Из чего состоит дыхательная система человека: Дыхательная система человека: как она работает?

Лечение заболеваний дыхательной системы в санатории

Заболевания дыхательной системы человека 

С самого первого вдоха при рождении процесс дыхания играет жизненно важную роль в организме человека. И рост заболеваний органов дыхания вызывает большую озабоченность у специалистов. Прогресс не стоит на месте, ежедневно в мире появляются новые предприятия, вырастают города и в то же время уничтожаются леса, осушаются болота. Все это ведет к ухудшению экологической обстановки на планете, что сказывается и на качестве воздуха, которым мы дышим. Скептики считают, что совсем скоро именно он станет самым ценным ресурсом. Но, наверняка, этого никто знать не может, в наших же силах позаботиться о своем здоровье сейчас. Мы расскажем о работе, неполадках и лечении органов, которые принимают участие в важнейшем процессе дыхания. Без которого не сможет выжить ни один человек на земле. 

Болезни органов дыхания 

1. Строение дыхательной системы 
2. Причины нарушений 
3. Симптомы и виды заболеваний
4. Лечение и противопоказания 
5. Профилактика недугов 

Строение дыхательной системы

Органы дыхания образуют одну из важнейших систем в нашем организме. При этом, их функционал гораздо шире, чем насыщать клетки кислородом и выводить углекислый газ. Например, гортань — это тоже орган дыхания, который входит еще и в голосовой аппарат. А в самих легких, кроме газообмена, происходит важнейший процесс созревания кровяных клеток. Разберем строение этих органов подробнее.

Дыхательная система состоит из дыхательных органов и дыхательных путей.

Дыхательные органы включают в себя:

• легкие 
• дыхательные пути
• глотку
• гортань
• трахею
• бронхи и бронхиолы

Также к дыхательной системе относят межреберные мышцы и диафрагму, так как именно они делают возможным сокращение легких.

Причины нарушений 

Органы дыхания чаще других систем подвергаются вредному воздействию. Именно через них в организм проще всего попасть инфекции, которая за несколько дней может превратить здорового человека в больного. К плачевным результатам может привести и банальное переохлаждение, которое не редкость в странах с холодной зимой. Но даже в тропиках люди болеют гриппом и ОРВИ. Пожалуй, на всей планете не найти человека, который не знал бы, что такое простуда. А иногда это и более сложные заболевания — ангина, плеврит или пневмония.

Каковы же основные причины появления проблем в дыхательной системе? Все заболевания органов дыхания делятся на четыре типа:

• инфекционные, вызванные попаданием в организм вирусов, бактерий, грибов и проявляющиеся воспалительными процессами (Пр. бронхит, пневмния, ангина)
• аллергические, вызванные вдыханием пыльцы, пищевых, бытовых и других частиц и проявляющиеся в бурной реакции на конкретный аллерген (Пр. бронхиальная астма)
• аутоиммунные, причина которых кроется в сбое организма в виде выработки веществ, атакующих собственные клетки (Пр. идиопатический гемосидероз легких)
• наследственные, предрасположенность к которым передается человеку генетически

Способствуют развитию болезней дыхательной системы и внешние факторы, такие как, например, работа в плохо проветриваемом помещении. Это увеличивает риск возникновения простуды, бронхита, ангины. Даже работающий принтер — это патогенный агент, так как может вызвать аллергию и спровоцировать развитие бронхиальной астмы. Также болезни органов дыхания могут спровоцировать некоторые заболевания и вредные привычки.

Симптомы и виды заболеваний

Заболевания дыхательной системы обычно имеет ярко выраженные симптомы, а потому их сложно спутать с чем-либо другим. Одновременно благодаря этому облегчается диагностика. Однако нередко пациенты «запускают» заболевание, решая перетерпеть неприятные симптомы, чего ни в коем случае делать нельзя. Чем раньше начато лечение, тем меньше вероятность осложнений и больше вероятность благоприятного исхода с минимальными последствиями для здоровья. 

Наиболее часто встречающиеся симптомы болезней органов дыхания:

1. Одышка
2. Кашель
3. Болевые ощущения
4. Кровохарканье 
5. Удушье

Также тот или иной симптом может иметь свои разновидности. К примеру, одышка может проявляться как при физических нагрузках, так и в покое. А кашель может быть сухим или влажным, постоянным или периодическим. На основании симптомов выделяются различные заболевания дыхательной системы. Многие из них могут быть как острыми, так и хроническими. Остановимся на самых распространенных.

1. Бронхит 

Лидер по популярности в больничных листках пациентов с заболеваниями органов дыхания. Это инфекционное заболевание, заключающееся в поражении бронхов бактериями, вирусами или вследствие возникновения атипичной флоры. 

Кроме острого бронхита, выделяются хронический, обструктивный и необструктивный. Симптомы: кашель, при обструктивном бронхите — одышка.

2. Бронхиальная астма

Также одно из самых распространенных заболеваний дыхательной системы аутоиммунной природы, которое имеет свойство характеризоваться расширением стенок дыхательных путей и сужением просвета. Из-за этого каждый бронх наполняется слизью и затрудняется дыхание. Проявляется данная патология в приступах затрудненного дыхания вплоть до удушья. 

Заболевание является хроническим, то есть приступы могут проявляться на протяжении всей жизни, иногда приводя к опасным для жизни ситуациям. 

Симптомы: кашель, хрипы, одышка, удушье. 

3. Хронические острые пневмонии

Сама по себе пневмония возникает вследствие поражения ткани легких инфекцией. Воспаление развивается в альвеолах, из которых состоят легкие, вызывая скопление жидкости. Недолеченная пневмония может перерасти в хроническую форму на фоне снижения иммунологической сопротивляемости организма. И тогда слизь начинает скапливаться в бронхах, стенки которых растягиваются, истончаются и замещаются соединительной тканью. 

Симптомы: боль в груди, кашель, слабость, одышка, повышение температуры.

4. Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ)

Обструкция означает ухудшение проходимости, что и лежит в основе этого заболевания. Ее вызывает взаимодействие с агрессивными веществами — аэрозолями, частицами, газами. В результате бронхи воспаляются, сужаются и в организме нарушаются процессы газообмена. Заболевание считается хроническим, так как его последствия необратимы либо обратимы частично. 

Симптомы: кашель, мокрота, одышка. 

Лечение и противопоказания

При одних заболеваниях лечение сводится к устранению причины и занимает пару недель, в других это невозможно и остается лишь снизить интенсивность и частоту проявления симптома. В третьих — лечение заключается в профилактике и укреплении иммунитета. В санатории «Приднепровский» уделяется внимание всем трем главным направлениям работы с пациентами — и диагностике, и лечению, и профилактике. 

Для лечения заболеваний дыхательной системы применяются следующие методы и процедуры: 

1. Грязелечение

Данный вид процедур оказывает положительный эффект на весь организм, так как стимулирует иммунный ответ, активизирует процессы обмена и улучшает кровообращение. В санатории «Приднепровский» Вам предложат несколько наиболее эффективных вариантов грязелечебных процедур для воздействия на органы дыхания, например, грязевые аппликации на межлопаточную область. 

2. Магнито- и лазеротерапия

Данные виды лечения объединены в один пункт, так как обладают схожим целительным эффектом — восстанавливают травмированные участки организма и предотвращают фиброз ткани легких. 

3. Лечебная физкультура или механотерапия

Полезный эффект процедур обеспечивает группа специальных дыхательных упражнений. Их выполнение улучшает подвижность грудной клетки, укрепляет дыхательную мускулатуру и стимулирует растяжение плевральных спаек. 

4. Массаж грудной клетки

Довольно легкий, эффективный и приятный способ оздоровления, который предпочитают многие пациенты. А если при массаже уделить внимание конкретной области тела, то можно распространить полезный эффект на уязвимые органы, к примеру, дыхательной системы. Например, на легкие. Их вентиляция вместе с подвижностью грудной клетки как раз и улучшается под влиянием массажа. 

5. Спелеотерапия

Данный метод лечения обладает стимулирующим воздействием на дыхательные пути, а также важнейшей функцией восстановления проходимости бронхов. Также благодаря нахождению в условиях микроклимата пещер, гротов и соляных шахт активизируется иммунитет и ускоряется восстановление тканей, в целом. 

6. Кислородный коктейль 

Насыщение крови кислородом, улучшение процессов обмена и повышение сопротивляемости организма перед простудами — таким позитивным влиянием обладают кислородные коктейли, изготовленные из натуральных соков. Это, конечно, не лекарственный препарат, но как средство лечения также эффективно применяется в санатории «Приднепровский».

7. Лечебные ванны

Лечебный эффект ванн, насыщенных йодом, бромом или хвойными экстрактами, основан на нормализации сна, снижении уровня тревожности, улучшении микроциркуляции крови и активизации процессов обмена. 

8. Фитотерапия 

Специальные травяные сборы также являются неотъемлемой частью лечения, так как оказывают укрепляющее воздействие на весь организм. Людям с болезнями дыхательной системы, в первую очередь, будут полезны грудные и витаминные сборы, которые не только укрепляют иммунитет, но и очищают легкие от мокроты. 

9. Магнитотурботрон

Специальный аппарат обладает мощным воздействием на органы дыхания и весь организм, а именно способен править состояние дыхательной системы, оказывать противовоспалительное и иммуномодулирующее воздействие, а также улучшать кровообращение и нормализовывать сон.

Также одним из главных факторов оздоровления наряду с комплексом лечебных процедур в санатории «Приднепровский» является климатотерапия. Мягкий умеренный климат Белоруссии, а также свежий воздух хвойных и смешанных лесов дают мощный заряд для укрепления иммунитета и оздоровления организма.

Тем не менее, существует ряд противопоказаний для санаторного лечения, с которыми Вы можете ознакомиться по ссылке.

Профилактика недугов 

Для нормальной работы дыхательной системы важен чистый свежий воздух, только в таком случае органы дыхания могут функционировать без сбоев и противостоять инфекциям. При условии, конечно же, нормальной работы иммунитета и, в целом, здоровья организма. Что еще необходимо помнить, чтобы противостоять заболеваниям и защитить органы дыхания от негативных факторов?

Если коротко, то правильное питание, физические нагрузки, здоровый сон и минимизация стрессов — залог крепкого иммунитета, от которого и зависит сопротивляемость организма различным инфекциям. Поэтому вот полный список рекомендаций для профилактики болезней дыхательной системы:

1. Откажитесь от вредных привычек — курения и употребления алкоголя
2. Укрепляйте иммунитет — принимайте витамины, добавляйте в пищу лук, чеснок, мед, малину, облепиху, имбирь, лимонный сок; занимайтесь закалкой (баня, контрастный душ)
3. Правильно питайтесь — ешьте маленькими порциями, избегайте жареной пищи, ограничивайте животные жиры, добавляйте в рацион фрукты и овощи 
4. Ведите активный образ жизни — делайте зарядку, посещайте спортзал, катайтесь на велосипеде, запишитесь в бассейн или ходите на пробежку
5. Правильно отдыхайте — чередуйте физические и умственные нагрузки
6. Избегайте стрессов и будьте оптимистами!

Также соблюдайте разумные меры предосторожности и правила гигиены:

• одевайтесь по погоде, чтобы не мерзнуть и не потеть
• защищайтесь от промокания из-за осадков 
• дышите через нос на холоде и в пыльных помещениях
• не трогайте лицо грязными руками, чаще мойте руки
• носите медицинскую маску в местах массового скопления людей
• соблюдайте социальную дистанцию не менее 1 метра 
• избегайте людей с признаками заболеваний
• проветривайте помещение дома и на работе
• своевременно обращайтесь за помощью при наличии симптомов заболеваний

И, главное, помните: здоровый образ жизни — лучшая профилактика болезней! 

Дыхательная система человека — органы, схема, процессы и работа (биология, 8 класс) — Природа Мира

Время чтения 7 мин.Просмотры 299Обновлено 2021-03-03

Когда мы дышим, мы вдыхаем кислород и выдыхаем углекислый газ. Газообмен между нашим организмом и окружающей средой необходим для метаболической активности и поддержания жизни.

Каждый организм, от отдельной бактериальной клетки до гигантского синего кита, подвергается дыханию. Дыхание у людей осуществляется системой органов, известной как дыхательная система человека.

Дыхательная система человека – это совокупность органов, которые обеспечивают процесс вдыхание кислорода и выдох углекислого газа для удовлетворения энергетических потребностей организма.

Давайте более подробно ознакомимся с дыхательной системой человека, ее органами, функциями и процессом дыхания.

Дыхание у людей – это процесс поглощения кислорода и выделения углекислого газа. У человека есть два типа процессоа дыхания:

• Внешнее дыхание – газообмен между организмом и окружающей средой.
• Внутреннее дыхание – обмен газов между кровью и клетками тела.

Дыхательная система человека состоит из группы органов и тканей, которые помогают нам в процессе дыхания. Легкие – это основные органы дыхательной системы, которые участвуют в газообмене. Другие важные части этой системы включают ряд дыхательных путей, органов, кровеносных сосудов и мышц, способствующих дыханию.

Особенности дыхательной системы человека

Дыхательная система человека имеет следующие важные особенности:

• Энергия генерируется при расщеплении молекул глюкозы во всех живых клетках человеческого тела.
• Кислород вдыхается и транспортируется в различные части тела и используется в процессе сжигания пищевых частиц (расщепления молекул глюкозы) на клеточном уровне в ряде химических реакций.
• Полученные молекулы глюкозы используются человеческим организмом для выделения энергии в виде молекул аденозинтрифосфата (АТФ) для осуществления жизненно важных процессов.

Строение и органы дыхательной системы человека

На схеме дыхательной системы человека показаны различные органы и части, участвующие в газообмене.

Схема строения дыхательной системы человека. Изображение: Wikimedia Commons

Давайте подробно рассмотрим основные органы дыхательной системы и их функции.

Нос

Воздух попадает в тело через нос. Нос имеет пару наружных ноздрей, которые разделены хрящевой структурой, называемой перегородкой. Эта структура, которая равномерно отделяет правую ноздрю от левой. Крошечные волосяные фолликулы, покрывающие внутреннюю поверхность ноздрей, действуют как первая линия защиты организма от чужеродных патогенов. По мере того как воздух проходит через мембраны, он нагревается и увлажняется. Частицы пыли, падающие на липкую поверхность, направляются ресничками в горло, где они либо проглатываются, либо откашливаются.

Гортань

Две хрящевые перемычки составляют основу гортани расположены в месте соединения глотки и трахеи. Здесь также содержится голосовой аппарат. Это та часть, которая поднимается и опускается при глотании частиц пищи.

Глотка

Носовые камеры переходят в широкое полое пространство, называемое глоткой. Это общий путь и для воздуха, и для еды. Он предотвращает попадание частиц пищи в дыхательное горло. Надгортанник представляет собой эластичный хрящ, который служит “переключателем” между гортанью и пищеводом, позволяя воздуху попадать в дыхательные пути к легким и пище в желудочно-кишечный тракт.

Вы когда-нибудь задумывались, почему мы кашляем, когда едим или глотаем?

Разговор во время еды или глотания вызывает непрекращающийся кашель. Причина такой реакции – надгортанник. Он вынужден открываться, чтобы воздух выходил наружу, а пища попадая в дыхательное горло вызывает кашель.

Трахея

Воздух проходит через глотку и попадает в трахею. Трахея или дыхательное горло составляет около 12 см в длину и 2,5 см в диаметре. Она расположена ниже гортани и спускается к бронхам. Стенки трахеи состоят из хрящевых колец С-образной формы, которые придают ей твердость и поддерживают за счет полного расширения. Трахея проходит дальше в грудину и разделяется на два бронха, по одному на каждое легкое.

Бронхи

Трахея разделяется на две трубки, называемые бронхами, которые входят в каждое легкое по отдельности. От главных бронхов отходят вторичные, третичные и бронхиолы, которые снова делятся на небольшие воздушные мешочки, называемые альвеолами. Альвеолы ​​представляют собой крошечные воздушные пузырьки покрытые однослойным плоским альвеолярным эпителием. Они обеспечивает обмен молекулами кислорода и углекислого газа в кровоток или из него.

Легкие

Легкие – главный центр дыхания человека и других позвоночных. Они расположены в грудной полости рядом с позвоночником и по обе стороны от сердца. Это пара больших губчатых органов, которые в основном участвуют в газообмене между кровью и воздухом. По сравнению с левым легким правое легкое больше и тяжелее.

Дыхательные пути

Дыхательные пути человека состоят из следующих частей:

• Наружные ноздри – для всасывания воздуха
• Носовая камера выстлана волосами и слизью для фильтрации воздуха и удаления пыли или грязи
• Глотка – это проход за носовой камерой, который служит общим проходом как для воздуха, так и для еды
• Гортань – также известна как голосовой аппарат, поскольку она генерирует звук и, таким образом, помогает нам в общении
• Надгортанник – это хрящевая структура, которая закрывает голосовую щель и предотвращает попадание еды в дыхательное горло
• Трахея – это длинная трубка, проходящая через срединно-грудную полость
• Бронхи – трахея делится на левый и правый бронхи
• Бронхиолы – каждый бронх делится на более тонкие каналы, известные как бронхиолы
• Альвеолы ​​- бронхиолы заканчиваются в пузырчатых структурах, известных как альвеолы
• Легкие – у нас есть пара легких, которые представляют собой губчатые структуры и покрыты двухслойной мембраной, известной как плевра

Воздух, который мы вдыхаем, имеет следующий состав:

• Азот – 78%
• Кислород – 21%
• Углекислый газ – 0,03-0,04%
• Следы водорода и благородных газов

Из приведенного выше списка воздух содержит больше кислорода, чем углекислого газа. Воздух вдыхается с помощью ноздрей, а затем в носовой полости очищается тонкими волосками. В носовой полости также есть группа кровеносных сосудов, которые нагревают воздух. Затем этот воздух проходит в глотку, в гортань и в трахею.

Трахея и бронхи покрыты реснитчатыми эпителиальными клетками и бокаловидными клетками (секреторными клетками), которые выделяют слизь для увлажнения воздуха при его прохождении через дыхательные пути, а также улавливают мелкие частицы пыли или бактерии. Подвижные реснички ударяются в восходящем движении, так что слизь и другие инородные частицы переносятся обратно в ротовую полость, где их можно либо кашлять, либо проглотить.

Как только воздух достигает бронхов, он перемещается в бронхиолы, а затем в альвеолы. Из альвеол у человека происходит образование дыхательных поверхностей.

Функции дыхательной системы

Вдох и выдох

Дыхательная система помогает при дыхании. Воздух, вдыхаемый через нос, проходит через глотку, гортань, трахею и бронхи в легкие. Он также выдыхается обратно по тому же пути. Изменения объема и давления в легких способствуют легочной вентиляции.

Обмен газов между легкими и кровотоком

Внутри легких кислород обменивается на углекислый газ через миллионы микроскопических мешочков, называемых альвеолами. Вдыхаемый кислород диффундирует в легочные капилляры, связывается с гемоглобином и перекачивается через кровоток. Углекислый газ из крови диффундирует в альвеолы ​​и удаляется с выдохом.

