Отделы дыхательной системы таблица: Дыхательная система (таблица) — Спортивное питание Кемерово. Интернет магазин спортивного питания. SportNutrition.

Содержание

Дыхательная система (таблица)

Транспорт кислорода	Путь доставки кислорода	Строение	Функции
Верхние дыхательные пути	Носовая полость	Начальный отдел дыхательного пути. От ноздрей воздух проходит по носовым ходам, выстланным слизистым и реснитчатым эпителием	Увлажнение, согревание, обеззараживание воздуха, удаление частиц пыли. В носовых ходах находятся обонятельные рецепторы
	Глотка	Состоит из носоглотки и ротовой части глотки, переходящей в гортань	Проведение согретого и очищенного воздуха в гортань
	Гортань	Полый орган, в стенках которого имеется несколько хрящей — щитовидный, надгортанный и др. Между хрящами находятся голосовые связки, образующие голосовую щель	Проведение воздуха из глотки в трахею. Защита дыхательных путей от попадания пищи. Образование звуков путем колебания голосовых связок, движения языка, губ, челюсти
	Трахея	Дыхательная трубка длиной около 12 см, в стенке ее находятся хрящевые полукольца.	Свободное продвижение воздуха
	Бронхи	Левый и правый бронхи образованы хрящевыми кольцами. В легких они ветвятся на мелкие бронхи, в которых количество хрящей постепенно уменьшается. Конечные разветвления бронхов в легких — бронхиолы	Свободное продвижение воздуха
Легкие	Легкие	Правое легкое состоит из трех долей, левое — из двух. Находятся в грудной полости тела. Покрыты плеврой. Лежат в плевральных мешках. Имеют губчатое строение	Органы дыхания. Дыхательные движения осуществляются под контролем центральной нервной системы и гуморального фактора, содержащегося в крови — СО₂
Легкие	Альвеолы	Легочные пузырьки, состоящие из тонкого слоя плоского эпителия, густо оплетенные капиллярами, образуют окончания бронхиол	Увеличивают площадь дыхательной поверхности, осуществляют газообмен между кровью и легкими
Кровеносная система	Капилляры легких	Стенки состоят из однослойного эпителия. Концентрация газов в капиллярах и альвеолах разная. Кровь в капиллярах венозная, насыщенная СО₂	Транспортируют венозную кровь из легочной артерии в легкие По законам диффузии О₂ поступает из мест большей концентрации (альвеолы) в места меньшей концентрации (капилляры),в то же время СО; диффундирует в противоположном на правлении
	Легочная вена	Капилляры, соединяясь в более крупные сосуды, образуют легочную вену, которая заканчивается у левого предсердия	Транспортирует О₂ от легких к сердцу Кислород, попав в кровь, сначала растворяется в плазме, затем соединяется с гемоглобином, и кровь становится артериальной
	Сердце	Левая — артериальная — сторона сердца состоит из левого предсердия и левого желудочка, соединенных двухстворчатым клапаном	Проталкивает артериальную кровь по большому кругу кровообращения
	Артерии	Кровеносные сосуды большого круга кровообращения разветвляются на более мелкие артериолы, а затем на капилляры	Обогащают кислородом все органы и ткани
	Капилляры тела	Строение такое же, как и капилляров легких, но кровь они приносят артериальную, насыщенную О₂	Осуществляют газообмен между кровью и тканевой жидкостью. О₂ переходит в тканевую жидкость, а СО₂ диффундирует в кровь. Кровь становится венозной
Клетка	Митохондрии	Органеллы клеток, в которых содержатся дыхательные ферменты. На внутренней мембране, образующей кристы, и в матриксе, осуществляется кислородный этап дыхания	Клеточное дыхание — усвоение О₂ воздуха. Органические вещества благодаря О₂ и дыхательным ферментам окисляются (диссимиляция). Конечные продукты Н₂О, СО₂ и энергия, которая идет на синтез АТФ. Н₂О и СО₂, выделяются в тканевую жидкость, из которой они диффундируют в кровь.

Дыхательная система человека (с таблицей)

Определение 1

Дыхательная система – это одна из базовых систем органов, которые обеспечивают реализацию жизненно важных функций организма человека.

Структура дыхательной системы

Поскольку дыхание человека является жизненно важным процессом и сложным физиологическим процессом, то именно благодаря ей становится возможным обмен между окружающей средой и организмом человека кислородом и углекислым газом.

Кислород внедряется в клетки непрерывно и одновременно из них очень быстро удаляется углекислый газ, образованный в ходе различных биохимических реакций.

Кислород окисляет весь спектр оригинальных органических соединений, при этом они распадаются до углекислого газа и воды. В ходе этого процесса также образуется необходимая для жизни организма энергия.

В процессе обеспечения дыхания участвуют:

гортанные мышцы;
межреберные мышцы и диафрагма;
мышечное волокно полости рта и голосовые связки.

Также элементы дыхательной системы обеспечивают функцию обоняния.

В ходе реализации механизма дыхания в работу включается грудная клетка. В ней расположены сердце и легкие, трахея и пищевод. В грудной клетке расположены дыхательные мышцы. Та группа, которая осуществляет вдох называется инспираторной, та группа, которая осуществляет выдох называется экспираторной.

Готовые работы на аналогичную тему

Диафрагма – это основная дыхательная мышца.

Благодаря дыхательной мышце, а именно ее сухожильному центру купол диафрагмы уплощается и увеличивает объем грудной клетки и уменьшает объем брюшной полости.

Что касается дыхательных путей, то в них входят:

носовые ходы;
гортань;
глотка;
трахея;
бронхи.

Рисунок 1. Строение и функции органов дыхания. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Что касается носовых ходов, то они представляют собой слизистую оболочку, образованную клетками с волосками. Движение ресничек этой ткани координированно, за счет чего такая оболочка «мерцает» и помогает сохранить чужеродные вещества в чистоте.

Верхняя часть дыхательной трубки представлена гортанью. Она состоит из хрящей различного типа и также выстилается реснитчатым эпителием. Хрящи соединены между собой подвижно. Самый большой хрящ называется надгортанником, и он закрывает вход в дыхательный тракт при проглатывании пищи.

Легкие покрыты специфической оболочкой или плеврой. Она тонкая и гладкая и плотно сращивается с тканью легких. Плевра может быть легочной и пристеночной, выстилающей полость легких изнутри. В связи с этим образуется плевральная полость, заполненная небольшим количеством серозной жидкости.

Определение 2

Средостение — это область между плевральными мешками, которая граничит с хрящом ребер и позвоночником.

В средостении есть сердце, туда входят крупные кровеносные сосуды. В этой области можно найти пищевод, тимус, грудной лимфатический проток и диафрагму, а также нервы.

Функции дыхательной системы человека

Дыхание человека можно разделить на три этапа: внешнее дыхание, транспортировку кислорода к тканям и органам с током крови и удаление вредных веществ из них, усвоение клетками кислорода и питательных веществ.

Внешнее дыхание человека осуществляется за счет дыхательных движений, а именно вдоха и выдоха. Вдох представляет собой активный процесс, осуществляемы за счет инспираторных дыхательных мышц, основной мышцей при этом является диафрагма. Также во время вдоха работают косые межреберные мышцы и внутренние хрящевые мышцы.

При вдохе за счет расширения грудной клетки объем легких увеличивается пассивно, давление снижается по отношению к атмосферному, что дает возможность воздуху проникать в них. Воздух первоначально попадает в носовую полость, затем поступает в гортань. Эпителий носовой полости задерживает пылевые частицы, инородные тела.

