гортань и попадает в лёгкие.

    В лёгкие кислород попадает в качестве одной из составных частей воздуха. Их разветвлённое строение способствует тому, что газ О2 через альвеолы и капилляры растворяется в крови, образуя нестойкие химические соединения с гемоглобином. Таким образом в химически связанном виде кислород перемещается через кровеносную систему по всему организму.

    Схема регуляции предусматривает, что газ О2 постепенно попадает в клетки, высвобождаясь из соединения с гемоглобином. При этом отработанный организмом углекислый газ занимает его место в транспортных молекулах и постепенно передаётся в лёгкие, где в процессе выдоха выводится из организма.

    Воздух попадает внутрь лёгких потому, что их объём периодически то увеличивается, то сокращается. Плевра прикреплена к диафрагме. Поэтому при расширении последней, увеличивается объём лёгких. Вбирая воздух, осуществляется внутреннее дыхание. Если диафрагма сжимается, то плевра выталкивает отработанный углекислый газ наружу.

    Стоит отметить: в течение одной минуты человеку нужно 300 мл кислорода. За это же время существует потребность в выводе 200 мл углекислого газа за пределы организма. Однако, эти цифры справедливы лишь в той ситуации, когда человек не испытывает сильной физической нагрузки. Если происходит максимальный вдох, они увеличатся многократно.

    Могут иметь место различные типы дыхания:

    1. При грудном дыхании вдох и выдох осуществляются за счёт усилий межрёберных мышц. При этом во время вдоха грудная клетка расширяется, а также немного приподнимается. Выдох выполняется противоположным образом: клетка сжимается, одновременно незначительно опускаясь.
    2. Брюшной тип дыхания выглядит иначе. Процесс вдоха осуществляется за счёт расширения мышц живота при небольшом подъёме диафрагмы. При выдохе эти мышцы сокращаются.

    Первый из них наиболее часто используют женщины, второй — мужчины. У некоторых людей в процессе дыхания могут использоваться и межрёберные и мышцы живота.

    Заболевания дыхательной системы человека

    Такие заболевания обычно можно отнести к одной из следующих категорий:

    1. В некоторых случаях причиной может стать инфекционное заражение. Причиной могут стать микробы, вирусы, бактерии, которые, попав в организм, оказывают болезнетворное действие.
    2. Некоторым людям присущи аллергические реакции, которые выражаются в различных проблемах с дыханием. Причин таких нарушений может быть множество, в зависимости от типа аллергии, который имеется у человека.
    3. Очень опасными для здоровья являются автоиммунные заболевания. В этом случае организм воспринимает собственные клетки в качестве болезнетворных организмов и начинает с ними бороться. В некоторых случаях результатом может стать заболевание дыхательной системы.
    4. Ещё одна группа болезней — это те, которые носят наследственный характер. В этом случае речь идёт о том, что на генном уровне имеется предрасположенность к некоторым заболеваниям. Однако, уделяя этому вопросу достаточное внимание, в большинстве случаев можно предотвратить заболевание.

    Чтобы контролировать наличие заболевания, необходимо знать признаки, по которым можно определить его наличие:

    • кашель,
    • одышка,
    • боль в лёгких,
    • ощущение удушья,
    • кровохарканье.

    Кашель является реакцией на скопившуюся в бронхах и лёгких слизь. В разных ситуациях он может различаться по своему характеру: при ларингите он бывает сухим, при пневмонии — влажным. В случае, если речь идёт о заболеваниях ОРВИ, кашель способен периодически менять свой характер.

    Иногда при кашле пациент испытывает боль, которая можно возникать либо постоянно, либо при нахождении тела в определённом положении.

    Одышка может проявляться по-разному. Субъективная усиливается в моменты, когда человек испытывает стресс. Объективная выражается в изменении ритма и силы дыхания.

    Значение дыхательной системы

    Возможность людей разговаривать в значительной степени основывается на правильной работе дыхания.

    Эта система также играет роль при проведении терморегуляции организма. В зависимости от конкретной ситуации это даёт возможность до нужной степени повышать или понижать температуру тела.

    С дыханием кроме углекислого газа выводятся также и некоторые другие отходы жизнедеятельности человеческого организма.

    Таким образом человеку даётся возможность различать различные запахи, вдыхая воздух через нос.

    Благодаря этой системе организма, осуществляется газообмен человека с окружающей средой, снабжение органов и тканей кислородом и выведение отработанного углекислого газа из человеческого тела.

    Структура и функция легких | Онкотест

    Дыхательная система — это система в организме человека, благодаря которой происходит насыщение крови кислородом, необходимым для потребления энергии, и выделение углекислого газа, побочного продукта в этом процессе. Дыхательная система делится на верхние дыхательные пути, которые состоят из носа, рта и верхней части трахеи (гортани), и нижние дыхательные пути, состоящие из трахеи, бронхов и легких. Грудная клетка состоит из грудины (грудинной кости), ребер, межреберных мышц и диафрагмальной мышцы.

    У легких пористая структура, и они занимают большую часть грудной клетки (часть тела между шеей и диафрагмой). Между легкими находится область, известная как средостение. В средостении расположены главным образом сердце с его крупными кровеносными сосудами, трахея и пищевод. В средостении также находятся лимфатические узлы, ткани которых иногда берут на анализ при хирургическом вмешательстве.

    Правое легкое делится на три доли, верхнюю среднюю и нижнюю. Левое легкое, в отличие от правого, состоит всего из двух долей, верхней и нижней. Воздух, поступающий в легкие при вдохе, насыщен кислородом. Воздух, насыщенный углекислым газом, который является побочным продуктом деятельности клеток организма, выходит из легких во время выдоха.

    Легкое состоит из ряда ветвей дыхательного горла (бронхов), через которые поступает насыщенный кислородом воздух, и системы альвеол (мешочков), в которых происходит газообмен. Бронхи первого порядка — самый толстый участок бронхов, дальше они многократно разветвляются внутри легкого, становясь все меньше, вплоть до толщины волоска. Самые мелкие бронхи разветвляются на концах, переходя в крохотные сферические расширения, похожие на пузырьки. Это легочные альвеолы (пузырьки). В альвеолах кислород поступает из легких в систему кровообращения. В то же время углекислый газ поступает из крови в бронхи, а оттуда выводится из организма через дыхательные пути. Окончания бронхов окружены сетью капилляров, в которых происходит газообмен. Кровь в этих капиллярах насыщена кислородом из легких, который она разносит по кровеносной системе во все ткани тела. Все альвеолы наполняются и опорожняются более 15 тысяч раз в день. Во время каждого из таких циклов красные кровяные тельца поступают через капилляры (мелкие кровеносные сосуды) в альвеолы, на расстоянии меньше одной миллионной сантиметра от альвеолы. Если бы кровяные тельца не подходили так близко, процесс поглощения кислорода был бы невозможен.

    Легкие — не мышечный орган, они не могут дышать сами. Процесс дыхания осуществляют плевра (оболочка легкого), диафрагма и межреберные мышцы. Легкие поддерживают две оболочки — плевра. Между ними находится жидкость, давление которой ниже атмосферного, так что оболочки таким образом связаны друг с другом. Первая оболочка прилегает к легкому, а вторая крепится к внутренним стенкам грудной полости. При вдохе грудная полость расширяется вместе с оболочкой (плеврой), выстилающей ее стенки; два листка плевры расположены близко друг к другу и плевра, покрывающая легкое, заставляет их расширяться, образуя между ними область пониженного давления, так что воздух входит без усилий. Дыхание контролируется стволом головного мозга, функционирующим самопроизвольно, поэтому процесс дыхания происходит главным образом рефлекторно и неосознанно. Однако эта область мозга связана с корой больших полушарий, и благодаря этому человек в определенной степени способен вдыхать и выдыхать также и по желанию.

    Объем обоих легких составляет около шести литров. При каждом вдохе втягивается около 500 миллилитров воздуха, однако при глубоком вдохе мы можем вдохнуть еще три с половиной литра. При каждом вдохе только 350 миллилитров из половины литра воздуха, которые мы вдохнули, достигает альвеол, а от них — кровеносной системы. За один день легкие вдыхают около миллиона литров воздуха.

    Вред курения на организм человека

    Вред курения на организм человека




    История табакокурения насчитывает уже более 3000 лет, в то время как история борьбы с привычкой курить берет свое начало только в прошлом веке.

    Из табака никотин был выделен в 1809 году. Никотин является сильным ядом, он растворяется в воде, эфире и спирте.

    Никотин действует на организмы по-разному. Все зависит от степени развития нервной системы организма.
    Вред курения на органы дыхания

    Яды, вдыхаемые при курении с табачным дымом, раздражают слизистые оболочки гортани, бронхов, трахеи и легочных альвеол.

    Во время курения дым и смолы, вдыхаемые человеком иссушают верхние дыхательные пути, что приводит к гибели ворсинок эпителия. В результате ворсинки не задерживают пыль и мелкие частицы, поступающие вместе с воздухом. По этой причине происходит загрязнение легких частицами грязи и различными смолами. Эти процессы вызывают кашель, который постоянно нарастает. Со временем кашель становится хроническим, развивается хронический бронхит, который дает о себе знать при любом переохлаждении. При кашле у курильщика происходит обильное отхаркивание серой слизи.

    При постоянном кашле происходит раздражение голосовых связок, что приводит к изменению тембра голоса. Курение снижает эластичность легочной ткани, что приводит к неполноценной работе легких. Это дает о себе знать при быстрой ходьбе или беге, когда возникает одышка.

    Проведенные исследования показали, что курение вызывает все виды рака всех органов дыхания человека.

    В среднем же случаев заболевания раком легких у людей которые курят в 30 раз больше, чем у не курящих людей. Человек, выкуривающий в день более 10 сигарет получает шанс заработать рак легких в 10 раз больший, чем не курящий человек.

    Установлено, что курение напрямую влияет на возможность развития такого заболевания как туберкулез. 90% из заболевших туберкулезом являются курильщиками или были курильщиками до этого. Курение кроме того снижает эффективность лечения туберкулеза.

    Вредное влияние на дыхательную систему курение оказывает в основном за счет смол и дегтя, содержащегося в табачном дыме. Через легкие курильщика за год проходит примерно 800 г дегтя.

    О вреде курения на сердце

    Заболевания сосудов и сердца у курящих людей отмечаются в несколько раз чаще чем у не курящих. Многолетнее курение вызывает снижение в крови уровня кислорода, а также появление атеросклеротических бляшек.

    Под действием смол, поступающих в организм при курении, в сердце возникают спазмы сосудов, нарушается их структура.

    При курении повышается свертываемость крови, что приводит к образованию тромбов в полости сердца и в кровеносных сосудах. В случаях отрыва таких тромбов происходит инсульт, инфаркт миокарда, инфаркт легкого. Таким образом риск внезапной смерти у курящего человека в 5 раз выше чем у не курящего.

    Вред курения на головной мозг

    Нервная система человека является одной из самых уязвимых и хрупких систем организма. Физическое и психологическое состоянию человека напрямую зависит от головного мозга. Именно поэтому серьезный вред курение оказывает на головной мозг человека.

    При попадании никотина в кровь через легкие он примерно через 8 секунд попадает в головной мозг. Клетки головного мозга наиболее чувствительны к никотину. Во время курения никотин вызывает сужение сосудов мозга, что сильно уменьшает приток крови к клеткам мозга. Это провоцирует головные боли и проблемы с памятью.

    Курение может вызывать нарушение в деятельности централь-ной и периферической нервных систем. Отмечаются воспаления нервных стволов, характеризующиеся полиневритами невритами и радикулитами.

    Курение вызывает нарушение течения нервных процессов, что приводит к раздражительности, конфликтности и проявлению так называемого сложного характера.

    Индийские ученые установили, что курение может побуждать лейкоциты нападать на здоровые клетки, что может приводить к повреждения клеток мозга. Именно поэтому курение является одной из причин развития рассеянного склероза.

    Подготовила: Т.С. Мироненко, врач- кардиолог ЦМР

    Дыхательная система человека | Дистанционные уроки

    10-Мар-2013 | Один Комментарий | Лолита Окольнова

    Человек, как и другие животные, вдыхает кислород — O2, выдыхает углекислый газ — CO2.

     

    Дыхание — основа жизни организма,   это совокупность процессов, обеспечивающих поступление кислорода, окисление органических веществ и образование энергии и удаление образовавшихся углекислого газа и воды.

     

    Три составляющих дыхания человека:

     

    • внешнее дыхание (легочная вентиляция) — газообмен легких с окружающей средой
    • газообмен в легких — процессы на уровне альвеолярных пузырьков и кровеносных сосудов
    • тканевое дыхание — процессы, происходящие уже в тканях и клетках организма

     

    Органы дыхательной системы человека

     

     

    Вдох и выдох осуществляется за счет работы мышц. Увеличение объема грудной клетки осуществляется при помощи диафрагмы — мышечной «перегородки» — орган дыхания  между грудной частью тела и брюшной полостью.

     

    Система дыхания человека состоит из органов:

     

    Воздухоносные пути: носовая полость → носоглотка → гортань → трахея, бронхи; легкие.

     

    Основными органами дыхательной системы человека считаются бронхи и легкие, но но у носовой полости тоже очень существенные функции:

     

    — фильтрация вдыхаемого воздуха — волоски в носовой полости задерживают частички пыли;

     

     — защита от микробов — с этим справляется слизистая оболочка носа;

     

     — согревания воздуха — в носовой полости много сосудов и капилляров.

     

    Эта часть дыхательной системы человека подготавливает воздух для поступления его в основную часть — бронхи и легкие.

     

    Гортань — разделяет воздухоносные и пищеварительные пути, непосредственно участвует в образовании звука ( голоса).

     

    Это широкая трубка, состоящая из хрящей, со стороны глотки гортань прикрыта подвижным ( закрывает дыхательный пути при проглатывании пищи) надгортанником, который закрывает дыхательный путь.

     

    Основные органы дыхания — бронхи и легкие.

     

    Бронхи

    Трахея — хрящевое образование, состоящее из 15-20 полуколец, задняя стенка которой ( та, которая ближе к пищеводу) образована мягкой соединительной и гладкой мышечной тканью.

     

    Далее трахея ветвится на два бронха — они тоже образованы хрящевыми кольцами, а их многочисленные разветвления — бронхиолы ( все это похоже на ветки дерева).

     

    В состав бронхов входит помимо хрящевой ткани — благодаря ей они держат форму (бронхи часто называют «скелетом» легких), мышечная ткань и слизистая оболочка.

     

    Основная функция бронхов в дыхательной системе человека — проведение вдыхаемого воздуха от трахеи к альвеолам — бронхи входят в легкие.

     

    Дополнительно, бронхи очищают этот воздух. Когда человек кашляет — удаляются крупные частицы — примеси в воздухе.

     

    Легкие человека

     

    Тоже состоят из двух частей — левого и правого.

     

    Основная функция легких в дыхательной системе человека — газообмен между кровью и внешней средой.

     

    Специальная оболочка —плевра — покрывает легкие, защищая их.

     

    Плевральная полость заполнена жидкостью, уменьшая трение при вдохе — выдохе. В полости давление воздуха выше атмосферного. Такое «отрицательное» давление поддерживает форму легкого, не дает ему спасться и поддерживает вентиляцию.

     

    Воздух поступает в бронхи, которые «вплетены» в легкие через бронхиолы, которые переходят в альвеолы и альвеолярные пузырьки.

     

     

    Функция этих пузырьков — увеличение площади поверхности для поглощения большего количества кислорода. Их количество — около 700 млн (!!!)

     

    Альвеолы оплетены кровеносными капиллярами, итого получается значительная площадь поверхности, которая осуществляет газообмен.

     

    И последний орган дыхания человека

     

    кожа

     

    Этот орган имеет площадь приблизительно 2 м2. Огромное количество пор на коже и подходящая к ней сеть кровеносных сосудов помогают осуществлять функцию дыхания.

     

    Т.о., дыхательная система человека включает в себя несколько органов, основная функция которых  — получение кислорода и выделение газообразных продуктов метаболизма.

     

    Механизм дыхания. Газообмен в  легких

    Вдох

    Выдох
    Сокращение наружных межреберных мышц и диафрагмы
    диафрагма опускается вниз
    объем грудной полости увеличивается
    давление в грудной полости меньше атмосферного 

    Расслабление межреберных мышц

    диафрагма поднимается, становится куполообразной

    объем грудной полости уменьшается

    давление в грудной полости выше атмосферного 

     

    Легочные объемы

     

    • в состоянии покоя человек может вдохнуть и выдохнуть около 500 мл воздуха — это называется дыхательный объем;
    • после спокойного вдоха человек может вдохнуть еще дополнительно 1500 мл  — это резервный объем вдоха;
    • то же самое при выдохе — резервный объем выдоха — 1500 мл.

     

    Сумма этих показателей — жизненный объем легких —

     

    ЖЕЛдыхательный объем + резервный объем вдоха+ резервный объем выдоха = 3500 мл

     

    ЖЕЛ зависит от возраста, физического состояния и тренированности человека, но есть минимальная величина, характерная для любого взрослого человека — 1000 мл — остаточный объем после максимального выдоха — он необходим, чтобы легкие не слипались и имели резервный запас воздуха.

     

    Все эти объемы измеряются спирометром

    В легких газообмен происходит между альвеолами т кровеносными капиллярами. Процесс — диффузия кислорода в кровеносные сосуды, а углекислого газа — из них.

     

    Направление и скорость диффузии определяется парциальным давлением газов.

     

    Вследствие разности парциальных давлений кислорода и углекислого газа в альвеолах и направления их в крови осуществляется направленная диффузия

     

    Транспорт газов в крови

     

     

    Одна молекула гемоглобина обратимо присоединяет четыре молекулы кислорода и становится оксигемоглобином

     

    Кровь становится ярко — алой (артериальной)

    Оксигемоглобин образуется в легких, транспортируется кровью к тканям и органам, а там уже кислород переходит в клетки, а углекислый газ диффундирует в кровь.

    Есть один очень существенный момент — в крови есть вода и ионы натрия и калия, а углекислый газ может с ними реагировать, поэтому в венозной крови углекислый газ находится в виде  гидрокарбоната: NаHCO3 и KHCO3.

     

    Венозная кровь возвращается к сердцу и затем поступает в легкие. Цикл обмена газов повторяется.