Обмен газов между кровотоком и тканями тела

Кровь переносит кислород из легких по телу и высвобождает кислород, когда он достигает капилляров. Кислород диффундирует через стенки капилляров в ткани тела. Углекислый газ также диффундирует в кровь и попадает обратно в легкие для высвобождения.

Вибрация голосовых связок

Во время разговора мышцы гортани перемещают черпаловидный хрящ, который сдвигает голосовые связки. Во время выдоха, когда воздух проходит через голосовые связки, он заставляет их вибрировать и издает звук.

Обоняние

Во время вдоха, когда воздух попадает в носовую полость, некоторые химические вещества, присутствующие в воздухе, связываются с ним и активируют рецепторы нервной системы на ресничках. Сигналы отправляются в обонятельные луковицы через мозг.

Гугломаг

Спрашивай! Не стесняйся!

Задать вопрос

Мне нравится1Не нравится

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Пульмонология

Пульмонология — раздел медицины, занимающийся изучением дыхательной системы

человека, диагностикой болезней легких и способов лечения.

Что такое дыхательная система человека и из чего она состоит?

Дыхательной системой человека называют совокупность органов, которые обеспечивают организм кислородом, а также выводят из него углекислый газ.

Врач, специализирующийся на исследованиях и лечении дыхательных путей, легких и плевры называется пульмонолог. Однако, не все патологии дыхательной системы лечатся пульмонологом. Заболевания верхних дыхательных путей диагностирует и лечит отоларинголог. А если пациенту назначены хирургические методы лечения на органах грудной клетки, то операцию выполняет торакальный хирург. Также может возникнуть критическое жизнеугрожающее состояние, сопровождающее удушьем и чувством нехватки воздуха. С подобными состояниями работают реаниматологи.

Что лечит пульмонолог?

Перечень заболеваний дыхательных органов достаточно широк и разнообразен. Впрочем, в большинстве случаев пульмонолог занимается диагностикой заболеваний и дает рекомендации о дальнейшем лечении или направляет к узкому специалисту. Так например пульмонолог может диагностировать туберкулез, но последующим лечением будет заниматься фтизиатр.

Пульмонолог может помочь в лечении:

• пневмонии — воспаление легких
• хронической обструктивной болезни легких
• хронического бронхита
• бронхиальной астмы
• альвеолита — воспаление альвеол
• плеврита — воспаление оболочек легкого
• эмфиземы и эмпиемы
• саркоидоза, муковисцидоза — разрастание соединительной ткани
• последствия, перенесенного COVID-19

Тяжелыми патологиями органов дыхания занимается пульмонолог-онколог.

Симптомы болезни лёгких и бронхов. Когда обращаться к пульмонологу?

Основным симптомом для визита к врачу пульмонологу клиники «Медгард» является длительный продуктивный и непродуктивный кашель, появление крови или гноя в мокроте, появление розовой пенистой мокроты, острая боль в области грудной клетки во время дыхания, признаки удушья, затрудненного вдоха и прочее.

Как правило, первичный визит к врачу пульмонологу осуществляется по направлению врача терапевта, поскольку из-за схожести симптомов с ОРВИ врачу сложно поставить диагноз самостоятельно без знаний в области пульмонологии.

Диагностика болезней органов дыхания.

В первичную диагностическую консультацию входят:

1. Опрос пациента
2. Осмотр врачом пульмонологом с применением пальпации, перкуссии и аускультации лёгких

Часто для постановки точного диагноза врачи клиники «Медгард» могут назначить дополнительные методы исследования — инструментальные (аппаратные):

• рентгенография и рентгеноскопия
• бронхоскопия
• компьютерная томография
• спирометрия, пикфлуометрия, спирогрфия и другие,

а также лабораторные исследования, такие как:

• анализ крови
• бакпосев мокроты

Лечение лёгких и бронхов

На основе проведенных исследований врач пульмонолог диагностирует заболевание и назначает медикаментозное, инструментальное и физиотерапевтическое лечение, а также может рекомендовать обращение к торакальным хирургам и хирургические методы лечения.

Медикаментозное лечение может включать:

• антибактериальную терапию.
• противовоспалительные препараты.
• противокашлевые и отхаркивающие средства

Среди инструментальных методик лечения чаще всего используют бронхоскопию.

Физиотерапевтические методики лечения:

• терапию ультразвуком (или ультрафонофорез – введение лекарственных средств)
• магнитотерапию
• лазеротерапию (в том числе внутривенное лазерное облучение крови)
• электрофорез
• ингаляционную терапию

Профилактика бронхолегочных заболеваний

В целях поддерживающей терапии, а также для профилактики болезней легких рекомендуется регулярное выполнение лечебной физкультуры и физиотерапевтических процедур. Также отказаться от курения, придерживаться сбалансированного питания, выполнять дыхательные упражнения в форме пения или игры на духовых инструментах, заниматься закаливанием и вести активный образ жизни.

Дыхательная система человека

Строение органов дыхания

В человеческом организме, при помощи поступающего вместе с воздухом кислорода, происходит кислородное окисление. При этом вдыхаемый кислород окисляется, а вместо него выдыхается углекислый газ. Далее, уже в клетках происходит бескислородное окисление органических веществ, иначе называемое гликолизом. Дыхание делят на два этапа: внешнее и внутренне. При внешнем дыхании происходит обмен атмосферного воздуха и воздуха из альвеол. При внутреннем дыхании, происходит потребление кислорода митохондриями, с образованием углекислого газа.

Рисунок 1. Дыхательные пути. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

1 — носовые ходы; 2 — носоглотка; 3 — гортань; 4 — трахея.

Дыхательную систему образуют дыхательные пути и легкие. К дыхательным путям относят:

• носовые полости,
• носоглотку,
• гортань,
• трахею,
• бронхи.

Воздухоносные пути – это целый лабиринт, образованный множеством хрящевых выростов и перегородок. В носовой полости атмосферный воздух согревается, благодаря густой сети кровеносных сосудов, пронизывающих слизистую оболочку носовых ходов и носоглотки. Кроме того, воздух увлажняется, очищается от пыли и обеззараживается благодаря слизи, скапливающейся на реснитчатом эпителии тканей воздухоносных путей. При помощи обонятельного анализатора мы можем почувствовать запах вдыхаемого нами воздуха. Следующим этапом является прохождение воздуха через хоаны в гортань. В гортани, между черпаловидным и щитовидным хрящом имеются две парные складки слизистой оболочки – это голосовые связки, составляющие голосовой аппарат. От плотности складок и силы их натяжения зависит тембр голоса.

Когда человек дышит, голосовая щель свободно открыта, когда в глотку попадает пища, то надгортанник закрывает вход в гортань. Гортань плавно переходит в трахею. Трахея представлена в виде мышечной трубки, поддерживаемой хрящевыми кольцами, в длину она составляет около тринадцати сантиметров. Трахея разделяется на два бронха, которые в свою очередь ветвятся на бронхиолы, образуя бронхиальное дерево.

Готовые работы на аналогичную тему

Рисунок 2. Легкие человека. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

1 — правое легкое; 2 — плевральная полость.

Легкие у человека расположены в грудной клетке и защищены ребрами. Правое легкое состоит из трех долей, левое – из двух. Ацинус является структурной единицей легкого, представляет собой совокупность бронхиол с альвеолами, напоминающими виноградную гроздь. Проходя через трахею, бронхи и бронхиолы, воздух попадает в альвеолы. Внутренняя поверхность альвеол выстлана суфрактантом. Суфрактант – это пленка, обладающая бактерицидными свойствами и не позволяющая альвеолам слипнуться.

Число альвеол может достигать семисот миллионов, при этом их общая дыхательная поверхность будет составлять до ста двадцати квадратных метров. Каждое из легких защищено серозным мешком. Мешок состоит из двух слоев – внутренний (висцеральный) и наружный (париетальный), который срастается со стенкой грудной полости. Между этими слоями находится плевральная полость, сохраняющая постоянное давление ниже атмосферного. Если при ранении в плевральную полость попадает воздух, наступает такое явление как пневматоракс и легкое перестанет растягиваться при вдохе, вследствие чего дыхательный цикл будет нарушен.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ)

Определение 1

Жизненная емкость легких – это максимальное количество воздуха, выдыхаемого человеком, после того, как он сделал глубокий вдох.

Жизненная емкость легких составлена из нескольких частей:

• дыхательный объем;
• дополнительный;
• резервный объем.

Дыхательный объем легких – это количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает в спокойном состоянии. Дополнительным называется объем воздуха, который вдыхает человек после спокойного вдоха. Резервным называется тот воздух, который человек способен выдохнуть после спокойного выдоха. Кроме того, в легких всегда есть немного воздуха, который человек не выдохнет ни при каких условиях – это остаточный объем, он составляет примерно 1000 см3.

Замечание 1

Существует такое понятие, как дыхательное мертвое пространство – это часть дыхательных путей, в которой никогда не происходит газообмен.

Газообмен в легких и тканях

Во время вдоха поступающий в легкие воздух смешивается с воздухом, уже находившимся в дыхательных путях после выдоха, т.к. даже альвеолы полностью не спадаются при выдохе.

Рисунок 3. Содержание газов во вдыхаемом, и выдыхаемом воздухе (в %). Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Во время дыхания воздух в легких заменяется на новый лишь на 15%. Свежий воздух просто смешивается с тем воздухом, что уже был там. Таким образом, содержание газов в выдыхаемом воздухе в процентах, составляет:

Движение газов в легких подчиняется законам парциального давления. Парциальное давление – это давление, которое он оказывает в общей смеси газов. Парциальное давление O2 в альвеолах равно 100 мм ртутного столба. А в венозной крови сорока мм ртутного столба. Поэтому кислород переходит из альвеол в кровяное русло. Напротив же, парциальное давление СО2 выше в крови, чем в альвеолах, поэтому углекислый газ покидает кровь, стремясь очутиться в альвеолах.

Практически весь кислород крови находится в соединении с гемоглобином (99%), в то время как на дол растворенного в крови кислорода приходится всего 1%.

Углекислый газ чаще всего транспортируется не в чистом виде, а в соединениях, образуя гидракарбонаты и карбгемоглобин.

Регуляция дыхания

В зависимости от ситуации и от потребности организма в кислороде, происходит регуляция дыхания, в ходе которой меняется глубина и частота дыхания. Регуляция происходит за счет нервной системы и гуморальной системы.

Нервная регуляция осуществляется дыхательным центром продолговатого мозга, в котором различают отдел вдоха и отдел выдоха. Отделу вдоха свойственна автоматия, раз в 4 с здесь возникает возбуждение, которое проводится к дыхательным мышцам, происходит вдох. При растяжении альвеол происходит возбуждение рецепторов в их стенках, возбуждение проводится по блуждающему нерву к центру выдоха и тормозится центр вдоха. Происходит выдох, стенки альвеол спадаются, происходит возбуждение рецепторов на сжатие, от которых импульсы проводятся в центр вдоха и начинается вдох. Таким образом, вдох рефлекторно вызывает выдох, а выдох — вдох. На дыхательные движения оказывает влияние и кора больших полушарий, человек может сознательно изменять частоту и глубину дыхательных движений.

Мы не задумываемся над тем, как вдохнуть и как выдохнуть воздух: это происходит автоматически. Но существует нервная регуляция, которая руководит процессом дыхания за нас. Так, продолговатый мозг имеет два отдела:

• отдел, отвечающий за вдох;
• отдел, отвечающий за выдох.

Продолговатый мозг посылает сигнал дыхательным мышцам, заставляя их совершать движения, способствующие вдоху. Как только вдох произошел, и альвеолы растянулись, подается другой сигнал: выдохнуть. Но как только выдох произошел, и стенки легких сжались, подается новый сигнал на вдох и так далее. Таким образом, вдох дает толчок выдоху, а выдох дает начало вдоху, образуя дыхательный цикл.

Дыхательная система имеет эффективные защитные приспособления: кашель и чихание. Говоря простым языком, кашель – это резкий выдох через рот, а чихание – это резкий выдох через нос. И кашель, и чихание, происходя по одной причине: чужеродный компонент попал на рецептор носовой полости или гортани. В этом случае рецепторы немедленно посылают сигнал продолговатому мозгу, а продолговатый мозг, в свою очередь подает сигнал о резком выдохе, для очищения полостей от чужеродных веществ.

Болезни органов дыхания — Американская Медицинская Клиника

Главная/Медицинский справочник/Болезни органов дыхания

Болезни органов дыхания — широкий класс заболеваний, которым характерно поражение дыхательных путей. Поскольку дыхательная система человека находится в грудной клетке, где сосредоточена система кровообращения, то важно приступать к лечению болезней органов дыхания на раннем этапе.

Причины болезней органов дыхания

Выделяют следующие причины болезней дыхания:

• 
  инфекционная — воспаление органов дыхания происходит в связи с попаданием в организм различных бактерий, вирусов и грибов
• 
  аллергическая — заболевание вызывают всевозможные аллергены (различные виды пыли и газов, лекарственные препараты, бытовая химия и косметические средства)
• 
  аутоиммунная — заболевание возникает в результате нарушения функционирования иммунной системы, когда она начинает воспринимать собственные клетки как чужеродные
• 
  наследственность — генетическая предрасположенность

Симптомы частых болезней органов дыхания

1. 
   Воспаление легких (пневмония) — ряд заболеваний, которые сопровождаются процессом воспаления легочных тканей человека.

   
   Симптомы: боли в груди, затрудненное дыхание, повышенная утомляемость, кашель, повышенная температура тела.

2. 
   Плеврит — это отёк и воспаление оболочки, которая окружает легкие (плевры).

   
   Симптомы: боли в груди, кашель, повышенная температура тела, слабость, шум трения плевры.

3. 
   Бронхит — это воспаление, которое поражает слизистую оболочку лёгких и бронхиального дерева.

   
   Симптомы острого бронхита — резкий сухой кашель, особенно сильный в ночное время. При переходе в хроническую форму кашель становится постоянным, возникает отечность и синеватый оттенок кожи. Дыхание при бронхите затрудненное.

4. 
   Бронхиальная астма — хроническое воспалительное заболевание органов дыхания. Возникает из-за чрезмерной выработки слизи при острой реакции на различные раздражители.

   
   Симптомы — периодический приступы кашля, которые могут переходить в удушье, синеватый оттенок кожи. Дыхание при астме тяжелое и шумное.

5. 
   Гипоксия — кислородное голодание организма.

   
   Симптомы: частые дыхание и сердцебиение, увеличение эритроцитов, нарушения в работе органов и систем организма

Профилактика

Наилучшей профилактикой болезней органов дыхательных путей являются:

• 
  Отказ от курения.
• 
  Соблюдение режима.
• 
  Ежедневные занятия физкультурой.
• 
  Ежегодные медицинские осмотры и флюорографические обследования.

Смотрите также:

Функции дыхательной системы при занятиях физическими упражнениями

Дыхание – это совокупность постоянно протекающих в организме человека физиологических процессов, в результате которых он поглощает из воздуха кислород и выделяет углекислый газ. С помощью кислорода происходит окисление питательных веществ, поступающих в организм, освобождается энергия, необходимая для жизни.

В связи с тем, что дыхание является источником энергии для человеческого тела, а для выполнения физических упражнений необходима энергия, правильное дыхание является одной из самых важных проблем в физической культуре.

Дыхательные пути человека состоят из двух отделов: воздухоносных путей (нос, глотка, гортань, трахея, бронхи, бронхиолы), через которые поступает в организм воздух, и альвеол легких, где происходит обмен газов между воздухом, находящимся в альвеолах, и кровью.

Человек должен дышать через нос. Если он дышит ртом, то у него или насморк, или какое-то другое заболевание. Внутренняя поверхность носа покрыта слизистой оболочкой, которая всегда влажная, теплая и богато снабжена кровеносными сосудами. Ноздри изнутри покрыты волосками. Они предохраняют от попадания в организм крупных частиц пыли и других веществ. Однако волосками задерживается не вся пыль. Часть пылинок и бактерий попадает в извилистые носовые ходы. Там, на их пути, встает новая преграда – липкая слизь, вещества которой убивают бактерии.

И все же часть пыли и других веществ попадает в легкие. Но природа позаботилась об удалении их из организма. Этим занимаются крохотные колеблющиеся реснички, так называемый мерцательный эпителий, которым покрыта почти вся слизистая оболочка дыхательных путей. Если бы мерцательный эпителий перестал ритмически работать и удалять попавшую в легкие пыль, то ее накопилось бы там в течение жизни человека около 5 кг.

Воздух, попадая в легкие, воздействует на сигналы, идущие от легких к дыхательным центрам мозга. А мозгу нужна стабильность в определенном диапазоне сигналов, характеризующих состав, температуру, влажность воздуха. Когда этот диапазон стойко нарушается, происходит сдвиг в работе многих систем организма. Такое не случится, если человек вдыхает воздух через нос. В носовых путях воздух не только очищается, но и согревается, приобретает необходимую влажность. Известно, что человек, не приученный постоянно дышать через нос или имеющий нарушения носового дыхания, подвержен простудным и иным заболеваниям, у него повышенная утомляемость, чрезмерно возбудимая нервная система и другие существенные нарушения.

Высокая температура воздуха и физическая работа учащают дыхание. При выполнении физических упражнений увеличивается потребление кислорода, что связано с увеличением вентиляции легких и достигается за счет более глубокого дыхания или в результате учащения дыхательных движений. Спортсмен с первых шагов тренировки должен научиться правильно дышать. К сожалению, многие не придают значения хорошо и правильно поставленному дыханию. Хотя дыхание – одна из вегетативных функций, но она поддается влиянию нашего сознания, следовательно, дыханием мы можем управлять так, как это полезнее и рациональнее для организма.

При интенсивных физических упражнениях — быстром беге, лыжных гонках, напряженном футбольном или хоккейном матче лучше вдыхать и выдыхать через нос и рот одновременно. А вот при медленном беге, ходьбе и других упражнениях, проделываемых в невысоком темпе, можно вдыхать, не открывая рта. Особенно полезно для совершенствования дыхания плавание, при котором пловцы выдыхают в воду, сопротивление которой благотворно сказывается на развитии легких.

У хорошо тренированных спортсменов аппарат дыхания работает более рационально, чем у нетренированных, дыхание глубже и ритмичнее. Эта более совершенная деятельность дыхания выражается в следующем. Легочная вентиляция увеличивается вследствие углубления дыхания. Частота дыханий уменьшается, что дает экономию в работе дыхательной мускулатуры, становящейся более сильной и выносливой. Подвижность грудной клетки и диафрагмы увеличивается. Более совершенный процесс дыхания благоприятно влияет и на кровообращение.

Однако при очень большом напряжении, например при быстром и длительном беге, может наступить момент, когда правильная деятельность механизма дыхания может нарушаться. При этом нарушается ритм дыхания, усиливается частота и уменьшается глубина дыхания. У человека бледнеет лицо, появляются синюшность кожи и слизистых оболочек, чувство стеснения в груди и удушье, ощущение сильной тяжести в ногах. Это явление носит название «мертвой точки», в основе происхождения которой лежат сложные процессы. В этот момент спортсмен испытывает огромное желание прекратить бег, но усилием воли он должен преодолеть это состояние и продолжать бег; тогда дыхание восстанавливается, слабость проходит, лицо приобретает нормальную окраску, наступает, как говорят, «второе дыхание». У большинства хорошо тренированных спортсменов явление «мертвой точки» не наблюдается.