Гортань человека находится в передней области шеи и соединяется с подъязычной костью и переходить в трахею. Справа и слева находятся две доли щитовидной железы. Гортань не только участвует в акте дыхания, но и является органом голосообразования.

Трахея является трубкой, которая состоит из хрящевых полуколец и на уровне 5-го грудного позвонка распадается на два бронха. Каждый главный бронх распадается на побочные бронхи и образует так называемое «бронхиальное дерево». Заканчиваются побочные бронхи альвеолой или бронхиальными пузырьками, в которых происходит газообмен. Альвеол в организме может быть очень много, до нескольких миллионов с большой суммарной площадью.

Количество альвеол в организме человека достигает 700 млн, а их суммарная площадь составляет 160 м2.

Газообмен на уровне легких идет непрерывно и реализуется методом простой диффузии, происходящий за счет разницы парциального давления газов.

Регуляция дыхания происходит на нескольких уровнях. Спинальный дыхательный центр расположен на уровне спинного мозга, он посылает импульсы к диафрагме и межреберным мышцам.

Центральный механизм дыхания генерирует дыхательный ритм, который находится в продолговатом мозге и обладает свойством автоматизма. Такой отдел дыхательного центра регулирует дыхание в состоянии покоя.

Следует также отметить тот факт, что отклонение от нормального дыхательного ритма сопровождается изменениями со стороны всех органов и систем органов. Изменение частоты дыхания влечет за собой изменение частоты сердечных сокращений и дестабилизирует артериальное давление.

Таким образом, дыхательная система обеспечивает организм необходимым количеством кислорода и участвует в газообмене, а также выведении токсичных соединений из организма. Поступая по воздухоносным путям, воздух согревается, частично очищается, транспортируется в легкие. В них происходят основные процессы газообмена между тканью альвеолы и капиллярами. В крови содержатся эритроциты, которые включают гемоглобин или сложный белок, способный присоединить молекулы кислорода и соединения углекислоты. Кровь захватывает кислород с помощью гемоглобина и эритроциты разносят кислород к органам и тканям.

Кислород из легких высвобождается постепенно, а его место занимает углекислый газ. а такого газа возможно отравление. При его высокой концентрации организм может отравиться.

Строение дыхательной системы человека – Российский учебник

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

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

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

нос и его придаточные пазухи
ротоглотка
гортань

К нижним дыхательным путям относятся:

трахея
главные бронхи
бронхи следующих порядков
терминальные бронхиолы.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Биология. 9 класс. Человек. Учебник

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

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

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

Наглядно представить работу дыхательных мышц поможет опыт с моделью Дондерса, описанный на странице 177 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Биология. 9 класс. Учебник

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

Купить
Регуляция

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

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

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

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

В регуляции дыхания участвуют:

хеморецепторы каротидного синуса, чутко реагирующие на содержание газов О₂ и СО₂ в крови. Рецепторы расположены во внутренней сонной артерии на уровне верхнего края щитовидного хряща;
рецепторы растяжения легких, расположенные в гладких мышцах бронхов и бронхиол;
инспираторные нейроны, расположенные в продолговатом мозге и варолиевом мосту (делятся на ранние и поздние).

Что ещё почитать?

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

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

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

О регуляции дыхания с помощью защитных механизмов кашля и чихания можно почитать на странице 178 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.

Дыхательная система человека: строение | функции

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

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

Дыхательная система человека: общие сведения

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

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

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

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

Строение и функция дыхательной системы

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

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

Регуляция процесса дыхания

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

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

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

Органы дыхательной системы человека

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

Верхние дыхательные пути

1. Полость носа

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

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

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

К основным функциям носовой полости можно отнести:

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

2. Полость рта

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

3. Глотка

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

Нижние дыхательные пути

1. Гортань

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

2. Трахея

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

Лёгкие

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

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

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

Заключение

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

Дыхание

Эволюция дыхательной системы

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

Одноклеточные простейшие животные, кишечнополостные, свободноживущие плоские и круглые черви дышат всей поверхностью тела. Специальные органы дыхания — перистые жабры появляются у морских кольчатых червей и у водных членистоногих. Органами дыхания членистоногих являются трахеи, жабры, листовидные лёгкие расположенные в углублениях покрова тела. Система органов дыхания ланцетника представлена жаберными щелями, пронизывающими стенку переднего отдела кишечника — глотку. У рыб под жаберными крышками располагаются жабры, обильно пронизанными мельчайшими кровеносными сосудами. У наземных позвоночных органами дыхания являются лёгкие. Эволюция дыхания у позвоночных шла по пути увеличения площади легочных перегородок, участвующих в газообмене, совершенствования транспортных систем доставки кислорода к клеткам, расположенным внутри организма, и развития систем, обеспечивающих вентиляцию органов дыхания.

Строение и функции органов дыхания

Необходимым условием жизнедеятельности организма является постоянный газообмен между организмом и окружающей средой. Органы, по которым циркулируют вдыхаемый и выдыхаемый воздух, объединяются в дыхательный аппарат. Систему органов дыхания образуют носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и лёгкие. Большинство из них представляют собой воздухоносные пути и служат для проведения воздуха в лёгкие. В лёгких и происходят процессы газообмена. При дыхании организм получает из воздуха кислород, который разносится кровью по всему телу. Кислород участвует в сложных окислительных процессах органических веществ, при котором освобождается необходимая организму энергия. Конечные продукты распада — углекислота и частично вода — выводятся из организма в окружающую среду через органы дыхания.

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

Функции дыхательной системы

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

Носовая полость

Воздухоносные пути начинаются с носовой полости, которая через ноздри соединяется с окружающей средой. От ноздрей воздух проходит по носовым ходам, выстланным слизистым, реснитчатым и чувствительным эпителием. Наружный нос состоит из костных и хрящевых образований и имеет форму неправильной пирамиды, которая изменяется в зависимости от особенностей строения человека. В состав костного скелета наружного носа входят носовые косточки и носовая часть лобной кости. Хрящевой скелет является продолжением костного скелета и состоит из гиалиновых хрящей различной формы. Полость носа имеет нижнюю, верхнюю и две боковые стенки. Нижняя стенка образована твёрдым нёбом, верхняя — решётчатой пластинкой решётчатой кости, боковая — верхней челюстью, слёзной костью, глазничной пластинкой решётчатой кости, нёбной костью и клиновидной костью. Носовой перегородкой полость носа разделена на правую и левую части. Перегородка носа образована сошником, перпендикулярной пластинкой решётчатой кости и спереди дополняется четырёхугольным хрящом носовой перегородки.

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

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

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

Гортань

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

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

Трахея

Гортань переходит в трахею (дыхательное горло), которая имеет форму трубки длиной около 12 см, в стенках которого есть хрящевые полукольца, не позволяющие ей спадать. Задняя стенка её образована соединительнотканной перепонкой. Полость трахеи, как и полость других воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием, препятствующим проникновению в лёгкие пыли и других инородных тел. Трахея занимает серединное положение, сзади она прилежит к пищеводу, а по бокам от неё располагаются сосудисто-нервыне пучки. Спереди шейный отдел трахеи прикрывают мышцы, а вверху она охватывается ещё щитовидной железой. Грудной отдел трахеи прикрыт спереди рукояткой грудины, остатками вилочковой железы и сосудами. Изнутри трахея покрыта слизистой оболочкой, содержащей большое количество лимфоидной ткани и слизистых желёз. При дыхании мелкие частички пыли прилипают к увлажнённой слизистой оболочке трахеи, а реснички мерцательного эпителия продвигают их обратно к выходу из дыхательных путей.