    Регуляция дыхания

     

    Нервная регуляция

    Гуморальная регуляция
    в дыхательном центре продолговатого мозга расположен центр вдоха и выдоха
    дыхательный центр подчинен гипоталамусу и коре больших полушарий. Соответственно, есть  осознанная и бессознательная составляющая регулировки дыхания.
    легочная вентиляция изменяется рефлекторно при воздействии на рецепторы, чувствительные к повышению концентрации углекислого газа и рецепторов, реагирующих на изменение артериального давления

    повышение концентрации углекислого газа в организме стимулирует усиление дыхания

    адреналин также учащает дыхание человека

     


     

     


     

    Еще на эту тему:

    Обсуждение: «Дыхательная система человека»

    (Правила комментирования)

    Физиология дыхания человека: процессы и параметры

    Атмосфера Земли состоит на 99,9% из воздуха, водяного пара, природных (действие вулканов) и промышленных газов, твердых частиц. В результате природных факторов Земли и процессов жизнедеятельности человека, состав атмосферы в том или ином регионе планеты может подвергаться незначительным изменениям. Одной из главных составных частей атмосферы является воздух. Воздух представляет собой смесь газов, основными компонентами которого являются: Азот (N2) – 78%; Кислород (О2) – 21%; Углекислый газ (СО2) – 0,03%; Инертные газы и другие вещества – до 1 %. В воздухе также присутствуют в незначительном количестве водород, оксид азота, озон, сероводород, водяной пар, инертные газы: аргон, неон, гелий, аргон, криптон, ксенон, радон, а также пыль и микроорганизмы.

    Общая информация

    Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система человека.

    Транспорт газов и других необходимых организму веществ обеспечивается с помощью кровеносной системы.

    Обмен О2 и CO2 между организмом и окружающей средой осуществляется благодаря ряду последовательных процессов:

    • Легочная вентиляция – обмен газами между окружающей средой и легкими.
    • Легочное дыхание – обмен газами между альвеолами легких и кровью.
    • Внутреннее (тканевое) дыхание – обмен газами между кровью и тканями тела.

    Дыхательная система – совокупность органов и тканей, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. Дыхательная система состоит из воздухоносных путей и собственно легких.

    Воздухоносные пути включают в себя:

    Дыхательная система человека

    Воздух вдыхает человек, он попадает в нос и носовую полость. В носовой полости находятся обонятельные рецепторы, с помощью которых мы различаем запахи. Также в носовой полости есть волосы, предназначенное для задержки частиц пыли, поступающего вместе с воздухом из атмосферы.

    Воздух, проходя через нос и носовую полость попадает в носоглотку. Носоглотка покрыта слизистой оболочкой, обогащенной кровеносными сосудами, благодаря чему осуществляется нагрев и увлажнение воздуха.

    Трахея начинается у нижнего конца гортани и спускается в грудную полость где делится на левую и правую бронхи. Входя в легкие бронхи постепенно делятся на все более мелкие трубки – бронхиолы, маленькие из которых и является последним элементом воздухоносных путей.

    Наименьший структурный элемент легкого – долька, которая состоит из конечной бронхиолы и альвеолярного мешочка. Стенки легочной бронхиолы и альвеолярного мешочка образуют альвеолы.

    Легкие (легочные дольки) состоят: конечные бронхиолы; альвеолярные мешочки; легочные артерии; капилляры; вены легочного круга кровообращения.

    Строение бронх человека

    Воздух, проходя через бронхи и бронхиолы, заполняет большое количество альвеол – легочных пузырьков, в которых осуществляется газообмен между кровью и альвеолярным воздухом. Стенки альвеол состоят из тонкой пленки, которая вмещает большое количество эластичных волокон.

    С помощью которых альвеолярные стенки могут расширяться, тем самым увеличивать объем альвеол. Диаметр каждой альвеолы составляет около 0,2 мм. А площадь ее поверхности около 0,125 мм. В легких взрослого человека около 700 млн. альвеол. То есть, общая площадь их поверхности составляет около 90 м2.

    Таким образом, дыхательная поверхность в 60-70 раз превышает поверхность кожного покрова человека. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются, и дыхательная поверхность достигает 250 м2, превышая поверхность тела более чем в 125 раз.

    Процесс газообмена при дыхании

    Сущность процесса газообмена заключается в переходе кислорода из альвеолярного воздуха в венозную кровь, которая циркулирует по легочных капиллярах (поглощение кислорода), и в переходе углекислого газа из венозной крови в альвеолярный воздух (выделение углекислого газа).

    Этот обмен проходит через тонкие стенки легочных капилляров по законам диффузии, вследствие разности парциальных давлений газов в альвеолах и крови.

    Обогащенная кислородом кровь из легких разносится по всей кровеносной системе, отдавая для обогащения тканям кислород и забирая от них углекислый газ. Кислород, поступающий в кровь, доставляется во все клетки организма. В клетках происходят важные для жизни окислительные процессы. Отдавая кислород клеткам, кровь захватывает углекислоту и доставляет их в альвеолы. Этот процесс и является внутренним, или тканевым дыханием.

    Основные параметры процесса дыхания

    Основным параметрами, характеризующими процесс дыхания человека являются:

    1. жизненная емкость легких;
    2. мертвое пространство органов дыхания;
    3. частота дыхания;
    4. легочная вентиляция;
    5. доза потребления кислорода.

    Жизненная емкость легких – это максимальное количество воздуха (л), которую может вдохнуть человек после максимально глубокого выдоха. Этот показатель измеряется прибором, который называется спирометр. Нормальная жизненная емкость легких взрослого человека – примерно 3,5 л.

    У тренированного человека занимающегося спортом, жизненная емкость легких составляет 4,7-5 л.

    Общий объем легких человека состоит из жизненной емкости и остаточного объема. Остаточный объем, это количество воздуха, который всегда остается в легких человека после максимального выдоха. Этот объем составляет 1,5 л и его человек никогда не может удалить из органов дыхания.

    Распределение воздуха в легких человека

    Как видно из диаграммы, после спокойного вдоха в легких человека находится 3,5 л воздуха, а после спокойного выдоха остается только 3 л воздуха. Таким образом, при дыхании в спокойном состоянии человек использует при каждом вдохе только 0,5 л воздуха, называется дыхательным.

    После спокойного вдоха, при желании, человек может продлить вдох и дополнительно вдохнуть еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется дополнительным. После спокойного выдоха человек также может дополнительно выдохнуть из легких еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется запасным или резервным.

    Таким образом, жизненная емкость легких состоит из суммы дыхательного, дополнительного и запасного объемов воздуха.

    При конструировании изолирующих аппаратов с замкнутым циклом дыхания, в которых используются емкости для приготовления и хранения дыхательной смеси (дыхательные мешки), необходимо учитывать, что их объем должен быть не менее максимальную жизненную емкость легких человека. Поэтому в современных изолирующих аппаратах используются дыхательные мешки, которые имеют объем 4,5-5 л, из расчета, что в них могут работать хорошо физически развитые люди.

    Во время выдоха не весь выдыхаемый воздух выходит из организма человека в окружающею среду. Часть воздуха остается в носовой полости, гортани, трахее и бронхах. Эта часть воздуха не участвует и в процессе газообмена и пространство которое она занимает, называется мертвым пространством.

    Воздух, находящийся в мертвом пространстве, содержит малую концентрацию кислорода и насыщенный углекислым газом. При вдохе, воздух мертвого пространства, вместе с воздухом вдыхаемого, попадает в легкие человека, вредно влияет на процесс дыхания. Поэтому мертвое пространство еще иногда называют вредным пространством. Объем мертвого пространства у взрослого человека составляет примерно 140 мл.

    Каждый изолирующий аппарат также имеет свое мертвое пространство которое в общем прилагается к мертвому пространству органов дыхания человека. Мертвое пространство изолирующих аппаратов содержат маска и дыхательные шланги. Пространство между маской и лицом газодымозащитника (органов дыхания) называется подмасочным пространством, оно также является мертвым пространством.

    Мертвое пространство

    Легочная вентиляция (л/мин.) – количество воздуха, вдыхаемого человеком за одну минуту.

    Частота дыхания – это количество циклов (вдох-выдох), происходящих за одну минуту. Частота дыхания является не постоянной величиной и зависит от многих факторов.

    Частота дыхания в зависимости от возраста человека

    В зависимости от возраста человека, частота дыхания меняется и составляет:

    • у только что родившихся – 60 вдохов / мин;
    • у годовалого младенца – 50 вдохов / мин;
    • у пятилетних детей – 25 вдохов / мин;
    • у 15-летних подростков – 12-18 вдохов / мин.

    С возрастом человека, частота дыхания значительно не изменяется. Однако следует отметить, что у физически хорошо развитого человека частота дыхания уменьшается до 6-8 вдохов/мин.

    При выполнении работы с физической нагрузкой, ускоряются физико-химические процессы в организме человека и возрастает потребность в большем количестве кислорода. Согласно этому, увеличивается частота дыхания, при значительной нагрузке может достигать 40 вдохов в минуту.

    Однако следует помнить, что полностью используется жизненный объем легких только при частоте дыхания 15-20 вдохов/мин. При увеличении частоты дыхания возможность использования полной емкости легких уменьшается. Дыхание становится поверхностным.

    При частоте дыхания 30 вдохов / мин., Емкость легких используется только на 2/3, а при 60 вдохов/мин. всего лишь на 1/4. Количество кислорода, поглощаемого человеком из воздуха при дыхании в единицу времени, называется дозой потребления кислорода. Доза потребления кислорода человеком, величина не постоянная и зависит от частоты дыхания и легочной вентиляции.

    При увеличении физической нагрузки на организм человека, увеличивается частота дыхания и легочная вентиляция. Соответственно, растет доза потребления кислорода и увеличивается концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Интересным свойством организма является то, что при вдыхании воздуха через нос в организм попадает на 25% больше кислорода, чем при вдыхании через рот.

    Важно: материалы для составления Плана конспекта для занятий сотрудников МЧС, в краткой форме, по кнопке Скачать.

    Строение дыхательной системы человека: анатомия кратко

    Эволюция дыхательной системы

    Всё живое на Земле существует за сёт солнечного тепла и энергии, достигающей поверхности нашей планеты. Все животные и человек приспособились добывать энергию из синтезированных растениями органических веществ. Чтобы использовать энергию Солнца, заключённую в молекулах органических веществ, её необходимо высвободить, окислив эти вещества. Чаще всего в качестве окислителя используют кислород воздуха, благо он составляет почти четверть объёма окружающей атмосферы.

    Одноклеточные простейшие животные, кишечнополостные, свободноживущие плоские и круглые черви дышат всей поверхностью тела. Специальные органы дыхания— перистые жабры появляются у морских кольчатых червей и у водных членистоногих. Органами дыхания членистоногих являются трахеи, жабры, листовидные лёгкие расположенные в углублениях покрова тела. Система органов дыхания ланцетника представлена жаберными щелями, пронизывающими стенку переднего отдела кишечника — глотку.

    У рыб под жаберными крышками располагаются жабры, обильно пронизанными мельчайшими кровеносными сосудами. У наземных позвоночных органами дыхания являются лёгкие. Эволюция дыхания у позвоночных шла по пути увеличения площади легочных перегородок, участвующих в газообмене, совершенствования транспортных систем доставки кислорода к клеткам, расположенным внутри организма, и развития систем, обеспечивающих вентиляцию органов дыхания.

    Строение и функции органов дыхания

    Необходимым условием жизнедеятельности организма является постоянный газообмен между организмом и окружающей средой. Органы, по которым циркулируют вдыхаемый и выдыхаемый воздух, объединяются в дыхательный аппарат. Систему органов дыхания образуют носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и лёгкие. Большинство из них представляют собой воздухоносные пути и служат для проведения воздуха в лёгкие.

    В лёгких и происходят процессы газообмена. При дыхании организм получает из воздуха кислород, который разносится кровью по всему телу. Кислород участвует в сложных окислительных процессах органических веществ, при котором освобождается необходимая организму энергия. Конечные продукты распада — углекислота и частично вода — выводятся из организма в окружающую среду через органы дыхания.

    Название отдела Особенности строения Функции
    Воздухоносные пути
    Полость носа и носоглотка Извилистые носовые ходы. Слизистая снабжена капиллярами, покрыта мерцательным эпителием и имеет много слизистых железок. Есть обонятельные рецепторы. В полости носа открываются воздухоносные пазухи костей.
    • Согревание или охлаждение вдыхаемого воздуха.
    • Задерживание и удаление пыли.
    • Уничтожение бактерий.
    • Обоняние.
    • Рефлекторное чихание.
    • Проведение воздуха в гортань.
    Гортань Непарные и парные хрящи. Между щитовидным и черпаловидными хрящами натянуты голосовые связки, образующие голосовую щель. Надгортанник прикреплён к щитовидному хрящу. Полость гортани выстлана слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием.
    • Согревание или охлаждение вдыхаемого воздуха.
    • Надгортанник при глотании закрывает вход в гортань.
    • Участие в образовании звуков и речи, кашле при раздражении рецепторов от попадания пыли.
    • Проведение воздуха в трахею.
    Трахея и бронхи Трубка 10–13 см с хрящевыми полукольцами. Задняя стенка эластичная, граничит с пищеводом. В нижней части трахея разветвляется на два главных бронха. Изнутри трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой. Обеспечивает свободное поступление воздуха в альвеолы лёгких.
    Зона газообмена
    Лёгкие Парный орган — правое и левое. Мелкие бронхи, бронхиолы, легочные пузырьки (альвеолы). Стенки альвеол образованы однослойным эпителием и оплетены густой сетью капилляров. Газообмен через альвеолярно-капилярную мембрану.
    Плевра Снаружи каждое лёгкое покрыто двумя листками соединительнотканной оболочки: легочная плевра прилегает к лёгким, пристеночная — к грудной полости. Между двумя листками плевры — полость (щель), заполненная плевральная жидкостью.
    • За счёт отрицательного давления в полости осуществляется растягивание лёгких при вдохе.
    • Плевральная жидкость уменьшает трение при движении лёгких.

    Функции дыхательной системы

    • Обеспечение клеток организма кислородом О2.
    • Удаление из организма углекислого газа СО2, а также некоторых конечных продуктов обмена веществ (паров воды, аммиака, сероводорода).

    Носовая полость

    Воздухоносные пути начинаются с носовой полости, которая через ноздри соединяется с окружающей средой. От ноздрей воздух проходит по носовым ходам, выстланным слизистым, реснитчатым и чувствительным эпителием. Наружный нос состоит из костных и хрящевых образований и имеет форму неправильной пирамиды, которая изменяется в зависимости от особенностей строения человека.

    В состав костного скелета наружного носа входят носовые косточки и носовая часть лобной кости. Хрящевой скелет является продолжением костного скелета и состоит из гиалиновых хрящей различной формы. Полость носа имеет нижнюю, верхнюю и две боковые стенки. Нижняя стенка образована твёрдым нёбом, верхняя— решётчатой пластинкой решётчатой кости, боковая — верхней челюстью, слёзной костью, глазничной пластинкой решётчатой кости, нёбной костью и клиновидной костью. Носовой перегородкой полость носа разделена на правую и левую части. Перегородка носа образована сошником, перпендикулярной пластинкой решётчатой кости и спереди дополняется четырёхугольным хрящом носовой перегородки.

    На боковых стенках полости носа располагаются носовые раковины — по три с каждой стороны, что увеличивает внутреннюю поверхность носа, с которой соприкасается вдыхаемый воздух.

    Носовая полость образована двумя узкими и извилистыми носовыми ходами. Здесь воздух согревается, увлажняется и освобождается от частичек пыли и микробов. Оболочка, выстилающая носовые ходы, состоит из клеток, которые выделяют слизь, и клеток реснитчатого эпителия. Движением ресничек слизь вместе с пылью и микробами направляется из носовых ходов наружу.

    Внутренняя поверхность носовых ходов богато снабжена кровеносными сосудами. Вдыхаемый воздух, попадает в полость носа, обогревается, увлажняется, очищается от пыли и частично обезвреживается. Из носовой полости он попадает в носоглотку. Затем воздух из носовой полости попадает в глотку, а из неё — в гортань.

    Гортань

    Гортань — один из отделов воздухоносных путей. Сюда из носовых ходов через глотку поступает воздух. В стенке гортани есть несколько хрящей: щитовидный, черпаловидный и др. В момент глотания пищи мышцы шеи поднимают гортань, а надгортанный хрящ опускается и закрывается гортань. Поэтому пища поступает только в пищевод и не попадает в трахею.

    В узкой части гортани расположены голосовые связки, посредине между ними находится голосовая щель. При прохождении воздуха голосовые связки вибрируют, производя звук. Образование звука происходит на выдохе при управляемом человеком движении воздуха. В формировании речи участвуют: носовая полость, губы, язык, мягкое нёбо, мимические мышцы.

    Трахея

    Гортань переходит в трахею (дыхательное горло), которая имеет форму трубки длиной около 12см, в стенках которого есть хрящевые полукольца, не позволяющие ей спадать. Задняя стенка её образована соединительнотканной перепонкой. Полость трахеи, как и полость других воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием, препятствующим проникновению в лёгкие пыли и других инородных тел. Трахея занимает серединное положение, сзади она прилежит к пищеводу, а по бокам от неё располагаются сосудисто-нервыне пучки.

    Спереди шейный отдел трахеи прикрывают мышцы, а вверху она охватывается ещё щитовидной железой. Грудной отдел трахеи прикрыт спереди рукояткой грудины, остатками вилочковой железы и сосудами. Изнутри трахея покрыта слизистой оболочкой, содержащей большое количество лимфоидной ткани и слизистых желёз. При дыхании мелкие частички пыли прилипают к увлажнённой слизистой оболочке трахеи, а реснички мерцательного эпителия продвигают их обратно к выходу из дыхательных путей.

    Нижний конец трахеи делится на два бронха, которые затем многократно ветвятся, входят в правое и левое лёгкие, образуя в лёгких «бронхиальное дерево».

    Бронхи

    В грудной полости трахея делится на два бронха — левый и правый. Каждый бронх входит в лёгкое и там делится на бронхи меньшего диаметра, которые разветвляются на мельчайшие воздухоносные трубочки — бронхиолы. Бронхиолы в результате дальнейшего ветвления переходят в расширения — альвеолярные ходы, на стенках которых находятся микроскопические выпячивания, называемые легочными пузырьками, или альвеолами.

    Стенки альвеол построены из особого тонкого однослойного эпителия и густо оплетены капиллярами. Общая толщина стенки альвеолы и стенки капилляра составляет 0,004 мм. Через эту тончайшую стенку происходит газообмен: в кровь из альвеолы поступает кислород, а обратно — углекислый газ. В лёгких насчитывается несколько сотен миллионов альвеол. Общая поверхность их у взрослого человека составляет 60–150 м2. благодаря этому в кровь поступает достаточное количество кислорода (до 500 литров в сутки).