Дыхание может быть поверхностным или глубоким, частым или редким, правильным или неправильным. Хорошим дыханием является ритмичное глубокое дыхание, сопровождающееся полным расширением грудной клетки.

Ритм дыхания может изменяться по разным причинам: от физического усилия, под влиянием температуры, при заболевании. Физические упражнения безусловно отражаются на ритме дыхания. По частоте дыхания можно судить о влиянии физических упражнений на организм спортсмена.

Воздух, которым дышит человек, должен быть чистым. Загрязнение воздуха ведет к резкому ухудшению мозгового кровообращения. При чистом же воздухе все процессы, протекающие в организме, совершаются нормально, повышается обмен веществ, человек бодр, у него прекрасное настроение. Поэтому полезно для выполнения физических упражнений выходить в парки и скверы, выезжать за город.

В занятиях лечебной физической культурой при заболеваниях органов дыхания применяются общетонизирующие и специальные (в том числе дыхательные) упражнения.

Общетонизирующие упражнения, улучшая функцию всех органов и систем, оказывают активизирующее влияние и на дыхание. Для стимуляции функции дыхательного аппарата используются упражнения умеренной и большой интенсивности. В случаях, когда эта стимуляция не показана, применяются упражнения малой интенсивности. Следует учесть, что выполнение необычных по координации физических упражнений может вызвать нарушение ритмичности дыхания; правильное сочетание ритма движений и дыхания при этом установится лишь после многократных повторений движений. Выполнение упражнений в быстром темпе приводит к увеличению частоты дыхания и легочной вентиляции, сопровождается усиленным вымыванием углекислоты (гипокапнией) и отрицательно влияет на работоспособность.

Специальные упражнения укрепляют дыхательную мускулатуру, увеличивают подвижность грудной клетки и диафрагмы, способствуют растягиванию плевральных спаек, выведению мокроты, уменьшению застойных явлений в легких, совершенствуют механизм дыхания и. координации дыхания и движений. Подбираются упражнения соответственно требованиям, предъявляемым клиническими данными. Например, для растягивания плевродиафрагмальных спаек в нижних отделах грудной’ клетки применяются наклоны туловища в здоровую сторону в сочетании с глубоким вдохом; для растягивания спаек в боковых отделах грудной клетки — наклоны туловища в здоровую сторону в сочетании с глубоким выдохом. Толчкообразный выдох и дренажные исходные положения способствуют выведению из дыхательных путей скопившейся мокроты и гноя. При снижении эластичности легочной ткани для улучшения легочной вентиляции применяются упражнения с удлиненным выдохом и способствующие увеличению подвижности грудной клетки и диафрагмы.

При выполнении специальных упражнений во время вдоха под воздействием дыхательных мышц происходит расширение грудной клетки в переднезаднем, фронтальном и вертикальном направлениях. Поскольку вентиляция осуществляется неравномерно, больше всего воздуха поступает в части легкого, прилегающие к наиболее подвижным участкам грудной клетки и диафрагмы, хуже вентилируются верхушки легких и отделы около корня легкого. При выполнении упражнений в исходном положении лежа на спине ухудшается вентиляция в задних отделах легких, а в исходном положении лежа на боку почти исключаются движения нижних ребер.

Учитывая, что неравномерность вентиляции легких особенно проявляется при заболеваниях органов дыхания, специальные дыхательные упражнения следует применять при необходимости улучшить вентиляцию в различных участках легких. Увеличение вентиляции верхушек легких достигается за счет углубленного дыхания без дополнительных движений руками в исходном положении руки на пояс. Улучшение вентиляции задних отделов легких обеспечивается усилением диафрагмального дыхания. Увеличению поступления воздуха в нижние отделы легких способствуют упражнения в диафрагмальном дыхании, сопровождающиеся подъемом головы, разведением плеч, подъемом рук в стороны или вверх, разгибанием туловища. Дыхательные упражнения, увеличивающие вентиляцию легких, незначительно повышают потребление кислорода.

Приведём несколько упражнений из основного комплекса дыхательной гимнастики А. Н. Стрельниковой:

1. «Кошка». Исходное положение – ноги на ширине плеч, полуприседание. Поворачиваться вправо и влево, перенося тяжесть тела поочерёдно на правую и на левую ногу и совершая шумный вдох. Два подхода по 96 раз.

2. «Полуприседы». Упражнения в трёх вариантах. Исходное положение: 1) ноги на ширине плеч; 2) одна нога впереди, вес тела перенесён вперёд, нога сзади касается пола; 3) вес тела на ноге, стоящей сзади, нога впереди касается пола. Совершаются лёгкие приседания и одновременно короткие вдохи, при этом производятся одновременные встречные движения рук.

3. «Обними плечи». Руки перед собой на уровне плеч, согнуты в локтях. Совершаются энергичные броски рук друг к другу, левая обнимает правое плечо, правая – левое. На крайней точке зажима произвести активный вдох. Два подхода по 96 раз.

4. «Насос». Рекомендуется взять в руки палку или газету и имитировать накачивание шины автомобиля: наклоняться, делать активный вдох на крайней точке наклона, не разгибаться до конца. Выполнять следует в быстром темпе, 3–5 подходов по 96 раз.

5. «Большой маятник». Комбинация упражнений «Насос» и «Обними плечи». Совершается наклон, руки тянутся к земле, на нижней точке производится шумный вдох, далее происходит обратный наклон, руки обнимают плечи (см. упражнение «Обними плечи»), также производится активный вдох, при этом выдох происходит произвольно, за ним не стоит следить.

Дыхательная система выполняет жизненно важную функцию – обеспечение клеток организма кислородом и освобождение их от углекислого газа, являющегося конечным продуктом обменных процессов. Кислород более важен для человека, чем пища и вода. Без кислорода человек погибает в течение 5-7 мин, тогда как без пищи он может прожить до 60 дней, а без воды — 7-10 дней. Условно в акте дыхания выделяют три основных процесса: обмен газами между окружающей средой и легкими (внешнее дыхание), обмен газами в легких между альвеолярным воздухом и кровью и обмен газами между кровью и межтканевой жидкостью (тканевое дыхание).

Кроме того, органы дыхания важны для речевой артикуляции, обоняния, выработки некоторых гормонов, водно-солевого обмена и иммунной защиты организма. Органы дыхания объединяются в систему. Принято выделять дыхательные пути, по которым вдыхаемый и выдыхаемый воздух циркулирует по легким, и дыхательные органы – легкие, где происходит газообмен между кровью и воздухом. Полость носа, носоглотка, трахея, бронхи образуют воздухоносные пути. На протяжении жизни многие люди, сознательно или бессознательно, наносят вред своим легким. Трудно переоценить ущерб, наносимый таким образом.

Важно помнить, что дыхательная система снабжает кислородом кровь и выводит газообразные отходы жизнедеятельности. Без кислорода клетки организма не имеют доступа к энергетическим ресурсам и не могут функционировать. При снижении эффективности дыхательной системы, замедляется скорость процессов, протекающих в организме. Основная причина поражения легких – табачный дым. Самыми опасными из 4 000 веществ, входящих в состав табачного дыма, являются никотин и окись углерода. Считается, что никотиновая зависимость превращает курение в устойчивую привычку. Потребление никотина вызывает дополнительную секрецию гормона адреналина, что, в свою очередь, повышает кровяное давление и учащает сердцебиение. Присутствие окиси углерода препятствует транспортировке кислорода, что со временем может вызывать серьезные последствия для здоровья.

Курение наносит ущерб легким, бронхам, кровеносным сосудам, сердцу и другим органам и тканям. Помимо этого, курение увеличивает опасность следующих заболеваний: респираторных инфекций, пневмонии, кровоизлияния головного мозга, артериосклероза, язвы желудка и кишечника, рака полости рта, горла, пищевода, почек, мочевого пузыря и поджелудочной железы. Помимо курения, значительный ущерб дыхательным путям вносят загрязняющие вещества, присутствующие в окружающей атмосфере. Профессор Калифорнийского университета Джулиус Комроу подсчитал, что в дыхательные пути городского жителя, в среднем, за день попадает до 20 триллионов частиц чужеродных веществ.

В дыхательной системе действует несколько механизмов для борьбы с такими частицами. Посторонние частицы удаляются из воздухоносных путей при кашле и чихании. Волоски, покрывающие изнутри ноздри, задерживают раздражающие и загрязняющие вещества, бактерии, вирусы, грибки, частицы выхлопных газов, присутствующие в воздухе. Однако, здесь задерживаются не все частицы. В воздухоносных путях имеются клетки, специально предназначенные для поглощения и уничтожения посторонних частиц. Эти частицы раздражают ткани, вызывая их увеличение и дополнительное выделение слизи. Слизистая оболочка раздражается, набухает и закрывает носовые ходы.

Если при этом в дыхательных путях оказываются болезнетворные бактерии, возможно возникновение таких заболеваний, как бронхит и астма. Поскольку роль кислорода в энергетическом обмене организма столь велика, необходимо заботиться о легких, по возможности сокращая пребывание в загрязненной атмосфере и удовлетворяя потребность организма в правильном питании.

Из всего вышесказанного и осмыслив роль дыхательной системы в нашей жизни можно сделать вывод о ее важности в нашем существовании. От процесса дыхания зависят все процессы жизнедеятельности организма. Болезни дыхательной системы очень опасны и требуют серьезного подхода и по возможности полного выздоровления больного. Запускание таких болезней может привести к тяжелым последствиям вплоть до летального исхода. Систематическая физическая тренировка влияет почти на все органы и системы организма человека, предохраняет от нежелательных перегрузок и заболеваний.

Что относится к органам дыхания человека

Органы дыхания человека: общая характеристика дыхательной системы

Самым главным показателем жизнеспособности человека можно назвать дыхание. Человек может некоторое время обходиться без воды и еды, но без воздуха жизнь невозможна.

Дыхание является связующим звеном между человеком и окружающей средой обитания. Если поступление воздуха затруднено, то органы дыхания человека и сердце начинают работать в усиленном режиме, что обеспечить необходимое количество кислорода для дыхания.

Система органов дыхания и дыхательной системы у человека способна адаптироваться к условиям окружающей среды.

Учеными был установлен интересный факт. Воздух, который поступает в органы дыхания человека, условно образует два потока, один из которых проходит в левую часть носа и проникает в левое легкое, второй поток проникает в правую часть носа и подает в правое легкое.

Также исследования показали, что в артерии мозга человека происходит также разделение на два потока получаемого воздуха. Процесс дыхания должен быть правильным, что немаловажно для нормальной жизнедеятельности. Поэтому необходимо знать о строении дыхательной системы человека и органов дыхания.

Дыхательный аппарат человека включает трахею, легкие, бронхи, лимфатическую, и сосудистую систему. Также к ним относят нервную систему и мышцы дыхания, плевру. К дыхательной системе человека относят верхние и нижние дыхательные пути. Верхние дыхательные пути: нос, глотка, полость рта. Нижние дыхательные пути: трахея, гортань и бронхи.

Дыхательные пути необходимы для поступления, а также выведения воздуха из легких. Самый главный орган всей дыхательной системы — легкие, между которыми расположено сердце.

Органы дыхания

Легкие — главные органы дыхания. Они имеют форму конуса. Легкие расположены в области грудной клетки, расположены по обе стороны от сердца. Основная функция легких — газообмен, который происходит при помощи альвеол. В легкие поступает кровь из вен, благодаря легочным артериям. Воздух проникает через дыхательные пути, обогащая органы дыхания необходимым кислородом. Клетки нуждаются в обеспечении кислородом, для того, чтобы проходил процесс регенерации, и поступали питательные вещества из крови, необходимые организму. Покрывает легкие — плевра, состоящая из двух лепестков, разделенных между собой полостью (плевральная полость).

К легким относится бронхиальное дерево, которое образуется путем раздвоения трахеи. Бронхи в свою очередь разделяются на более тонкие, таким образом, образуются сегментарные бронхи. Бронхиальное дерево заканчивается мешочками очень маленького размера. Эти мешочки — множество соединенных между собой альвеол. Альвеолы обеспечивают газообмен в дыхательной системе. Бронхи покрывает эпителий, который по своему строению напоминает реснички. Реснички выводят слизь к глоточной области. Продвижению способствует кашель. Бронхи имеют слизистую оболочку.

Трахея представляет собой трубку, соединяющую гортань и бронхи. Трахея имеет длину около 12-15 см. Трахея, в отличие от легких — непарный орган. Основная функция трахеи — проводить воздух в легкие, а также выводить его. Располагается трахея между шестым позвонком шеи и пятым позвонком грудного отдела. В конце трахея раздваивается на два бронха. Раздвоение трахеи получило название бифуркации. В начале трахеи к ней примыкает щитовидная железа. С задней стороны трахеи находится пищевод. Трахею покрывает слизистая оболочка, которая является основой, а также ее покрывает мышечно-хрящевая ткань, волокнистой структуры. Состоит трахея из 18-20 колец хрящевой ткани, благодаря которым трахея гибкая.

Гортань — орган дыхания, соединяющий трахею и глотку. В гортани находится голосовой аппарат. Гортань находится в районе 4-6 позвонков шеи и при помощи связок присоединена к подъязычной кости. Начало гортани в области глотки, а конец — раздвоение на две трахеи. Щитовидный, перстневидный и надгортанные хрящи составляют гортань. Это большие непарные хрящи. Также ее образуют малые парные хрящи: рожковидный, клиновидный, черпаловидный. Соединение суставов обеспечивается связками и суставами. Между хрящами находятся мембраны, выполняющие также функцию соединения.

Глотка представляет собой трубку, которая берет начало в полости носа. В глотке пересекаются пищеварительные и дыхательные пути. Глотку можно назвать звеном соединения носовой полости и полости рта, а также глотка соединяет гортань и пищевод. Находится глотка между основанием черепа и 5-7 позвонками шеи. Носовая полость является начальным отделом дыхательной системы. Состоит из наружного носа и носовых ходов. Функцией носовой полости является фильтрация воздуха, а также его очищение и увлажнение. Ротовая полость — это второй путь поступления воздуха в дыхательную систему человека. Полость рта имеет два отдела: задний и передний. Передний отдел также называют преддверием рта.

Дыхание это

Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии, необходимой для их жизнедеятельности (т. н. клеточное, или тканевое, дыхание).

У одноклеточных животных и низших растений обмен газов при дыхании происходит путем диффузии через поверхность клеток, у высших растений — через межклетники, пронизывающие все их тело. У человека внешнее дыхание осуществляется специальными органами дыхания, а тканевое — обеспечивается кровью.

Газообмен между организмом и внешней средой обеспечивают органы дыхания (Рис).

Дыхательные органы свойственны животным организмам, получающим кислород из воздуха атмосферы (легкие, трахеи) или растворенный в воде (жабры).

Рисунок. Органы дыхания человека

Органы дыхания состоят из дыхательных путей и парных дыхательных органов — легких.

В зависимости от положения в теле дыхательные пути подразделяются на верхний и нижний отделы. Дыхательные пути представляют собой систему трубок, просвет которых формируется благодаря наличию в них костей и хрящей.

Внутренняя поверхность дыхательных путей покрыта слизистой оболочкой, которая содержит значительное количество желез, выделяющих слизь.

Проходя через дыхательные пути, воздух очищается и увлажняется, а также приобретает необходимую для легких температуру. Проходя через гортань, воздух играет важную роль в процессе формирования членораздельной речи у человека.

По дыхательным путям воздух поступает в легкие, где происходит газообмен между воздушной средой и кровью. Кровь отдает через легкие избыток двуокиси углерода и насыщается кислородом до нужной организму концентрации.

Верхние дыхательные пути

К верхним дыхательным путям относятся полость носа, носовая часть глотки, ротовая часть глотки.

Нос

Нос состоит из наружной части, которая формирует полость носа.

Наружный нос включает корень, спинку, верхушку и крылья носа.

Корень носа расположен в верхней части лица и отделен от лба переносьем. Боковые стороны носа по средней линии соединяются и образуют спинку носа. Книзу спинка носа переходит в верхушку носа, внизу крылья носа ограничивают ноздри. По средней линии ноздри разделены перепончатой частью носовой перегородки.

Наружная часть носа (наружный нос) имеет костный и хрящевой скелет, образованные костями черепа и несколькими хрящами.

Полость носа разделяется перегородкой носа на две симметричные части, открывающиеся впереди на лице ноздрями.

Сзади через хоаны полость носа сообщается с носовой частью глотки. Перегородка носа спереди перепончатая и хрящевая, а сзади костная.

Большая часть полости носа представлена носовыми ходами, с которыми сообщаются околоносовые пазухи (воздушные полости костей черепа). Различают верхний, средний и нижний носовые ходы, каждый из которых располагается под соответствующей носовой раковиной.

Верхний носовой ход сообщается с задними ячейками решетчатой кости.

Средний носовой ход сообщается с лобной пазухой, верхнечелюстной пазухой, средними и передними ячейками (пазухами) решетчатой кости.

Нижний носовой ход сообщается с нижним отверстием носослезного канала.

В слизистой оболочке носа выделяют обонятельную область — часть слизистой оболочки носа, покрывающую правую и левую верхние носовые раковины и часть средних, а также соответствующий им отдел носовой перегородки.

Остальная часть слизистой оболочки носа относится к дыхательной области. В обонятельной области находятся нервные клетки, воспринимающие пахучие вещества из вдыхаемого воздуха.

В передней части полости носа, называемом преддверием носа, находятся сальные, потовые железы и короткие жесткие волосы — вибрисы.

Кровоснабжение и лимфоотток полости носа

Слизистая оболочка полости носа кровоснабжается ветвями верхнечелюстной артерии, ветвями из глазной артерии.

Венозная кровь оттекает от слизистой оболочки по клиновиднонебной вене, впадающей в крыловидное сплетение.

Лимфатические сосуды от слизистой оболочки носа направляются к подчелюстным лимфоузлам и подбородочным лимфоузлам.

Иннервация слизистой оболочки носа

Чувствительная иннервация слизистой оболочки носа (передней части) осуществляется ветвями переднего решетчатого нерва из носоресничного нерва.

Задняя часть боковой стенки и перегородки носа иннервируется ветвями носонебного нерва и задними носовыми ветвями из верхнечелюстного нерва. Железы слизистой оболочки носа иннервируются из крылонебного узла, задними носовыми ветвями и носонебным нервом от вегетативного ядра промежуточного нерва (части лицевого нерва).

Глотка

Это участок пищеварительного канала человека; соединяет ротовую полость с пищеводом.

Из стенок глотки развиваются легкие, а также вилочковая, щитовидная и околощитовидная железы. Выполняет глотание и участвует в процессе дыхания.

Нижние дыхательные пути

К нижним дыхательным путям относятся — гортань, трахея и бронхи с внутрилегочными разветвлениями.