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

Бронхи

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

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

Лёгкие

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

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

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

Газообмен лёгких

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

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

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

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

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

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

Обмен газов в тканях (тканевое дыхание)

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

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

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

Транспорт кислорода в организме

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

Значение дыхания.

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

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

Биологическое значение дыхания заключается в:

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

Дыхательная система и её органы анатомия и функции

Клетки человеческого тела требуют постоянного притока кислорода, чтобы остаться в живых. Дыхательная система обеспечивает кислородом клетки организма, удаляя углекислый газ, продукты отходов, которые могут быть смертельными, если накопятся. Есть 3 основных части дыхательной системы: дыхательные пути, легкие и мышцы дыхания. Дыхательные пути, которые включают нос, рот, глотку, гортань, трахею, бронхи и бронхиолы, несут воздух в легкие и выводят наружу. Легкие … [Читайте ниже]

[Начало сверху] … выступают в качестве функциональных узлов дыхательной системы, пропуская кислород внутрь организма и удаляя двуокись углерода из организма. И, наконец, мышцы дыхания, в том числе диафрагма и межреберные мышцы, работают вместе, передвигая воздух в и из легких во время дыхания.

Нос и носовая полость образуют основное внешнее отверстие для дыхательной системы и первый участок воздушной трассы -дыхательные пути организма, через которые воздух движется. Нос представляет собой строение из хряща, костей, мышц и кожи, которая поддерживает и защищает переднюю часть носовой полости. Носовая полость представляет собой полое пространство внутри носа и черепа, которое покрыто волосками и слизистой оболочкой. Функция полости носа — нагреть, увлажнить и отфильтровать воздух, поступающий в организм, прежде чем он достигает легких. Волоски и слизь, выстилающие носовую полость помогают улавливать пыль, плесень, пыльцу и другие загрязнители окружающей среды, прежде чем они смогут достичь внутренних частей тела. Воздух, выходящий из тела через нос возвращает влагу и тепло в носовую полость перед тем, как оно будет отправлено в окружающую среду.

Рот

Рот, также известный как ротовая полость, является вторичным наружным отверстием для дыхательных путей. Самое нормальное дыхание происходит через носовую полость, но ротовая полость может быть использована, чтобы дополнить или заменить функции носовой полости, когда это необходимо. Поскольку путь воздуха, поступающего в организм из ротовой полости короче, чем путь для воздуха, поступающего из носа, рот не греет и не увлажняет воздух, поступающий в легкие. Во рту также не хватает волос и липкой слизи, чтобы фильтровать воздух. Одно из преимуществ дыхания через рот — более короткое расстояние и больший диаметр позволяет большему количеству воздуха быстро войти в тело.

Глотка
Глотка, также известная как горло, является мышечной воронкой, которая простирается от заднего конца носовой полости до верхнего конца пищевода и гортани. Глотка делится на 3 области: носоглотка, ротоглотка и гортаноглотка. Носоглотка является высшей областью глотки, расположенной в задней части носовой полости. Вдыхаемый воздух из полости носа проходит в носоглотку и спускается через ротоглотки, расположенную в задней части полости рта. Воздух вдыхается через ротовую полость и поступает в глотку. Затем, вдыхаемый воздух опускается в гортаноглотку, где он будет переадресован в отверстие гортани с помощью надгортанника. Надгортанник представляет собой лоскут из эластичного хряща, который действует как переключатель между трахеей и пищеводом. Поскольку гортань также используется, чтобы проглатывать пищу, надгортанник гарантирует, что воздух пройдёт в трахею, закрывая отверстие в пищевод. Во время процесса глотания, надгортанник движется, чтобы покрыть трахеи, для того чтобы пища попала в пищевод и предотвратить удушье.
Гортань
Гортань, также известная как голосовые связки, является коротким участком дыхательных путей, который соединяет гортаноглотку и трахею. Гортань расположена в передней части шеи, чуть уступает подъязычной кости и превосходящей трахеи. Несколько хрящевых структур составляют гортань. Надгортанник является одним из хрящевых кусков в гортани и служит в качестве крышки гортани при глотании. Низшим к надгортаннику является хрящ щитовидной железы, который часто называют кадык, чаще всего увеличен и виден у взрослых мужчин. Хрящ щитовидной железы держит открытым передний конец гортани и защищает голосовые связки. Ниже щитовидного хряща находится кольцеобразный перстневидный хрящ, который удерживает гортань открытой и поддерживает её задний конец. В дополнение к хрящевой ткани, гортань содержит специальные структуры, известные как голосовые складки, которые позволяют организму производить звуки речи и пения. Голосовые связки являются складками слизистой оболочки, которые вибрируют для создания вокальных звуков. Напряжение и вибрация голосовых складок может быть изменено, чтобы изменить высоту колебаний, что они производят.

Трахея

Трахея или дыхательное горло, представляет собой 12 — сантиметровую трубку, изготовленную из С-образных гиалиновых хрящевых колец, с многорядным мерцательным цилиндрическим эпителием. Трахея соединяет гортань с бронхами и позволяет воздуху проходить через шею в грудную клетку. Кольца хряща, составляющие трахеи, позволяют ему оставаться открытым для воздуха во все времена. Открытый конец хрящевых колец обращенный кзади к пищеводу, позволяет пищеводу расширяться в пространстве, занимаемом трахеей, чтобы позволить массе из пищи переместиться через пищевод.

Основная функция трахеи — обеспечение четкого дыхательного пути для воздуха, чтобы он мог войти и выйти из легких. Кроме того, эпителий, выстилающий трахеи, производит слизь, которая накопила пыль и другие загрязняющие вещества и предотвращает её попадание в легкие. Реснички на поверхности эпителиальных клеток, перемещают слизь точно к глотке, где она может быть проглочена и переварена в желудочно-кишечном тракте.

Бронхи и бронхиолы
На нижнем конце трахеи дыхательные пути расщепляются на левую и правую ветви, известные как первичные бронхи. Левый и правый бронхи идут в каждое легкое, затем следуют отходящие более мелкие бронхи — вторичные. Вторичные бронхи несут воздух в доли легких — 2 в левом легком и 3 в правом легком. Вторичный бронхи в свою очередь, разделяются на множество более мелких третичных бронхов в пределах каждого лепестка. Третичные бронхи распадаются на множество мелких бронхиол, которые распространяются по всей поверхности легких. Каждые бронхиолы далее распадается на множество более мелких ветвей менее миллиметра в диаметре, называемых конечными бронхиолами. И, наконец, миллионы крошечных конечных бронхиол проводят воздух в альвеолы легких.

По мере того, как в дыхательных путях расщепляется на древовидные ветви бронхи и бронхиолы, структура стенок дыхательных путей начинает изменяться. Первичные бронхи содержат множество С-образных хрящевых колец, которые прочно удерживают дыхательные пути открытыми и придают бронхам форму сплющенного круга или буквы D. Где бронхи разветвляются на вторичные и третичные бронхи, хрящи становятся более широко расставленными и покрыты более гладкими мышцами, содержащими белок эластин. Бронхиолы отличаются от структуры бронхов тем, что они не содержат какой-либо хрящ вообще. Наличие гладких и эластических мышц позволяет более мелким бронхам и бронхиолам быть более гибкими и пластичными.