    Лёгкие

    Лёгкие занимают почти всю полость грудной полости и представляют собой упругие губчатые органы. В центральной части лёгкого располагаются ворота, куда входят бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены. Правое лёгкое делится бороздами на три доли, левое на две. Снаружи лёгкие покрыты тонкой соединительнотканной плёнкой— легочной плеврой, которая переходит на внутреннею поверхность стенки грудной полости и образует пристенную плевру. Между этими двумя плёнками находится плевральная щель, заполненная жидкостью, уменьшающей трение при дыхании.

    На лёгком различают три поверхности: наружную, или рёберную, медиальную, обращённую в сторону другого лёгкого, и нижнюю, или диафрагмальную. Кроме того, в каждом лёгком различают два края: передний и нижний, отделяющие диафрагмальную и медиальную поверхности от рёберной. Сзади рёберная поверхность без резкой границы переходит в медиальную. Передний край левого лёгкого имеет сердечную вырезку. На медиальной поверхности лёгкого располагаются его ворота. В ворота каждого лёгкого входит главный бронх, легочная артерия, которая несёт в лёгкое венозную кровь, и нервы, иннервирующие лёгкое. Из ворот каждого лёгкого выходят две легочные вены, которые несут к сердцу артериальную кровь, и лимфатические сосуды.

    Лёгкие имеют глубокие борозды, разделяющие их на доли — верхнюю, среднюю и нижнюю, а в левом две — верхнюю и нижнюю. Размеры лёгкого не одинаковы. Правое лёгкое несколько больше левого, при этом оно короче его и шире, что соответствует более высокому стоянию правого купола диафрагмы в связи с правосторонним расположением печени. Цвет нормальных лёгких в детском возрасте бледно-розовый, а у взрослых они приобретают тёмно-серую окраску с синеватым оттенком — следствие отложения в них попадающих с воздухом пылевых частиц. Ткань лёгкого мягкая, нежная и пористая.

    Газообмен лёгких

    В сложном процессе газообмена выделяют три основные фазы: внешнее дыхание, перенос газа кровью и внутреннее, или тканевое, дыхание. Внешнее дыхание объединяет все процессы, происходящие в лёгком. Оно осуществляется дыхательным аппаратом, к которому относятся грудная клетка с мышцами, приводящими её в движение, диафрагма и лёгкие с воздухоносными путями.

    Воздух, поступивший в лёгкие при вдохе, изменяет свой состав. Воздух в лёгких отдаёт часть кислорода и обогащается углекислым газом. Содержание углекислого газа в венозной крови выше, чем в воздухе, находящемся в альвеолах. Поэтому углекислый газ выходит из крови в альвеолы и содержание его меньше, чем в воздухе. Сначала кислород растворяется в плазме крови, далее связывается с гемоглобином, а в плазму поступают новые порции кислорода.

    Переход кислорода и углекислого газа из одной среды в другую проходит благодаря диффузии от большей концентрации к меньшей. Хотя диффузия протекает медленно, поверхность контакта крови с воздухом в лёгких настолько велика, что полностью обеспечивает нужный газообмен. Подсчитано, что полный газообмен между кровью и альвеолярным воздухом может происходить за время, которое втрое короче, чем время пребывания крови в капиллярах (т.е. в организме имеются значительные резервы обеспечения тканей кислородом).

    Венозная кровь, попав в лёгкие, отдаёт углекислый газ, обогащается кислородом и превращается в артериальную. В большом круге эта кровь расходится по капиллярам во все ткани и отдаёт кислород клеткам тела, которые постоянно потребляют его. Углекислого газа, выделяющегося клетками в результате их жизнедеятельности, здесь больше, чем в крови, и он диффундирует из тканей в кровь. Таким образом, артериальная кровь, пройдя через капилляры большого круга кровообращения, становится венозной и правой половиной сердца направляется в лёгкие, здесь опять насыщается кислородом и отдаёт углекислый газ.

    В организме дыхание осуществляется с помощью дополнительных механизмов. Жидкие среды, входящие в состав крови (её плазмы), обладают низкой растворимостью в них газов. Поэтому, для того чтобы человек мог существовать, ему нужно было бы иметь сердце мощнее в 25 раз, лёгкие — в 20 раз и за одну минуту перекачивать более 100 литров жидкости (а не пять литров крови). Природа нашла способ преодоления этой трудности, приспособив для переноса кислорода особое вещество — гемоглобин. Благодаря гемоглобину кровь способна связывать кислород в 70 раз, а углекислый газ — в 20 раз больше, чем жидкая часть крови — её плазма.

    Альвеола — тонкостенный пузырёк диаметром 0,2 мм, заполненный воздухом. Стенка альвеолы образована одним слоем плоских клеток эпителия, по наружной поверхности которых разветвляется сетка капилляров. Таким образом, газообмен происходит через очень тонкую перегородку, образованную двумя слоями клеток: стенки капилляра и стенки альвеолы.

    Обмен газов в тканях (тканевое дыхание)

    Обмен газов в тканях осуществляется в капиллярах по тому же принципу, что и в лёгких. Кислород из тканевых капилляров, где его концентрация высока, переходит в тканевую жидкость с более низкой концентрацией кислорода. Из тканевой жидкости он проникает в клетки и сразу же вступает в реакции окисления, поэтому в клетках практически нет свободного кислорода.

    Диоксид углерода по тем же законам поступает из клеток, через тканевую жидкость, в капилляры. Выделяющийся углекислый газ способствует диссоциации оксигемоглобина и сам вступает в соединение с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин, транспортируется в лёгкие и выделяется в атмосферу. В оттекающей от органов венозной крови углекислый газ находится как в связанном, так и в растворённом состоянии в виде угольной кислоты, которая в капиллярах лёгких легко распадается на воду и углекислый газ. Угольная кислота может также вступать в соединения с солями плазмы, образуя бикарбонаты.

    В лёгких, куда поступает венозная кровь, кислород снова насыщает кровь, а углекислый газ из зоны высокой концентрации (легочных капилляров) переходит в зону низкой концентрации (альвеол). Для нормального газообмена воздух в лёгких постоянно сменяться, что достигается ритмическими атаками вдоха и выдоха, за счёт движений межрёберных мышц и диафрагмы.

    Транспорт кислорода в организме

    Путь кислорода Функции
    Верхние дыхательные пути
    Носовая полость Увлажнение, согревание, обеззараживание воздуха, удаление частиц пыли
    Глотка Проведение согретого и очищенного воздуха в гортань
    Гортань Проведение воздуха из глотки в трахею. Защита дыхательных путей от попадания пищи надгортанным хрящом. Образование звуков путём колебания голосовых связок, движения языка, губ, челюсти
    Трахея Свободное продвижение воздуха
    Бронхи Свободное продвижение воздуха
    Лёгкие Органы дыхания. Дыхательные движения осуществляются под контролем центральной нервной системы и гуморального фактора, содержащегося в крови,— СО2
    Альвеолы Увеличивают площадь дыхательной поверхности, осуществляют газообмен между кровью и лёгкими
    Кровеносная система
    Капилляры лёгких Транспортируют венозную кровь из легочной артерии в лёгкие. По законам диффузии О2 поступает из мест большей концентрации (альвеолы) в места меньшей концентрации (капилляры), в то же время СО2 диффундирует в противоположном направлении.
    Легочная вена Транспортирует О2 от лёгких к сердцу. Кислород, попав в кровь, сначала растворяется в плазме, затем соединяется с гемоглобином, и кровь становится артериальной
    Сердце Проталкивает артериальную кровь по большому кругу кровообращения
    Артерии Обогащают кислородом все органы и ткани. Легочные артерии несут венозную кровь к лёгким
    Капилляры тела Осуществляют газообмен между кровью и тканевой жидкостью. О2 переходит в тканевую жидкость, а СО2 диффундирует в кровь. Кровь становится венозной
    Клетка
    Митохондрии Клеточное дыхание — усвоение О2 воздуха. Органические вещества благодаря О2 и дыхательным ферментам окисляются (диссимиляция) конечные продукты — Н2О, СО2 и энергия которая идёт на синтез АТФ. Н2О и СО2 выделяются в тканевую жидкость, из которой диффундируют в кровь.

    Значение дыхания.

    Дыхание — это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание), и окислительных процессов в клетках, в результате которых выделяется энергия (внутреннее дыхание). Обмен газов между кровью и атмосферным воздухом (газообмен) — осуществляется органами дыхания.

    Источником энергии в организме служат пищевые вещества. Основным процессом, освобождающим энергию этих веществ, является процесс окисления. Он сопровождается связыванием кислорода и образованием углекислого газа. Учитывая, что в организме человека нет запасов кислорода, непрерывное поступление его жизненно необходимо. Прекращение доступа кислорода в клетки организма ведёт к их гибели. С другой стороны, образованный в процессе окисления веществ углекислый газ должен быть удалён из организма, так как накопление значительного количества его опасно для жизни. Поглощение кислорода из воздуха и выделение углекислого газа осуществляется через систему органов дыхания.

    Биологическое значение дыхания заключается в:

    • обеспечении организма кислородом;
    • удалении углекислого газа из организма;
    • окислении органических соединений БЖУ с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности;
    • удалении конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиака, сероводорода и т.д.).

    Механизм вдоха и выдоха. Регуляция дыхания

    Показатели внешнего дыхания — частота, ритм, глубина, легочные объёмы. Критерии оценки деятельности дыхательной системы

    Акт дыхания состоит из ритмично повторяющихся вдоха и выдоха.

    Вдох осуществляется следующим образом. Под влиянием нервных импульсов сокращаются мышцы, участвующие в акте вдоха: диафрагма, наружные межрёберные мышцы и др. Диафрагма при своём сокращении опускается (уплощается), что ведёт к увеличению вертикального размера грудной полости.

    При сокращении наружных межрёберных и некоторых других мышц поднимаются рёбра, при этом увеличиваются переднезадний и поперечный размеры грудной полости. Таким образом, в результате сокращения мышц увеличивается объём грудной клетки. Вследствие того, что в полости плевры воздух отсутствует и давление в ней отрицательное, одновременно с увеличением объёма грудной клетки расширяются и лёгкие.

    При расширении лёгких давление воздуха внутри них понижается (оно становится ниже атмосферного) и атмосферный воздух устремляется по дыхательным путям в лёгкие. Следовательно, при вдохе последовательно происходит: сокращение мышц — увеличение объёма грудной клетки — расширение лёгких и уменьшение давления внутри лёгких — поступление воздуха по воздухоносным путям в лёгкие.

    Выдох происходит вслед за вдохом. Мышцы, участвующие в акте вдоха, расслабляются (диафрагма при этом поднимается), рёбра в результате сокращения внутренних межрёберных и других мышц и вследствие своей тяжести опускаются.

    Объём грудной клетки уменьшается, лёгкие сжимаются, давление в них повышается (становится выше атмосферного), и воздух по воздухоносным путям устремляется наружу.

    Механизм регуляции дыхания очень сложный. В схематическом изложении он сводится к следующему. В продолговатом мозгу имеется скопление нервных клеток, регулирующих дыхание, — дыхательный центр. В дыхательном центре различают два отдела: отдел вдоха и отдел выдоха.

    Функция обоих отделов взаимосвязана: при возбуждении отдела вдоха происходит торможение отдела выдоха и, наоборот, возбуждение отдела выдоха сопровождается торможением отдела вдоха. Помимо дыхательного центра, заложенного в продолговатом мозгу, в регуляции дыхания участвуют специальные скопления нервных клеток в мосту и в промежуточном мозгу. Своё влияние на дыхательные мышцы, от которых зависит изменение объёма грудной клетки при вдохе и выдохе, дыхательный центр оказывает не прямо, а через спинной мозг.

    В спинном мозгу находятся группы клеток, отростки которых (нервные волокна) идут в составе спинномозговых нервов к дыхательным мышцам. При возбуждении дыхательного центра (отдела вдоха) нервные импульсы передаются в спинной мозг, а оттуда по нервам к дыхательным мышцам, вызывая их сокращение; в результате происходит расширение грудной клетки и вдох. Прекращение передачи импульсов из дыхательного центра (при торможении отдела вдоха) в спинной мозг, а от него к дыхательным мышцам сопровождается расслаблением этих мышц; в результате грудная клетка спадается и наступает выдох.

    В дыхательном центре происходит попеременно смена состояния возбуждения и торможения (отдела вдоха и отдела выдоха), что обусловливает ритмичные чередования вдоха и выдоха. Изменение состояния дыхательного центра зависит от нервных и гуморальных влияний. При этом важная роль принадлежит рецепторам лёгких и углекислоте, находящейся в крови. Во время вдоха лёгкие растягиваются и благодаря этому раздражаются окончания блуждающего нерва, заложенные в ткани легкого. Нервные импульсы, возникшие в рецепторах, передаются по блуждающему нерву в дыхательный центр, вызывая возбуждение отдела выдоха и одновременно торможение отдела вдоха.

    В результате передача импульсов из дыхательного центра в спинной мозг прекращается и происходит выдох. При выдохе ткань лёгкого спадается, рецепторы лёгкого не раздражаются, нервные импульсы из рецепторов в дыхательный центр не поступают. В результате отдел выдоха приходит в состояние торможения, одновременно отдел вдоха возбуждается и наступает вдох. Затем снова всё повторяется.

    Таким образом осуществляется автоматическая саморегуляция дыхания: вдох вызывает выдох, а выдох обусловливает вдох.

    Углекислота является специфическим возбудителем дыхания.

    При накоплении углекислоты в крови до определённой концентрации раздражаются специальные рецепторы стенок кровеносных сосудов. Возникшие в рецепторах импульсы передаются по нервным волокнам в дыхательный центр (отдел вдоха) и вызывают его возбуждение, что сопровождается углублением и учащением дыхания.

    Помимо этого, углекислота оказывает и прямое воздействие на дыхательный центр: повышение концентрации углекислоты в крови, омывающей дыхательный центр, вызывает его возбуждение. Уменьшение концентрации углекислоты в крови сопровождается, наоборот, снижением возбудимости дыхательного центра (отдела вдоха).

    Если в результате интенсивной мышечной работы или по другим причинам в крови скапливается избыточное количество углекислого газа, то вследствие возбуждения дыхательного центра дыхание становится учащённым — возникает одышка.

    В результате этого углекислый газ быстро выводится из организма и содержание его в крови становится нормальным. Нормальной становится и частота дыхания. Скопление углекислого газа автоматически вызывает быстрое его выведение и тем самым снижение возбудимости дыхательного центра (отдела вдоха).

    Наряду с избытком углекислого газа возбуждение дыхательного центра вызывают и недостаток кислорода, а также нeкоторые другие вещества, поступившие в кровь, в частности специальные лекарственные вещества.

    Следует отметить, что рефлекторное влияние на дыхательный центр оказывает не только раздражение рецепторов стенок кровеносных сосудов и рецепторов самих лёгких, но и другие воздействия (например, раздражение слизистой оболочки носа нашатырным спиртом, раздражение кожи холодной водой и др.).

    Дыхание подчинено коре головного мозга, доказательством чего является то, что человек может произвольно задерживать дыхание (правда, на очень короткое время) или изменять его глубину и частоту.

    Свидетельством корковой регуляции дыхания является и учащение дыхания при эмоциональных состояниях.

    С дыханием связаны защитные акты: кашель и чиханье. Осуществляются они рефлекторно, причём центры этих рефлексов находятся в продолговатом мозгу.

    Кашель возникает в ответ на раздражение слизистой оболочки гортани, глотки или бронхов (при попадании туда частиц пыли, пищи и др.). При кашле после глубокого вдоха воздух с силой выталкивается из дыхательных путей и приводит при этом в движение голосовые связки (возникает характерный звук). Вместе с воздухом удаляется то, что раздражало дыхательные пути.

    Чиханье происходит в ответ на раздражение слизистой оболочки носа по тому же принципу, что и кашель.

    Кашель и чиханье являются защитными дыхательными рефлексами.

    Критерии оценки деятельности дыхательной системы

    Определяют три типа дыхания: грудной, брюшной (диафрагмальный) и смешанный. При грудном типе дыхания на вдохе заметно поднимаются ключицы и происходит движение рёбер. При этом типе дыхания объём лёгких возрастает главным образом за счёт движения верхних и нижних рёбер.

    При брюшном типе дыхания увеличение объёма лёгких происходит в основном за счёт движения диафрагмы — на вдохе она опускается вниз, несколько смещая органы брюшной полости. Поэтому стенка живота на вдохе при брюшном типе дыхания слегка выпячивается. У спортсменов, как правило, смешанный тип дыхания, где участвуют оба механизма увеличения объема грудной клетки.

    Перкуссия (поколачивание) позволяет определить изменение (если оно есть) плотности лёгких. Изменения в лёгких являются обычно следствием некоторых заболеваний (воспаление лёгких, туберкулёз и др.).

    Аускультация (выслушивание) определяет состояние воздухоносных путей (бронхов, альвеол). При различных заболеваниях органов дыхания прослушиваются весьма характерные звуки — различные хрипы, усиление или ослабление дыхательного шума и т.д.

    Исследование внешнего дыхания проводят по показателям, характеризующим вентиляцию, газообмен, содержание и парциальное давление кислорода и углекислого газа в артериальной крови и по другим параметрам.

    Для исследования функции внешнего дыхания пользуются спирометрами, спирографами и специальными аппаратами открытого и закрытого типа.

    Параметры дыхательной системы

    Остаточный воздух (ОВ) — объём воздуха, оставшийся в невозвратившихся в исходное положение лёгких.

    Частота дыхания (ЧД) — количество дыханий в 1 мин. Определение ЧД производят по спирограмме или по движению грудной клетки.

    Средняя частота дыхания у здорового человека — 16-18 в минуту, у спортсменов — 8-12. В условиях максимальной нагрузки ЧД возрастает до 40-60 в 1 мин.

    Глубина дыхания (ДО) — объём воздуха спокойного вдоха или выдоха при одном дыхательном цикле. Глубина дыхания зависит от роста, веса, пола и функционального состояния спортсмена. У здоровых лиц ДО составляет 300-800 мл.

    Минутный объём дыхания (МОД) характеризует функцию внешнего дыхания.

    В спокойном состоянии воздух в трахее, бронхах, бронхиолах и в неперфузируемых альвеолах в газообмене не участвуют, так как не приходит в соприкосновение с активным легочным кровотоком — это так называемое «мёртвое» пространство. Часть дыхательного объёма, которая участвует в газообмене с легочной кровью, называется альвеолярным объёмом.