Гортань

Гортань выполняет функцию дыхания, голосообразования при членораздельной речи и функцию защиты нижних дыхательных путей от инородных тел.

Гортань занимает срединное положение в передней области шеи на уровне 4 — 7 шейного позвонков.

Гортань вверху подвешена к подъзячной кости, внизу соединяется с трахеей. У мужчин она образует возвышение — выступ гортани. Спереди гортань прикрыта пластинками шейной фасции и подъязычными мышцами.

Спереди и с боков гортань охватывают правая и левая доли щитовидной железы. Позади гортани располагается гортанная часть глотки.

Воздух из глотки попадает в полость гортани через вход в гортань, который ограничен спереди надгортанником, с боков — черпалонадгортанными складками, и сзади — черпаловидными хрящами.

Полость гортани условно делится на три отдела: преддверие гортани, межжелудочковый отдел и подголосовую полость.

В межжелудочковом отделе гортани находится речевой аппарат человека – голосовая щель. Ширина голосовой щели при спокойном дыхании равна 5 мм, при голосообразовании достигает 15 мм.

Слизистая оболочка гортани содержит много желез, выделения которых увлажняют голосовые складки. В области голосовых связок слизистая оболочка гортани не содержит желез. В подслизистой основе гортани располагается большое количество фиброзных и эластических волокон, которые образуют фиброзно-эластическую мембрану гортани.

Она состоит из двух частей: четырехугольной мембраны и эластического конуса. Четырехугольная мембрана залегает под слизистой оболочкой в верхнем отделе гортани и участвует в образовании стенки преддверия. Вверху она достигает черпалонадгортанных связок, а внизу ее свободный край образует правую и левую связки предддверия. Эти связки расположены в толще одноименных складок.

Эластический конус находится под слизистой оболочкой в нижнем отделе гортани.

Волокна эластического конуса начинаются от верхнего края дуги перстневидногот хряща в виде перстнещитовидной связки , уходят вверх и несколько кнаружи ( латерально) и прикрепляются спереди к внутренней поверхности щитовидного хряща ( около его угла), а сзади — к основанию и голосовым отросткам черпаловидных хрящей. Верхний свободный край эластического конуса утолщенный, натянут между щитовидным хрящом спереди и голосовыми отростками черпаловидных хрящей сзади, образуя на каждой стороне гортани ГОЛОСОВУЮ СВЯЗКУ ( правую и левую).

Мышцы гортани делятся на группы: расширители, суживатели голосовой щели и мышцы, напрягающие голосовые связки.

Голосовая щель расширяется только при сокращении одной мышцы.

Это парная мышца, начинается на задней поверхности пластинки перстневидного хряща, идет вверх и прикрепляется к мышечному отростку черпаловидного хряща. Суживают голосовую щель: латеральная перстнечерпаловидная, щиточерпаловидная, поперечная и косая черпаловидные мышцы.

К мышцам, натягивающим голосовые связки, относятся перстнещитовидная и голосовая.

Перстнещитовидная мышца (парная) начинается двумя пучками от передней поверхности дуги перстневидного хряща.

Мышца идет верх и крепится к нижнему краю и к нижнему рогу щитовидного хряща. При сокращении этой мышцы щитовидный хрящ наклоняется вперед и голосовые связки натягиваются ( напрягаются ).

Голосовая мышца — парная ( правая и левая ).

Каждая мышца располагается в толще соответствующей голосовой складки. Волокна мышцы вплетаются в голосовую связку, к которой эта мышца прилежит. Голосовая мышца начинается от внутренней поверхности угла щитовидного хряща, в его нижней части, и крепится к голосовому отростку черпаловидного хряща.

Сокращаясь, она напрягает голосовую связку. При сокращении части голосовой мышцы напрягается соответствующий участок голосовой связки.

Кровоснабжение и лимфоотток гортани

К гортани подходят ветви верхней гортанной артерии из верхней щитовидной артерии и ветви нижней гортанной артерии — из нижней щитовидной артерии. Венозная кровь оттекает по одноименным венам.

Лимфатические сосуды гортани впадают в глубокие шейные лимфатические узлы.

Иннервация гортани

Гортань иннервируется ветвями верхнего гортанного нерва.

При этом наружная его ветвь иннервирует перстнещитовидную мышцу, внутренняя — слизистую оболочку гортани выше голосовой щели. Нижний гортанный нерв иннервирует все остальные мышцы гортани и слизистую оболочку ее ниже голосовой щели. Оба нерва являются ветвями блуждающего нерва. К гортани подходят также гортанноглоточные ветви симпатического нерва.

Органы дыхательной системы человека

Дыхательная система человека представляет собой совокупность органов, выполняющих воздухопроводящую и газообменную функции. Состоит она из воздухоносных путей и парных дыхательных органов – легких. Соответственно расположению выделяют верхние и нижние дыхательные пути.

К верхним дыхательным путям относят полость носа, носовую и ротовую части глотки. К нижним дыхательным путям принадлежат гортань, трахея и бронхи. В воздухоносных путях происходит увлажнение, очищение, согревание воздуха, рецепция различных раздражителей и регуляция объема вдыхаемого воздуха.

Носовая полость

Полость носа разделена на правую и левую половины перегородкой, образованной перпендикулярной пластинкой решетчатой кости и сошником.

Сзади полость носа через отверстия – хоаны – сообщается с верхним  отделом глотки – носоглоткой. На боковых стенках полости носа имеются три носовые раковины (верхняя, средняя и нижняя), между которыми расположены носовые ходы (верхний, средний и нижний).

Верхние носовые раковины и верхняя часть перегородки называются обонятельной областью, а нижние и средние раковины – дыхательной областью.

Спереди носовая полость открывается грушевидными отверстиями.

Гортань

Гортань располагается в передней части шеи, ниже подъязычной кости, на уровне IV-VI шейных позвонков.

Сзади гортани находится гортанная часть глотки. Скелетом гортани служат хрящи: щитовидный, перстневидный, надгортанник, черпаловидные, рожковидные, клиновидные и зерновидные. Надгортанник закрывает вход в гортань во время глотания. Внутри гортани лежат голосовые связки. Промежуток между ними называется голосовой щелью. Размер щели изменяется при дыхании и во время разговора.

В основе голосообразования лежат колебания голосовых связок воздухом, поступающим под давлением из легких. Тембр и звучность голоса модулируются сокращением мышц гортани, изменяющими размер голосовой щели и степень натяжения связок.

Трахея

Трахея простирается от нижнего края VI шейного позвонка до верхнего края V грудного позвонка.

Трахея имеет скелет в виде 16-20 хрящевых полуколец, не замкнутых сзади. Изнутри она выстлана слизистой оболочкой, состоящей из реснитчатого эпителия, который при вдохе образует барьер вдыхаемому воздуху, а при выдохе располагается горизонтально вдоль трахеи.

Бронхи

Главные бронхи (левый и правый) образуются в результате раздвоения трахеи на уровне V грудного позвонка. Это место называется бифуркацией трахеи.

Каждый бронх направляется вниз и латерально,  вступая в корень соответствующего легкого. От главных бронхов отходят долевые бронхи, причем в левом легком два долевых бронха, а в правом – три.

В результате дихотомического деления каждый долевой бронх  делится на терминальные, а затем на  респираторные бронхиолы.

Легкие

Легкие расположены в грудной полости: они окружены стенками грудной клетки и отделены диафрагмой от брюшной полости.

В каждом  легком выделяют  верхушку и основание. Легкие имеют три поверхности: реберную, диафрагмальную и средостенную. На средостенной поверхности располагаются ворота легкого, через которые в легкое входят главный бронх и легочная артерия, а выходят две легочные вены и лимфатические сосуды.

Бронхи, сосуды и нервы образуют корень легкого. Каждое легкое разделено на доли, причем правое имеет три доли (верхнюю, среднюю и нижнюю), а левое – две (верхнюю и нижнюю).

Структурно-функциональной единицей легкого является ацинус. В состав ацинуса входят: одна терминальная бронхиола, несколько респираторных бронхиол,  множество альвеолярных ходов и альвеол. Между правым и левым  легкими располагается  комплекс органов, который называется средостением.

Плевра

Плевра – это серозная оболочка, которая покрывает легкие со всех сторон и имеет два листка: пристеночный и легочный. Между этими листками имеется полость, называемая плевральной. Она заполненная плевральной жидкостью, функция которой заключается в снижении силы трения при экскурсии легких во время акта дыхания.

Легочные объемы и емкости

1. Дыхательный объем (ДО) = 500 мл

2.  Резервный объем вдоха (РО вдоха) = 1500-2500мл

3.  Резервный объем выдоха (РО выдоха) = 1000 мл

4.  Остаточный объем (ОО) = 1000-1500 мл

5.  Общая емкость легких (ОЕЛ) = 4-6 л

6.  Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) = 3,5-5 л

7.  Функциональная остаточная емкость легких (ФОЕ) = 2-3 л

8.  Емкость вдоха (ЕВ) = 2-3 л

Основные показатели вентиляции

1.  Частота дыхания (ЧД) = 12-15/мин

2.  Минутный объем дыхания (МОД) = 6-9 л

3.  Объем анатомического мертвого пространства (МП) = 140 мл

Перечислить органы дыхательной системы и указать их назначение

Дыхательная система человека совокупность органов, обеспечивающих в организме человека внешнее дыхание, или обмен газов между кровью и внешней средой и ряд других функций.

Газообмен выполняется лгкими, и в норме направлен на поглощение из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа.

Кроме того, дыхательная система участвует в таких важных функциях, как терморегуляция, голосообразование, обоняние, увлажнение вдыхаемого воздуха.

Легочная ткань также играет важную роль в таких процессах как: синтез гормонов, водно-солевой и липидный обмен. В обильно развитой сосудистой системе лгких происходит депонирование крови. Дыхательная система также обеспечивает механическую и иммунную защиту от факторов внешней среды.

Главными органами дыхательной системы являются лгкие.

Легкие расположены в грудной полости в окружении костей и мышц грудной клетки. Легкие обеспечивают поступление кислорода в организм и удаление из него газообразного продукта жизнедеятельности углекислого газа.

Атмосферный воздух поступает в легкие и выводится из них благодаря системе трубок, называемых дыхательными путями. Выделяют верхние и нижние дыхательные пути. Переход верхних дыхательных путей в нижние осуществляется в месте пересечения пищеварительной и дыхательной систем в верхней части гортани.

Система верхних дыхательных путей состоит из носа, носоглотки и ротоглотки, а также частично ротовой полости, так как она тоже может быть использована для дыхания. Система нижних дыхательных путей состоит из гортани, трахей, бронхов, бронхиол, альвеол.

Дыхательная система (systema respiratorium) человека обеспечивает снабжение организма кислородом и выведение из него углекислого газа.

Органы дыхания включают в себя дыхательные пути (полость носа, верхние отделы глотки, гортань, трахея, бронхи) и легкие – орган, где происходит газообмен.

В легких находится около 5л воздуха, из них примерно 1,5 л составляет остаточный воздух, не удаляемый даже при глубоком выдохе. В покое человек вдыхает и выдыхает примерно 500мл воздуха. Объем максимально выдыхаемого воздуха после максимального вдоха называется жизненной емкостью легких (ЖЕЛ) и составляет примерно 3500мл.

У тренированных спортсменов этот показатель значительно выше. Число вдохов в покое составляет 18-20 в минуту. У спортсменов этот показатель значительно ниже 10-14 в минуту.

Дыхательные пути делятся на верхние (носовая полость, верхние отделы глотки) и нижние (горнань, трахея, бронхи).

Дыхательные пути, благодаря наличию в них костной или хрящевой основы, имеют плотные неспадающие стенки, поэтому воздух свободно проходит в легкие и обратно.

Изнутри дыхательные пути выстланы слизистой оболочкой, эпителий которой снабжен движущимися (мерцающими) ресничками. Реснички увлажнены секретом желез слизистой оболочки.

Движение ресничек способствует удалению осевших на них частиц пыли. Благодаря большому количеству кровеносных сосудов в подслизистой ткани носовой полости проходящий воздух быстро согревается.

Дополнительными приспособлениями для вентиляции воздухаслужат придаточные (параназальные) пазухи, слизистая оболочка которых является продолжением слизистой оболочки полости носа.

Дыхательная система, кроме того, выполняет и другие функции.

Так, в полости носа находится обонятельная область, участвующая в восприятии запахов; гортань является органом голосообразования, а через легкие выделяются водяные пары и некоторые другие вещества.

Органы дыхания включают в себя дыхательные пути (полость носа, верхние отделы глотки, гортань, трахея, бронхи) и легкие – органы, где происходит газообмен.

Дыхательные пути, в свою очередь, делятся на верхние (носовая полость, верхние отделы глотки) и нижние (гортань, трахея, бронхи).

Изнутри все дыхательные пути выстланы слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием, реснички которого задерживают частицы пыли.

Слизистая оболочка, участвуя в очищении вдыхаемого воздуха, также согревает и увлажняет его в паранозальных пазухах.

Дыхательная система, кроме того, выполняет и другие функции:

• в полости носа находится обонятельная область, участвующая в восприятии запахов;
• гортань является органом голосообразования;
• через легкие выделяются водяные пары и некоторые другие вещества.

Физиология человека — Дыхание

Физиология человека — Дыхание
БИО 301

Физиология человека

Дыхание

Дыхательная система:

• Основная функция — получение кислорода для использования клетками организма и удаление
  углекислый газ, который клетки производят
• Включает дыхательные пути, ведущие в легкие (и из них), а также
  легкие сами
• Путь воздуха: носовые полости (или ротовая полость)> глотка> трахея> первичная
  бронхи (правые и левые)> вторичные бронхи> третичные бронхи> бронхиолы
  > альвеолы ​​(место газообмена)

Дыхательная система

www.niehs.nih.gov/oc/factsheets/ozone/ithurts.htm

Дыхание

Обмен газов (O2 и CO2)
между альвеолами и кровью происходит простой диффузией: O2 диффундирует из альвеол в кровь и CO2 из крови в альвеолы. Для диффузии требуется градиент концентрации.
Итак, концентрация (или давление) O2 в альвеолах
должен поддерживаться на более высоком уровне, чем в крови, и концентрация
(или давление) СО2 в альвеолах должно поддерживаться на уровне
рычаг ниже, чем в крови.Делаем это, конечно, дыханием —
постоянный приток свежего воздуха (с большим количеством O2 и небольшим количеством CO2) в легкие и альвеолы.

Дыхание
это активный процесс, требующий сокращения скелетных мышц.
Основные мышцы
дыхания включают наружные межреберные мышцы (расположенные между
ребра) и диафрагмы (лист мышцы, расположенный между грудной и брюшной полостями).

Наружные межреберные суставы плюс диафрагма сокращаются, вызывая
вдохновение:

• Сокращение наружных межреберных мышц > подъем ребер
  и грудины> увеличенное расстояние между грудной клеткой>
  снижает давление воздуха в легких> воздух попадает в легкие

• Сокращение
  диафрагмы > диафрагма движется вниз> увеличивает вертикальный размер
  грудной полости> снижает давление воздуха в легких> воздух попадает в легкие:

www.fda.gov/fdac/features/1999/emphside.html

Диафрагма

Для выдоха:

• расслабление наружных межреберных мышц и диафрагмы> возвращение
  диафрагма, ребра и грудина в положение покоя> восстанавливает грудной
  полость до прединспираторного объема> увеличивает давление в легких> воздух
  выдохнул

Внутриальвеолярное давление на вдохе и выдохе

По мере сокращения внешних межреберных промежутков и диафрагмы легкие расширяются.Расширение легких вызывает давление в легких (и альвеолах).
стать немного отрицательным по отношению к атмосферному давлению. Как результат,
воздух перемещается из области с более высоким давлением (воздух) в область с более низким давлением.
давление (наши легкие и альвеолы). Во время выдоха дыхание
расслабляются мышцы и уменьшается объем легких. Это вызывает давление в
легкие (и альвеолы) становятся слегка положительными по отношению к атмосферному давлению.
В результате из легких выходит воздух (посмотрите эту анимацию Макгроу-Хилла).

Стенки альвеол покрыты тонкой пленкой воды и
это создает потенциальную проблему. Молекулы воды, в том числе на
альвеолярные стенки больше тянутся друг к другу, чем к воздуху, и это
притяжение создает силу, называемую поверхностным натяжением. Это поверхностное натяжение
увеличивается по мере сближения молекул воды, что и происходит
когда мы выдыхаем, и наши альвеолы ​​становятся меньше (как воздух, выходящий из воздушного шара).
Потенциально поверхностное натяжение может вызвать коллапс альвеол и, кроме того,
затруднит повторное расширение альвеол (при вдохе).Оба они могут представлять собой серьезные проблемы: если альвеолы ​​разрушатся, они будут
не содержат воздуха и кислорода, который мог бы диффундировать в кровь и, в случае «повторного расширения»
было труднее, вдыхание было бы очень и очень трудным, если не невозможным.
К счастью, наши альвеолы ​​не разрушаются, и вдыхание относительно
легко, потому что легкие вырабатывают вещество, называемое сурфактантом, которое снижает
поверхностное натяжение.

Роль легких
ПАВ

• Поверхностно-активное вещество снижает поверхностное натяжение, которое:
• увеличивает растяжимость легких (уменьшая усилия, необходимые для расширения
  легкие)
• снижает склонность альвеол к разрушению

Клетки легких, вырабатывающие сурфактант

Обмен газов:

• обмен O2 и CO2 между
  внешняя среда и клетки тела
• эффективен, потому что альвеолы ​​и капилляры имеют очень тонкие стенки и
  очень много (в легких около 300 миллионов альвеол с общей поверхностью
  площадью около 75 квадратных метров)
• Внутреннее дыхание — внутриклеточное использование O2 для
  сделать ATP
• происходит простой диффузией по градиентам парциального давления

Что такое парциальное давление ?:

• это индивидуальное давление, оказываемое независимо от конкретного газа
  в смеси газов.Воздух, которым мы дышим, представляет собой смесь газов: в первую очередь
  азот, кислород и углекислый газ. Итак, воздух в воздушный шар дует
  создает давление, которое заставляет воздушный шар расширяться (и это давление
  генерируется как все молекулы азота, кислорода и углекислого газа
  перемещаться и сталкиваться со стенками воздушного шара). Однако общая
  давление, создаваемое воздухом, частично связано с азотом, частично с кислородом,
  и частично в углекислый газ. Эта часть общего давления создается
  кислородом — это «парциальное давление» кислорода, в то время как давление, создаваемое кислородом.
  углекислый газ — это «парциальное давление» углекислого газа.Частичное газовое
  давление, следовательно, является мерой того, сколько газа присутствует (например,
  в крови или альвеолах).
• парциальное давление, оказываемое каждым газом в смеси, равно общему
  давление, умноженное на фракционный состав газа в смеси. Так,
  учитывая, что общее атмосферное давление (на уровне моря) составляет около 760 мм рт.
  и, кроме того, воздух содержит около 21% кислорода, тогда парциальное давление
  кислород в воздухе 0.21 умножить на 760 мм рт. Ст. Или 160 мм рт. Ст.