Основная функция бронхов и бронхиол — нести воздух из трахеи в легкие. Гладкие мышечные ткани в их стенках помогают регулировать поток воздуха, поступающего в легкие. Когда большие объемы воздуха требуются для тела, например, во время физических упражнений, гладкая мышца расслабляется для расширения бронхов и бронхиол. Дилатационные дыхательные пути обеспечивают меньшее сопротивление воздушному потоку и позволяют большему количеству воздуха проходить в и из легких. Гладкие мышечные волокна способны сокращаться во время отдыха, чтобы предотвратить гипервентиляциюи. Бронхи и бронхиолы также используют слизь и реснички их эпителиальной выстилки для улавливания и перемещения пыли и других загрязняющих веществ из легких.

Лёгкие

Лёгкие являются парой крупных, рыхлых органов, находящихся в грудной клетке сбоку от сердца и превосходящими диафрагму. Каждое легкое окружено плевральной мембраной, которая обеспечивает его пространством для расширения, а также служит для создания отрицательного давления относительно атмосферному. Отрицательное давление позволяет легким пассивно наполняться воздухом, тогда как они расслабляются. Левые и правые легкие немного отличаются по размеру и форме из — за сердца, находящегося на левой стороне тела. Таким образом, левое легкое немного меньше, чем правое и состоит из 2 — ух долей, в то время как правое легкое имеет 3 доли.

Внутренняя часть легких состоит из губчатых тканей, содержащих много капилляров и около 30 миллионов крошечных мешочков, известных как альвеолы. Альвеолы — чашеобразные структуры, находящиеся в конце терминала бронхиол и окруженные капиллярами. Альвеолы выстланы тонкой прослойкой плоского эпителия, что позволяет воздуху войти в альвеолы и обменять свои газы при прохождении крови через капилляры.

Мышцы дыхания

Набор мышц окружающих легкие, которые способны засосать воздух для ингаляции или выдохнуть его из легких. Основная мышца дыхания в организме человека — диафрагма, тонкий лист скелетных мышц. Когда диафрагма сжимается, она движется книзу несколько сантиметров в брюшную полость, увеличивая пространство внутри грудной полости и обеспечивая продувание воздуха в легкие. Релаксация диафрагмы позволяет воздуху течь обратно в легкие во время выдоха.

Между ребрами находится много межреберных мышц, которые помогают диафрагме с увеличением и сжатием легких. Эти мышцы делятся на две группы: внутренние межреберные и наружные межреберные мышцы. Внутренние — глубоко расположенный набор мышц, они угнетают ребра, чтобы сжать грудную полость и лёгкие, чтобы выдохнуть воздух из легких. Внешние межреберные мышцы находятся на поверхности и функционируют, чтобы поднять ребра, обеспечивая расширение объема грудной полости и в результате чего воздух выходит из легких.

Легочная вентиляция

Легочная вентиляция представляет собой процесс перемещения воздуха в и из легких, чтобы облегчить газообмен. Дыхательная система использует систему отрицательного давления и сокращение мышц для достижения легочной вентиляции. Система отрицательного давления дыхательной системы предполагает создание отрицательного градиента давления между альвеолами и внешней атмосферой. Мембрана запечатывает легкие и поддерживает давление незначительно ниже, чем в атмосфере, когда легкие находятся в состоянии покоя. Это приводит к пассивному наполнению легких в состоянии покоя. Чтобы заполнить легкие воздухом, давление в них поднимается до тех пор, пока оно не станет соответствовать атмосферному. На данном этапе ещё больше воздуха может быть вдыхаемо сокращением диафрагмы и наружных межреберных мышц, которые увеличивают объем грудной клетки и снова снижая давление в легких ниже, чем в атмосфере.
Для того, чтобы выдохнуть воздух, диафрагма и внешние межреберные мышцы расслабляются, в то время как внутренние межреберные мышцы сокращаются, чтобы уменьшить объем грудной клетки и увеличить давление внутри грудной полости. Градиент давления в это время восстанавливается, что приводит к выдоху воздуха, пока давление внутри легких и за пределами тела не станут равны. На этом этапе свойство упругости легких приводит к их возвращению назад к их объему покоя, восстанавливая отрицательный градиент давления, присутствующий во время ингаляции.

Внешнее дыхание

Внешнее дыхание — обмен газов между воздухом, заполняющим альвеолы и кровь в капиллярах и окружающим стенки альвеол. Воздух, поступающий в легкие из атмосферы имеет более высокое парциальное давление кислорода и более низкое парциальное давление диоксида углерода, чем имеет кровь в капиллярах. Разница в парциальных давлений призывает газы диффундировать пассивно вдоль их градиентов давления от высокого до низкого через простой чешуйчатый эпителий покрова альвеолов. Конечным результатом внешнего дыхания является движение кислорода из воздуха в кровь и перемещение углекислого газа из крови в воздух. Кислород становится возможно транспортировать к тканям организма, в то время как углекислый газ выбрасывается в атмосферу во время выдоха.

Внутреннее дыхание

Это — обмен газов между кровью в капиллярах и тканями организма. Капиллярная кровь имеет более высокое парциальное давление кислорода и более низкое парциальное давление углекислого газа, чем ткани, через которые она проходит. Разница в парциальных давлений приводит к диффузии газов вдоль их градиентов давления от высокого до низкого давления через эндотелий капилляров. Конечным результатом внутреннего дыхания является диффузия кислорода в ткани и диффузия углекислого газа в кровь.

Транспортировка газов
2 основных дыхательных газа, кислород и углекислый газ, которые транспортируются по всему телу с помощью крови крови. Плазма крови имеет способность транспортировать растворенный кислород и углекислый газ, но большая часть газов, переносимых в крови существуют для транспортировки молекул. Гемоглобин является важной молекулой транспорта, находится в красных кровяных клетках, которые содержат почти 99% кислорода крови. Гемоглобин может также нести небольшое количество углекислого газа из тканей обратно в легкие. Тем не менее, подавляющее большинство диоксида углерода присутствует в плазме как бикарбонат — ион. Когда парциальное давление углекислого газа высоко в тканях, фермент карбоангидразы катализирует реакцию между диоксидом углерода и водой с образованием угольной кислоты. Углекислота затем диссоциирует на ионы водорода и бикарбонат — иона. Когда парциальное давление углекислого газа низко в легких, происходят реакции обратного порядка и углекислый газ высвобождается в легкие, чтобы быть выпущенным наружу.

Гомеостатический контроль дыхания

В нормальных условиях покоя, тело сохраняет спокойную частоту дыхания и глубину — нормальное дыхание. Нормальное дыхание сохраняется до возникновения повышенного спроса на кислород у тела. А производство углекислого газа повышается за счет большей нагрузки. Вегетативные хеморецепторы в организме способны контролировать парциальное давление кислорода и CO2 в крови и посылают сигналы в дыхательный центр ствола головного мозга. Дыхательный центр затем регулирует частоту и глубину дыхания, чтобы вернуть кровь к её нормальному уровню парциального давления газов.

Воздухоносные пути, подготовка к ЕГЭ по биологии

Воздухоносные пути — система полостей, по которым воздух перемещается из внешней среды в легкие. В самих воздухоносных путях газообмена не происходит: он идет только в легких. К воздухоносным путям относятся: носовая полость, глотка, гортань, трахея и бронхи. Мы изучим их строение и функции в данной статье.