    С физиологической точки зрения альвеолярная вентиляция — наиболее существенная часть наружного дыхания, так как она является тем объёмом вдыхаемого за 1 мин воздуха, который обменивается газами с кровью легочных капилляров.

    МОД измеряется произведением ЧД на ДО. У здоровых лиц ЧД — 16-18 в минуту, а ДО колеблется в пределах 350-750 мл, у спортсменов ЧД — 8-12 мл, а ДО — 900-1300 мл. Увеличение МОД (гипервентиляция) наблюдается вследствие возбуждения дыхательного центра, затруднения диффузии кислорода и др.

    В покое МОД составляет 5-6 л, при напряженной физической нагрузке может возрастать в 20-25 раз и достигать 120-150 л в 1 мин и более. Увеличение МОД находится в прямой зависимости от мощности выполняемой работы, но только до определённого момента, после которого рост нагрузки уже не сопровождается увеличением МОД.

    Даже при самой тяжёлой нагрузке МОД никогда не превышает 70-80% уровня максимальной вентиляции. Расчёт должной величины МОД основан на том, что у здоровых лиц из каждого литра провентилированного воздуха поглощается примерно 40 мл кислорода (это так называемый коэффициент использования кислорода).

    Вентиляционным эквивалентом (ВЭ) называются соотношение между МОД и величиной потребления кислорода. В состоянии покоя 1 л кислорода в лёгких поглощается из 20-25 л воздуха.

    При тяжёлой физической нагрузке вентиляционный эквивалент увеличивается и достигает 30-35 л. Под влиянием тренировки на выносливость вентиляционный эквивалент при стандартной нагрузке уменьшается. Это свидетельствует о более экономном дыхании у тренированных лиц.

    Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) состоит из дыхательного объёма лёгких, резервного объёма вдоха и резервного объема.

    Дыхательная система человека

    Дыхательная система человека состоит из сложного набора органов и тканей, которые захватывают кислород из окружающей среды и переносят кислород в легкие. Органы и ткани, составляющие дыхательную систему человека, включают нос, глотку, трахею и легкие.

    Нос

    Дыхательная система человека начинается с носа, где воздух кондиционируется за счет тепла и увлажнения. Костные перегородки разделяют носовую полость на камеры, по которым воздух кружится токами.Волосы и похожие на волосы реснички задерживают частицы пыли и очищают воздух.

    Глотка

    Носовые камеры открываются в полость в задней части рта, называемую глоткой (горло). Две трубы, называемые евстахиевы трубы , , выходят из глотки в среднее ухо, чтобы уравновесить там давление воздуха. Глотка также содержит миндалины и аденоидов, — карманы лимфатической ткани, используемые для улавливания и фильтрации микроорганизмов.

    Трахея

    Пройдя через глотку, воздух попадает в дыхательное горло, или трахею. Трахея имеет каркас из гладких мышц с примерно 16-20 открытыми хрящевыми кольцами в форме буквы C. Эти кольца придают жесткость трахее и гарантируют, что она остается открытой.

    Отверстие трахеи представляет собой щелевидную структуру, называемую голосовой щелью . Тонкий лоскут ткани, называемый надгортанник, загибается над отверстием во время глотания и предотвращает попадание пищи в трахею. В верхнем конце трахеи несколько складок хряща образуют гортань , или голосовой ящик.В гортани лоскутные пары тканей, называемые голосовыми связками , вибрируют, когда человек выдыхает, и издают звуки.

    На нижнем конце трахея разветвляется на два больших бронха (единичный, бронх ). У этих трубок также есть гладкие мышцы и хрящевые кольца. Бронхи разветвляются на более мелкие бронхиолы, из которых образуют бронхиальное «дерево». Бронхиолы оканчиваются альвеолами.

    Легкие

    Человеческие Легкие состоят приблизительно из 300 миллионов альвеол.Эритроциты проходят через капилляры одним файлом, а кислород из каждой альвеолы ​​попадает в красные кровяные тельца и связывается с гемоглобином. Кроме того, углекислый газ, содержащийся в плазме и эритроцитах, покидает капилляры и попадает в альвеолы ​​при вдохе. Большая часть углекислого газа достигает альвеол в виде ионов бикарбоната, и около 25 процентов его свободно связывается с гемоглобином.

    Когда человек вдыхает, мышцы ребер и диафрагма сокращаются, увеличивая объем грудной полости.Это увеличение приводит к снижению давления воздуха в грудной полости, и воздух устремляется в альвеолы, заставляя их расширяться и заполняться. Благодаря этому легкие пассивно получают воздух из окружающей среды. Во время выдоха расслабляются реберные мышцы и диафрагма, уменьшается объем грудной клетки и увеличивается внутреннее давление воздуха. Сжатый воздух заставляет альвеолы ​​закрыться, и воздух выходит наружу.

    Нервная активность, контролирующая дыхание, возникает из-за импульсов, переносимых нервными волокнами, проходящими в грудную полость и заканчивающимися у реберных мышц и диафрагмы.Эти импульсы регулируются количеством углекислого газа в крови: высокая концентрация углекислого газа приводит к увеличению количества нервных импульсов и учащению дыхания.

    Респираторная система — обзор

    Сосредоточивая внимание на истории болезни дыхательной системы, мы используем тот же подход, что и для общей истории болезни (Глава 6). Далее задаются вопросы о симптомах, о которых сообщил владелец. Затем задаются более подробные вопросы о других симптомах, связанных с дыхательной системой, таких как выделения из носа, чихание, дополнительные звуки, кашель, мокрота, рвота или рвота, а также затрудненное дыхание.После этого задаются дополнительные конкретные вопросы о ситуации, в которой живет пациент, и любых предыдущих заболеваниях пациента или его родственников. Мы рассмотрим эти аспекты истории следующим образом.

    9.1.1 Симптомы

    Выделения из носа часто связаны с одним или несколькими другими признаками, указанными выше. Владельца спрашивают, исходят ли выделения из носа из одной или обеих ноздрей и являются ли они непрерывными или возникают только в определенное время (например, в основном утром, когда собака просыпается, или в основном, когда собака выходит на улицу), или возникают только тогда, когда собака чихает.Вопросы по описанию экссудата следует задавать обычным языком, например водянистость, слизь, гной или кровь.

    Стридор — это дыхательный звук, который можно услышать на некотором расстоянии от животного и который постоянно повторяется; он имеет довольно постоянную амплитуду и частоту. Сужение (стеноз) верхних дыхательных путей может привести к такому ускорению воздушного потока, что будет превышено значение Рейнольдса (§ 4.1.4) и возникнет сильная турбулентность. Стридор назван в честь местоположения препятствия, такого как носовой стридор, глоточный стридор или гортанный стридор.Местоположение препятствия также определяет звук. Например, фырканье характерно для носового стридора, храп — для глоточного стридора, а мягкий «пильный» звук типичен для гортанного стридора. У некоторых пород собак селективное разведение по брахицефальным характеристикам привело к появлению различных типов стридоров. Звук при сжатии трахеи — это звук выдоха, в то время как упомянутые выше звуки могут быть вдохом или одновременно вдохом и выдохом, в зависимости от степени обструкции.Стридор в носу или носоглотке исчезает, как только животное начинает дышать ртом. При очень сильной заложенности носа животное делает это спонтанно, но часто продолжает чередоваться с попытками дышать через нос. При стенозе легкой степени стридор слышен только во время и вскоре после тренировки.

    Чихание — один из двух рефлексов, защищающих дыхательную систему от травм. Стимуляция субэпителиальных рецепторов в носу запускает рефлекс чихания. 1 Стимулы включают воспаление или продукты воспаления, инородные тела и опухоли. Помимо чихания, которое все узнают, у собаки есть еще один звук, который называется «обратное чихание». Это происходит в результате раздражения слизистой оболочки носоглотки, что приводит к спазму мышц глотки, что препятствует прохождению воздуха к гортани. Собака (в основном это бывает у собак) издает инспираторный храпящий звук и в то же время проявляет все признаки сильной одышки.Спазм глотки может быть прерван рефлекторным глотанием, которое может быть вызвано массированием горла или закрытием ноздрей до тех пор, пока собака не проглотит. Обратное чихание происходит без предупреждения у здоровых животных, и эпизоды могут длиться от секунд до минут. Если есть раздражение или воспаление слизистой оболочки носа и носоглотки, частота может увеличиваться до нескольких раз в день.

    Кашель — второй важный рефлекс, с помощью которого дыхательная система защищает себя от травм.Рефлекс может возникать при стимуляции дыхательных путей от гортани до более крупных бронхов. 2 После глубокого вдоха внутригрудное давление увеличивается (иногда до 20 кПа!) За счет закрытия голосовой щели и сокращения грудных и брюшных мышц. Затем следует резкая декомпрессия с открытием голосовой щели и вытеснением дыхательного газа вместе с любой мокротой, которая может присутствовать. 3 Частота, тяжесть и характер раздражителя определяется (1) природой причинного поражения, (2) наличием мокроты и (3) любыми осложняющими факторами, такими как боль или снижение вентиляции.В зависимости от места стимуляции можно выделить следующие типы кашля:

    1

    Кашель, вызываемый стимуляцией гортани , обычно возникает эпизодически, часто бывает тяжелым и иногда сопровождается рвотой. или рвота, склонность к рвоте, а иногда и отхаркивание небольшого количества слизи или слюны.

    2

    Кашель, вызванный процессом в трахее , представляет собой громкий взрывной кашель, который часто имеет характеристики лая.

    3

    Стимуляция бронхов может вызвать различные виды кашля. В острой фазе эту картину нелегко отличить от кашля из-за трахеита. Когда выделяется много слизи и гноя, кашель носит влажный и грубый характер.

    Трахеальный кашель — и тем более бронхиальный кашель — в острой фазе, прежде всего, сухой и непродуктивный, а в хронической фазе связан с отхаркиванием мокроты.При сборе анамнеза делается попытка описать кашель с точки зрения частоты, продолжительности, силы, болезненности, выделения мокроты, вероятной локализации раздражителей кашля и времени возникновения (возбуждение, время суток , изменение окружающей среды).

    Мокрота — это вещество в дыхательных путях, которое переносится при кашле. У собак и кошек мы редко хорошо осведомлены об их характере (серозный = водянистый, слизистый, гнойный = гной, слизисто-гнойный = слизь и гной) или количестве, потому что прокашлявшийся материал обычно проглатывается немедленно.В подавляющем большинстве случаев только на основании характера кашля (продуктивного или непродуктивного) можно составить впечатление о наличии или отсутствии мокроты. Мокрота откашливается только тогда, когда сам кашель настолько стимулирует глотку, что животное начинает давиться или рвать настолько сильно, что глотания не происходит. Владелец может описать характер мокроты с помощью вопросов о ее цвете, вязкости и запахе. Необходимо учитывать частое смешивание со слюной и возможное добавление материала из пищеварительного тракта.При остром отеке легких может наблюдаться не только кашель серозной мокроты, но и серозные выделения через носовые отверстия с образованием пузырьков воздуха в ноздрях. Выделения могут иметь розовато-красный цвет из-за наличия крови. Повреждение кровеносных сосудов может привести к выделению кроваво-красной мокроты.

    Одышка (затрудненное или затрудненное дыхание) характеризуется принудительными дыхательными движениями, при которых активируются вспомогательные дыхательные мышцы.При сборе анамнеза сначала необходимо определить, является ли одышка острой и повторяющейся или хронической и постоянной. В случае острой одышки, безусловно, необходимо также спросить, при каких условиях это затрудненное дыхание возобновляется, и есть ли какие-либо сопутствующие признаки (например, стридор). Владельцам не всегда легко отличить одышку (термическое или нервное полипноэ) от одышки. Здесь могут помочь вопросы о глубине дыхания. Хроническая одышка иногда отчетливо распознается владельцем и исследователем, когда животное находится в состоянии покоя.В других случаях симптомы возникают только во время физических упражнений (одышка при физической нагрузке). В последнем случае нужно знать, что владельцы не всегда видят разницу между быстрым развитием утомляемости во время упражнений и потерей интереса к ним. Последнее — это апатия, при которой не должно быть сердечно-легочной проблемы. Также возможно, что животное не хочет продолжать упражнения из-за трудностей с передвижением. Задавая вопросы о характере дыхания после очевидного респираторного затруднения, о развитии вспомогательных дыхательных движений и о том, как животное шло, нам обычно удается на основе анамнеза дифференцировать эти формы того, что владелец иногда вызывает снижение выносливости.

    Легкие и дыхательная система (для родителей)

    Что такое легкие и дыхательная система?

    Легкие и дыхательная система позволяют нам дышать. Они приносят кислород в наши тела (так называемый вдох или вдох) и выводят углекислый газ наружу (так называемый выдох или выдох).

    Этот обмен кислорода и углекислого газа называется дыханием.

    Какие части дыхательной системы?

    Дыхательная система включает нос, рот, горло, голосовой ящик, дыхательное горло и легкие.

    Воздух попадает в дыхательную систему через нос или рот. Если он попадает в ноздри (также называемые ноздрями), воздух нагревается и увлажняется. Крошечные волоски, называемые ресничками (SIL-ee-uh), защищают носовые проходы и другие части дыхательных путей, отфильтровывая пыль и другие частицы, попадающие в нос через вдыхаемый воздух.

    Два отверстия дыхательных путей (носовая полость и рот) встречаются в глотке (чернила FAR) или в горле, в задней части носа и рта.Глотка является частью пищеварительной системы, а также дыхательной системы, потому что она несет как пищу, так и воздух.

    В нижней части глотки этот путь делится на два: один для пищи — пищевод (ih-SAH-fuh-gus), который ведет к желудку, а другой — для воздуха. Надгортанник (eh-pih-GLAH-tus), небольшой лоскут ткани, закрывает проход только для воздуха, когда мы глотаем, предотвращая попадание пищи и жидкости в легкие.

    Гортань, или голосовой ящик, представляет собой верхнюю часть трубы, предназначенной только для воздуха.Эта короткая трубка содержит пару голосовых связок, которые издают звуки.

    Трахея или дыхательное горло является продолжением дыхательных путей ниже гортани. Стенки трахеи (TRAY-kee-uh) укреплены жесткими кольцами

    мм.
    хрящ, чтобы держать его открытым. Трахея также выстлана ресничками, которые удаляют жидкости и инородные частицы из дыхательных путей, чтобы они не попадали в легкие.

    На нижнем конце трахея делится на левую и правую воздушные трубки, называемые бронхами (BRAHN-kye), которые соединяются с легкими.В легких бронхи разветвляются на более мелкие бронхи и еще более мелкие трубки, называемые бронхиолами (BRAHN-kee-olz). Бронхиолы заканчиваются в крошечных воздушных мешочках, называемых альвеолами, где на самом деле происходит обмен кислорода и углекислого газа. У каждого человека в легких сотни миллионов альвеол. Эта сеть альвеол, бронхиол и бронхов известна как бронхиальное дерево.

    Легкие также содержат эластичные ткани, которые позволяют им раздуваться и сдуваться, не теряя формы, и покрыты тонкой оболочкой, называемой плеврой (PLUR-uh).

    Грудная полость или грудная клетка (THOR-aks) — это воздухонепроницаемая коробка, в которой находятся бронхиальное дерево, легкие, сердце и другие структуры. Верхняя и боковые части грудной клетки образованы ребрами и прикрепленными к ней мышцами, а нижняя — большой мышцей, называемой диафрагмой (DYE-uh-fram). Стенки грудной клетки образуют защитную клетку вокруг легких и другого содержимого грудной полости.

    Как работают легкие и дыхательная система?

    Клеткам нашего тела нужен кислород, чтобы оставаться в живых.Углекислый газ вырабатывается в нашем организме, поскольку клетки выполняют свою работу.

    Легкие и дыхательная система позволяют кислороду из воздуха поступать в организм, а также позволяют организму избавляться от углекислого газа, содержащегося в выдыхаемом воздухе.

    Когда вы вдыхаете, диафрагма движется вниз к животу, а мышцы ребер тянут ребра вверх и наружу. Это увеличивает грудную полость и втягивает воздух через нос или рот в легкие.

    На выдохе диафрагма движется вверх и мышцы грудной стенки расслабляются, в результате чего грудная полость сужается и выталкивает воздух из дыхательной системы через нос или рот.

    Каждые несколько секунд при каждом вдохе воздух наполняет большую часть миллионов альвеол. В процессе, называемом диффузией, кислород перемещается из альвеол в кровь через капилляры (крошечные кровеносные сосуды), выстилающие альвеолярные стенки. Попадая в кровоток,

    забирает кислород.
    гемоглобин в красных кровяных тельцах. Эта богатая кислородом кровь затем возвращается к сердцу, которое перекачивает ее по артериям к кислородно-голодным тканям по всему телу.

    В крошечных капиллярах тканей тела кислород освобождается от гемоглобина и перемещается в клетки.Углекислый газ, вырабатываемый клетками во время их работы, перемещается из клеток в капилляры, где большая часть его растворяется в плазме крови. Кровь, богатая углекислым газом, затем возвращается к сердцу по венам. Из сердца эта кровь перекачивается в легкие, где углекислый газ переходит в альвеолы ​​для выдоха.

    Структура, функции и заболевания легких

    Альвеолы ​​- важная часть дыхательной системы, функция которой заключается в обмене молекул кислорода и углекислого газа в кровоток и из него.Эти крошечные воздушные мешочки в форме воздушных шаров расположены на самом конце дыхательного дерева и собраны в группы по всем легким.

    Веривелл / JR Bee

    Структура

    Альвеолы ​​представляют собой крошечные структуры в форме воздушных шаров и являются самым маленьким проходом в дыхательной системе. Альвеолы ​​очень тонкие, что обеспечивает относительно легкий проход кислорода и углекислого газа (CO2) между альвеолами и кровеносными сосудами, называемыми капиллярами.

    В одном кубическом миллиметре легочной ткани содержится около 170 альвеол.Хотя общее количество может варьироваться от одного человека к другому, буквально миллионы людей находятся в легких человека, занимающих площадь около 70 квадратных метров.

    Клетки альвеол

    Альвеолы ​​состоят из двух разных типов клеток, которые выполняют разные функции:

    • Пневмоциты I типа — это клетки, отвечающие за обмен кислорода и углекислого газа.
    • Пневмоциты II типа выполняют две важные функции. Они несут ответственность за восстановление повреждений слизистой оболочки альвеол, а также выделяют сурфактант.