Парциальное давление O2 и CO2 в организме (нормальные условия, в состоянии покоя): (проверьте эту анимацию МакГроу-Хилла)

• Альвеолы ​​
• PO2 = 100 мм рт. Ст.
• PCO2 = 40 мм рт. Ст.
• Альвеолярные капилляры
• Ввод альвеолярных капилляров
• PO2 = 40 мм рт. Ст. (Относительно низкое
  потому что эта кровь только что вернулась из системного кровообращения и потеряла большую часть кислорода)
• PCO2 = 45 мм рт. Ст. (Относительно высокое
  потому что кровь, возвращающаяся из системного кровообращения, забрала
  углекислый газ)

В альвеолярных капиллярах происходит диффузия газов: кислорода
диффундирует из альвеол в кровь и углекислый газ из
кровь в альвеолы.

• Выход из альвеолярных капилляров
• PO2 = 100 мм рт. Ст.
• PCO2 = 40 мм рт. Ст.

Кровь, покидающая альвеолярные капилляры, возвращается в левое предсердие и
закачивается левым желудочком в большой круг кровообращения. Эта кровь
путешествует по артериям и артериолам в системный или организм,
капилляры. Поскольку кровь проходит по артериям и артериолам, нет газа
происходит обмен.

• Вход в системные капилляры
• PO2 = 100 мм рт. Ст.
• PCO2 = 40 мм рт. Ст.
• Клетки тела (в состоянии покоя)

,00

• PO2 = 40 мм рт. Ст.
• PCO2 = 45 мм рт. Ст.

Из-за разницы парциальных давлений кислорода и углерода
диоксид в системных капиллярах и клетках тела, кислород диффундирует
из крови и в клетки, в то время как углекислый газ диффундирует из
клетки в кровь.

• Выход из системных капилляров
• PO2 = 40 мм рт. Ст.
• PCO2 = 45 мм рт. Ст.

Кровь, покидая системные капилляры, возвращается в сердце (правое предсердие)
через венулы и вены (и газообмен не происходит, пока кровь находится в венулах
и вены). Затем эта кровь перекачивается в легкие (и альвеолярный отросток).
капилляры) правым желудочком.

Как кислород и углекислый газ транспортируются в крови?

• Кислород переносится кровью:

Поскольку почти весь кислород в крови переносится гемоглобином,
соотношение между концентрацией (парциальным давлением) кислорода и
насыщение гемоглобина (процент молекул гемоглобина, переносящих кислород) составляет
важный.

Кислородный транспорт

Насыщение гемоглобина:

• степень, в которой гемоглобин в крови сочетается с O2
• зависит от РО2 в крови:

Связь между уровнем кислорода и насыщением гемоглобина
обозначается кривой диссоциации (насыщения) кислород-гемоглобин
(дюйм
график выше).Вы можете видеть, что при высоких парциальных давлениях O2 (см. Выше
около 40 мм рт. ст.), сатурация гемоглобина остается довольно высокой (обычно около
75 — 80%). Этот довольно плоский участок диссоциации кислород-гемоглобин
кривая называется «плато».

Напомним, что 40 мм рт. Ст. — типичное парциальное давление кислорода в
клетки тела. Изучение кривой диссоциации кислород-гемоглобин
показывает, что в условиях покоя только около 20-25% гемоглобина
молекулы отдают кислород в системных капиллярах.Это важно
(другими словами, «плато» имеет значение), потому что это означает, что вы
имеют значительный запас кислорода. Другими словами, если вы станете более
активен, и вашим клеткам нужно больше кислорода, кровь (молекулы гемоглобина)
имеет много кислорода, чтобы обеспечить

Когда вы действительно станете более активными, парциальное давление кислорода в вашем
(активные) клетки могут упасть ниже 40 мм рт. Посмотрите на кислород-гемоглобин
кривая диссоциации показывает, что по мере снижения уровня кислорода насыщение гемоглобина
также снижается — и резко снижается.Это означает, что кровь (гемоглобин)
«выгружает» много кислорода активным клеткам — клеткам, которые, конечно, нуждаются в
больше кислорода.

Факторы, влияющие на кривую диссоциации кислород-гемоглобин:

Кривая диссоциации кислород-гемоглобин «смещается» при определенных условиях.
Эти факторы могут вызвать такой сдвиг:

• более низкий pH
• повышенная температура
• подробнее 2,3-дифосфоглицерат (DPG)
• повышенный уровень CO2

Эти факторы меняются, когда ткани становятся более активными.Например, когда
скелетная мышца начинает сокращаться, клетки этой мышцы используют больше
кислород, производят больше АТФ и производят больше отходов (CO2).
Производство большего количества АТФ означает выделение большего количества тепла; так что температура в активном
тканей увеличивается. Чем больше CO2, тем ниже
pH. Это так, потому что эта реакция происходит, когда CO2
выпущенный:

CO2 + h30 ——> h3CO3 ——> HCO3 ^— + H ⁺

и больше ионов водорода = более низкий (более кислый) pH.Итак, в активных тканях
есть более высокий уровень CO2, более низкий pH и более высокий
температуры. Кроме того, при более низком уровне PO2 эритроциты увеличивают выработку вещества, называемого 2,3-дифосфоглицератом.
Эти меняющиеся условия (больше CO2, ниже pH, выше
температура и др. 2,3-дифосфоглицерат) в активных тканях вызывают
изменение структуры гемоглобина, что, в свою очередь, вызывает гемоглобин
отказаться от кислорода. Другими словами, в активных тканях больше гемоглобина
молекулы отдают кислород.Другими словами,
Кривая диссоциации кислород-гемоглобин «сдвигается вправо» (как показано
голубая кривая на графике ниже). Это означает, что при заданном частичном
давление кислорода, процент насыщения гемоглобином должен быть ниже.
Например, на графике ниже экстраполировать до «нормальной» кривой (зеленая
кривая) от PO2 до 40, затем
более, и насыщение гемоглобином составляет около 75%. Затем экстраполируйте
к «смещенной вправо» (голубой) кривой от PO2 40, затем выше, и насыщение гемоглобином составляет около 60%.Итак, смена
вправо ‘на кривой диссоциации кислород-гемоглобин (показанной выше)
означает, что гемоглобин выделяет больше кислорода — именно то, что необходимо
клетками активной ткани!

Углекислый газ — переносится из клеток организма обратно в
легкие как:

1 — бикарбонат (HCO3) — 60%
• образуется при объединении CO2 (выделяемого клетками, производящими АТФ)
  с h3O (из-за фермента красных кровяных телец, называемого
  карбоангидраза), как показано на диаграмме ниже

2 — карбаминогемоглобин — 30%

• образуется при соединении CO2 с гемоглобином (гемоглобином
  молекулы, которые отказались от кислорода)

3 — растворен в плазме — 10%

Транспорт углекислого газа

Обмен СО2 в альвеолах

Контроль дыхания

Ваша частота дыхания меняется.Когда активен, например, ваш респираторный
курс идет вверх; когда менее активен или спит, скорость идет
вниз. Кроме того, несмотря на то, что дыхательные мышцы работают произвольно, вы не можете
сознательно контролируйте их, когда спите. Итак, как частота дыхания
изменено и как контролируется дыхание, когда вы не осознанно
думаешь о дыхании?

Ритмичность
центр мозгового вещества:

• контролирует автоматическое дыхание
• состоит из взаимодействующих нейронов, которые активируются либо во время вдоха (I
  нейроны) или истечение (E нейроны)
• I нейроны — стимулируют нейроны, которые иннервируют дыхательные мышцы (чтобы
  о вдохновении)
• E нейроны — подавляют I нейроны (чтобы « выключить » I нейроны и принести
  об истечении срока)

Центр апнейстики (расположен в мосту) — стимулирует I нейроны (способствует
вдохновение)

Пневмотаксический центр (также расположен в мосту) — подавляет апнейстический центр и подавляет вдох

Факторы, участвующие в увеличении частоты дыхания

• Хеморецепторы — расположены в аорте и сонных артериях (периферические хеморецепторы)
  & в мозговом веществе (центральные хеморецепторы)
• Хеморецепторы (больше стимулируются повышенным уровнем CO2
  чем за счет снижения уровня O2)> стимулировать ритмичность
  Площадь> Результат = учащение дыхания

Тяжелые упражнения ==> значительно увеличивает частоту дыхания

Механизм?

• НЕ повышенный CO2
• Возможные факторы:
• рефлексы, происходящие от движений тела (проприорецепторы)
• высвобождение адреналина (во время тренировки)
• импульсов от коры головного мозга (может одновременно стимулировать ритмичность
  области и двигательных нейронов)

Ссылки по теме:

Дыхательная система

Введение
к Анатомия: Дыхательная система

Назад
к программе BIO 301

Лекция
Примечания 1 — Структура клетки и метаболизм

Лекция
Примечания 2 — Нейроны и нервная система I

Лекция
Примечания 2b — Нейроны и нервная система II

Лекция
Примечания 3 — Мышца

Лекция
Примечания 4 — Защита крови и тела I

Лекция
Примечания 4b — Защита крови и тела II

Лекция
Примечания 5 — Сердечно-сосудистая система

Дыхательная система | healthdirect

начало содержания

2-минутное чтение

Ваша дыхательная система доставляет кислород в ваше тело и помогает удалить углекислый газ.Проблемы с дыхательной системой могут снизить поступление кислорода в легкие, что может вызвать недомогание.

Части дыхательной системы

Ваша дыхательная система состоит из:

• нос
• глотка
• гортань
• трахея (дыхательное горло)
• Бронхи (ответвляющиеся от трахеи и ведущие к более мелким бронхиолам)
• легкие

Ваши легкие находятся в груди и защищены грудной клеткой.Вы вдыхаете, сокращая диафрагму, плоскую мышцу у основания груди. Это заставляет грудную клетку расширяться, втягивая воздух.

Воздух попадает в нос и через верхние дыхательные пути достигает легких.

В ваших легких воздух находится в небольших воздушных мешочках, называемых альвеолами, которые расположены рядом с кровеносными сосудами. Кислород перемещается из ваших альвеол в кровоток, а углекислый газ попадает из кровотока в альвеолы. Затем вы выдыхаете его.

Респираторные заболевания

Респираторные заболевания влияют на дыхательные пути и легкие.

Они могут быть краткосрочными (острыми) или длительными (хроническими). Симптомы могут включать:

Тяжелые респираторные заболевания могут вызвать длительное заболевание или смерть.

Советы для здоровой дыхательной системы

Для поддержания здоровья дыхательной системы (и особенно легких):

• не курить
• избегать вредных факторов окружающей среды, таких как дым, пыль и химикаты
• упражнения (сначала проконсультируйтесь с врачом, если у вас есть проблемы со здоровьем), желательно вдали от оживленных дорог с высоким уровнем загрязнения воздуха
• Регулярно мойте руки, чтобы предотвратить заражение
• соблюдайте здоровую, богатую витаминами диету
• Пейте много воды
• привнесите растения в свои жилые помещения
• соблюдайте правила гигиены
• рассмотрите возможность вакцинации против гриппа каждый год и других вакцин, если они показаны (например, от коклюша или пневмонии).Обсудите это со своим врачом

Узнайте больше о разработке и обеспечении качества контента healthdirect.

Последний раз отзыв: январь 2020 г.

Дыхательная система — определение, функции и части

Определение

Дыхательная система состоит из совокупности органов и тканей, участвующих в поглощении кислорода из атмосферы и выделении углекислого газа, образующегося во время аэробного дыхания.Этот газообмен также называется дыханием или внешним дыханием.

Как работает дыхательная система?

Органы, специально предназначенные для дыхания, обычно содержат влажные структуры с большой площадью поверхности, обеспечивающей диффузию газов. Они также адаптированы для защиты организма от проникновения патогенов на эти поверхности.

У рыб этот газообмен происходит через жабры. У некоторых беспозвоночных, таких как тараканы, есть простая дыхательная система, состоящая из соединенных между собой канальцев, напрямую доставляющих кислород к тканям.У людей и других млекопитающих существует обширная система органов с высокой степенью кровоснабжения, специализирующаяся на газообмене.

Дыхательная система начинается в носу, продолжается в глотку и гортань, ведет к трахее, ответвляющейся от бронхов, и, наконец, вниз по бронхиолам в легкие. Это дыхательное дерево заканчивается опухшими структурами, называемыми альвеолами, которые состоят из одного слоя плоских клеток, окруженных сетью капилляров. Газообмен происходит внутри альвеол.Поскольку внешнее дыхание у многих позвоночных включает легкие, его также называют легочной вентиляцией. Изменения объема и давления в легких являются основными движущими силами дыхания.

Функция дыхательной системы

Основная функция

Основная функция дыхательной системы — газообмен. Клетки животных используют кислород и в качестве побочного продукта вырабатывают углекислый газ. Животным нужен не только способ получить больше кислорода в клетки, но им также нужен способ удаления углекислого газа.Дыхательная система обеспечивает эту функцию. Легкие или жабры животного удаляют углекислый газ, доставляя кислород в кровь. Этот кислород переносится к тканям. Ткани откладывают отходы углекислого газа, которые затем возвращаются в легкие для выпуска.

Создание звуков

Хотя основной функцией дыхательной системы является газообмен, эта обширная система органов также выполняет некоторые другие функции. У людей и других млекопитающих, , дыхательная система является неотъемлемой частью создания звуков, таких как звуки, используемые для речи. Структуры верхних дыхательных путей, особенно гортани, участвуют в производстве звука и могут изменять высоту звука, громкость и четкость. Создание шума называется phonation .

Обонятельные органы чувств

Нос играет важную роль в дыхании, но обонятельные нервы и связанные с ними структуры также участвуют в восприятии запахов. У этого есть функции, начиная от пищеварения (головная фаза пищеварения) до охоты, узнавания и спаривания.У большинства животных есть какие-то обонятельные чувства, обычно в виде нервов в дыхательной системе. Например, акулы могут чувствовать запах крови в воде на расстоянии до нескольких миль. Наземные хищники, такие как волки, также используют свои обонятельные чувства для обнаружения добычи.

Иммунитет

Клетки дыхательных путей также защищают организм от проникновения патогенов через носовые ходы. Они играют важную роль в иммунной системе, поскольку дыхательные пути — одна из систем органов, интенсивно и постоянно взаимодействующих с окружающей средой (другая — пищеварительная система). Эпителиальные клетки дыхательных путей могут секретировать антитела, дефенсины и различные ферменты и пептиды, а также небольшие окислительные молекулы, препятствующие патогенной колонизации.

Кроме того, некоторые из этих эпителиальных клеток также выделяют слизь для улавливания более крупных частиц пыли. Дыхательная система является хозяином специализированной лимфоидной ткани, которая может производить лимфоциты в качестве первой линии защиты. Кашель и чихание — другие важные механизмы, используемые для борьбы с инфекциями, путем удаления большого количества бактерий или вирусов, попавших в слизь.

Другие функции

Клетки дыхательных путей могут помочь в удалении сгустков из легочных кровеносных сосудов. Они также активируют гормоны и либо удаляют, либо добавляют к веществам, циркулирующим в крови. Они могут сделать поступающий воздух теплым и влажным, чтобы защитить нежные клетки внутренних дыхательных путей.

Наконец, эпителиальных клеток легких также вырабатывают сурфактант, который облегчает процесс вдоха и выдоха. Фактически, адекватная продукция сурфактанта клетками легких плода является важным условием для жизнеспособности преждевременных родов.

Части дыхательной системы

У людей и большинства млекопитающих анатомия дыхательной системы разделена на три части. Первый — это серия проводящих трубок, которые переносят воздух из атмосферы в легкие. Вторая часть состоит из мышц дыхания — диафрагмы и межреберных мышц в области ребер. Легкие составляют третью часть.

Схема дыхательной системы

Мышцы дыхательной системы

Диафрагма — это куполообразная мышца, которая изгибается вверх по направлению к легким.Когда он сокращается, он становится плоским и, следовательно, увеличивает объем грудной полости. Точно так же сокращение внешних межреберных мышц перемещает ребра вверх и наружу. Это увеличение объема приводит к падению давления в легких, позволяя воздуху пассивно поступать в дыхательные пути. Газообмен происходит в альвеолах до тех пор, пока эти мышцы не расслабляются, обращая этот процесс вспять.

Но не только диафрагма. Межреберные мышцы, как показано на рисунке ниже, обеспечивают расширение и сокращение грудной клетки, что способствует перемещению воздуха в легкие и из них.

Thorax zoom

Дыхательные пути дыхательной системы

Дыхательные пути можно разделить на проводящую и дыхательную зоны. Проводящая зона начинается у носа и заканчивается более мелкими бронхиолами, и эти проходы переносят воздух во внутренние полости легких. Дыхательная зона содержит концевые бронхиолы и альвеолы ​​- места, где происходит газообмен.

Нос и рот образуют основные внешние отверстия и отмечают начало проводящей зоны дыхательных путей или дыхательных путей.Носовая полость, расположенная за носом, содержит волосы, фильтрует и увлажняет воздух. Большинство крупных загрязнителей окружающей среды задерживаются в слизи, выделяемой клетками носа и носовой полости. Рот не может воспроизводить все функции носовой полости и действует как второе отверстие, когда нос заблокирован или когда возникает немедленная потребность в большом количестве воздуха.

Затем воздух попадает в глотку, которая также участвует в глотании. Надгортанник предотвращает попадание пищи в дыхательные пути и неправильное направление воздуха в пищевод.Когда надгортанник не функционирует должным образом, мелкие частицы могут попадать в трахею. Они удаляются при кашле. Если пища застряла в дыхательных путях, возможно, потребуется быстро удалить ее с помощью толчков в живот, также известных как маневр Геймлиха.

Гортань следует за глоткой, и ее основная функция — производство звука. Поток воздуха через эту область может влиять на высоту звука и объем. Затем воздух попадает в трахею — длинную трубку, покрытую серией хрящевых колец, которые помогают этой трубчатой ​​структуре сохранять свою форму во время вдоха и выдоха.Трахея выстлана псевдостратифицированным столбчатым эпителием с бокаловидными клетками, секретирующими муцины и способствующими образованию слизи.

Легкие

Трахея разделяется с образованием двух основных бронхов, называемых левым и правым бронхами. Каждый из них ведет к легкому, а затем подвергается многократному ветвлению с образованием вторичных, третичных бронхов и бронхиол с последовательно меньшим диаметром. Когда бронхиолы меньше миллиметра в диаметре, они называются терминальными бронхиолами, цель которых состоит в том, чтобы заканчиваться васкуляризированными альвеолами.Когда бронхи начинают разветвляться, их внутренняя структура меняется. Хрящ чаще встречается в более крупных дыхательных путях, а единственный эпителиальный слой встречается в самых маленьких частях проводящей зоны и респираторной зоны. И в бронхах, и в бронхиолах есть гладкие мышцы, которые могут сокращаться во время отдыха или расширяться во время упражнений.