Носовая полость

Начало дыхательного тракта, воздушный канал, в котором располагаются органы обоняния. Во время вдоха воздух поступает в носовую полость через ноздри — парные передние отверстия, пройдя через носовые ходы, выходит в полость глотки (носоглотку) через хоаны.

Полость носа покрывает мерцательный эпителий с ресничками, которые способствуют очищению воздуха от пылевых частиц. Во вдыхаемом воздухе присутствует большое количество микробов, поэтому в носовой полости постоянно идет их обезвреживание за счет лейкоцитов, которые мигрируют из капилляров в полость носа, где фагоцитируют бактерии.

В верхней части носовой полости расположен орган обоняния, с помощью которого человек различает запахи. Стенки полости носа оплетены густой сетью капилляров, благодаря которым поступающий воздух согревается. Выделяемая в носовой полости слизь способствует увлажнению воздуха.

В результате увлажненный, согретый и очищенный воздух через хоаны движется в глотку и достигает гортани.

Гортань

Гортань представляет собой не только воздухоносный путь, но и голосовой аппарат. Стенка гортани образована хрящами: спереди — надгортанник, щитовидный и перстневидный хрящи, сзади располагаются остальные 3 пары хрящей.

В гортани находятся голосовые связки, состоящие из эластических волокон соединительной ткани. Голосовая щель находится между связками, при колебании которых во время выдоха и возникает звук.

В ходе привычного дыхания (при молчании) голосовая щель широкая, треугольной формы. При разговоре голосовая щель сужается, и голосовые связки начинают колебаться. Такие изменения связаны с работой мышц гортани, которые, сокращаясь, меняют положение хрящей, в результате меняется положение голосовых связок и ширина голосовой щели.

В формировании членораздельной речи участвует не только гортань, а также щеки, губы, язык, мягкое небо и околоносовые пазухи. В период полового созревания под влиянием гормонов у мужчин утолщаются голосовые связки, что приводит к понижению тембра голоса: голос меняется (мутирует — от лат. mutatio — изменение).

В период полового созревания у мальчиков появляется выступ на передней части шеи — кадык. Это происходит из-за утолщения щитовидного хряща, которое обусловлено действием половых гормонов.

Обращаю ваше особое внимание на надгортанник, который закрывает вход в гортань во время глотания. Если бы этого не происходило, то частицы пищи попадали бы в дыхательную систему, вызывая сильный кашель. Каждый из нас, вероятно, во время разговора за приемом пищи ощущал оплошность такой беседы, начинал поперхиваться, кашлять.

Теперь вы понимаете, что бессмысленно винить в произошедшем надгортанник. Он может быть в двух положения: либо закрыть вход в гортань (когда мы едим), либо открыть (во время разговора). Если мы хотим всего и сразу, то надгортанник здесь ответственность не несет! 😉

Трахея

Ниже гортани располагается трахея — трубка длиной 15-20 см, состоящая из хрящевых полуколец. Сзади к трахее прилежит пищевод. Слизистая оболочка трахеи выполняет защитную функцию за счет наличия лимфоидной ткани, а слизь, покрывающая стенки трахеи, увлажняет проходящий в ней воздух.

Мерцательный эпителий покрывает стенку трахеи и выполняет ту же функцию, что и в носовой полости: очищает воздух от пылевых частиц. Биением ресничек эти инородные частицы направляются обратно, к выходу из дыхательных путей.

Трахея делится на два главных бронха: правый и левый, направляющиеся к одноименным легким.

Бронхи

Правый и левый главные бронхи входят в соответствующие легкие, где многократно ветвятся. Анатомически правый бронх короче и шире левого, поэтому инородные тела с большей вероятностью попадают в правый бронх. Стенка бронхов напоминает стенку трахеи: она содержит хрящевые полукольца, которые не дают бронхам спадаться.

Главные бронхи делятся на долевые, которые делятся на сегментарные, сегментарные делятся на мелкие бронхиолы еще 10-15 раз. В результате образуется разветвленное бронхиальное дерево.

Ветвятся бронхи много раз, но, само собой, в какой-то момент ветвление прекращается. Бронхи заканчиваются конечными респираторными бронхиолами, стенки которых лишены хрящей. С этих респираторных бронхиол и начинается структурно-функциональная единица легкого — ацинус.

От респираторных бронхиол начинаются альвеолярные ходы с мешочками, на стенках которых и расположены альвеолы. Альвеола (от лат. alveolus — ячейка) — структура в виде пузырька, составляющая респираторные отделы в легком и участвующая в дыхании. Всего в легких насчитывается около 300 млн. альвеол, а их общая поверхность достигает 140 м² — примерно в 70 раз больше площади тела человека.

Почти всю поверхность альвеол занимают альвеолоциты I порядка (1-ого типа) — респираторные альвеолоциты. Именно через их мембрану происходит газообмен между альвеолярным воздухом и кровью.

Альвеолоциты II порядка (2-ого типа) секретируют сурфактант — поверхностно-активное вещество, необходимое для нормальной функции альвеол. Сурфактант препятствует спадению альвеол и их пересыханию, кроме того сурфактант участвует в образовании аэрогематического барьера.

Заболевания

Ларингит (от др.-греч. λάρυγξ — гортань) — воспаление слизистых оболочек гортани и голосовых связок.

Хронический ларингит — болезнь учителей, дикторов, певцов — развивается у тех, кто по роду своей деятельности вынужден длительно перенапрягать голосовые связки. Сопровождается першением в горле, кашлем, голос может ослабевать вплоть до полного исчезновения, иногда бывает затруднено дыхание.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

дыхательной системы человека | Описание, детали, функции и факты

Нос — это наружный выступ внутреннего пространства, полости носа. Он разделен на левый и правый канал тонкой медиальной хрящевой и костной стенкой, перегородкой носа. Каждый канал открывается к лицу через ноздрю и в глотку с помощью хоаны. Дно полости носа образовано небом, которое также образует кровлю полости рта. Сложная форма полости носа обусловлена выступами костных хребтов, верхней, средней и нижней раковинных костей (или раковин) со стороны боковой стенки.Проходы, образованные таким образом под каждым гребнем, называются верхним, средним и нижним носовыми проходами.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

С каждой стороны интраназальное пространство сообщается с рядом соседних заполненных воздухом полостей внутри черепа (околоносовые пазухи), а также через носослезный проток с слезным аппаратом в углу глаза. Проток отводит слезную жидкость в полость носа.Этот факт объясняет, почему носовое дыхание может быть быстро нарушено или даже затруднено во время плача: слезная жидкость не только перетекает в слезы, но и заполняет носовую полость.

Пазухи носа представляют собой наборы парных одиночных или множественных полостей переменного размера. Большая часть их развития происходит после рождения, и они достигают своего окончательного размера к 20 годам. Пазухи расположены в четырех различных костях черепа — верхней челюсти, лобной, этмоидной и клиновидной костях.Соответственно, они называются верхнечелюстной пазухой, которая является самой большой полостью; лобная пазуха; придаточные пазухи; и клиновидная пазуха, которая расположена в верхней задней стенке полости носа. Пазухи выполняют две основные функции: поскольку они заполнены воздухом, они помогают удерживать вес черепа в разумных пределах и служат резонансными камерами для человеческого голоса.