    В альвеолах также много иммунных клеток, известных как альвеолярные макрофаги. Макрофаги, по сути, являются «мусоровозами» иммунной системы и фагоцитируют или «съедают» мусор, с которым они сталкиваются. Они несут ответственность за удаление любых частиц, которые не улавливаются ресничками или слизью в верхних дыхательных путях, а также от мертвых клеток и бактерий.

    Функция

    Альвеолы ​​- конечная точка дыхательной системы, которая начинается, когда мы вдыхаем воздух в рот или нос.Богатый кислородом воздух проходит по трахее, а затем в одно из двух легких через правый или левый бронх. Оттуда воздух направляется через все меньшие и меньшие проходы, называемые бронхиолами, мимо альвеолярного протока, пока, наконец, не попадает в отдельные альвеолы.

    Альвеолы ​​выстланы жидким слоем, известным как поверхностно-активное вещество, которое поддерживает форму и поверхностное натяжение воздушного мешка. За счет поддержания поверхностного натяжения увеличивается площадь поверхности, через которую могут проходить молекулы кислорода и CO2.

    Именно в этом месте молекулы кислорода диффундируют через одну клетку в альвеолах, а затем через одну клетку в капилляре, чтобы попасть в кровоток. В то же время молекулы углекислого газа, побочного продукта клеточного дыхания, диффундируют обратно в альвеолы, где они выводятся из организма через нос или рот.

    Альвеолы ​​в легких.
    Дорлинг Киндерсли / Getty Images

    Диффузия кислорода из альвеол в капилляры происходит потому, что концентрация кислорода в капиллярах ниже.Точно так же диоксид углерода диффундирует из капилляров в альвеолы, где концентрация диоксида углерода ниже.

    Во время вдоха альвеолы ​​расширяются, поскольку отрицательное давление в груди создается за счет сокращения диафрагмы. Во время выдоха альвеолы ​​отталкиваются (отскакивают), когда диафрагма расслабляется.

    Связанные условия

    Существует ряд заболеваний, которые могут напрямую влиять на альвеолы ​​(которые мы называем альвеолярными заболеваниями легких).Эти заболевания могут вызывать воспаление и образование рубцов на альвеолах или их заполнение водой, гноем или кровью.

    В дополнение к повреждению, вызванному воспалением или инфекцией внутри альвеол, правильное функционирование зависит от тела, поддерживающего баланс между чрезмерным и недостаточным накачиванием альвеол:

    • Избыточное растяжение : Для предотвращения чрезмерного растяжения альвеол необходимо наличие системы поддержки здоровой соединительной ткани.Примером травмы, которая может привести к чрезмерному растяжению мышц, является искусственная вентиляция легких (дыхание через респиратор).
    • Дисфункция поверхностно-активного вещества : Поверхностно-активное вещество предотвращает полное разрушение альвеол между вдохами. Чтобы понять, почему это важно, вы можете представить себе, как легче надуть частично надутый воздушный шар, чем надуть полностью свернувшийся воздушный шар. Заболевания, такие как респираторный дистресс-синдром у младенцев, а также некоторые генетические состояния могут вызывать дисфункцию сурфактанта, ведущую к коллапсу альвеол.

    Среди состояний, связанных с альвеолами:

    Эмфизема

    Эмфизема — это состояние, при котором воспаление в легких вызывает расширение и разрушение альвеол. Помимо потери альвеол, клеточные стенки оставшихся воздушных мешков начинают затвердевать и терять эластичность. Это затрудняет удаление воздуха из легких (состояние, называемое захватом воздуха).

    Захват воздуха объясняет, почему у людей с эмфиземой обычно труднее выдыхать, чем вдыхать.Эта неспособность вытеснить воздух приводит к дальнейшему расширению альвеол и повышенной потере функции.

    Пневмония

    Пневмония — это инфекция, которая вызывает воспаление альвеол в одном или обоих легких и может привести к наполнению воздушных мешков гноем.

    Туберкулез

    Туберкулез — инфекционное бактериальное заболевание, характеризующееся ростом узелков в тканях легких. Заболевание в первую очередь поражает альвеолы ​​при вдыхании бактерий, вызывая образование гноя в воздушных мешочках.

    Бронхиолоальвеолярная карцинома (БАК)

    Бронхиолоальвеолярная карцинома (БАК) — это форма рака легких, которая теперь считается подтипом аденокарциномы легких. Эти виды рака начинаются с в альвеолах и часто диффузно обнаруживаются в одном или обоих легких.

    Синдром острого респираторного дистресса (ОРДС)

    Синдром острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) — это опасное для жизни заболевание легких, которое препятствует попаданию кислорода в легкие, поскольку жидкость начинает накапливаться в альвеолах.ОРДС часто встречается у пациентов в критическом состоянии.

    Респираторный дистресс-синдром (RDS)

    Синдром респираторного дистресс-синдрома (RDS) наблюдается у недоношенных детей, чьи тела еще не вырабатывают достаточно сурфактанта, чтобы выстилать альвеолы, и, следовательно, меньшая площадь поверхности доступна для обмена кислорода и углекислого газа.

    Отек легких

    Отек легких — это состояние, вызванное избытком жидкости в легких, которая скапливается в альвеолах и может привести к дыхательной недостаточности.

    Альвеолярный протеиноз

    Легочный альвеолярный протеиноз — редкое заболевание, при котором белки накапливаются в альвеолах. Чаще всего это аутоиммунное заболевание, которое возникает у взрослых в возрасте от 20 до 50 лет, но может возникать и как врожденное (от рождения) заболевание.

    Курение

    Табачный дым, как единственный фактор риска заболеваний легких, влияет на дыхательные пути на всех уровнях. Это включает альвеолы.

    Сигаретный дым также влияет на работу альвеол, вызывая повреждения вплоть до молекулярного уровня.Это нарушает способность нашего организма восстанавливать себя, как это могло бы быть после инфекции или травмы. Таким образом, альвеолярному повреждению позволяют беспрепятственно прогрессировать, поскольку легкие постоянно подвергаются воздействию токсичных паров.

    Слово от Verywell

    Альвеолы ​​обеспечивают одну из самых важных функций, которые выполняет наш организм. Они являются воротами, через которые кислород попадает в нашу кровь, и основным путем, по которому некоторые отходы метаболизма (углекислый газ) выходят из организма.

    Заболевания, поражающие альвеолы, могут привести к снижению доставки кислорода к тканям нашего тела и, следовательно, могут привести к повреждению (из-за гипоксии) всех основных органов.

    Введение в анатомию: дыхательная система

    Д-р Д. Р. Джонсон, Центр биологии человека

    Слово «дыхание» описывает два процесса.
    Внутреннее или клеточное дыхание — это процесс
    при котором глюкоза или другие небольшие молекулы окисляются с образованием
    энергия: для этого требуется кислород и образуется углекислый газ.
    Внешнее дыхание (дыхание) включает просто стадию
    забирать кислород из воздуха и возвращать углекислый газ в
    Это.

    Дыхательные пути, где происходит внешнее дыхание,
    начинается с носа и рта. (Описание дыхательных путей
    от носа до трахеи здесь сверху) (Есть краткое осложнение
    где воздушный поток пересекает путь еды и питья
    в глотке: воздух течет по трахее, где обычно пища
    проходит по пищеводу в желудок.)

    Трахея (трахея) проходит от шеи до грудной клетки,
    где он разделяется на правый и левый главные бронхи, которые входят в
    правое и левое легкие, при этом распадаясь на более мелкие
    бронхи и бронхиолы и заканчиваются небольшими воздушными мешочками или альвеолами,
    где происходит газообмен.
    Легкие делятся сначала на правое и левое, причем левое
    меньше, чтобы вместить сердце, затем на доли (три на
    справа, два слева) снабжены долевыми бронхами.
    Бронхи, легочные артерии и вены (которые поставляют дезоксигенированный
    кровь и удалить насыщенную кислородом кровь), бронхиальные артерии и вены
    (которые поставляют насыщенную кислородом кровь к самому веществу легких)
    а лимфатические сосуды входят в легкое и покидают его через корень (или ворот).
    Здесь часто можно увидеть почерневшие от частиц сажи лимфатические узлы.
    а само вещество легких может почернеть от сажи
    у горожан или заядлых курильщиков.
    Каждая доля легкого делится на пирамидальную бронхолегочную
    сегменты
    .Бронхолегочные сегменты имеют верхушку
    пирамида в воротах, откуда они получают третичный бронх,
    и соответствующие кровеносные сосуды. 10 сегментов правого легкого
    и восемь левых фактически автономные единицы, не
    в сообщении с другими частями легкого. Это очевидно
    использование в хирургии, когда соответствующие знания позволят практически
    бескровное удаление пораженного сегмента.

    Газообмен основан на простой диффузии. Для того, чтобы предоставить
    достаточное количество кислорода и избавиться от достаточного количества углекислого газа
    должно быть

    • a большая поверхность зона для газообмена
    • a очень короткий путь диффузии между альвеолярным воздухом и
      кровь
    • градиенты концентрации для кислорода и углекислого газа
      между альвеолярным воздухом и кровью.

    Площадь, доступная для взрослого, составляет около 140 м2 для взрослого,
    вокруг площадки для одиночного тенниса. Кровь в альвеолярном отростке
    капилляры во многих местах отделены от альвеолярного воздуха на 0,6 *
    (1 * = одна тысячная мм). Поддерживаются градиенты диффузии
    по

    • вентиляция (дыхание), обновляющая альвеолярный воздух, поддерживающая
      концентрация кислорода близка к атмосферному воздуху и предотвращает
      накопление углекислого газа
    • кровоток в альвеолярных капиллярах, который непрерывно
      приносит кровь с низкой концентрацией кислорода и высоким содержанием углекислого газа
      концентрация

    Гемоглобин в крови постоянно удаляет растворенный кислород
    из крови и связывается с ней.Наличие настоящего тенниса
    двор, отделенный от внешнего воздуха очень узкой перегородкой
    предъявляет требования к дыхательным путям.
    Наружный воздух:

    • различается по температуре. На альвеолярной поверхности он должен быть
      при температуре тела
    • варьируется от очень сухого до очень влажного. На альвеолярной поверхности
      он должен быть насыщен водяным паром
    • содержит пыль и мусор. Они не должны доходить до альвеолярного отростка.
      стена
    • содержит микроорганизмы, которые необходимо отфильтровать из
      вдыхаемый воздух и удаляются до того, как они достигнут альвеол, входят
      кровь и вызвать возможные проблемы.

    Легко увидеть, что температура и влажность
    воздух будет увеличиваться по мере прохождения длинной серии трубок, выстланных
    с влажной слизистой при температуре тела. Механизмы фильтрации
    не так очевидны.

    Слизь
    Дыхательные пути, от носовых полостей до мельчайших бронхов,
    покрыт слоем липкой слизи, секретируемой эпителием
    с помощью небольших протоковых желез. Частицы, попавшие в бок
    стенки тракта попадают в эту слизь.Это приветствуется
    по: (a) воздушный поток меняет направление, так как он неоднократно
    делает в непрерывно делительной трубке. (b) случайный (броуновский)
    движение мелких частиц, взвешенных в воздушном потоке.
    Первый из них особенно хорошо работает с более массивными частицами,
    второй на меньших битах

    Реснички
    Как только частицы отодвигаются слизью, они имеют
    быть удаленным, как и слизистая. Это осуществляется
    ресничками на эпителиальных клетках, которые постоянно перемещают слизистую
    вверх или вниз по пути к носу и рту.(Те, кто в
    нос бьют вниз, в трахею и снизу вверх).

    Слизь и ее захваченные частицы, а затем бактерии
    проглотил, перенеся их в стерилизационную ванну желудка.

    Длина
    Длина дыхательных путей помогает в обоих случаях
    воздух с нужной температурой и влажностью, но мешает действительному
    вентиляция, так как длинный тракт имеет больший объем захваченного воздуха
    внутри и требует глубокого вдоха, чтобы очистить остаточный воздух.

    Защита
    Попадание пищи и напитков в гортань предотвращается
    строение гортани и осложненный акт глотания.
    Гортань защищена тремя парами складок, которые закрываются.
    дыхательные пути. У человека они имеют второстепенную функцию, они вибрируют.
    в воздушном потоке производить звуки, составляющие основу речи и пения.
    Ниже гортани трахея обычно проходимая, то есть открытая, и
    удерживается кольцами хряща в его стенках.Однако это может быть
    необходимо для обеспечения этого условия путем передачи
    трубка (эндотрахеальная интубация) для поддержания проходимости дыхательных путей, особенно
    в послеоперационном периоде, если пациенту назначили миорелаксант.
    Другая распространенная хирургическая процедура, трахеотомия, включает небольшую
    поперечный разрез в области шеи. Если это сделано со знанием анатомии
    никакая основная конструкция не нарушена, и проем можно использовать для
    аспирационная трубка, вентилятор или в случае обструкции трахеи
    как постоянный дыхательный путь.

    Вентиляция и перфузия
    Жабры рыб и легкие птиц пропускают воду и воздух
    восприимчиво, чтобы непрерывно течь по обменной поверхности.
    Как и все млекопитающие, люди вентилируют свои легкие путем дыхания.
    и из. Это возвратно-поступательное движение воздуха менее эффективно.
    и достигается за счет попеременного увеличения и уменьшения
    объем грудной клетки при дыхании. Требования организма к
    кислород широко варьируется в зависимости от мышечной активности.В жестких упражнениях
    скорость и глубина вентиляции значительно увеличиваются: это будет
    работают только в сочетании с увеличением кровотока, контролируемым
    в основном за счет обильной иннервации легких .. Газообмен может
    можно улучшить, вдыхая обогащенный воздух, который значительно
    сокращение времени на отслеживание событий. Неадекватный газообмен — обычное дело
    при многих заболеваниях, вызывающих респираторную недостаточность.

    Механизм дыхания
    Чтобы понять, как мы дышим, мы должны понять
    следующие факты:
    Каждое легкое окружено плевральной полостью или мешком, за исключением тех случаев, когда
    сантехника соединяет его с остальной частью тела, скорее как
    рука в боксерской перчатке.Перчатка имеет внешнюю и внутреннюю поверхность,
    разделены слоем утеплителя. Плевра также имеет два
    поверхности, но набивка заменяется тонким слоем жидкости.

    Каждое легкое заключено в клетку, ограниченную снизу диафрагмой.
    по бокам грудной стенкой и средостением (технический
    термин для удила вокруг сердца). Обычно это не ценится
    что легкое простирается так высоко в шею. Вставлен шприц
    над ключицей может проткнуть легкое.
    Дыхание работает за счет увеличения клетки: плевральные слои
    скользят друг по другу, и давление в легких снижается,
    так что воздух засасывается.Выдох делает обратное, клетка
    коллапсирует и выходит воздух. Главный компонент, действующий здесь
    это диафрагма. Это слой мышцы, которая сверху выпуклая,
    куполообразный и раздавленный в центре сердцем. Когда он сжимается
    он сглаживает и увеличивает пространство над собой. Когда расслабляется
    содержимое брюшной полости снова подталкивает его вверх. Доля дыхания
    который является диафрагмальным, варьируется от человека к человеку. Например
    дыхание у детей и беременных в основном диафрагмальное,
    и говорят, что у женщин больше диафрагмального дыхания
    чем у мужчин.
    Этому процессу способствуют выступающие вверх и наружу ребра.
    увеличение доступного пространства. Сложность дыхания увеличивается
    как и потребность в эффективности. В спокойное дыхание ,
    скажем, лежа на спине, почти все движения диафрагмальные
    и грудная стенка неподвижна. Это увеличит объем грудной клетки.
    по 500-700мл. Расширение легкого деформирует гибкую
    стенки альвеол и бронхов и растягивает эластичные волокна
    в легком.Когда диафрагма расслабляется, упругая отдача и брюшная полость.
    мускулатура снова перемещает диафрагму.
    Более глубокое дыхание задействует мышцы груди
    стенка, чтобы ребра тоже двигались.
    Следовательно, мы должны понимать скелет и мышечную систему.
    грудной стенки.
    12 пар ребер проходят вокруг грудной стенки, сочленяясь
    через синовиальные суставы с позвоночником — фактически по два на
    ребро. Затем ребра загибаются наружу, затем вперед и вниз.
    и прикрепляются к грудины гибкими реберными хрящами.Первые семь пар ребер (настоящие ребра) прикрепляются напрямую,
    следующие пять сцепляются друг с другом, а последние два плавают, т. е.
    не привязаны. Реберные хрящи гибкие. Первое ребро
    довольно разные, короткие, приплюснутые сверху и снизу и подвешенные
    под набором довольно массивных мышц, переходящих к шее,
    лестничные мышцы. Между ребрами проходят два набора межреберных
    мышцы, наружные межреберные кости, бегущие вперед и вниз,
    внутренние межреберные кости бегают вверх и назад.Эти две мышцы
    листы, таким образом, проходят между ребрами с волокнами примерно под прямым углом.
    Когда они сокращаются, каждое ребро приближается к своим соседям. Потому что
    нижние ребра плавают, а первое ребро подвешено к
    лестничные мышцы сокращение межреберных мышц имеет тенденцию
    поднять ребро два к ребру 1 и так далее. Ребра все, поэтому
    подтягивается к горизонтали, увеличивая переднюю-заднюю
    и боковые грудные диаметры.

    Эти движения иногда делятся на перемещений рукоятки насоса ,
    ребро, отводящее на его позвоночные суставы, и ручка ведра
    движениями
    , ребро вращается вокруг своей оси вокруг переднего и
    задние прикрепления: они не обязательно полезны.
    Все больше и больше усилий вкладываются в более глубокое и глубокое дыхание
    лестничные мышцы шеи сокращаются, поднимая первое ребро
    и, следовательно, остальная часть клетки, затем другие мышцы шеи и даже
    те из верхней конечности вовлекаются. Больной с трудом
    при дыхании часто захватывает край стола, чтобы стабилизировать
    конечности, чтобы их мышцы можно было использовать для движения
    грудная стенка.

    Проблемы .
    Легкие иногда не могут поддерживать достаточный приток воздуха.Самые ранние случаи этого наблюдаются при респираторной недостаточности у младенцев.
    синдром. У недоношенных детей (менее 2 фунтов или 37 недель
    клетки, вырабатывающие сурфактант, еще не активны. Поверхностно-активное вещество
    снижает поверхностное натяжение жидкости на поверхности
    альвеолы, позволяя им расширяться при первом вдохе и оставаться
    открыть после этого. Мешочки либо не расширяются, либо затем расширяются.
    коллапс на выдохе и затрудненное дыхание. У взрослых
    подобный синдром возникает из-за случайного вдыхания воды,
    дым, рвота или химические пары.
    Острый бронхит возникает из-за инфекции бронхиального дерева, которая
    может иметь нарушение функции из-за скопления жидкости. Пневмония
    вовлекает собственно легкое. Рак легких — злокачественное новообразование, которое может
    распространяется на другие ткани через лимфатические сосуды в корнях легких.