Легкие состоят из губчатой ​​ткани, содержащей множество сосудистых тканей и большую часть дыхательных путей, которые появляются после трахеи. Плевральная мембрана позволяет этим парным органам расширяться и сокращаться с минимальным трением.Левое легкое меньше правого из-за расположения сердца с левой стороны грудной полости.

Структура дыхательной системы

Вышеописанные органы работают как функциональная единица в дыхательной системе. Воздух поступает через рот и нос. Отсюда он спускается по трахее. Трахея разделяется на бронхи каждого легкого, где она далее делится на несколько более мелких трубок, ведущих к альвеолам. Эти крошечные мешочки в легком — настоящие места газообмена.

Альвеолы ​​напрямую контактируют с крошечными капиллярами из системы кровообращения и способны пропускать небольшие молекулы газа и некоторые продукты жизнедеятельности через разделяющие их клеточные мембраны. Кислород попадает в кровь, а углекислый газ попадает в альвеолы. Когда выдыхается, этот углекислый газ выбрасывается в атмосферу. Кислород будет проходить через систему кровообращения к тканям, где он будет выделять кислород и собирать больше углекислого газа.Таким образом, цикл дыхания повторяется постоянно.

Заболевания дыхательной системы

Заболевания дыхательных путей могут возникать из-за обструкции дыхательных путей, сужения проходов или потери большой площади поверхности альвеол для газообмена. Также могут быть проблемы с капиллярами, окружающими эти альвеолы, либо из-за сгустков, либо из-за нарушения сердечной функции. Это могут быть хронические заболевания или временные инфекции. Они также могут быть просто незначительными изменениями в модели дыхания, например икотой.

Простуда

Простуда, получившая соответствующее название из-за своей повсеместной природы, вызывается большим количеством различных вирусов, причем риновирусы являются наиболее разнообразной и частой причиной этой жалобы. Обычно это инфекция верхних дыхательных путей, хотя иногда она может распространяться на уши или нижние респираторные структуры. Инфекция передается при прямом контакте с инфицированным человеком, особенно с выделениями из носа.

Это особенно сложно предотвратить, поскольку человек заразен еще до того, как у него начнут проявляться симптомы. Вирусы обычно вступают в контакт с клетками носа, которые затем производят прозрачную жидкость, которая улавливает эти микроорганизмы и изгоняет их из организма. Затем следует чихание и кашель, особенно если вирус проникает глубже в дыхательные пути. При кашле густая желтая или зеленая мокрота является признаком того, что эти микробы подвергаются атаке иммунной системы хозяина. Антибиотики бесполезны против вирусных инфекций, и симптомы обычно проходят через неделю.

Туберкулез

На другом конце спектра инфекционных заболеваний дыхательных путей находится туберкулез, или туберкулез. Это бактериальная инфекция, вызываемая Mycobacterium tuberculosis , и до появления мощных антибиотиков часто могла привести к смерти после болезненной болезни. Инфекция распространяется путем передачи живых бактерий от инфицированного человека, особенно через ротовые и носовые выделения. Поскольку бактерия устойчива и может существовать в обезвоженной форме в течение многих месяцев, болезнь может быстро достигнуть масштабов эпидемии в регионах с высокой плотностью населения или с длительным холодным сезоном, когда люди остаются в помещении и тесно взаимодействуют друг с другом.Многие здоровые дети и взрослые могут преодолеть инфекцию без явных симптомов, когда только анализ крови может подтвердить, что инфекция произошла.

Заболевание названо в честь твердых узелков, образующихся в легких, называемых бугорками. Эти бугорки могут не только разрушать респираторную ткань, но и поражать кровеносные сосуды, что приводит к откашливанию крови пациента. Это драматический симптом, указывающий на запущенную стадию заболевания. Появление ВИЧ и СПИДа выдвинуло на первый план туберкулез, когда исходные туберкулы вылеченной инфекции разрушаются и высвобождают бактерии в кровоток.Люди с ослабленным иммунитетом, будь то младенцы, пожилые люди или люди с аутоиммунными заболеваниями, становятся восприимчивыми к рецидиву этого недуга. Лечение обычно включает прием нескольких антибиотиков в течение длительного периода времени. Лица, осуществляющие уход, должны быть вакцинированы.

Рак легкого

Рак легкого — это развитие злокачественной опухоли в легких, связанное с неконтролируемым ростом клеток в тканях и метастазированием этих клеток в другие органы тела. Курение, особенно если оно началось в более раннем возрасте, является самым высоким фактором риска развития рака легких. Пассивное курение часто не менее опасно. В недавней истории король Георг VI умер от осложнений, связанных с раком легких, вызванных годами тяжелого курения. Хотя табакокурение составляет более 80% случаев рака легких, любое химическое вещество, которое неоднократно раздражает тонкую внутреннюю оболочку легких, может привести к образованию опухоли. К ним относятся асбест, хром, никель, радон, урановая пыль, угольная пыль. Наиболее частым органом метастазирования рака легких является кость.Следовательно, на поздних стадиях болезни возникают боли в костях.

Тест

Глава 29 — Органы и структуры дыхательной системы — BIO 140 — Биология человека I — Учебник

Основные органы дыхательной системы функционируют в первую очередь для обеспечения кислородом тканей тела для клеточного дыхания, удаления углекислого газа из отходов и поддержания кислотно-щелочного баланса. Части дыхательной системы также используются для выполнения не жизненно важных функций, таких как распознавание запахов, производство речи и напряжение, например, во время родов или кашля (рис. 1).

Основные респираторные структуры

Рис. 1. Основные респираторные структуры охватывают носовую полость и диафрагму.

Функционально дыхательную систему можно разделить на проводящую зону и респираторную зону. В проводящую зону дыхательной системы входят органы и структуры, непосредственно не участвующие в газообмене. Газообмен происходит в респираторной зоне.

Проводящая зона

Основными функциями проводящей зоны являются обеспечение маршрута для входящего и выходящего воздуха, удаление мусора и болезнетворных микроорганизмов из входящего воздуха, а также нагревание и увлажнение входящего воздуха.Некоторые структуры в проводящей зоне выполняют и другие функции. Например, эпителий носовых ходов необходим для восприятия запахов, а эпителий бронхов, выстилающий легкие, может метаболизировать некоторые канцерогены, переносимые по воздуху.

Нос и прилегающие к нему структуры

Основной вход и выход для дыхательной системы — через нос. Обсуждая нос, полезно разделить его на две основные части: внешний нос и полость носа или внутренний нос.

Внешний нос состоит из поверхностных и скелетных структур, которые создают внешний вид носа и вносят свой вклад в его многочисленные функции (рис. 2). Корень — это область носа, расположенная между бровями. Переносица — это часть носа, которая соединяет корень с остальной частью носа. Спинка носа — это длина носа. Вершина — это кончик носа. По обе стороны от верхушки ноздри образованы крылышками (сингулярное = ала). Ала — это хрящевая структура, которая образует боковую сторону каждой ноздри (множественное число = ноздри) или отверстия ноздри.Желобок — это вогнутая поверхность, которая соединяет верхушку носа с верхней губой.

Нос

Рис. 2: На этом рисунке показаны особенности внешнего носа (вверху) и скелетные особенности носа (внизу).

Под тонкой кожей носа находятся его скелетные элементы (см. Рисунок 2, нижний рисунок). В то время как корень и переносица состоят из кости, выступающая часть носа состоит из хряща. В результате при взгляде на череп отсутствует нос.Носовая кость — одна из пары костей, лежащих под корнем и переносицей. Носовая кость соединяется сверху с лобной костью и латерально с верхнечелюстными костями. Перегородочный хрящ — это гибкий гиалиновый хрящ, соединенный с носовой костью, образующий спинную часть носа. Хрящ крыльев носа состоит из верхушки носа; он окружает нарис.

Носовые ходы открываются в полость носа, которая разделена носовой перегородкой на левую и правую части (рис. 3).Носовая перегородка образована спереди частью перегородочного хряща (гибкая часть, которую можно коснуться пальцами), а сзади — перпендикулярной пластиной решетчатой ​​кости (черепная кость, расположенная сразу после носовых костей) и тонким сошником. кости (название которых связано с формой плуга). Каждая боковая стенка носовой полости имеет три костных выступа, называемых верхней, средней и нижней носовыми раковинами. Нижняя раковина — это отдельные кости, а верхняя и средняя раковины — части решетчатой ​​кости.Раковины служат для увеличения площади поверхности носовой полости и нарушения потока воздуха, когда он попадает в нос, заставляя воздух подпрыгивать вдоль эпителия, где он очищается и нагревается. Раковины и проходы также сохраняют воду и предотвращают обезвоживание носового эпителия, задерживая воду во время выдоха. Дно носовой полости состоит из неба. Твердое небо в передней части носовой полости состоит из кости. Мягкое небо в задней части носовой полости состоит из мышечной ткани.Воздух выходит из носовых полостей через внутренние ноздри и попадает в глотку.

Верхние дыхательные пути

Рисунок 3

Несколько костей, образующих стенки носовой полости, имеют воздухосодержащие пространства, называемые придаточными пазухами носа, которые служат для обогрева и увлажнения поступающего воздуха. Пазухи выстланы слизистой оболочкой. Каждая придаточная пазуха носа названа в честь связанной с ней кости: лобной пазухи, верхнечелюстной пазухи, клиновидной пазухи и решетчатой ​​пазухи. Пазухи выделяют слизь и облегчают вес черепа.

Носовые ходы и передняя часть носовых полостей выстланы слизистыми оболочками, содержащими сальные железы и волосяные фолликулы, которые служат для предотвращения прохождения крупных загрязнений, таких как грязь, через носовую полость. Обонятельный эпителий, используемый для обнаружения запахов, находится глубже в полости носа.

Раковины, проходы и придаточные пазухи носа выстланы респираторным эпителием, состоящим из псевдостратифицированного мерцательного столбчатого эпителия (рис. 4). Эпителий содержит бокаловидные клетки, одни из специализированных столбчатых эпителиальных клеток, которые производят слизь для улавливания мусора.Реснички респираторного эпителия помогают удалять слизь и мусор из полости носа постоянными толчковыми движениями, перемещая материалы по направлению к глотке, чтобы их проглотить. Интересно, что холодный воздух замедляет движение ресничек, что приводит к накоплению слизи, которая, в свою очередь, может вызвать насморк в холодную погоду. Этот влажный эпителий нагревает и увлажняет поступающий воздух. Капилляры, расположенные непосредственно под эпителием носа, нагревают воздух конвекцией. Серозные и слизистые клетки также секретируют фермент лизоцим и белки, называемые дефенсинами, которые обладают антибактериальными свойствами.Иммунные клетки, патрулирующие соединительную ткань глубоко в респираторном эпителии, обеспечивают дополнительную защиту.

Псевдостратифицированный ресничный столбчатый эпителий

Рисунок 4: Респираторный эпителий представляет собой псевдостратифицированный мерцательный столбчатый эпителий. Серомукозные железы выделяют смазывающую слизь. LM × 680. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Глотка

Глотка представляет собой трубку, образованную скелетными мышцами и выстланную слизистой оболочкой, которая является продолжением слизистой оболочки носовых полостей (см. Рисунок 3).Глотка делится на три основных области: носоглотку, ротоглотку и гортань (рис. 5).

Подразделения Pharynx

Рис. 5: Глотка делится на три области: носоглотку, ротоглотку и гортань.

Носоглотка обрамлена раковинами носовой полости и служит только дыхательным путем. В верхней части носоглотки находятся глоточные миндалины. Глоточная миндалина, также называемая аденоидом, представляет собой совокупность лимфоидной ретикулярной ткани, похожую на лимфатический узел, расположенный в верхней части носоглотки.Функция глоточной миндалины до конца не изучена, но она содержит богатый запас лимфоцитов и покрыта мерцательным эпителием, который улавливает и уничтожает вторгшиеся патогены, попадающие при вдыхании. Глоточные миндалины у детей большие, но, что интересно, с возрастом регрессируют и могут даже исчезнуть. Язычок представляет собой небольшую выпуклую каплевидную структуру, расположенную на вершине мягкого неба. И язычок, и мягкое небо во время глотания движутся как маятник, качаясь вверх, чтобы закрыть носоглотку, чтобы предотвратить попадание проглоченных веществ в полость носа.Кроме того, слуховые (евстахиевы) трубы, которые соединяются с каждой полостью среднего уха, открываются в носоглотку. В связи с этим простуды часто приводят к ушным инфекциям.

Ротоглотка — это проход как для воздуха, так и для пищи. Ротоглотка окаймлена сверху носоглоткой, а спереди ротовой полостью. Зев — это отверстие на стыке ротовой полости и ротоглотки. Когда носоглотка становится ротоглоткой, эпителий изменяется с псевдостратифицированного мерцательного столбчатого эпителия на многослойный плоский эпителий.Ротоглотка содержит два различных набора миндалин: небные и язычные миндалины. Небная миндалина — одна из пары структур, расположенных латерально в ротоглотке в области зева. Язычная миндалина расположена у основания языка. Подобно глоточной миндалине, небные и язычные миндалины состоят из лимфоидной ткани и улавливают и уничтожают патогены, попадающие в организм через ротовую или носовую полости.

Гортань ниже ротоглотки и позади гортани.Он продолжает путь проглоченного материала и воздуха до его нижнего конца, где пищеварительная и дыхательная системы расходятся. Многослойный плоский эпителий ротоглотки переходит в гортань. Спереди гортань открывается в гортань, а сзади — в пищевод.

Гортань

Гортань — это хрящевая структура, расположенная ниже гортани, которая соединяет глотку с трахеей и помогает регулировать объем воздуха, входящего и выходящего из легких (рис. 6).Структура гортани образована несколькими кусочками хряща. Три крупных хряща — щитовидный хрящ (передний), надгортанник (верхний) и перстневидный хрящ (нижний) — образуют основную структуру гортани. Щитовидный хрящ — самый большой кусок хряща, из которого состоит гортань. Щитовидный хрящ состоит из выступа гортани или «адамова яблока», который у мужчин обычно более заметен. Толстый перстневидный хрящ образует кольцо с широкой задней областью и более тонкой передней областью.Три парных хряща меньшего размера — черпаловидный, роговой и клиновидный — прикрепляются к надгортаннику, голосовым связкам и мышцам, которые помогают двигать голосовые связки для воспроизведения речи.

Гортань

Рис. 6: Гортань простирается от гортани и подъязычной кости до трахеи.

Надгортанник, прикрепленный к щитовидному хрящу, представляет собой очень гибкий кусок эластичного хряща, закрывающий отверстие трахеи (см. Рисунок 3).В «закрытом» положении незакрепленный конец надгортанника упирается в голосовую щель. Голосовая щель состоит из вестибулярных складок, настоящих голосовых связок и пространства между этими складками (рис. 7). Вестибулярная складка или ложная голосовая связка — это один из пары складчатых участков слизистой оболочки. Настоящая голосовая связка — это одна из белых перепончатых складок, прикрепленных мышцами к щитовидной железе и черпаловидным хрящам гортани на их внешних краях. Внутренние края настоящих голосовых связок свободны, что позволяет производить звук при колебаниях.Размер перепончатых складок настоящих голосовых связок различается у разных людей, что позволяет воспроизводить голоса с разным диапазоном высоты тона. Складки у самцов, как правило, больше, чем у самок, что создает более глубокий голос. Акт глотания заставляет глотку и гортань подниматься вверх, позволяя глотке расширяться, а надгортанник опускается вниз, закрывая отверстие для трахеи. Эти движения увеличивают площадь прохождения пищи, предотвращая попадание пищи и напитков в трахею.

Голосовые связки

Рис. 7. Настоящие голосовые связки и вестибулярные складки гортани просматриваются снизу от гортани.

Продолжая гортань, верхняя часть гортани выстлана многослойным плоским эпителием, переходящим в псевдостратифицированный мерцательный столбчатый эпителий, содержащий бокаловидные клетки. Подобно полости носа и носоглотке, этот специализированный эпителий вырабатывает слизь для улавливания мусора и патогенов, когда они попадают в трахею.Реснички отбивают слизь вверх по направлению к гортани, где ее можно проглотить по пищеводу.

Трахея

Трахея (дыхательное горло) простирается от гортани к легким (рис. 8а). Трахея образована от 16 до 20 уложенных друг на друга С-образных кусочков гиалинового хряща, соединенных плотной соединительной тканью. Мышца трахеи и эластичная соединительная ткань вместе образуют фиброэластическую мембрану, гибкую мембрану, которая закрывает заднюю поверхность трахеи, соединяя С-образные хрящи.Фиброэластичная мембрана позволяет трахее слегка растягиваться и расширяться во время вдоха и выдоха, тогда как хрящевые кольца обеспечивают структурную поддержку и предотвращают схлопывание трахеи. Кроме того, мышца трахеи может сокращаться, чтобы направлять воздух через трахею во время выдоха. Трахея выстлана псевдостратифицированным мерцательным столбчатым эпителием, который переходит в гортань. Пищевод сзади граничит с трахеей.

Трахея

Рис. 8: (a) Трахеальная трубка образована сложенными друг на друга С-образными кусочками гиалинового хряща.(b) Слой, видимый на этом поперечном срезе ткани стенки трахеи между гиалиновым хрящом и просветом трахеи, представляет собой слизистую оболочку, которая состоит из псевдостратифицированного мерцательного столбчатого эпителия, содержащего бокаловидные клетки. LM × 1220. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Бронхиальное дерево

Трахея разветвляется на правый и левый главные бронхи у киля. Эти бронхи также выстланы псевдостратифицированным мерцательным столбчатым эпителием, содержащим бокаловидные клетки, продуцирующие слизь (рис. 8b).Киль — это приподнятая структура, содержащая специализированную нервную ткань, которая вызывает сильный кашель, если присутствует инородное тело, такое как пища. Хрящевые кольца, похожие на кольца трахеи, поддерживают структуру бронхов и предотвращают их коллапс. Первичные бронхи входят в легкие в воротах, вогнутой области, где кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и нервы также входят в легкие. Бронхи продолжают разветвляться в бронхиальное дерево. Бронхиальное дерево (или респираторное дерево) — собирательный термин, используемый для этих разветвленных бронхов.Основная функция бронхов, как и других структур проводящей зоны, заключается в обеспечении прохода воздуха для входа и выхода из каждого легкого. Кроме того, слизистая оболочка задерживает мусор и болезнетворные микроорганизмы.

Бронхиола отходит от третичных бронхов. Бронхиолы, которые имеют диаметр около 1 мм, продолжают ветвиться, пока не станут крошечными концевыми бронхиолами, которые приводят к структурам газообмена. В каждом легком более 1000 терминальных бронхиол. Мышечные стенки бронхиол не содержат хрящей, как в бронхах.Эта мышечная стенка может изменять размер трубки, увеличивая или уменьшая поток воздуха через трубку.

Дыхательная зона

В отличие от проводящей зоны, респираторная зона включает структуры, которые непосредственно участвуют в газообмене. Дыхательная зона начинается там, где терминальные бронхиолы соединяются с респираторной бронхиолой, самым маленьким типом бронхиолы (рис. 9), которая затем ведет к альвеолярному протоку, открывающемуся в группу альвеол.