Носовая полость с прилегающими пространствами выстлана слизистой оболочкой дыхательных путей.Как правило, слизистая оболочка носа содержит слизистые железы и венозные сплетения; его верхний клеточный слой, эпителий, состоит в основном из двух типов клеток: ресничных и секретирующих клеток. Этот структурный дизайн отражает особые вспомогательные функции носа и верхних дыхательных путей в целом в отношении дыхания. Они очищают, увлажняют и нагревают вдыхаемый воздух, подготавливая его к интимному контакту с деликатными тканями зоны газообмена. Во время выдоха через нос воздух высушивается и охлаждается, что экономит воду и энергию.

Две области носовой полости имеют различную оболочку. Вестибюль на входе в нос выстлан кожей с короткими густыми волосками, называемыми вибриссами. В верхней части носа обонятельная луковица с сенсорным эпителием проверяет качество вдыхаемого воздуха. Около двух десятков обонятельных нервов передают ощущение обоняния от обонятельных клеток через костную крышу полости носа к центральной нервной системе.

Анатомия дыхательной системы (легочной системы)

дыхательной системы человека

Дыхательная система состоит из всех органов, участвующих в дыхании. К ним относятся нос, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие. Дыхательная система выполняет две очень важные вещи: она приносит кислород в наш организм, который нам необходим для того, чтобы наши клетки жили и функционировали должным образом; и это помогает нам избавиться от углекислого газа, который является ненужным продуктом клеточной функции.Нос, глотка, гортань, трахея и бронхи — все это работает как система труб, по которым воздух направляется в наши легкие. Там, в очень маленьких воздушных мешочках, называемых альвеолами, кислород попадает в кровоток, а углекислый газ выталкивается из крови в воздух. Когда что-то идет не так с частью дыхательной системы, такой как инфекция, такая как пневмония, нам становится труднее получать необходимый нам кислород и избавляться от углекислого газа, образующегося в отходах. Общие респираторные симптомы включают одышку, кашель и боль в груди.