    Вернуться к Примечания к курсу биологии человека

    Эта страница поддерживается Стивом
    Пакстон

    Анатомия и физиология дыхательной системы

    Триллионам клеток в организме требуется обильное и постоянное поступление кислорода для выполнения своих жизненно важных функций.Мы не можем «обойтись без кислорода» даже какое-то время, как мы можем без еды и воды.

    Функции дыхательной системы


    Функции дыхательной системы:

    1. Поставщик кислорода. Работа дыхательной системы — поддерживать постоянное снабжение организма кислородом.
    2. Ликвидация. Удаление двуокиси углерода.
    3. Газовый обмен. Органы дыхательной системы контролируют газообмен между кровью и внешней средой.
    4. Проход. Проходы, по которым воздух попадает в легкие.
    5. Увлажнитель. Очищает, увлажняет и нагревает входящий воздух.

    Анатомия дыхательной системы

    Органы дыхательной системы включают нос, глотку, гортань, трахею, бронхи и их более мелкие ветви, а также легкие, содержащие альвеолы.

    Нос


    Нос — единственная видимая снаружи часть дыхательной системы.

    • Ноздри. Во время дыхания воздух попадает в нос через ноздри или ноздри.
    • Полость носа. Внутренняя часть носа состоит из носовой полости, разделенной средней линией носовой перегородки .
    • Обонятельные рецепторы. Обонятельные рецепторы обоняния расположены в слизистой оболочке в верхней щелевидной части полости носа, прямо под решетчатой ​​костью.
    • Слизистая оболочка дыхательных путей. Остальная часть слизистой оболочки, носовая полость, называемая слизистой оболочкой дыхательных путей, покоится на богатой сети тонкостенных вен, которые нагревают воздух, проходя мимо.
    • Слизь. Кроме того, липкая слизь, производимая железами слизистой оболочки, увлажняет воздух и улавливает поступающие бактерии и другие инородные частицы, а ферменты лизоцима , содержащиеся в слизи, химически уничтожают бактерии.
    • Ресничные клетки. Ресничные клетки слизистой оболочки носа создают слабый поток, который перемещает слой зараженной слизи кзади к горлу, где она проглатывается и переваривается желудочным соком.
    • Конхи. Боковые стенки носовой полости неровные из-за трех покрытых слизистой оболочкой выступов или долей, называемых раковинами, которые значительно увеличивают площадь поверхности слизистой оболочки, подверженной воздействию воздуха, а также увеличивают турбулентность воздуха в полости носа.
    • Небо. Полость носа отделена от ротовой полости снизу перегородкой — нёбом; спереди, где небо поддерживается костью, находится твердое небо ; задняя часть без опоры — это мягкое небо .
    • Придаточные пазухи носа. Носовая полость окружена кольцом придаточных пазух носа, расположенных в лобной, клиновидной, решетчатой ​​и верхнечелюстной костях; Эти пазухи осветляют череп и действуют как резонансная камера для речи.

    Глотка


    • Размер. Глотка — это мышечный проход около 13 см (5 дюймов) длиной , отдаленно напоминающий короткий красный садовый шланг.
    • Функция. Обычно называется горло , глотка служит общим проходом для еды и воздуха.
    • Части глотки. Воздух поступает в верхнюю часть, носоглотку , , из полости носа, а затем спускается через ротоглотку и гортань и попадает в нижнюю гортань.
    • Фаринготимпанальная трубка. Фаринготимпанальные трубки, дренирующие среднее ухо, выходят в носоглотку.
    • Глоточная миндалина. Глоточная миндалина, часто называемая аденоидом , расположена высоко в носоглотке.
    • Небные миндалины. Небные миндалины находятся в ротоглотке на конце мягкого неба.
    • Язычные миндалины. Язычные миндалины лежат у основания языка.

    Гортань


    Гортань или голосовой аппарат направляет воздух и пищу в нужные каналы и играет роль в речи.

    • Структура. Расположен ниже глотки, образован восемью жесткими гиалиновыми хрящами и лоскутом из эластичного хряща в форме ложки, надгортанник .
    • Щитовидный хрящ. Самый большой из гиалиновых хрящей — щитовидный хрящ в форме щита, который выступает вперед и обычно называется Адамово яблоко .
    • Надгортанник. Иногда его называют «защитником дыхательных путей». . Надгортанник защищает верхнее отверстие гортани.
    • Голосовые складки. Часть слизистой оболочки гортани образует пару складок, называемых голосовыми складками, или настоящих голосовых связок , которые вибрируют с выдыхаемым воздухом и позволяют нам говорить.
    • Glottis. Щелевидный проход между голосовыми складками — голосовая щель.

    Трахея


    • Длина. Воздух, попадающий в трахею или дыхательное горло из гортани, проходит по его длине (от 10 до 12 см или около 4 дюймов) до уровня пятого грудного позвонка , который находится примерно в середине груди.
    • Конструкция. Трахея довольно жесткая, поскольку ее стенки усилены С-образными кольцами гиалинового хряща; открытые части колец упираются в пищевод и позволяют ему расширяться кпереди, когда мы проглатываем большой кусок пищи, в то время как твердые части поддерживают стенки трахеи и сохраняют ее открытой или открытой, несмотря на изменения давления, происходящие во время дыхания. .
    • Реснички. Трахея покрыта реснитчатой ​​слизистой оболочкой, которая непрерывно бьется в направлении, противоположном направлению поступающего воздуха, поскольку они выталкивают слизь, содержащую частицы пыли и другого мусора, из легких в горло, где ее можно проглотить или выплюнуть. .

    Главные бронхи


    • Структура. Правый и левый главные (главные) бронхи образованы отделом трахеи.
    • Расположение. Каждый главный бронх проходит под углом, прежде чем погрузится в медиальное углубление легкого на своей стороне.
    • Размер. Правый главный бронх шире, короче и прямее левого.

    Легкие


    • Расположение. Легкие занимают всю грудную полость, за исключением самой центральной области, средостения , в которой находится сердце, магистральные кровеносные сосуды, бронхи, пищевод и другие органы.
    • Вершина. Узкая верхняя часть каждого легкого, верхушка, находится глубоко в ключице.
    • База. Основанием является широкая область легких, лежащая на диафрагме.
    • Дивизия. Каждое легкое разделено на доли трещинами; левое легкое имеет две доли , а правое легкое три .
    • Плевра. Поверхность каждого легкого покрыта висцеральной серозной оболочкой, называемой легочной или висцеральной плеврой , а стенки грудной полости выстланы париетальной плеврой .
    • Плевральная жидкость. Плевральные мембраны производят плевральную жидкость, скользкий серозный секрет, который позволяет легким легко скользить по стенке грудной клетки во время дыхательных движений и заставляет два плевральных слоя слипаться.
    • Плевральная полость. Легкие плотно прилегают к стенке грудной клетки, а плевральная полость — это скорее потенциальное пространство, чем реальное.
    • Бронхиолы. Наименьшими из проводящих проходов являются бронхиолы.
    • Альвеолы. Концевые бронхиолы ведут к структурам дыхательной зоны, даже к более мелким каналам, которые в конечном итоге заканчиваются в альвеолах или воздушных мешочках.
    • Дыхательная зона. Дыхательная зона, которая включает респираторные бронхиолы, альвеолярные протоки, альвеолярные мешочки и альвеолы, является единственным местом газообмена.
    • Конструкции проводящей зоны. Все другие дыхательные пути представляют собой структуры проводящей зоны, которые служат проводниками в респираторную зону и из нее.
    • Строма. Баланс легочной ткани, ее строма, состоит в основном из эластичной соединительной ткани, которая позволяет легким пассивно отскакивать при выдохе.

    Дыхательная мембрана


    • Конструкция стены. Стенки альвеол состоят в основном из одного тонкого слоя плоских эпителиальных клеток.
    • Альвеолярные поры. Альвеолярные поры, соединяющие соседние воздушные мешочки и обеспечивающие альтернативные пути поступления воздуха в альвеолы, питающие бронхиолы которых закупорены слизью или иным образом заблокированы.
    • Дыхательная мембрана. Вместе альвеолярные и капиллярные стенки, их сросшиеся базальные мембраны и случайные эластичные волокна образуют дыхательную мембрану (воздухо-гемато-барьер), через которую проходит газ (воздух) с одной стороны, а кровь течет мимо — с другой.
    • Альвеолярные макрофаги. Исключительно эффективные альвеолярные макрофаги, иногда называемые «пылевыми клетками». блуждают в альвеолах и из них, собирая бактерии, частицы углерода и другой мусор.
    • Кубовидные клетки. Также среди эпителиальных клеток, которые образуют большую часть альвеолярных стенок, расположены массивные кубовидные клетки, которые производят липидную (жировую) молекулу, называемую сурфактантом , которая покрывает открытые для газа альвеолярные поверхности и очень важна для функции легких.

    Физиология дыхательной системы

    Основная функция дыхательной системы — снабжать организм кислородом и избавляться от углекислого газа. Для этого должны произойти по крайней мере четыре различных события, вместе называемых дыханием.

    Дыхание


    • Легочная вентиляция. Воздух должен входить и выходить из легких, чтобы газы в воздушных мешках постоянно обновлялись, и этот процесс обычно называется дыханием.
    • Внешнее дыхание. Должен иметь место газообмен между легочной кровью и альвеолами.
    • Транспорт респираторных газов. Кислород и углекислый газ должны доставляться в легкие и тканевые клетки тела и из них через кровоток.
    • Внутреннее дыхание. В системных капиллярах должен происходить газообмен между кровью и тканевыми клетками.

    Механика дыхания


    • Правило. Изменения объема приводят к изменениям давления, которые приводят к потоку газов для выравнивания давления.
    • Вдохновение. Воздух поступает в легкие; грудная клетка расширена в стороны, грудная клетка приподнята, а диафрагма вдавлена ​​и уплощена; легкие растягиваются до большего грудного объема, в результате чего внутрилегочное давление падает и воздух попадает в легкие.
    • Истечение срока. Воздух выходит из легких; грудная клетка вдавлена ​​и поперечный размер уменьшен, грудная клетка опущена, диафрагма приподнята и имеет куполообразную форму; легкие сокращаются до меньшего объема, внутрилегочное давление повышается, и воздух выходит из легких.
    • Внутрилегочный объем. Внутрилегочный объем — это объем легких.
    • Внутриплевральное давление. Нормальное давление в плевральной полости, внутриплевральное давление, всегда отрицательное, и это основной фактор, предотвращающий коллапс легких.
    • Движение воздуха без дыхания. Недыхательные движения являются результатом рефлекторной активности, но некоторые из них могут быть вызваны произвольно, например, кашель, чихание, плач, смех, икота и зевок.

    Дыхательные объемы и емкость


    • Дыхательный объем. Нормальное спокойное дыхание перемещает примерно 500 мл воздуха в легкие и из них с каждым вдохом.
    • Резервный объем вдоха. Количество воздуха, которое может быть принудительно всасано через дыхательный объем, представляет собой резервный объем вдоха, который обычно составляет от 2100 мл до 3200 мл.
    • Резервный объем выдоха. Количество воздуха, которое можно принудительно выдохнуть после приливного выдоха, резервный объем выдоха, составляет примерно 1200 мл.
    • Остаточный объем. Даже после сильнейшего выдоха в легких все еще остается около 1200 мл воздуха, и он не может быть изгнан добровольно; это называется остаточным объемом, и это важно, поскольку позволяет газообмену происходить непрерывно даже между вдохами и помогает поддерживать надувание альвеол.
    • Жизненная емкость. Общее количество воздуха, способного к обмену, обычно составляет около 4800 мл у здоровых молодых людей, и эта дыхательная емкость представляет собой жизненную емкость, которая складывается из дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха.
    • Объем мертвого пространства. Большая часть воздуха, попадающего в дыхательные пути, остается в проходах проводящей зоны и никогда не достигает альвеол; это называется объемом мертвого пространства, и во время обычного приливного дыхания он составляет около 150 мл.
    • Функциональный объем. Функциональный объем воздуха, который фактически достигает зоны дыхания и способствует газообмену, составляет около 350 мл.
    • Спирометр. Дыхательная способность измеряется спирометром, при этом, когда человек дышит, объем выдыхаемого воздуха можно считывать на индикаторе, который показывает изменения объема воздуха внутри аппарата.

    Дыхательные шумы


    • Бронхиальные шумы. Бронхиальные звуки производятся воздухом, проходящим через большие дыхательные пути (трахею и бронхи).
    • Дыхание везикулярное. Везикулярные звуки дыхания возникают, когда воздух заполняет альвеолы, они мягкие и напоминают приглушенный ветерок.

    Внешнее дыхание, транспортировка газа и внутреннее дыхание


    • Внешнее дыхание. При внешнем дыхании или легочном газообмене происходит загрузка кислорода и выведение углекислого газа из крови.
    • Внутреннее дыхание. При внутреннем дыхании или системном капиллярном газообмене кислород разгружается, а углекислый газ попадает в кровь.
    • Газовый транспорт. Кислород переносится в крови двумя путями: большая часть присоединяется к молекулам гемоглобина внутри эритроцитов с образованием оксигемоглобина, или очень небольшое количество кислорода переносится растворенным в плазме; в то время как диоксид углерода транспортируется в плазме в виде бикарбонат-иона, или меньшее количество (от 20 до 30 процентов транспортируемого диоксида углерода) переносится внутри эритроцитов, связанных с гемоглобином.

    Контроль дыхания


    Нейронный регламент

    • Диафрагмальный и межреберный нервы. Эти два нерва регулируют деятельность дыхательных мышц, диафрагмы и внешних межреберных мышц.
    • Медулла и мосты. Нервные центры, контролирующие ритм и глубину дыхания, расположены в основном в мозговом веществе и мосту; мозговое вещество, которое задает основной ритм дыхания, содержит кардиостимулятор, или самовозбуждающий центр вдоха, и центр выдоха, который ритмично подавляет кардиостимулятор; центры моста, кажется, сглаживают основной ритм вдоха и выдоха, задаваемый мозговым веществом.
    • Eupnea. Нормальная частота дыхания называется эупноэ, и она поддерживается на уровне от 12 до 15 вдохов в минуту .
    • Гиперпноэ. Во время упражнений мы дышим более энергично и глубоко, потому что центры мозга посылают больше импульсов в дыхательные мышцы, и этот респираторный паттерн называется гиперпноэ.

    Неневральные факторы, влияющие на частоту и глубину дыхания

    • Физические факторы. Хотя дыхательные центры мозгового вещества задают основной ритм дыхания, нет никаких сомнений в том, что физические факторы, такие как разговор, кашель и упражнения, могут изменять как частоту, так и глубину дыхания, а также повышенную температуру тела, которая увеличивает частоту дыхания. дыхания.
    • Воля (сознательный контроль). Произвольный контроль дыхания ограничен, и дыхательные центры будут просто игнорировать сообщения коры головного мозга (наши пожелания), когда поступление кислорода в кровь падает или pH крови падает.
    • Эмоциональные факторы. Эмоциональные факторы также изменяют частоту и глубину дыхания посредством рефлексов, инициируемых эмоциональными стимулами, действующими через центры гипоталамуса.
    • Химические факторы. Наиболее важными факторами, влияющими на частоту и глубину дыхания, являются химические уровни углекислого газа и кислорода в крови; повышенный уровень углекислого газа и снижение pH крови являются наиболее важными стимулами, ведущими к увеличению частоты и глубины дыхания, в то время как снижение уровня кислорода становится важным стимулом, когда уровни опасно низкие.
    • Гипервентиляция. Гипервентиляция удаляет больше углекислого газа и уменьшает количество угольной кислоты, что возвращает pH крови к нормальному диапазону, когда углекислый газ или другие источники кислот начинают накапливаться в крови.
    • Гиповентиляция. Гиповентиляция или чрезвычайно медленное или поверхностное дыхание позволяет углекислому газу накапливаться в крови и возвращает pH крови к нормальному диапазону, когда кровь начинает становиться слабощелочной.

    Практический тест: анатомия и физиология дыхательной системы


    Вот тест из 10 пунктов об учебном пособии.Пожалуйста, посетите наш банк тестов для медсестер , страница , чтобы получить более практических вопросов NCLEX .

    1. Какое из следующих описаний гортани ВЕРНО?

    A. Самый нижний хрящ гортани — надгортанник.
    B. В отличие от других хрящей гортани надгортанник состоит из гиалинового хряща.
    C. В гортани четыре непарных хряща.
    D. Когда вестибулярные складки сходятся вместе, они препятствуют выходу воздуха из легких.

    1. Ответ: D. Когда вестибулярные складки сходятся вместе, они препятствуют выходу воздуха из легких.

    D: Когда вестибулярные складки сходятся вместе, они препятствуют выходу воздуха из легких, например, когда человек задерживает дыхание. Наряду с надгортанником вестибулярные складки также предотвращают попадание пищи и жидкости в гортань.
    A: Самый нижний хрящ гортани — это непарный перстневидный хрящ, который образует основу гортани, на которой покоятся другие хрящи.
    B: Надгортанник отличается от других хрящей тем, что состоит из эластичного хряща, а не гиалинового хряща.
    C: Гортань состоит из внешней оболочки из девяти хрящей, соединенных между собой мышцами и связками. Три из девяти хрящей непарные, а шесть из них образуют три пары.

    2. Учитывая эти дыхательные пути:

    1. альвеолы ​​
    2. бронхи
    3.бронхиолы
    4. дыхательные бронхиолы
    5. терминальные бронхиолы

    От наибольшего к наименьшему, точный порядок следования этих проходов:

    A. 2, 4, 5, 3, 1
    B. 2, 4, 3, 5, 1
    C. 2, 3, 5, 4, 1
    D. 2, 3, 4, 5, 1

    2. Ответ: В. 2, 3, 5, 4, 1

    Главная ветвь бронхов много раз образует трахеобронхиальное дерево. В легких основные дыхательные пути (бронхи) разветвляются на все меньшие и меньшие проходы.Проводящая часть состоит из носовых полостей, носоглотки, гортани, трахеи, бронхов и бронхиол. Ветви трахеи дают начало двум основным (главным) бронхам. Затем они последовательно разветвляются, давая, в свою очередь, вторичные и третичные бронхи. Затем они разветвляются, давая начало нескольким порядкам постепенно уменьшающихся дыхательных путей, называемых бронхиолами, самые маленькие из которых называются терминальными бронхиолами. Это последние компоненты проводящей части дыхательной системы. Терминальные бронхиолы дают начало респираторным бронхиолам, которые в конечном итоге приводят к альвеолам.