Дыхательная зона

Рис. 9: Бронхиолы ведут к альвеолярным мешочкам в респираторной зоне, где происходит газообмен.

Альвеолы ​​

Альвеолярный проток — это трубка, состоящая из гладких мышц и соединительной ткани, которая открывается в группу альвеол. Альвеола — это один из множества маленьких мешочков, похожих на виноград, которые прикрепляются к альвеолярным протокам.

Альвеолярный мешок — это скопление множества отдельных альвеол, которые отвечают за газообмен. Альвеола имеет диаметр примерно 200 мкм с эластичными стенками, которые позволяют альвеолам растягиваться во время всасывания воздуха, что значительно увеличивает площадь поверхности, доступную для газообмена.Альвеолы ​​связаны со своими соседями альвеолярными порами, которые помогают поддерживать одинаковое давление воздуха в альвеолах и легких (рис. 10).

Структуры респираторной зоны

Рис. 10: (а) Альвеола отвечает за газообмен. (b) Микрофотография показывает альвеолярные структуры в легочной ткани. LM × 178. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Стенка альвеол состоит из трех основных типов клеток: альвеолярных клеток I типа, альвеолярных клеток II типа и альвеолярных макрофагов.Альвеолярная клетка I типа представляет собой плоскоклеточную эпителиальную клетку альвеол, которые составляют до 97 процентов площади поверхности альвеол. Эти ячейки имеют толщину около 25 нм и очень проницаемы для газов. Альвеолярные клетки типа II вкраплены среди клеток типа I и секретируют легочное сурфактант, вещество, состоящее из фосфолипидов и белков, которое снижает поверхностное натяжение альвеол. Вокруг альвеолярной стенки бродит альвеолярный макрофаг, фагоцитарная клетка иммунной системы, которая удаляет мусор и патогены, достигшие альвеол.

Простой плоский эпителий, образованный альвеолярными клетками I типа, прикреплен к тонкой эластичной базальной мембране. Этот эпителий очень тонкий и граничит с эндотелиальной мембраной капилляров. Взятые вместе, альвеолы ​​и капиллярные мембраны образуют дыхательную мембрану толщиной примерно 0,5 мм. Дыхательная мембрана позволяет газам проходить через простую диффузию, позволяя кислороду поглощаться кровью для транспортировки и выделять CO ₂ в воздух альвеол.

Болезни …

Дыхательная система: астма

Астма — распространенное заболевание, поражающее легкие как у взрослых, так и у детей. Приблизительно 8,2 процента взрослых (18,7 миллиона) и 9,4 процента детей (7 миллионов) в Соединенных Штатах страдают астмой. Кроме того, астма — самая частая причина госпитализации детей.

Астма — хроническое заболевание, характеризующееся воспалением и отеком дыхательных путей, а также бронхоспазмами (то есть сужением бронхиол), которые могут препятствовать проникновению воздуха в легкие.Кроме того, может происходить чрезмерная секреция слизи, которая дополнительно способствует закупорке дыхательных путей (рис. 11). Клетки иммунной системы, такие как эозинофилы и мононуклеарные клетки, также могут участвовать в инфильтрации стенок бронхов и бронхиол.

Бронхоспазмы возникают периодически и приводят к «приступу астмы». Приступ может быть спровоцирован факторами окружающей среды, такими как пыль, пыльца, шерсть домашних животных или перхоть, изменения погоды, плесень, табачный дым и респираторные инфекции, или физическими упражнениями и стрессом.

Нормальные ткани и ткани бронхиальной астмы

Рис. 11: (a) Нормальная легочная ткань не имеет характеристик легочной ткани во время (b) приступа астмы, который включает утолщение слизистой оболочки, повышенное содержание слизистых бокаловидных клеток и инфильтраты эозинофилов.

Симптомы приступа астмы включают кашель, одышку, хрипы и стеснение в груди. Симптомы тяжелого приступа астмы, требующего немедленной медицинской помощи, включают затрудненное дыхание, которое приводит к посинению (синюшности) губ или лица, замешательству, сонливости, учащенному пульсу, потоотделению и сильному беспокойству.Серьезность состояния, частота приступов и выявленные триггеры влияют на тип лекарства, которое может потребоваться человеку. Для людей с более тяжелой астмой используются более длительные методы лечения. Краткосрочные, быстродействующие препараты, которые используются для лечения приступа астмы, обычно вводятся через ингалятор. Маленьким детям или лицам, испытывающим трудности с использованием ингалятора, лекарства от астмы можно вводить через небулайзер.

Во многих случаях основная причина состояния неизвестна.Однако недавние исследования показали, что определенные вирусы, такие как риновирус С человека (HRVC) и бактерии Mycoplasma pneumoniae и Chlamydia pneumoniae , зараженные в младенчестве или раннем детстве, могут способствовать развитию многих случаев астмы. .

Посмотрите видео по ссылке ниже, чтобы узнать больше о том, что происходит во время приступа астмы. Какие три изменения происходят в дыхательных путях во время приступа астмы?

Обзор главы

Дыхательная система отвечает за получение кислорода и избавление от углекислого газа, а также за помощь в речи и распознавании запахов.С функциональной точки зрения дыхательную систему можно разделить на две основные области: проводящую зону и респираторную зону. Проводящая зона состоит из всех структур, которые обеспечивают проходы воздуха в легкие и из них: носовую полость, глотку, трахею, бронхи и большинство бронхиол. Носовые ходы содержат раковины и проходы, которые увеличивают площадь поверхности полости, что помогает согревать и увлажнять поступающий воздух, удаляя при этом мусор и болезнетворные микроорганизмы.Глотка состоит из трех основных отделов: носоглотки, которая продолжается с носовой полостью; ротоглотка, граничащая с носоглоткой и ротовой полостью; и гортань, которая граничит с ротоглоткой, трахеей и пищеводом. Дыхательная зона включает структуры легкого, которые непосредственно участвуют в газообмене: концевые бронхиолы и альвеолы.

Выстилка проводящей зоны состоит в основном из псевдостратифицированного мерцательного столбчатого эпителия с бокаловидными клетками.Слизь улавливает патогенные микроорганизмы и мусор, в то время как биение ресничек перемещает слизь вверх по направлению к глотке, где она проглатывается. По мере того, как бронхиолы становятся все меньше и меньше и ближе к альвеолам, эпителий истончается и представляет собой простой плоский эпителий в альвеолах. Эндотелий окружающих капилляров вместе с альвеолярным эпителием образует дыхательную мембрану. Это гемато-воздушный барьер, через который происходит обмен газов путем простой диффузии.

Список литературы

Bizzintino J, Lee WM, Laing IA, Vang F, Pappas T, Zhang G, Martin AC, Khoo SK, Cox DW, Geelhoed GC, et al.Связь между риновирусом С человека и тяжестью острой астмы у детей. Eur Respir J [Интернет]. 2010 [цитируется 22 марта 2013 г.]; 37 (5): 1037–1042. Доступно по адресу: http://erj.ersjournals.com/gca?submit=Go&gca=erj%3B37%2F5%2F1037&allch=

Кумар В., Рамзи С., Роббинс С.Л. Базовая патология Роббинса. 7-е изд. Филадельфия (Пенсильвания): Elsevier Ltd; 2005.

Мартин Р.Дж., Крафт М, Чу Х.В., Бернс, Э.А., Касселл Г.Х. Связь между хронической астмой и хронической инфекцией. J Allergy Clin Immunol [Интернет].2001 [цитируется 22 марта 2013 г.]; 107 (4): 595-601. Доступно по адресу: http://erj.ersjournals.com/gca?submit=Go&gca=erj%3B37%2F5%2F1037&allch=

Как работают легкие | Центр легких

Когда вы делаете вдох через нос или рот, воздух нагревается и увлажняется, а затем проходит через ваш голосовой аппарат и спускается по дыхательному горлу. Оттуда он проходит по двум бронхам, которые попадают в легкие. Тонкий лоскут ткани, надгортанник, блокирует дыхательное горло, когда вы глотаете, чтобы предотвратить попадание пищи и жидкости.

Когда вы выдыхаете, воздух выходит из тела через дыхательные пути.

Легкие

Легкие расположены по обе стороны от грудины в грудной полости и разделены на пять основных отделов (долей). Легкие отвечают за удаление углекислого газа из крови и добавление в нее кислорода. Для этого сердце и легкие работают вместе.

Легкие содержат тысячи тонких трубок, которые заканчиваются пучками крошечных воздушных мешочков (альвеол). Каждый из этих мешочков покрыт кровеносными сосудами, которые соединяются с системой вен и артерий, по которым кровь перемещается по телу.

Когда вы делаете вдох, легочная артерия и ее ветви приносят в эти сосуды кровь, содержащую много углекислого газа и не содержащую кислорода. Углекислый газ покидает кровь и попадает в воздух, а кислород покидает воздух и попадает в кровь.

Как только в крови будет много кислорода и нет углекислого газа, она возвращается в сердце и перекачивается к остальному телу.

Мышцы

Для того, чтобы легкие расширялись и сжимались во время дыхания, требуется много мышц:

• Диафрагма: Диафрагма расположена под легкими и является основной мышцей, необходимой для дыхания.Он разделяет грудную и брюшную полости и сокращается, чтобы облегчить надувание легких.
• Межреберные мышцы: Эти мышцы, расположенные между ребрами, дают легким пространство для дыхания за счет расширения и сокращения грудной клетки.
• Мышцы брюшной полости: Эти мышцы дают легким возможность дышать, сжимая органы в брюшной полости.
• Мышцы шеи и верхней части груди: Эти мышцы помогают дышать, когда заболевание легких или повреждение других мышц затрудняют дыхание.

Дыхательная система | Encyclopedia.com

Дыхание у дождевых червей

Дыхание у насекомых

Дыхательная система рыб

Дыхание у наземных позвоночных

Дыхательная система человека

Дыхательные пути

Легкие

Нарушения легочной вентиляции

07 Ресурсы

Аэробные организмы поглощают кислород из внешней среды и выделяют углекислый газ в процессе, известном как дыхание.На самом базовом уровне этот газообмен происходит в клетках и включает высвобождение энергии из пищевых материалов путем окисления. Двуокись углерода образуется как побочный продукт этих реакций окисления. Газообмен в клетках называется клеточным дыханием. В одноклеточных организмах кислород и углекислый газ просто диффундируют через клеточную мембрану. Однако дыхание у многоклеточных организмов представляет собой гораздо более сложный процесс, в котором задействована специализированная дыхательная система, которая играет промежуточную роль между клетками и внешней средой.В то время как органы дыхания некоторых сложных организмов, таких как насекомые, напрямую взаимодействуют с внутренними тканями, дыхание позвоночных также включает в себя систему кровообращения, которая переносит газы между клетками и органами дыхания.

Дыхательная система должна соответствовать двум важным критериям. Во-первых, поверхность дыхания должна быть достаточно большой, чтобы принимать кислород в достаточных количествах, чтобы удовлетворить потребности организма и быстро выпустить весь отработанный газ. Некоторые животные, такие как дождевой червь, используют всю поверхность тела в качестве органа дыхания.Внутренние органы дыхания позвоночных обычно имеют много долей для увеличения площади поверхности. Во-вторых, дыхательная мембрана должна быть влажной, поскольку газам требуется вода для диффузии через мембраны. Водяная среда поддерживает влажность дыхательной поверхности водных животных. Проблема существует для наземных животных, дыхательные поверхности которых могут высыхать на открытом воздухе. В результате такие животные, как дождевой червь, должны жить во влажных местах. Внутренние органы дыхания создают среду, в которой легче поддерживать влажность.

Дождевой червь использует свою влажную внешнюю кожу как дыхательный орган. Кислород диффундирует по поверхности тела и попадает в кровь через плотную капиллярную сетку, которая находится чуть ниже кожи. Кровь переносит кислород к клеткам тела. Там он улавливает углекислый газ и переносит его в кожные капилляры, где он диффундирует из организма. Кожа эффективна в качестве органа дыхания у мелких червеобразных животных, у которых высокое соотношение поверхности к объему.

Крошечные воздушные трубки, называемые трахеями, разветвляются по всему телу насекомого.Воздух попадает в трахеи через отверстия в стенке тела, называемые дыхальцами, которые открываются и закрываются клапанами. У более крупных насекомых воздух проходит через трахеи при сокращении мышц тела. Трахеи инвагинированы, то есть загнуты внутрь тела, и, таким образом, остаются влажными. Утолщенные кольца в стенках трахеи помогают им поддерживать. Эти сосуды разветвляются на более мелкие сосуды, называемые трахеолами, в которых отсутствуют поддерживающие кольца. Трахеолы переносят воздух прямо к поверхности отдельных клеток, где они разветвляются дальше, доставляя кислород и поглощая углекислый газ.Жидкость в окончаниях трахеол регулирует, сколько воздуха контактирует с клетками. Если клетке нужен кислород, жидкость отодвигается и подвергает клеточную мембрану воздействию воздуха.

Жабры опосредуют газообмен у рыб. Эти органы, расположенные по бокам головы, состоят из жаберных нитей, перистых структур, которые обеспечивают большую поверхность для газообмена. Нити расположены рядами в жаберных дугах, и каждая нить имеет ламели, диски, содержащие капилляры. Кровь входит и выходит из жабр через эти мелкие кровеносные сосуды.Хотя жабры ограничены небольшой частью тела, огромная респираторная поверхность, созданная жаберными нитями, обеспечивает эффективный газообмен всему животному. Окружающая вода сохраняет жабры влажными.

Крышка покрывает и защищает жабры костистых рыб. Вода, содержащая растворенный кислород, попадает в рот рыбы, и животное двигает челюстями и крышечкой таким образом, чтобы перекачивать поступающую воду через жабры. Когда вода проходит через жаберные нити, кровь внутри капилляров улавливает растворенный кислород.Поскольку кровь в капиллярах течет в направлении, противоположном потоку воды вокруг жаберных волокон, существует хорошая возможность для абсорбции. Затем система кровообращения транспортирует кислород ко всем тканям тела и улавливает углекислый газ, который удаляется из организма через жабры. После того, как вода проходит через жабры, она выходит из тела за жаберной крышкой рыбы.

Легкие — внутренние органы дыхания земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих. Легкие, парные инвагинации, расположенные в одной области тела, обеспечивают большую тонкую влажную поверхность для газообмена.Легкие работают с кровеносной системой, которая переносит кислород из вдыхаемого воздуха во все ткани тела. Система кровообращения также переносит углекислый газ из клеток организма в легкие для выдоха. Процесс вдоха и выдоха называется легочной вентиляцией.

Помимо этих сходств, существует большое разнообразие дыхательных систем наземных позвоночных. У лягушек, например, есть воздушные шары, похожие на легкие, которые не имеют очень большой площади поверхности. Распространение через влажную кожу лягушки способствует газообмену через легкие.К легким птиц прикреплено около восьми тонкостенных воздушных мешков. Воздушные мешочки занимают место во всей полости тела и в некоторых костях. Когда птицы вдыхают, воздух проходит через трубку, называемую бронхом, и попадает в воздушные мешочки, расположенные в задней части тела животного. В то же время воздух в легких продвигается к воздушным мешкам, расположенным спереди (спереди). Когда птицы выдыхают, воздух из передних воздушных мешков выходит наружу, а воздух из задних мешочков попадает в легкие.Эта эффективная система перемещает воздух вперед через легкие как при вдохе, так и при выдохе птицы. Кровь в капиллярах легких течет против воздушного потока, что, опять же, увеличивает эффективность дыхания. Из-за этих адаптаций дыхательной системы птицы способны летать на больших высотах, где в воздухе мало кислорода.

Дыхательная система человека, работающая вместе с системой кровообращения, поставляет кислород и удаляет углекислый газ. Дыхательная система проводит воздух к респираторным поверхностям легких.Там кровь в капиллярах легких легко поглощает кислород и выделяет углекислый газ, собранный клетками тела. Система кровообращения транспортирует насыщенную кислородом кровь к клеткам тела и улавливает углекислый газ. Термин «дыхание» описывает обмен газов через клеточные мембраны как в легких (внешнее дыхание), так и в тканях тела (внутреннее дыхание). Легочная вентиляция, или дыхание, обменивается объемами воздуха с внешней средой.

Дыхательная система человека состоит из дыхательных путей и легких.Дыхательные пути также можно разделить на верхнюю и нижнюю части. Верхняя часть состоит из носа, носовой полости, глотки (глотки) и гортани (голосовой ящик). Нижняя часть состоит из трахеи (дыхательного горла), бронхов и бронхиального дерева. Дыхательные пути очищают, согревают и увлажняют воздух во время движения к легким. В носу есть отверстия наружу, через которые поступает воздух. Волосы внутри носа задерживают грязь и не дают ей попасть в дыхательные пути. Внешний нос ведет к большой полости внутри черепа.Эта полость и пространство внутри носа составляют носовую полость. Носовая перегородка, поддерживаемая хрящом и костью, разделяет носовую полость на правую и левую стороны. Эпителий, слой клеток, выделяющих слизь, и клеток, снабженных ресничками, выстилает носовой ход. Слизь увлажняет поступающий воздух и задерживает пыль. Реснички перемещают кусочки слизи с захваченными ею частицами в глотку, где она выплевывается или проглатывается. Кислоты желудка уничтожают бактерии в проглоченной слизи. Пазухи, полости в кости, покрытые эпителием, окружают носовую полость.Кровеносные сосуды в носу и носовой полости выделяют тепло и нагревают поступающий воздух.

Воздух покидает полость носа и попадает в горло или глотку. Оттуда он переходит в гортань, которая расположена между глоткой и трахеей или дыхательной трубой. Каркас из кусочков хряща поддерживает гортань, которая покрыта надгортанником, лоскутом из эластичного хряща, который перемещается вверх и вниз, как люк. Когда человек дышит, надгортанник остается открытым, но когда человек глотает, он закрывается.Этот клапанный механизм предотвращает попадание твердых частиц и жидкости в трахею. Если люди вдыхают что-то другое, кроме воздуха, он автоматически кашляет и изгоняет его. Если эти защитные механизмы выходят из строя, позволяя твердой пище оставаться в трахее и блокировать ее, жертва подвергается неминуемой опасности удушья.

Воздух попадает в трахею шеи. Эпителий выстилает трахею, а также все другие части дыхательных путей. С-образные хрящевые кольца укрепляют стенку трахеи и все проходы в нижних дыхательных путях.Эластичные волокна в стенках трахеи позволяют дыхательным путям расширяться и сжиматься, когда человек вдыхает и выдыхает, в то время как кольца хряща предотвращают их схлопывание. Трахея разделяется за грудиной, образуя левый и правый бронхи, каждый из которых входит в легкое. Внутри легких бронхи многократно разделяются на более мелкие дыхательные пути. В конце концов они образуют крошечные ветви, называемые терминальными бронхиолами. Терминальные бронхиолы имеют диаметр около 0,02 дюйма (0,5 мм). Ветвистая сеть, проводящая воздух в легких, называется бронхиальным деревом.