Верхние дыхательные пути и трахея
Когда вы вдыхаете, воздух проникает в ваше тело через нос или рот. Оттуда он проходит по горлу через гортань (или голосовой ящик) и попадает в трахею (или дыхательную трубку), прежде чем попасть в легкие. Все эти структуры направляют свежий воздух из внешнего мира в ваше тело. Верхние дыхательные пути важны, потому что они всегда должны быть открыты, чтобы вы могли дышать. Это также помогает увлажнить и согреть воздух, прежде чем он достигнет ваших легких.
Легкие
Структура
Легкие — это парные, конусообразные органы, которые занимают большую часть пространства в наших сундуках вместе с сердцем. Их роль заключается в том, чтобы доставлять кислород в организм, который нам необходим для того, чтобы наши клетки жили и функционировали должным образом, и помогать нам избавляться от углекислого газа, который является ненужным продуктом. У каждого из нас есть два легких, левое легкое и правое легкое. Они делятся на «лепестки» или большие участки ткани, разделенные «трещинами» или разделителями.Правое легкое имеет три доли, а левое — только два, потому что сердце занимает часть пространства в левой части груди. Легкие также можно разделить на еще более мелкие части, называемые «бронхолегочные сегменты».
Это области пирамидальной формы, которые также отделены друг от друга мембранами. В каждом легком их около 10. Каждый сегмент получает свои запасы крови и воздуха.
Как они работают
Воздух попадает в ваши легкие через систему труб, называемых бронхами.Эти трубки начинаются от нижней части трахеи как левый и правый бронхи и разветвляются многократно по легким, пока в конечном итоге не образуют маленькие тонкостенные воздушные мешочки или пузырьки, известные как альвеолы. В альвеолах происходит важная работа газообмена между воздухом и кровью. Каждая альвеола покрывает целую сеть маленьких кровеносных сосудов, называемых капиллярами, которые представляют собой очень маленькие ветви легочных артерий. Важно, чтобы воздух в альвеолах и кровь в капиллярах были очень близко друг к другу, чтобы кислород и углекислый газ могли перемещаться (или рассеиваться) между ними.Таким образом, когда вы вдыхаете, воздух идет вниз по трахее и через бронхи в альвеолы. Этот свежий воздух содержит много кислорода, и часть этого кислорода будет проходить через стенки альвеол в вашу кровь. В противоположном направлении путешествует углекислый газ, который из крови в капиллярах попадает в воздух в альвеолах и затем выдыхается. Таким образом, вы вводите в свой организм кислород, необходимый для жизни, и избавляетесь от отходов углекислого газа.
Кровоснабжение
Легкие — очень сосудистые органы, то есть они получают очень большой запас крови. Это потому, что легочные артерии, которые снабжают легкие, поступают прямо с правой стороны вашего сердца. Они несут кровь с низким содержанием кислорода и высоким содержанием углекислого газа в ваши легкие, так что углекислый газ может сдуваться, и больше кислорода может всасываться в кровоток. Затем обогащенная кислородом кровь возвращается через парные легочные вены в левую часть вашего сердца.Оттуда, это накачано вокруг Вашего тела, чтобы поставлять кислород клеткам и органам.
Записаться на прием к врачу онлайн
Найдите и мгновенно закажите свое следующее медицинское посещение с HealthEngine
Найти практикующих врачей
Работа дыхания
Pleurae
Легкие покрыты гладкими оболочками, которые мы называем плеврами. Плевра имеет два слоя: «висцеральный» слой, который плотно прилипает к наружной поверхности ваших легких, и «теменной» слой, который выравнивает внутреннюю часть стенки грудной клетки (грудная клетка).Плевры важны, потому что они помогают вам дышать и выдыхать плавно, без какого-либо трения. Они также гарантируют, что когда ваша грудная клетка расширяется при вдохе, ваши легкие также расширяются, чтобы заполнить дополнительное пространство.
Диафрагма и межреберные мышцы
Когда вы вдыхаете (вдохновение), ваши мышцы должны работать, чтобы наполнить легкие воздухом. Большая часть этой работы выполняет диафрагма, большая пластинчатая мышца, которая простирается через грудную клетку под грудной клеткой. В состоянии покоя он имеет форму купола, изгибающегося к груди.Когда вы вдыхаете, диафрагма сжимается и сглаживается, расширяя пространство в груди и втягивая воздух в легкие. Другие мышцы, включая мышцы между ребрами (межреберные мышцы) также помогают, двигая грудную клетку внутрь и наружу. Выдох (выдох) обычно не требует ваших мышц для работы. Это потому, что ваши легкие очень эластичны, и когда ваши мышцы расслабляются в конце вдоха, ваши легкие просто возвращаются в исходное положение, выталкивая воздух на ходу.
Дыхательная система сквозь века
Дыхание для недоношенного ребенка
Когда ребенок рождается, он должен перейти от поглощения всего кислорода через плаценту к поглощению кислорода через легкие. Это сложный процесс, включающий множество изменений как воздуха, так и давления крови в легких ребенка. Для недоношенных новорожденных (до 37 недель беременности) изменение еще сложнее. Это связано с тем, что легкие ребенка еще могут быть недостаточно зрелыми, чтобы справиться с этим переходом.Основная проблема с легкими недоношенного ребенка — это отсутствие так называемого «сурфактанта». Это вещество, вырабатываемое клетками в легких, которое помогает держать воздушные мешочки или альвеолы открытыми. Без сурфактанта давление в легких меняется, и меньшие альвеолы разрушаются.
Это уменьшает площадь, на которой можно обмениваться кислородом и углекислым газом, и недостаточно кислорода будет поглощено. Обычно плод начинает вырабатывать поверхностно-активное вещество примерно через 28-32 недели беременности. Когда ребенок рождается до или около этого возраста, у него может не хватить сурфактанта, чтобы его легкие были открыты.У ребенка может развиться то, что называется «респираторный дистресс-синдром новорожденных» или NRDS. Признаки NRDS включают учащенное дыхание (очень быстрое дыхание), ворчание и цианоз (синюшность губ и языка). Иногда NRDS можно лечить, давая ребенку искусственно приготовленное поверхностно-активное вещество через трубку в легкие ребенка.
Дыхательная система и старение
Нормальный процесс старения связан с рядом изменений как структуры, так и функции дыхательной системы.К ним относятся:
Увеличение альвеол. Воздушные пространства становятся больше и теряют свою эластичность, а это означает, что имеется меньше места для обмена газами. Это изменение иногда называют «старческая эмфизема».
Упругость (или упругость) стенки грудной клетки уменьшается, поэтому требуется больше усилий, чтобы вдохнуть и выдохнуть.
Сила дыхательных мышц (диафрагмы и межреберных мышц) уменьшается. Это изменение тесно связано с общим здоровьем человека.
Все эти изменения означают, что пожилому человеку может быть сложнее справиться с повышенным стрессом в дыхательной системе, например, с инфекцией, такой как пневмония, чем с молодым человеком.
Дополнительная информация
Чтобы узнать обо всем, что вам нужно знать об астме, включая симптомы, факторы риска, методы лечения и другие полезные ресурсы, посетите страницу Астма.
Рекомендации
Ganong, W.F. Обзор медицинской физиологии (семнадцатое издание). Нью-Джерси, Прентис-Холл, 1995.
Jannsens, JP, Pache JC, Nicod LP. ‘Физиологические изменения дыхательной функции, связанные со старением,’ European Respiratory Journal. 1999, 13 (1): 197-205
Джонсон, Л.Р. Основы медицинской физиологии (второе издание). Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 1998.
Last, L.J. Aids to Anatomy (двенадцатое издание). London, Balliere, Tindall & Cassell, 1962.
Мур, К.L., Dalley, A.F. Клинически ориентированная анатомия (четвертое издание). Балтимор, Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, 1999.
Робинсон М.Д., Робертон Д.М. Практическая педиатрия (пятое издание). Сидней: Черчилль Ливингстон, 2003.
,
частей дыхательной системы и их функции
Вы едите пищу, чтобы иметь энергию. Но прежде чем ваше тело сможет получить энергию из пищи, ваше тело должно объединить эту пищу с кислородом. Кислород — это часть воздуха, которым вы дышите. Дыхание является частью дыхательного процесса.
Нос, полость носа и глотка составляют верхние дыхательные пути. Гортань, трахея, бронхи, бронхиолы и альвеолы составляют нижние дыхательные пути. Весь проход к легким также известен как воздушная ванна e.Легкие являются крупнейшими органами дыхательной системы. В целом, различные части дыхательной системы позволяют это
выполнять свою функцию по поступлению кислорода в организм и избавлению его от углекислого газа. Давайте теперь выясним, как работает каждая часть.
Нос и носовая полость. Нос — самая верхняя часть дыхательных путей. Он состоит из двух костей и хряща. Он образует полый проход, который соединяет ноздри и верхнюю часть горла.Этот проход называется носовой полостью. Это выстлана слизистой оболочкой, которая несет крошечные волоски. Функция носа состоит в том, чтобы фильтровать, нагревать и увлажнять воздух, прежде чем он попадет в другие части дыхательных путей. Крошечные волоски задерживают частицы пыли, бактерии и другие инородные тела, которые попадают в нос. Эти волосы также вызывают чихание, чтобы удалить инородные тела, застрявшие в носу.
Рот и глотка. Лицом к зеркалу и открой рот. Вы видите арку в черной части своего рта? Эта арка ведет в вашу глотку или горло.Глотка является проходом от задней части рта и носа к верхней части пищевода и в голосовой ящик или гортань. Глотка действует как станция, где встречаются пищевая трубка и воздушная трубка. При проглатывании пищи существа не могут проникать в воздушную трубку с помощью тонкой структуры, называемой надгортанником, которая закрывает воздушную трубку. Вот почему вы не можете дышать, когда глотаете.
гортани и трахеи. На нижнем конце глотки находится гортань, которая является частью воздушной трубки.Он сделан из хряща. Одна из его функций — производство голоса. Это делается с помощью одной из двух пар голосовых связок. Когда воздух из легких проходит через растянутые голосовые связки, возникают вибрации. Небо и язык изменяют
вибрации, чтобы произвести речь. Другая функция гортани — предотвращение удушья. Удлиненное пространство между голосовыми связками называется голосовой щелью. Как упоминалось ранее, надгортанник складывается над голосовой щелью при проглатывании пищи, поэтому пища не может попасть в трахею или воздушную трубку.Трахея, или дыхательная трубка, начинается чуть ниже гортани и заканчивается позади верхней части грудины, где она разделяется, образуя две трубки. Трахея состоит из эластичной ткани и гладких мышц. У этого также есть кольца эластичного хряща, которые держат трахею открытой, когда шея двигается. Он выстлан слизистой оболочкой и имеет волосистую форму, называемую ресничками. Слизь помогает задерживать пыль и бактерии в поступающем воздухе. Реснички перемещают слизь вверх, чтобы очистить дыхательные пути.
Бронхи, Бронхиолы и Альвеолы. Трахея разветвляется на две трубки — бронхи. Каждый бронх (единственный в своем роде бронхов) входит в легкие и разветвляется в более узкие трубки, называемые бронхиолами. Стенки бронхов и крупных бронхиол поддерживаются хрящом. Их стены производят слизь, которая перемещается ресничками вверх, чтобы очистить воздушный проход. Каждая бронхиола заканчивается воздушными шариками, которые называются альвеолами. Альвеолы имеют тонкие стенки, которые окружены кровеносными сосудами. Бронхи и бронхиолы образуют воздушный проход в легкие.Обмен кислорода и углекислого газа происходит в альвеолах. В легких около 300 миллионов альвеол. Эти альвеолы увеличивают площадь поверхности легких и позволяют многим кровеносным сосудам собирать кислород.
Легкие. У нас есть два легких. Они лежат в грудной полости и окружены грудной клеткой. Каждое легкое заключено в двойную мембрану, называемую плеврой. Плевры покрыты жидкостью. Это позволяет легким свободно скользить, когда они расширяются и сжимаются во время дыхания.Правое легкое имеет три доли, а левое — две. Каждая доля имеет свои бронхи, бронхиолы и кровеносные сосуды. Легкие являются основными органами дыхательной системы. Их функция — снабжать организм кислородом и удалять углекислый газ из крови.
Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, оставьте комментарий. Спасибо. joeldgreat
примечание: первоначально размещено на Exposeknowledge.com под тем же автором.

,
Дыхательная система: факты, функции и заболевания

Дыхательная система человека — это ряд органов, ответственных за поглощение кислорода и выброс углекислого газа. Первичными органами дыхательной системы являются легких, , которые осуществляют этот обмен газами, когда мы дышим.

Легкие работают с системой кровообращения , чтобы доставлять кровь, обогащенную кислородом, ко всем клеткам организма. Затем кровь собирает углекислый газ и другие продукты жизнедеятельности и транспортирует их обратно в легкие, где они выкачиваются из организма, когда мы выдыхаем, согласно Американской ассоциации легких .