    3. Правое легкое состоит из ___ долей и ___ бронхолегочных сегментов.

    A. 2, 9
    B. 2, 10
    C. 3, 9
    D. 3, 10

    3. Ответ: Д. 3, 10

    Правое легкое состоит из трех долей, называемых верхней, средней и нижней долями. Левое легкое состоит из двух долей, называемых верхней и нижней долями. Каждая доля разделена на бронхолегочные сегменты. В левом легком 9 бронхолегочных сегментов, а в правом — 10.

    4. Плевра, покрывающая поверхность легких:

    A. Плевральная полость
    B. Плевральная жидкость
    C. Висцеральная плевра
    D. Париетальная плевра

    4. Ответ: C. висцеральная плевра

    C: Висцеральная плевра покрывает поверхность легкого.
    A, B: Плевральная полость между париетальной и висцеральной плеврами заполнена небольшим объемом плевральной жидкости, производимой плевральными оболочками.
    D: Париетальная плевра выстилает стенки грудной клетки, диафрагмы и средостения.

    5. Мышцы вдоха включают диафрагму и внутренние межреберные мышцы. Выписка:

    A. Верно
    B. Ложно
    C. Частично верно
    D. Частично неверно

    5. Ответ: Б. Неверно

    Мышцы, связанные с ребрами, отвечают за вентиляцию. Мышцы вдоха включают диафрагму и мышцы, поднимающие ребра и грудину, такие как внешние межреберные кости.

    6. Во время выдоха уменьшение грудного объема приводит к увеличению давления внутри альвеол, поэтому воздух выходит из легких. Выписка:

    A. Верно
    B. Ложно
    C. Частично верно
    D. Частично неверно

    6. Ответ: A. Верно

    Во время выдоха объем грудной клетки уменьшается, вызывая уменьшение объема альвеол. Следовательно, альвеолярное давление увеличивается по сравнению с давлением воздуха вне тела, и воздух выходит из альвеол через дыхательный канал наружу.

    7. Это объем вдыхаемого или выдыхаемого воздуха при каждом вдохе. В состоянии покоя при спокойном дыхании получается объем около 500 миллилитров (мл).

    A. Дыхательный объем
    B. Резервный объем вдоха
    C. Резервный объем выдоха
    D. Остаточный объем

    7. Ответ: A. Дыхательный объем

    A: Дыхательный объем — это объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого при каждом вдохе. В состоянии покоя при спокойном дыхании дыхательный объем составляет около 500 миллилитров (мл).
    B: Резервный объем вдоха — это количество воздуха, которое можно принудительно вдохнуть после вдоха в дыхательном объеме покоя (около 3000 мл).
    C: Резервный объем выдоха — это количество воздуха, которое можно принудительно выдохнуть после выдоха дыхательного объема покоя (около 1100 мл).
    D: Остаточный объем — это объем воздуха, остающийся в дыхательных путях и легких после максимального выдоха (около 1200 мл).

    8. С учетом этих отделов глотки:

    1. гортань
    2. носоглотка
    3. ротоглотка

    От верхнего к нижнему, правильная последовательность отделов глотки:

    A. 1, 2, 3
    B. 1, 3, 2
    C. 2, 3, 1
    D. 2, 1, 3

    8. Ответ: С. 2, 3, 1

    Носоглотка — верхняя часть глотки. Он расположен кзади от хоан и выше мягкого неба, которое представляет собой неполноценную мышечно-соединительную перегородку, отделяющую носоглотку от ротоглотки.Ротоглотка простирается от язычка до надгортанника, а ротовая полость открывается в ротоглотку. Таким образом, еда, питье и воздух проходят через ротоглотку. Гортань проходит кзади от гортани и простирается от кончика надгортанника до пищевода. Пища и питье проходят через гортань в пищевод.

    9. Что из нижеперечисленного НЕ ВЕРНО о придаточных пазухах носа?

    А. Они увеличивают вес черепа.
    Б.Они действуют как резонансная камера для воспроизведения голоса.
    C. Они участвуют в озвучивании.
    D. Они защищают носовую полость, выделяя слизь.

    9. Ответ: А. Увеличивают вес черепа.

    Параназальные пазухи — это заполненные воздухом пространства внутри кости. Верхнечелюстная, лобная, решетчатая и клиновидная пазухи названы в честь костей, в которых они расположены. Придаточные пазухи открываются в полость носа и выстланы слизистой оболочкой.Они уменьшают вес черепа, производят слизь и влияют на качество голоса, действуя как резонирующие камеры.

    10. Выступающие костные выступы на боковых стенках носовой полости, увеличивающие площадь поверхности носовой полости, называются:

    A. хоан
    B. носовые перегородки
    C. твердое небо
    D. раковины

    10. Ответ: D. conchae

    D: Три выступающих костных гребня, называемые раковинами, присутствуют на боковых стенках носовой полости с каждой стороны.
    A: Хоаны — это отверстия в глотке
    B: Носовая перегородка — это перегородка, разделяющая носовую полость на правую и левую части.
    C: Твердое небо образует дно носовой полости, отделяя носовую полость от ротовой полости.

    См. Также


    Другие учебные пособия по анатомии и физиологии:

    Дополнительная литература


    1. Справочник по медсестринской диагностике: научно обоснованное руководство по планированию ухода
    2. Медико-хирургическое сестринское дело: оценка и лечение клинических проблем
    3. Медико-хирургический уход: совместная помощь, ориентированная на пациента
    4. Всесторонняя проверка Сондерса для экзамена NCLEX-RN
    5. Учебник медико-хирургического сестринского дела Бруннера и Саддарта

    11.3 Системы кровообращения и дыхания — Концепции биологии — 1-е канадское издание

    Цели обучения

    К концу этого раздела вы сможете:

    • Опишите прохождение воздуха из окружающей среды в легкие
    • Объясните, как легкие защищены от твердых частиц
    • Опишите функцию кровеносной системы
    • Опишите сердечный цикл
    • Объясните, как кровь течет по телу

    Животные — сложные многоклеточные организмы, которым необходим механизм для транспортировки питательных веществ по телу и удаления отходов.Система кровообращения человека имеет сложную сеть кровеносных сосудов, которые достигают всех частей тела. Эта обширная сеть снабжает клетки, ткани и органы кислородом и питательными веществами, а также удаляет углекислый газ и отходы.

    Средой для переноса газов и других молекул является кровь, которая постоянно циркулирует по системе. Разница в давлении внутри системы вызывает движение крови и создается за счет работы сердца.

    Газообмен между тканями и кровью — важная функция системы кровообращения.У людей, других млекопитающих и птиц кровь поглощает кислород и выделяет углекислый газ в легких. Таким образом, кровеносная и дыхательная системы, функции которых заключаются в получении кислорода и выбросе углекислого газа, работают в тандеме.

    Сделайте вдох и задержите дыхание. Подождите несколько секунд, а затем дайте ему выйти. Люди, когда они не напрягаются, дышат в среднем примерно 15 раз в минуту. Это соответствует примерно 900 вдохам в час или 21 600 вдохам в день. С каждым вдохом воздух наполняет легкие, а с каждым выдохом устремляется обратно.Этот воздух делает больше, чем просто надувает и сдувает легкие в грудной полости. Воздух содержит кислород, который проходит через легочную ткань, попадает в кровоток и попадает в органы и ткани. Там кислород обменивается на углекислый газ, который является клеточным отходом. Углекислый газ выходит из клеток, попадает в кровоток, возвращается в легкие и выходит из организма во время выдоха.

    Дыхание бывает как произвольным, так и непроизвольным. Частота вдохов и выдохов воздуха регулируется дыхательным центром головного мозга в ответ на поступающие сигналы о содержании углекислого газа в крови.Однако можно отключить это автоматическое регулирование для таких действий, как говорение, пение и плавание под водой.

    Во время вдоха диафрагма опускается, создавая отрицательное давление вокруг легких, и они начинают раздуваться, втягивая воздух извне. Воздух поступает в тело через носовую полость, расположенную внутри носа (рис. 11.9). По мере того, как воздух проходит через носовую полость, он нагревается до температуры тела и увлажняется влагой со слизистых оболочек.Эти процессы помогают уравновесить воздух в соответствии с условиями тела, уменьшая любой ущерб, который может причинить холодный сухой воздух. Плавающие в воздухе твердые частицы удаляются из носовых ходов с помощью волос, слизи и ресничек. Образцы воздуха также отбираются химически с помощью обоняния.

    Из носовой полости воздух проходит через глотку (горло) и гортань (голосовой ящик), попадая в трахею (рис. 11.9). Основная функция трахеи — направлять вдыхаемый воздух в легкие, а выдыхаемый — обратно из тела.Трахея человека представляет собой цилиндр длиной около 25–30 см (9,8–11,8 дюйма), который находится перед пищеводом и простирается от глотки в грудную полость к легким. Он состоит из неполных колец хряща и гладкой мускулатуры. Хрящ обеспечивает силу и поддержку трахеи, чтобы проход оставался открытым. Трахея выстлана клетками, которые имеют реснички и выделяют слизь. Слизь улавливает вдыхаемые частицы, а реснички перемещают частицы к глотке.

    Конец трахеи разделяется на два бронха, которые входят в правое и левое легкое.Воздух попадает в легкие через главные бронхи. Главный бронх разделяется, создавая бронхи все меньшего и меньшего диаметра, пока проходы не станут менее 1 мм (0,03 дюйма) в диаметре, когда их называют бронхиолами, поскольку они разделяются и распространяются по легкому. Как и трахея, бронхи и бронхиолы состоят из хряща и гладких мышц. Бронхи иннервируются нервами как парасимпатической, так и симпатической нервной системы, которые контролируют сокращение мышц (парасимпатическая) или расслабление (симпатическая) в бронхах и бронхиолах, в зависимости от сигналов нервной системы.Последние бронхиолы — это респираторные бронхиолы. К концу каждой респираторной бронхиолы прикреплены альвеолярные протоки. В конце каждого протока находятся альвеолярные мешочки, каждый из которых содержит от 20 до 30 альвеол. Газообмен происходит только в альвеолах. Альвеолы ​​тонкостенные и выглядят как крошечные пузырьки внутри мешочков. Альвеолы ​​находятся в непосредственном контакте с капиллярами кровеносной системы. Такой тесный контакт обеспечивает диффузию кислорода из альвеол в кровь. Кроме того, углекислый газ будет диффундировать из крови в альвеолы ​​для выдоха.Анатомическое расположение капилляров и альвеол подчеркивает структурную и функциональную взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем. Оценки площади поверхности альвеол в легких колеблются в пределах 100 м 2 . Эта большая территория составляет примерно половину теннисного корта. Эта большая площадь поверхности в сочетании с тонкостенным характером альвеолярных клеток позволяет газам легко диффундировать по клеткам.

    Рисунок 11.9 Воздух попадает в дыхательную систему через носовую полость, а затем проходит через глотку и трахею в легкие.(кредит: модификация работы NCI)

    Основная функция дыхательной системы — доставлять кислород к клеткам тканей тела и удалять углекислый газ, продукт жизнедеятельности клеток. Основными структурами дыхательной системы человека являются носовая полость, трахея и легкие.

    Все аэробные организмы нуждаются в кислороде для выполнения своих метаболических функций. На древе эволюции разные организмы изобрели разные способы получения кислорода из окружающей атмосферы.Среда, в которой живет животное, во многом определяет то, как оно дышит. Сложность дыхательной системы коррелирует с размерами организма. По мере увеличения размера животного расстояния диффузии увеличиваются, а отношение площади поверхности к объему уменьшается. У одноклеточных организмов диффузии через клеточную мембрану достаточно для снабжения клетки кислородом (рис. 11.10). Диффузия — это медленный пассивный транспортный процесс. Для того чтобы диффузия была возможным средством обеспечения клетки кислородом, скорость поглощения кислорода должна соответствовать скорости диффузии через мембрану.Другими словами, если бы ячейка была очень большой или толстой, диффузия не могла бы достаточно быстро доставить кислород внутрь ячейки. Следовательно, зависимость от диффузии как средства получения кислорода и удаления углекислого газа остается возможной только для небольших организмов или организмов с сильно уплощенным телом, таких как многие плоские черви (Platyhelminthes). Более крупные организмы должны были развить специализированные респираторные ткани, такие как жабры, легкие и дыхательные пути, сопровождаемые сложной системой кровообращения, чтобы транспортировать кислород по всему телу.

    Рис. 11.10. Клетка одноклеточной водоросли Ventricaria ventricosa — одна из самых крупных из известных, достигая от одного до пяти сантиметров в диаметре. Как и все одноклеточные организмы, V. ventricosa обменивается газами через клеточную мембрану.

    Для небольших многоклеточных организмов диффузии через внешнюю мембрану достаточно для удовлетворения их потребности в кислороде. Газообмен путем прямой диффузии через поверхностные мембраны эффективен для организмов диаметром менее 1 мм. У простых организмов, таких как книдарии и плоские черви, каждая клетка тела находится рядом с внешней средой.Их клетки остаются влажными, а газы быстро диффундируют за счет прямой диффузии. Плоские черви — это маленькие, буквально плоские черви, которые «дышат» путем диффузии через внешнюю мембрану (рис. 11.11). Плоская форма этих организмов увеличивает площадь поверхности для диффузии, гарантируя, что каждая клетка в теле находится близко к поверхности внешней мембраны и имеет доступ к кислороду. Если бы плоский червь имел цилиндрическое тело, то клетки в центре не могли бы получать кислород.

    Рисунок 11.11. Процесс дыхания этого плоского червя осуществляется путем диффузии через внешнюю мембрану.(кредит: Стивен Чайлдс)

    Дождевые черви и земноводные используют свою кожу (покровы) как орган дыхания. Густая сеть капилляров находится чуть ниже кожи и способствует газообмену между внешней средой и кровеносной системой. Поверхность дыхательных путей должна быть влажной, чтобы газы растворялись и распространялись через клеточные мембраны.

    Организмам, живущим в воде, необходим кислород из воды. Кислород растворяется в воде, но в меньшей концентрации, чем в атмосфере.В атмосфере содержится примерно 21 процент кислорода. В воде концентрация кислорода намного меньше. У рыб и многих других водных организмов развились жабры, которые поглощают растворенный кислород из воды (рис. 11.12). Жабры — это тонкие тканевые нити, сильно разветвленные и складчатые. Когда вода проходит через жабры, растворенный в воде кислород быстро диффундирует через жабры в кровоток. Система кровообращения может переносить насыщенную кислородом кровь к другим частям тела.У животных, которые содержат целомическую жидкость вместо крови, кислород диффундирует через жаберные поверхности в целомическую жидкость. Жабры встречаются у моллюсков, кольчатых червей и ракообразных.

    Рисунок 11.12.
    У этого карпа, как и у многих других водных организмов, есть жабры, которые позволяют ему получать кислород из воды. (кредит: «Guitardude012 ″ / Wikimedia Commons)

    Складчатые поверхности жабр обеспечивают большую площадь поверхности, чтобы рыба получала достаточное количество кислорода. Диффузия — это процесс, при котором материал перемещается из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие.В этом случае кровь с низкой концентрацией молекул кислорода циркулирует по жабрам. Концентрация молекул кислорода в воде выше, чем концентрация молекул кислорода в жабрах. В результате молекулы кислорода диффундируют из воды (высокая концентрация) в кровь (низкая концентрация), как показано на рисунке 11.13. Точно так же молекулы углекислого газа в крови диффундируют из крови (высокая концентрация) в воду (низкая концентрация).

    Рисунок 11.13. Когда вода течет по жабрам, кислород передается в кровь по венам.(кредит «рыба»: модификация работы Дуэйна Рейвера, NOAA)

    Дыхание насекомого не зависит от его кровеносной системы; следовательно, кровь не играет прямой роли в транспорте кислорода. У насекомых есть узкоспециализированная дыхательная система, называемая трахеальной системой, которая состоит из сети небольших трубок, по которым кислород поступает ко всему телу. Трахеальная система — самая прямая и эффективная дыхательная система активных животных. Трубки в трахеальной системе изготовлены из полимерного материала, называемого хитином.

    Тела насекомых имеют отверстия, называемые дыхальцами, вдоль грудной клетки и брюшка. Эти отверстия соединяются с трубчатой ​​сетью, позволяя кислороду проходить в тело (рис. 11.14) и регулируя диффузию CO 2 и водяного пара. Воздух входит и выходит из трахеальной системы через дыхальца. Некоторые насекомые могут проветривать трахею с помощью движений тела.

    Рисунок 11.14. Насекомые дышат через трахею.

    У млекопитающих вентиляция легких осуществляется путем вдыхания (дыхания).Во время вдоха воздух поступает в тело через носовую полость , расположенную внутри носа (рис. 11.15). По мере прохождения воздуха через носовую полость он нагревается до температуры тела и увлажняется. Дыхательные пути покрыты слизью, защищающей ткани от прямого контакта с воздухом. Слизь с высоким содержанием воды. Когда воздух проходит через эти поверхности слизистых оболочек, он впитывает воду. Эти процессы помогают уравновесить воздух в соответствии с условиями тела, уменьшая любой ущерб, который может причинить холодный сухой воздух.Твердые частицы, которые плавают в воздухе, удаляются через носовые ходы через слизь и реснички. Процессы нагревания, увлажнения и удаления частиц являются важными защитными механизмами, предотвращающими повреждение трахеи и легких. Таким образом, вдыхание служит нескольким целям в дополнение к доставке кислорода в дыхательную систему.

    Рисунок 11.15. Воздух попадает в дыхательную систему через носовую полость и глотку, а затем проходит через трахею в бронхи, которые переносят воздух в легкие.(кредит: модификация работы NCI)

    Какое из следующих утверждений о дыхательной системе млекопитающих неверно?

    1. Когда мы вдыхаем, воздух проходит от глотки к трахее.
    2. Бронхиолы разветвляются на бронхи.
    3. Альвеолярные протоки соединяются с альвеолярными мешочками.
    4. Газообмен между легкими и кровью происходит в альвеолах.