Дыхательные пути предназначены не только для дыхания, но также играют важную роль во многих других функциях организма. В частности, глотка — это многоцелевой орган. Через него проходит не только воздух, но и пища, так как к нему ведет ротовая полость. Задняя часть глотки ведет в пищевод (пищевую трубку) пищеварительной системы. Передняя часть ведет в гортань и остальную часть дыхательной системы. Небольшое количество воздуха проходит между отверстиями в глотке и евстахиевы трубами уха, чтобы уравновесить давление газа внутри ушей, носа и горла.Глотка также содержит лимфатические железы, называемые миндалинами и аденоидами, которые играют роль в иммунной системе. Наконец, глотка, которая выполняет функцию резонирующей камеры, также играет роль в производстве звука, чему также способствуют многие другие части дыхательных путей.

Голосовые связки, пара горизонтальных складок внутри гортани, вибрируют, производя звук выдыхаемого воздуха. Когда люди говорят, мышцы меняют размер голосовых связок и расстояние между ними, известное как голосовая щель.Форма и размер голосовых связок определяют высоту производимого звука. Голосовая щель расширяется для глубоких тонов и сужается для высоких. Более длинные и толстые голосовые связки, которые вибрируют медленнее, производят более глубокий звук. Сила, с которой воздух выталкивается через гортань, определяет громкость производимого звука. Качество голоса также зависит от нескольких других факторов, включая форму носовых полостей, пазух, глотки и рта, которые функционируют как резонирующие камеры.

Легкие — это два конусообразных органа, расположенных в грудной полости, или груди, разделенных сердцем.Правое легкое несколько больше левого. Плевральная оболочка окружает легкие и защищает их. Один слой плевральной оболочки прикрепляется к стенке грудной полости, а другой слой охватывает легкие. Жидкость между двумя слоями мембраны снижает трение и обеспечивает плавное движение легких во время дыхания. Легкие делятся на доли, каждая из которых получает свою бронхиальную ветвь. Бронхиальная ветвь разделяется и в конечном итоге ведет к конечным бронхам.Эти крошечные дыхательные пути ведут в структуры, называемые респираторными бронхиолами.

Дыхательные бронхиолы разветвляются на альвеолярные протоки, которые ведут в карманы, называемые альвеолярными мешочками. Альвеолы, крошечные расширения стенки мешочков, образуют грозди, напоминающие грозди винограда. У среднего человека в легких около 300 миллионов газовых альвеол. Они обеспечивают огромную площадь поверхности для газообмена. На плоской поверхности респираторная поверхность среднего взрослого мужчины будет составлять около 750 квадратных футов (70 м ² ), что примерно соответствует размеру площадки для гандбола.Артериолы и венулы составляют капиллярную сеть, окружающую альвеолы. Диффузия газа происходит быстро через стенки альвеол и близлежащих капилляров. Альвеолярно-капиллярная мембрана вместе чрезвычайно тонкая, толщиной около 0,5 дюйма (1,3 см).

Скорость внешнего дыхания в легких зависит от нескольких факторов. Один из них — это разница в концентрации (парциальном давлении) дыхательных газов в альвеолах и в крови. Кислород диффундирует из альвеол в кровь, потому что его парциальное давление в альвеолах выше, чем в капилляре.В капилляре кислород обратимо связывается с гемоглобином в красных кровяных тельцах и транспортируется к тканям организма. Углекислый газ диффундирует из капилляра в альвеолы, потому что его парциальное давление в капилляре выше, чем в альвеолах. Кроме того, скорость газообмена тем выше, чем больше площадь поверхности и тоньше мембрана. Наконец, скорость диффузии зависит от воздушного потока. Быстрое дыхание приносит больше воздуха и ускоряет газообмен.

В результате внешнего дыхания кровь покидает легкие, насыщенные кислородом и очищенные от углекислого газа.Когда эта кровь достигает клеток тела, происходит внутреннее дыхание. При более высоком парциальном давлении в капиллярах кислород отделяется от гемоглобина, диффундирует в тканевую жидкость, а затем в клетки. И наоборот, концентрированный углекислый газ при более высоком парциальном давлении в клетках диффундирует в тканевую жидкость, а затем в капилляры. Дезоксигенированная кровь, несущая углекислый газ, затем возвращается в легкие для следующего цикла.

Легочная вентиляция, или дыхание, обеспечивает обмен газами между наружным воздухом и альвеолами легких.Вентиляция, которая носит механический характер, зависит от разницы между атмосферным давлением воздуха и давлением в альвеолах. Когда люди расширяют легкие для вдоха, они увеличивают внутренний объем и снижают внутреннее давление. Расширение легких вызывается двумя важными мышцами: диафрагмой и межреберными мышцами. Диафрагма — это куполообразный мышечный лист, расположенный под легкими, который разделяет грудную и брюшную полости. Когда диафрагма сжимается, она опускается.Купол уплощен, а размер грудной клетки увеличен, что снижает давление на легкие. Когда межреберные мышцы, расположенные между ребрами, сокращаются, ребра двигаются вверх и наружу. Их действие также увеличивает размер грудной клетки и снижает давление на легкие. Сокращаясь, диафрагма и межреберные мышцы снижают внутреннее давление относительно атмосферного. Следовательно, воздух устремляется в легкие. Когда люди выдыхают, происходит обратное.Диафрагма расслабляется, и ее купол изгибается в грудную полость, в то время как межреберные мышцы расслабляются и опускают ребра внутрь. Уменьшение размера грудной полости увеличивает давление в легких, вытесняя воздух.

Врачи используют спирометр для измерения дыхательного объема, то есть количества воздуха, которым обмениваются легкие во время цикла вентиляции. В нормальных условиях люди вдыхают и выдыхают около 500 мл или около пинты воздуха в каждом цикле.Только около 350 мл дыхательного объема достигает альвеол. Остальной воздух остается в дыхательных путях. Сделав глубокий вдох, человек может вдохнуть дополнительно 3000 мл (3 литра или чуть больше 6 пинт) воздуха. Общий объем легких в среднем составляет около 6 литров. Самый большой объем воздуха, который можно вентилировать, называется жизненной емкостью. Тренированные спортсмены обладают высокой жизненной емкостью. Независимо от объема вентилируемого воздуха в легких всегда остается около 1200 мл (3 пинты) воздуха.Этот остаточный объем воздуха постоянно поддерживает частичное заполнение альвеол и бронхиол.

Здоровый взрослый человек дышит примерно 12 раз в минуту, но эта частота меняется в зависимости от физических упражнений и других факторов. Основная частота дыхания контролируется центрами дыхания в продолговатом мозге и мостах головного мозга. Нервы дыхательных центров проводят импульсы к диафрагме и межреберным мышцам, стимулируя их сокращаться или расслабляться. В мозговом веществе есть инспираторный центр для вдоха и экспираторный центр для выдоха.Перед вдохом активируется инспираторный центр. Он посылает импульсы дыхательным мышцам. Мышцы сокращаются, и мы вдыхаем. Импульсы из дыхательного центра в мосту выключают инспираторный центр до того, как легкие переполнятся. Второй дыхательный центр в мосту стимулирует инспираторный центр, чтобы при необходимости продлить вдох. Во время нормального спокойного дыхания люди пассивно выдыхают, когда легкие расслабляются и мышцы расслабляются. Однако при быстром и глубоком дыхании центр выдоха становится активным и посылает в мышцы импульсы для принудительного выдоха.

Нормальная частота дыхания изменяется в соответствии с потребностями организма. Люди могут сознательно контролировать, насколько быстро и глубоко дышит тело. Люди могут даже на короткое время перестать дышать. Это происходит потому, что кора головного мозга связана с центрами дыхания и может игнорировать их контроль. Добровольный контроль дыхания позволяет людям избегать вдыхания воды или вредных химикатов в течение коротких периодов времени. Однако люди не могут сознательно останавливать дыхание на длительный период.Накопление углекислого газа и ионов водорода в кровотоке стимулирует дыхательные центры, чтобы они становились активными, независимо от того, что люди хотят делать.

Люди не контролируют все факторы, влияющие на частоту дыхания. Например, напряжение сосудов бронхиального дерева влияет на частоту дыхания. Специализированные рецепторы растяжения в бронхах и бронхиолах обнаруживают чрезмерное растяжение, вызванное слишком большим количеством воздуха в легких. Они передают информацию о нервах в центры дыхания, которые, в свою очередь, тормозят дыхание.Некоторые химические вещества в крови также помогают контролировать частоту дыхания. Ионы водорода, углекислый газ и кислород обнаруживаются специализированными хеморецепторами. Внутри клеток углекислый газ (CO ₂ ) соединяется с водой (H ₂ O) с образованием угольной кислоты (H ₂ CO ₃ ). Угольная кислота быстро распадается на ионы водорода и ионы бикарбоната. Следовательно, увеличение диоксида углерода приводит к увеличению количества ионов водорода, в то время как уменьшение диоксида углерода вызывает уменьшение количества ионов водорода.Эти вещества проникают в кровь. Когда люди тренируются, клетки потребляют кислород и производят углекислый газ со скоростью выше средней. В результате хеморецепторы в мозговом веществе и в частях периферической нервной системы обнаруживают повышенный уровень углекислого газа и ионов водорода. Они сигнализируют инспираторному центру, который, в свою очередь, посылает импульсы дыхательным мышцам, чтобы они дышали быстрее и глубже. Недостаток кислорода также стимулирует учащенное дыхание, но это не такой сильный стимул, как избыток углекислого газа и ионов водорода.Сильное снижение кислорода стимулирует периферические хеморецепторы, чтобы дать сигнал инспираторному центру об увеличении частоты дыхания.

Помимо хеморецепторов, в организме есть рецепторы, которые обнаруживают изменения в движении и давлении. Рецепторы в суставах обнаруживают движение и сигнализируют центру вдоха об увеличении частоты дыхания. Когда рецепторы в системе кровообращения обнаруживают повышение артериального давления, они стимулируют более медленное дыхание. Пониженное кровяное давление стимулирует учащенное дыхание.Повышенная температура тела и продолжительная боль также ускоряют легочную вентиляцию.

Дыхательная система открыта для переносимых по воздуху микробов и внешних загрязнений. Неудивительно, что респираторные заболевания возникают вопреки защитным силам организма. Некоторые респираторные заболевания относительно легкие и, к сожалению, хорошо знакомы. Все люди время от времени испытывают избыток слизи, кашель и чихание при простуде. Простуда — это пример ринита, воспаления эпителия носа и носовой полости.Среди причин ринита — вирусы, бактерии и аллергены.

Поскольку слизистая оболочка дыхательных путей сплошная, инфекции полости носа часто распространяются. Ларингит, воспаление голосовых связок, приводит к охриплости голоса и потере голоса. Набухание воспаленных голосовых связок мешает нормальной вибрации или препятствует ей. Патогенные микроорганизмы, раздражающие химические вещества в воздухе и чрезмерное использование голоса являются причинами ларингита.

Пневмония, воспаление альвеол, чаще всего вызывается бактериями и вирусами.Во время приступа пневмонии воспаленные альвеолы ​​наполняются жидкостью и мертвыми бактериями, и частота внешнего дыхания падает. Пациенты приходят с жаром, ознобом и болью, кашляют мокротой, а иногда и кровью. Больные бронхитом, воспалением бронхов, также откашливают густую мокроту. Есть два типа бронхита: острый и хронический. Острый бронхит может быть осложнением простуды или гриппа. Бактерии, курение и загрязнение воздуха также могут вызвать острый бронхит. Этот тип бронхита проходит в короткие сроки.

Хронический бронхит и эмфизема называют хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), при которой дыхательные пути закупорены, а поверхность дыхания уменьшена. Состояние пациентов с ХОБЛ не улучшается без лечения. Загрязнение воздуха и курение сигарет — основные причины ХОБЛ. Некурящие, вдыхающие дым других — пассивные курильщики — также подвергаются риску. Курение стимулирует клетки слизистой оболочки бронхов производить слизь. Это заставляет эпителий, выстилающий бронхи и их ветви, утолщаться и тем самым сужаться.Пациенты откашливают мокроту и испытывают одышку, а также напряжение сердца. При эмфиземе, также вызванной курением, стенки альвеол распадаются и альвеолы ​​сливаются. Они образуют большие воздушные карманы, из которых не выходит воздух. Это сокращает площадь поверхности для газообмена. Больному становится трудно выдохнуть. Из-за дополнительной работы на выдохе в течение нескольких лет грудная клетка может увеличиться в размерах и стать бочкообразной. Организм не может восстановить повреждение легких, вызванное ХОБЛ, и болезнь может привести к дыхательной недостаточности.Во время дыхательной недостаточности дыхательная система не снабжает организм достаточным количеством кислорода.

Помимо ХОБЛ, рак легких также разрушает легочную ткань. Самый распространенный тип рака в Соединенных Штатах, рак легких — основная причина смерти от рака у мужчин. Согласно журналу Cancer Journal для врачей , рак легких превзошел рак груди (в 1987 году) как самая большая причина смерти от рака у женщин. По состоянию на 2005 год на рак легких приходилось 27% всех случаев смерти женщин от рака.Курение сигарет — основная причина рака легких. Риску подвержены и пассивные курильщики. Загрязнение воздуха, радиоактивные минералы и асбест также вызывают рак легких. Симптомы заболевания включают хронический кашель при бронхите, кашель с кровью.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

Альвеолы ​​(множественное число, альвеолы) — Воздушный мешок легкого, в котором происходит обмен кислорода и углекислого газа.

Дыхательные центры — Специализированные области в мозговом веществе и мосту, которые регулируют основную частоту дыхания.

Бронхиальное дерево— Ветвящиеся, воздухопроводящие подразделения бронхов в легких.

ХОБЛ— Хроническая обструктивная болезнь легких, при которой дыхательные пути легких становятся более узкими и закупоренными. Включает хронический бронхит и эмфизему.

Жаберные нити — Мелкодисперсная поверхность жабр рыбы или другого водного животного, на которой происходит газообмен.

Tracheae— Трубки наземных членистоногих, которые проводят воздух от отверстий в стенках тела к тканям тела.

одышка и боль в груди. Рак легких может распространяться в область легких. При отсутствии контроля он может метастазировать (распространяться) в другие части тела. Врачи используют хирургическое вмешательство, противоопухолевые препараты и лучевую терапию, чтобы уничтожить раковые клетки и сдержать болезнь.

См. Также Сигаретный дым.

КНИГИ

ЛаРю, Чарльз Дж. Биология. Circle Pines, MN: AGS Publishing, 2004.

Миллер, Кеннет Р. и Джозеф С. Левин. Биология Прентис Холла. Верхняя Сэдл Ривер, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл , 2006.

Петечук, Дэвид. Дыхательная система. Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press, 2004.

Тибодо, Гэри А. Анатомия и физиология. Сент-Луис, член парламента: Elsevier Mosby, 2007.

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Martinez, F.D. «Взросление гигиенической гипотезы». Респираторные исследования нет. 2 (март 2001 г.): 129-132.

OTHER

Канадская ассоциация легких. «Внутри человеческого тела: дыхательная система». (по состоянию на 25 октября 2006 г.).

Бернис Эссенфельд

Дыхательная система человека и ее механизм (со схемой)

Дыхательная система человека и ее механизм!

Дыхательная система человека состоит из пары легких и ряда дыхательных путей, ведущих к легким.

Весь дыхательный тракт (проход) состоит из носа, глотки, гортани, трахеи, бронхов и бронхиол.

Воздух попадает в нос через ноздри. Когда воздух проходит через нос, он нагревается, увлажняется и фильтруется. Волосы в носу отфильтровывают частицы из поступающего воздуха. Воздух увлажняется слизью, находящейся в носу, и согревается кровью, текущей по капиллярам в носу.

Дыхательные пути от носа до бронхиол выстланы слизистыми оболочками и ресничками. Слизь и реснички действуют как дополнительные фильтры.

За носом находится глотка. Здесь два прохода — один для еды, а другой для воздуха. Воздух проходит из глотки в гортань, или в голосовой ящик. Отверстие, ведущее к гортани, называется голосовой щелью. Он защищен крышкой, называемой надгортанником, которая предотвращает попадание пищи в легкие.

Из гортани воздух попадает в трахею или дыхательное горло. Длина трахеи около 11 см. Он защищен 16-20 хрящевыми кольцами С-образной формы, которые препятствуют разрушению трахеи.Трахея делится на две трубки, называемые бронхами. Каждый бронх делится и разветвляется в виде более тонких трубок, называемых бронхиолами.

Бронхиолы проникают в легкие и разделяются на более тонкие ветви, называемые альвеолярными протоками. Они открываются в очень тонкостенные воздушные мешочки в форме винограда, называемые альвеолами. Каждая альвеола покрыта сетью кровеносных капилляров.

Легкие — это пара губчатых органов, лежащих в грудной полости, образованной ребрами. Фактический обмен газов между воздухом и телом происходит в покрытых капиллярами альвеолах внутри легких.Здесь кислород из воздуха в альвеолах переходит в кровь, а углекислый газ из крови выходит наружу.

Кислород связывается с молекулами гемоглобина, присутствующими в красных кровяных тельцах, и доставляется в разные части тела.

Общая площадь поверхности, через которую может происходить газообмен, увеличивается из-за миллионов альвеол в легких. Их общая площадь может быть примерно в сто раз больше, чем у тела. Большая площадь поверхности позволяет потреблять достаточное количество кислорода, необходимого для высвобождения большого количества энергии, необходимой нам.

Механизм дыхания :

В дыхании есть два основных этапа: вдох и выдох:

Вдохновение:

Вдох (вдох) — это процесс вдыхания, при котором воздух попадает в легкие.

Вдохновение включает в себя следующие шаги:

и. Мышцы, прикрепленные к ребрам с их внешней стороны, сокращаются. Это заставляет ребра вытягиваться, расширяя грудную клетку.

ii. Мышечная стенка между грудной полостью и брюшной полостью, называемая диафрагмой, сжимается и перемещается вниз, чтобы еще больше расширить грудную полость.

iii. Мышцы живота сокращаются.

Расширение грудной полости создает частичный вакуум в грудной полости. Это всасывает воздух в легкие и заполняет расширенные альвеолы.

Срок действия:

После газообмена в легких воздух должен быть удален.Вытеснение воздуха из легких называется выдохом. В этом процессе мышцы, прикрепленные к ребрам на их внутренней стороне, сокращаются, а диафрагма и мышцы живота расслабляются. Это приводит к уменьшению объема грудной полости, что увеличивает давление на легкие. Воздух в легких выталкивается наружу и выходит через нос.

Когда мы выдыхаем, не весь воздух из легких выходит. Часть его остается в легких. Это предохраняет легкие от коллапса и дает больше времени для газообмена.

Транспортировка газов :

У очень маленьких организмов нет необходимости иметь отдельную транспортную систему для газов, потому что все его клетки участвуют непосредственно в обмене газов путем диффузии. Однако большому многоклеточному организму необходим механизм транспортировки газов к его различным органам и тканям.

У людей также есть система транспортировки газов. Кислород переносится гемоглобином красных кровяных телец.Гемоглобин имеет большое сродство к кислороду — каждая молекула гемоглобина связывается с четырьмя молекулами кислорода.