Человеческое тело нуждается в кислороде, чтобы поддерживать себя. По данным Национального института неврологических расстройств и инсульта , через пять минут без кислорода клетки мозга начинают умирать, что может привести к повреждению мозга и в конечном итоге к смерти. [ Вздох! 11 Удивительные факты о дыхательной системе ]

У людей среднее дыхание или частота дыхания в основном зависят от возраста. Согласно нормам Stanford Children’s Health , нормальная частота дыхания новорожденного составляет около 40–60 раз в минуту и может замедляться до 30–40 раз в минуту, когда ребенок спит.Согласно данным Европейского респираторного общества , средняя частота дыхания в покое для взрослых составляет от 12 до 16 вдохов в минуту и от 40 до 60 вдохов в минуту во время тренировки.

Части дыхательной системы

Когда мы дышим, кислород поступает в нос или рот и проходит через пазухи, которые являются полыми пространствами в черепе, которые помогают регулировать температуру и влажность воздуха, которым мы дышим.

Из пазухи воздух проходит через трахею, также называемую дыхательной трубкой, в бронхи, которые являются двумя трубками, которые несут воздух в каждое легкое (каждая называется бронхом).Бронхи выстланы крошечными волосками, называемыми ресничками, которые движутся взад и вперед, неся слизь вверх и наружу. Слизь — это липкая жидкость , которая собирает пыль, микробы и другие вещества, которые проникли в легкие и которые мы выбрасываем, когда чихаем и кашляем.

Бронхи снова разделились, чтобы нести воздух в доли каждого легкого. Согласно данным Американской ассоциации легких , в правом легком три доли, а в левом — только две.Доли заполнены маленькими губчатыми мешочками, называемыми альвеолами, в которых происходит обмен кислорода и углекислого газа.

Из трахеи воздух поступает в бронхи, которые разделяются и достигают трех долей правого легкого и двух долей левого легкого. (Фото предоставлено: Shutterstock)

Альвеолярные стенки чрезвычайно тонкие (около 0,2 микрометра) и состоят из одного слоя тканей, называемых эпителиальными клетками, и крошечных кровеносных сосудов, называемых легочными капиллярами.Кровь в капиллярах поглощает кислород и выделяет углекислый газ. Затем насыщенная кислородом кровь попадает в легочную вену. Эта вена переносит кровь, обогащенную кислородом, к левой стороне сердца, где она перекачивается во все части тела. Углекислый газ, оставшийся после крови, попадает в альвеолы и выводится из нас с выдохом.

Диафрагма, куполообразная мышца в нижней части легких, контролирует дыхание и отделяет полость грудной клетки от брюшной полости.Когда воздух всасывается, диафрагма сжимается и опускается вниз на , освобождая пространство для легких, чтобы заполниться воздухом и расшириться. Во время выдоха диафрагма расширяется и сжимает легкие, вытесняя воздух.

Инфографика о дыхательной системе. Нажмите на изображение, чтобы увеличить. (Фото предоставлено: Росс Торо, автор Livescience)

Заболевания дыхательной системы

Заболевания и состояния дыхательной системы делятся на две категории: инфекции, такие как гриппа , бактериальная пневмония и энтеровирусный респираторный вирус, и хронические заболевания, такие как астма и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).По словам доктора Нила Чейссона, который практикует легочную медицину в клинике Кливленда, мало что можно сделать для вирусных инфекций, кроме как дать им возможность идти своим чередом. « Антибиотики не эффективны в лечении вирусов , и лучшее, что можно сделать, это просто отдохнуть», — сказал он.

Для большинства здоровых людей наиболее распространенным респираторным заболеванием, с которым они могут столкнуться, является инфекция, по словам доктора Мэтью Экслайна, пульмонолога и специалиста по интенсивной терапии в медицинском центре Wexner Университета штата Огайо.Кашель является первым симптомом, возможно, сопровождающимся лихорадкой. [ Грубая наука о кашле и чихании ]

«Однако кашель может быть признаком хронических респираторных заболеваний, таких как астма, хронический бронхит или эмфизема», — сказал он. «При хронических заболеваниях легких большинство респираторных заболеваний сопровождается одышкой, первоначально при физической нагрузке, такой как ходьба на значительное расстояние или подъем по лестнице».

Астма — это хроническое воспаление дыхательных путей легких, которое вызывает кашель, хрипы, стеснение в груди или затрудненное дыхание, по словам Тони Уиндерс, президента сети аллергии и астмы.Эти признаки и симптомы могут быть хуже, когда человек подвергается воздействию их триггеров, которые могут включать загрязнение воздуха, табачный дым, заводской пар, чистящие растворители, инфекции, пыльцу, продукты, холодный воздух, физические упражнения, химикаты и лекарства. По данным CDC, более 25 миллионов человек (или 1 из 13 взрослых и 1 из 12 детей) в Соединенных Штатах страдают астмой.

Кашель обычно является первым признаком респираторной инфекции. (Фото предоставлено: Shutterstock)

ХОБЛ , иногда называемый хроническим бронхитом или эмфиземой, — это хроническое и прогрессирующее заболевание, при котором воздушный поток в легкие и из легких уменьшается, затрудняя дыхание.Со временем дыхательные пути в легких воспаляются и уплотняются, что затрудняет избавление от углекислого газа, согласно данным Американской ассоциации легких . По мере прогрессирования заболевания у пациентов возникает одышка, и это может ограничивать активность. Более 15 миллионов американцев страдают от ХОБЛ, в соответствии с CDC .

Рак легкого часто ассоциируется с курением, но болезнь также может повлиять на некурящих. Это второй по распространенности рак у мужчин и женщин, опережающий рак простаты и молочной железы, соответственно.По оценкам Американского онкологического общества , в 2019 году будет зарегистрировано около 228 150 новых случаев рака легких (116 440 у мужчин и 111 710 у женщин) и около 142 670 смертей от рака легких (76 650 у мужчин и 66 020 у женщин) в Соединенных Штатах. ,

Дополнительные ресурсы:

Эта статья была обновлена 23 августа 2019 года автором Live Science Сарой Деруин.

Дыхательная система (таблица)

Дыхательная система человека (с таблицей)

Структура дыхательной системы

Готовые работы на аналогичную тему

Функции дыхательной системы человека

Дыхательная система человека: строение | функции

Дыхательная система человека: общие сведения

Строение и функция дыхательной системы

Регуляция процесса дыхания

Органы дыхательной системы человека

Верхние дыхательные пути

Нижние дыхательные пути

Дыхание

Эволюция дыхательной системы

Строение и функции органов дыхания

Функции дыхательной системы

Носовая полость

Гортань

Трахея

Бронхи

Лёгкие

Газообмен лёгких

Обмен газов в тканях (тканевое дыхание)

Транспорт кислорода в организме

Рот

Трахея

Лёгкие

Мышцы дыхания

Легочная вентиляция

Внешнее дыхание

Внутреннее дыхание

Гомеостатический контроль дыхания

Воздухоносные пути, подготовка к ЕГЭ по биологии

Носовая полость

Гортань

Трахея

Бронхи

Заболевания

Анатомия дыхательной системы (легочной системы)

дыхательной системы человека

Верхние дыхательные пути и трахея

Легкие

Записаться на прием к врачу онлайн

Работа дыхания

Дыхательная система сквозь века

Дополнительная информация

Рекомендации

частей дыхательной системы и их функции

Части дыхательной системы

Заболевания дыхательной системы

Похожие записи

Комментировать Отменить ответ