    Из носовой полости воздух проходит через глотку, (горло) и гортань, (голосовой ящик), попадая в трахею (Рисунок 11.16). Основная функция трахеи — направлять вдыхаемый воздух в легкие, а выдыхаемый — обратно из тела. Трахея человека представляет собой цилиндр длиной от 10 до 12 см и диаметром 2 см, который находится перед пищеводом и простирается от гортани в грудную полость, где он разделяется на два основных бронха в средней части грудной клетки. Он состоит из неполных колец гиалинового хряща и гладкой мускулатуры (рис. 11.17). Трахея выстлана слизистыми бокаловидными клетками и мерцательным эпителием.Реснички продвигают инородные частицы, попавшие в слизь, к глотке. Хрящ обеспечивает силу и поддержку трахеи, чтобы проход оставался открытым. Гладкая мышца может сокращаться, уменьшая диаметр трахеи, в результате чего выдыхаемый воздух с огромной силой устремляется вверх из легких. Форсированный выдох помогает избавиться от слизи при кашле. Гладкие мышцы могут сокращаться или расслабляться в зависимости от стимулов внешней среды или нервной системы организма.

    Рисунок 11.16.
    Трахея и бронхи состоят из неполных хрящевых колец.(кредит: модификация работы Gray’s Anatomy)

    Легкие: бронхи и альвеолы ​​

    Конец трахеи разветвляется (делится) на правое и левое легкие. Легкие не идентичны. Правое легкое больше и содержит три доли, тогда как левое легкое меньшего размера содержит две доли (рис. 11.17). Мышечная диафрагма , , которая облегчает дыхание, находится ниже (внизу) легких и отмечает конец грудной полости.

    Рисунок 11.17. В легких трахея разветвляется на правый и левый бронхи.Правое легкое состоит из трех долей и больше. Чтобы вместить сердце, левое легкое меньше и имеет только две доли.

    В легких воздух попадает в все меньшие и меньшие проходы, или бронхи . Воздух поступает в легкие через два основных (главных) бронха (единственное число: бронх). Каждый бронх делится на вторичные бронхи, а затем на третичные бронхи, которые, в свою очередь, делятся, образуя все меньшие и меньшие диаметры бронхиол , когда они разделяются и распространяются по легкому.Как и трахея, бронхи состоят из хрящей и гладких мышц. В бронхиолах хрящ заменяется эластичными волокнами. Бронхи иннервируются нервами как парасимпатической, так и симпатической нервной системы, которые контролируют сокращение мышц (парасимпатическая) или расслабление (симпатическая) в бронхах и бронхиолах, в зависимости от сигналов нервной системы. У человека бронхиолы диаметром менее 0,5 мм — это респираторные бронхиолы . У них нет хрящей, и поэтому они полагаются на вдыхаемый воздух, чтобы поддерживать их форму.По мере уменьшения диаметра проходов относительное количество гладких мышц увеличивается.

    Концевые бронхиолы подразделяются на микроскопические ветви, называемые респираторными бронхиолами. Дыхательные бронхиолы подразделяются на несколько альвеолярных протоков. Многочисленные альвеолы ​​и альвеолярные мешки окружают альвеолярные протоки. Альвеолярные мешочки напоминают грозди винограда, привязанные к концам бронхиол (рис. 11.18). В ацинарной области к концу каждой бронхиолы прикреплены альвеолярные протоки , .В конце каждого протока находится примерно 100 альвеолярных мешочков, каждый содержит от 20 до 30 альвеол, диаметром от 200 до 300 микрон. Газообмен происходит только в альвеолах. Альвеолы ​​состоят из тонкостенных паренхиматозных клеток, обычно толщиной в одну клетку, которые выглядят как крошечные пузырьки внутри мешочков. Альвеолы ​​находятся в непосредственном контакте с капиллярами (толщиной в одну клетку) кровеносной системы. Такой тесный контакт обеспечивает диффузию кислорода из альвеол в кровь и распределение по клеткам тела.Кроме того, углекислый газ, который вырабатывается клетками в качестве отходов жизнедеятельности, будет диффундировать из крови в альвеолы ​​для выдоха. Анатомическое расположение капилляров и альвеол подчеркивает структурную и функциональную взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем. Поскольку в каждом альвеолярном мешочке так много альвеол (~ 300 миллионов на легкое) и так много мешочков в конце каждого альвеолярного протока, легкие имеют губчатую консистенцию. Эта организация производит очень большую площадь поверхности, доступную для газообмена.Площадь поверхности альвеол в легких составляет примерно 75 м 2 2 . Эта большая площадь поверхности в сочетании с тонкостенной природой альвеолярных паренхиматозных клеток позволяет газам легко диффундировать по клеткам.

    Рисунок 11.18.
    Терминальные бронхиолы соединены респираторными бронхиолами с альвеолярными протоками и альвеолярными мешочками. Каждый альвеолярный мешок содержит от 20 до 30 сферических альвеол и имеет вид грозди винограда. Воздух поступает в предсердие альвеолярного мешка, затем циркулирует в альвеолах, где происходит газообмен с капиллярами.Слизистые железы выделяют слизь в дыхательные пути, сохраняя их влажными и гибкими. (Источник: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

    Концепция в действии

    Посмотрите следующее видео, чтобы изучить дыхательную систему.

    Воздух, которым дышат организмы, содержит твердых частиц , таких как пыль, грязь, вирусные частицы и бактерии, которые могут повредить легкие или вызвать аллергические иммунные реакции. Дыхательная система содержит несколько защитных механизмов, позволяющих избежать проблем или повреждения тканей.В носовой полости волосы и слизь задерживают мелкие частицы, вирусы, бактерии, пыль и грязь, чтобы предотвратить их попадание.

    Если частицы действительно выходят за пределы носа или попадают через рот, бронхи и бронхиолы легких также содержат несколько защитных устройств. Легкие производят слизь — липкое вещество, состоящее из муцина , сложного гликопротеина, а также солей и воды, которые задерживают частицы. Бронхи и бронхиолы содержат реснички, небольшие волосовидные выступы, выстилающие стенки бронхов и бронхиол (Рисунок 11.19). Эти реснички бьются в унисон и перемещают слизь и частицы из бронхов и бронхиол обратно в горло, где они проглатываются и выводятся через пищевод.

    У человека, например, смола и другие вещества в сигаретном дыме разрушают или парализуют реснички, затрудняя удаление частиц. Кроме того, курение заставляет легкие производить больше слизи, которую поврежденные реснички не могут перемещать. Это вызывает постоянный кашель, поскольку легкие пытаются избавиться от твердых частиц, и делает курильщиков более восприимчивыми к респираторным заболеваниям.

    Рисунок 11.19.
    Бронхи и бронхиолы содержат реснички, которые помогают выводить слизь и другие частицы из легких. (кредит: Луиза Ховард, модификация работы Дартмутского электронного микроскопа)

    Резюме

    Дыхательные системы животных предназначены для облегчения газообмена. У млекопитающих воздух в носовой полости нагревается и увлажняется. Затем воздух проходит по глотке через трахею в легкие. В легких воздух проходит через разветвляющиеся бронхи, достигая респираторных бронхиол, в которых находится первое место газообмена.Дыхательные бронхиолы открываются в альвеолярные протоки, альвеолярные мешочки и альвеолы. Поскольку в легком очень много альвеол и альвеолярных мешков, площадь поверхности для газообмена очень велика. Существует несколько защитных механизмов для предотвращения повреждения или заражения. К ним относятся волосы и слизь в носовой полости, которые задерживают пыль, грязь и другие твердые частицы, прежде чем они попадут в систему. В легких частицы улавливаются слоем слизи и транспортируются через реснички к пищеводному отверстию в верхней части трахеи для проглатывания.

    Система кровообращения — это сеть сосудов — артерий, вен и капилляров — и насоса, сердца. У всех позвоночных это система с замкнутым контуром, в которой кровь в значительной степени отделена от другого отделения внеклеточной жидкости организма, интерстициальной жидкости, которая является жидкостью, омывающей клетки. Кровь циркулирует внутри кровеносных сосудов и циркулирует в одном направлении от сердца по одному из двух путей кровообращения, а затем снова возвращается к сердцу; это замкнутая кровеносная система.Открытые системы кровообращения встречаются у беспозвоночных животных, у которых циркулирующая жидкость непосредственно омывает внутренние органы, даже если ее можно перемещать с помощью качающегося сердца.

    Сердце — это сложная мышца, состоящая из двух насосов: одна перекачивает кровь через легочную циркуляцию в легкие, а другая перекачивает кровь через системный кровоток к остальным тканям тела (и самому сердцу).

    Сердце асимметрично, левая сторона больше правой, что коррелирует с разными размерами легочного и системного контуров (Рисунок 11.10). У людей сердце размером со сжатый кулак; он разделен на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Есть одно предсердие и один желудочек с правой стороны и одно предсердие и один желудочек с левой стороны. Правое предсердие получает дезоксигенированную кровь из системного кровообращения через основные вены: верхняя полая вена, отводящая кровь от головы и вен, идущих от рук, а также нижняя полая вена, отводящая кровь из вен. которые исходят из нижних органов и ног.Эта деоксигенированная кровь затем проходит в правый желудочек через трехстворчатый клапан, который предотвращает обратный ток крови. После наполнения правый желудочек сокращается, перекачивая кровь в легкие для реоксигенации. Левое предсердие получает богатую кислородом кровь из легких. Эта кровь проходит через двустворчатый клапан в левый желудочек, где кровь закачивается в аорту. Аорта — это главная артерия тела, по которой насыщенная кислородом кровь поступает к органам и мышцам тела.Этот паттерн перекачивания называется двойной циркуляцией и встречается у всех млекопитающих. (Рисунок 11.20).

    Рисунок 11.20. Сердце разделено на четыре камеры, два предсердия и два желудочка. Каждая камера разделена односторонними клапанами. Правая часть сердца получает от тела дезоксигенированную кровь и перекачивает ее в легкие. Левая часть сердца перекачивает кровь к остальному телу.

    Основное назначение сердца — перекачивать кровь по телу; это происходит в повторяющейся последовательности, называемой сердечным циклом.Сердечный цикл — это поток крови через сердце, координируемый электрохимическими сигналами, которые заставляют сердечную мышцу сокращаться и расслабляться. В каждом сердечном цикле последовательность сокращений выталкивает кровь, прокачивая ее по телу; за этим следует фаза расслабления, когда сердце наполняется кровью. Эти две фазы называются систолой (сокращением) и диастолой (расслаблением) соответственно (рис. 11.21). Сигнал к сокращению начинается с внешней стороны правого предсердия.Электрохимический сигнал движется оттуда через предсердия, заставляя их сокращаться. Сокращение предсердий заставляет кровь через клапаны попадать в желудочки. Закрытие этих клапанов, вызванное сокращением желудочков, издает «смазанный» звук. К этому времени сигнал прошел по стенкам сердца через точку между правым предсердием и правым желудочком. Затем сигнал заставляет желудочки сокращаться. Желудочки сокращаются вместе, заставляя кровь поступать в аорту и легочные артерии.Закрытие клапанов этих артерий из-за того, что кровь втягивается обратно к сердцу во время расслабления желудочков, производит односложный «дублированный» звук.

    Рисунок 11.21 В каждом сердечном цикле серия сокращений (систол) и расслаблений (диастол) перекачивает кровь через сердце и через тело. (а) Во время сердечной диастолы кровь течет в сердце, в то время как все камеры расслаблены. (b) Тогда желудочки остаются расслабленными, в то время как систола предсердий выталкивает кровь в желудочки. (c) Когда предсердия снова расслабляются, систола желудочков выталкивает кровь из сердца.

    Работа сердца — это функция клеток сердечной мышцы, или кардиомиоцитов, составляющих сердечную мышцу. Кардиомиоциты — это особые мышечные клетки, которые имеют поперечно-полосатую форму, как скелетные мышцы, но качаются ритмично и непроизвольно, как гладкие мышцы; соседние клетки соединены вставочными дисками, обнаруженными только в сердечной мышце. Эти соединения позволяют электрическому сигналу проходить непосредственно к соседним мышечным клеткам.

    Электрические импульсы в сердце создают электрические токи, которые проходят через тело, и их можно измерить на коже с помощью электродов.Эту информацию можно наблюдать в виде электрокардиограммы (ЭКГ), регистрирующей электрические импульсы сердечной мышцы.

    Концепция в действии

    Посетите следующий веб-сайт, чтобы увидеть в действии кардиостимулятор или систему электрокардиограммы.

    Кровь из сердца разносится по телу сложной сетью кровеносных сосудов (рис. 11.22). Артерии забирают кровь от сердца. Основная артерия большого круга кровообращения — аорта; он разветвляется на крупные артерии, по которым кровь поступает к разным конечностям и органам.Аорта и артерии около сердца имеют тяжелые, но эластичные стенки, которые реагируют на перепады давления, вызванные биением сердца, и сглаживают их. Артерии, расположенные дальше от сердца, содержат больше мышечной ткани в стенках, которые могут сжиматься, что влияет на скорость кровотока. Крупные артерии расходятся на второстепенные артерии, а затем на более мелкие сосуды, называемые артериолами, чтобы глубже проникать в мышцы и органы тела.

    Артериолы расходятся в капиллярные русла. Капиллярные русла содержат большое количество, от 10 до 100 капилляров, которые разветвляются между клетками тела.Капилляры — это трубки узкого диаметра, которые могут соответствовать одиночным эритроцитам и являются местами обмена питательными веществами, отходами и кислородом с тканями на клеточном уровне. Жидкость также просачивается из крови в интерстициальное пространство из капилляров. Капилляры снова сходятся в венулы, которые соединяются с второстепенными венами, которые, наконец, соединяются с основными венами. Вены — это кровеносные сосуды, по которым кровь с высоким содержанием углекислого газа возвращается к сердцу. Вены не такие толстостенные, как артерии, так как давление ниже, и у них есть клапаны по всей длине, которые предотвращают обратный ток крови от сердца.По основным венам кровь отводится от тех же органов и конечностей, что и по основным артериям.

    Рис. 11.22 Артерии тела, обозначенные красным, начинаются у дуги и ветви аорты, чтобы снабжать органы и мышцы тела насыщенной кислородом кровью. Вены тела, обозначенные синим цветом, возвращают кровь к сердцу. Легочные артерии окрашены в синий цвет, чтобы отразить тот факт, что они дезоксигенированы, а легочные вены — красные, что свидетельствует о том, что они насыщены кислородом. (Источник: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

    Дыхательные системы животных предназначены для облегчения газообмена.У млекопитающих воздух в носовой полости нагревается и увлажняется. Затем воздух проходит через глотку и гортань через трахею в легкие. В легких воздух проходит через разветвляющиеся бронхи, достигая респираторных бронхиол. Дыхательные бронхиолы открываются в альвеолярные протоки, альвеолярные мешочки и альвеолы. Поскольку в легком очень много альвеол и альвеолярных мешков, площадь поверхности для газообмена очень велика.

    Кровеносная система млекопитающих — это замкнутая система с двойной циркуляцией, проходящей через легкие и тело.Он состоит из сети сосудов, содержащих кровь, которая циркулирует из-за перепада давления, создаваемого сердцем.

    Сердце содержит два насоса, которые перемещают кровь по легочному и системному кровообращению. Есть одно предсердие и один желудочек с правой стороны и одно предсердие и один желудочек с левой стороны. Прокачка сердца — это функция кардиомиоцитов, отличительных мышечных клеток, которые имеют поперечно-полосатую форму, как скелетные мышцы, но качаются ритмично и непроизвольно, как гладкие мышцы.Сигнал на сокращение начинается в стенке правого предсердия. Электрохимический сигнал заставляет два предсердия сокращаться в унисон; затем сигнал заставляет желудочки сокращаться. Кровь из сердца разносится по телу сложной сетью кровеносных сосудов; артерии забирают кровь от сердца, а вены возвращают кровь к сердцу.

    Глоссарий

    альвеола: (множественное число: альвеолы) (также воздушные мешочки) конечная структура легочного прохода, где происходит газообмен

    аорта: основная артерия, по которой кровь от сердца поступает в систему кровообращения

    артерия: кровеносный сосуд, отводящий кровь от сердца

    атриум: (множественное число: предсердие) камера сердца, которая принимает кровь из вен

    двустворчатый клапан: одностороннее отверстие между предсердием и желудочком в левой части сердца

    бронхи: (единственное число: бронх) более мелкие ветви хрящевой ткани, отходящие от трахеи; воздух направляется через бронхи в область, где происходит газообмен в альвеолах

    бронхиола: дыхательный путь, идущий от главного бронха до альвеолярного мешка

    капилляр: наименьший кровеносный сосуд, по которому проходят отдельные клетки крови и место диффузии кислорода и обмена питательными веществами

    сердечный цикл: Наполнение и опорожнение сердца кровью, вызванное электрическими сигналами, которые заставляют сердечные мышцы сокращаться и расслабляться

    закрытая система кровообращения: система, в которой кровь отделена от межклеточной жидкости организма и содержится в кровеносных сосудах

    диафрагма: скелетная мышца, расположенная под легкими, которая окружает легкие в грудной клетке

    диастола: фаза расслабления сердечного цикла, когда сердце расслаблено и желудочки наполняются кровью

    электрокардиограмма (ЭКГ): запись электрических импульсов сердечной мышцы

    нижняя полая вена: основная вена тела, возвращающая кровь из нижних частей тела в правое предсердие

    гортань: голосовой ящик, расположенный в горле

    носовая полость: отверстие дыхательной системы во внешнюю среду

    открытая система кровообращения: система кровообращения, в которой кровь смешивается с интерстициальной жидкостью в полости тела и непосредственно омывает органы

    глотка: глотка

    главный бронх: (также главный бронх) область дыхательных путей в легком, которая прикрепляется к трахее и разветвляется, образуя бронхиолы

    малое кровообращение: кровоток от сердца через легкие, где происходит оксигенация, а затем обратно к сердцу

    верхняя полая вена: главная вена тела, по которой кровь отводится из верхней части тела в правое предсердие

    системное кровообращение: кровоток от сердца к мозгу, печени, почкам, желудку и другим органам, конечностям и мышцам тела, а затем обратно к сердцу

    систола: фаза сокращения сердечного цикла, когда желудочки перекачивают кровь в артерии

    трахея: хрящевая трубка, которая транспортирует воздух из горла в легкие

    трехстворчатый клапан: одностороннее отверстие между предсердием и желудочком в правой части сердца

    вена: кровеносный сосуд, по которому кровь возвращается к сердцу

    желудочек: (сердца) большая камера сердца, которая перекачивает кровь в артерии

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *