Дыхательная система человека — строение и функции
За один день взрослый человек вдыхает и выдыхает десятки тысяч раз. Если человек не может дышать, то у него есть только секунды.
Важность этой системы для человека трудно переоценить. Задумываться о том, как работает дыхательная система человека, каково ее строение и функции, нужно до того, как могут появиться проблемы со здоровьем.
Строение дыхательной системы человека
Легочная система может рассматриваться в качестве одной из наиболее существенных в человеческом организме. Она включает в себя функции, направленные на усвоение кислорода из воздуха и выведение углекислого газа. Нормальная работа дыхания особенно важна для детей.
Анатомия органов дыхания предусматривает, что их можно разделить на
- воздушные пути;
- лёгкие.
Верхние дыхательные пути
При попадании воздуха внутрь организма он проходит через рот или нос. Перемещается через глотку дальше, поступая в трахею.
К верхним дыхательным путям относят придаточные пазухи носа, а также гортань.
Носовая полость разделяется на несколько отделов: нижний, средний, верхний и общий.
Внутри эта полость покрыта мерцательным эпителием, который прогревает поступающий воздух и очищает его. Здесь находится особая слизь, имеющая защитные свойства, помогающие бороться с инфекцией.
Гортань представляет собой хрящевое образование, которое находится в промежутке от глотки до трахеи.
Нижние дыхательные пути
Когда происходит вдох, воздух, перемещаясь внутрь, попадает в лёгкие. При этом из глотки в начале своего пути он оказывается в трахее, бронхах и лёгких. Физиология относит их к нижним дыхательным путям.
В структуре трахеи принято выделять шейную и грудную часть. Она разделяется на две части. Она подобно другим органам дыхания покрыта мерцательным эпителием.
В лёгких различают отделы: верхушку и основание. Этот орган имеет три поверхности:
- диафрагмальную;
- средостенную;
- рёберную.
Полость лёгких защищена, кратко говоря, грудной клеткой с боков и диафрагмой снизу от брюшной полости.
Вдохом и выдохом управляют:
- диафрагма;
- межрёберные дыхательные мышцы;
- межхрящевые внутренние мышцы.
Функции дыхательной системы
Самая главная функция органов дыхания состоит в следующем:
Дыхательная система выполняет также ряд других функций:
- Создание потока воздуха для обеспечения образования голоса.
- Получение воздуха для проведения распознавания запахов.
- Роль дыхания также состоит в том, что оно осуществляет вентиляцию для поддержания оптимальной температуры организма;
- Эти органы также участвуют в процессе кровообращения.
- Осуществляется защитная функция против угрозы попадания болезнетворных микроорганизмов вместе с вдыхаемым воздухом, в том числе и тогда, когда происходит глубокий вдох.
- В небольшой степени внешнее дыхание способствует выведению из организма отработанных веществ в виде водяного пара. В частности, таким путём могут удаляться пыль, мочевина и аммиак.
- Легочная система выполняет депонирование крови.
В последнем случае лёгкие, благодаря своему устройству, способны концентрировать определённый объём крови, отдавая его организму, когда этого требует общий план.
Механизм дыхания человека
Процесс дыхания состоит из трёх процессов. Это поясняет следующая таблица.
Этапы | Назначение |
Начальный | Получение кислорода из воздуха |
Промежуточный | Перенос его по кровотоку в различные органы тела |
Основной | Дыхание, которое осуществляется на клеточном уровне |
В организм приток кислорода может происходить через нос или рот. Затем он проходит через глотку, гортань и попадает в лёгкие.
В лёгкие кислород попадает в качестве одной из составных частей воздуха. Их разветвлённое строение способствует тому, что газ О2 через альвеолы и капилляры растворяется в крови, образуя нестойкие химические соединения с гемоглобином. Таким образом в химически связанном виде кислород перемещается через кровеносную систему по всему организму.
Схема регуляции предусматривает, что газ О2 постепенно попадает в клетки, высвобождаясь из соединения с гемоглобином. При этом отработанный организмом углекислый газ занимает его место в транспортных молекулах и постепенно передаётся в лёгкие, где в процессе выдоха выводится из организма.
Воздух попадает внутрь лёгких потому, что их объём периодически то увеличивается, то сокращается. Плевра прикреплена к диафрагме. Поэтому при расширении последней, увеличивается объём лёгких. Вбирая воздух, осуществляется внутреннее дыхание. Если диафрагма сжимается, то плевра выталкивает отработанный углекислый газ наружу.
Стоит отметить: в течение одной минуты человеку нужно 300 мл кислорода. За это же время существует потребность в выводе 200 мл углекислого газа за пределы организма. Однако, эти цифры справедливы лишь в той ситуации, когда человек не испытывает сильной физической нагрузки. Если происходит максимальный вдох, они увеличатся многократно.
Могут иметь место различные типы дыхания:
- При грудном дыхании вдох и выдох осуществляются за счёт усилий межрёберных мышц. При этом во время вдоха грудная клетка расширяется, а также немного приподнимается. Выдох выполняется противоположным образом: клетка сжимается, одновременно незначительно опускаясь.
- Брюшной тип дыхания выглядит иначе. Процесс вдоха осуществляется за счёт расширения мышц живота при небольшом подъёме диафрагмы. При выдохе эти мышцы сокращаются.
Первый из них наиболее часто используют женщины, второй — мужчины. У некоторых людей в процессе дыхания могут использоваться и межрёберные и мышцы живота.
Заболевания дыхательной системы человека
Такие заболевания обычно можно отнести к одной из следующих категорий:
- В некоторых случаях причиной может стать инфекционное заражение. Причиной могут стать микробы, вирусы, бактерии, которые, попав в организм, оказывают болезнетворное действие.
- Некоторым людям присущи аллергические реакции, которые выражаются в различных проблемах с дыханием. Причин таких нарушений может быть множество, в зависимости от типа аллергии, который имеется у человека.
- Очень опасными для здоровья являются автоиммунные заболевания. В этом случае организм воспринимает собственные клетки в качестве болезнетворных организмов и начинает с ними бороться. В некоторых случаях результатом может стать заболевание дыхательной системы.
- Ещё одна группа болезней — это те, которые носят наследственный характер. В этом случае речь идёт о том, что на генном уровне имеется предрасположенность к некоторым заболеваниям. Однако, уделяя этому вопросу достаточное внимание, в большинстве случаев можно предотвратить заболевание.
Чтобы контролировать наличие заболевания, необходимо знать признаки, по которым можно определить его наличие:
- кашель;
- одышка;
- боль в лёгких;
- ощущение удушья;
- кровохарканье.
Кашель является реакцией на скопившуюся в бронхах и лёгких слизь. В разных ситуациях он может различаться по своему характеру: при ларингите он бывает сухим, при пневмонии — влажным. В случае, если речь идёт о заболеваниях ОРВИ, кашель способен периодически менять свой характер.
Иногда при кашле пациент испытывает боль, которая можно возникать либо постоянно, либо при нахождении тела в определённом положении.
Одышка может проявляться по-разному. Субъективная усиливается в моменты, когда человек испытывает стресс. Объективная выражается в изменении ритма и силы дыхания.
Значение дыхательной системы
Возможность людей разговаривать в значительной степени основывается на правильной работе дыхания.
Эта система также играет роль при проведении терморегуляции организма. В зависимости от конкретной ситуации это даёт возможность до нужной степени повышать или понижать температуру тела.
С дыханием кроме углекислого газа выводятся также и некоторые другие отходы жизнедеятельности человеческого организма.
Таким образом человеку даётся возможность различать различные запахи, вдыхая воздух через нос.
Благодаря этой системе организма, осуществляется газообмен человека с окружающей средой, снабжение органов и тканей кислородом и выведение отработанного углекислого газа из человеческого тела.
1001student.ru
Строение дыхательной системы человека: особенности
Дыхательная система – система органов, которая необходима для газообмена человеческого организма с окружающей средой. Она состоит из носа, горла, гортани, трахеи, двусторонних ветвей трахеи, стволов бронхов, бронхиол, альвеолярных ходов и альвеол. Строение дыхательной системы человека – это предмет топанатомии. Основная функция – обеспечение организма кислородом и выведение углекислого газа. Человек способен прожить без воздуха около 5-7 минут, затем наступает клиническая смерть.
Основные функции дыхательной системы
Вдох и выдох – основные действия, под которыми понимают «дыхание». Базовый орган дыхательной системы человека, строение которого хорошо известно, – это легкие. Наиболее важной функцией легких является обеспечение газообмена – снабжение тела кислородом (O2) и удаление углекислого газа (CO2) из крови. Функции и строение дыхательной системы человека до сих пор изучают в медицинской науке.
При вдыхании воздух проходит через рот или нос в организм. В медицине различают ротовое и носовое дыхание. Носовое дыхание более здоровое, потому что воздух очищается, увлажняется и подогревается волосками и слизистыми оболочками.
Через горло, гортань и голосовые связки воздух всасывается в трахею через бронхи и бронхиолы вплоть до альвеол. В альвеолах происходит фактический газообмен между телом и внешним миром:
- Кислород (O2) забирается из вдыхаемого воздуха в кровь легочного кровообращения и транспортируется в ткани.
- В клетках кислород потребляется в метаболических процессах, в результате образуется углекислый газ (CO2).
- Углекислый газ, в свою очередь, проходит через кровь обратно в легкие и попадает оттуда в окружающую среду.
Газообмен в легких жизненно важен, потому что организму необходим кислород для большинства метаболических процессов. Однако не только легкие участвуют в дыхании, но и дыхательные мышцы.
Дыхание контролируется автоматически, поэтому оно является автономной функцией человеческого организма. Однако это также единственная автоматически контролируемая базовая функция, на которую человек способен сознательно влиять.
Интересно! Психика оказывает очень сильное влияние на дыхательный центр. Тревога, гнев, сексуальное возбуждение и удовольствие способны усиливать или замедлять дыхание. Некоторые особенности строения дыхательной системы могут ускорять наступление гипервентиляции и гиповентиляции.
Дыхание контролируется в стволе мозга. Он оценивает концентрацию углекислого газа в крови, pH и содержание кислорода. Однако наиболее важным является содержание углекислого газа. В зависимости от результата дыхательный центр затем дает импульс для инициирования глубокого или поверхностного вдоха, а также выдоха.
Если в крови измеряется большое количество углекислого газа (CO2), дыхательный центр увеличивает частоту дыхания, поэтому выделяется избыток отходов через альвеолы. Если концентрация CO2 слишком низкая, частота дыхания снижается.
Концентрация кислорода в крови относительно мало влияет на автоматическую регуляцию дыхания. Только когда уровень кислорода резко падает, сигналы тревоги будут отправляться в дыхательный центр. Он, в свою очередь, ускорит и усилит дыхание.
Дыхательный центр также реагирует на многие нервные и гормональные сигналы. Частота и глубина вдохов постоянно адаптируются к меняющимся потребностям организма. В среднем взрослый человек вдыхает и выдыхает около 12-15 раз в минуту в состоянии покоя, пропуская через легкие около 7 литров воздуха. Частота дыхания новорожденных, однако, варьируется от 40 до 50 раз в минуту.
При гипервентиляции дыхательный центр подавляется. Потому что быстрое дыхание удаляет много СО2 из крови, поэтому дыхательный центр некоторое время не посылает никаких активирующих сигналов в межреберную мускулатуру и диафрагму. Автоматическое дыхание прекращается. Только когда уровень углекислого газа в крови снова повышается, дыхательный центр «реактивируется». Поэтому дайверам, работающим на большой глубине, следует избегать сильной гипервентиляции, так как это может привести к опасной для жизни потере сознания под водой.
Слизистые оболочки: какую функцию выполняют?
Легкие – очень чувствительная система, потому что здесь внутреннее тело напрямую подвергается воздействию внешнего мира. Вместе с воздухом в дыхательную систему попадают не только летучие газы. Также вдыхаются твердые вещества, пыльца, пыль и другие мелкие частицы, которые содержатся в воздухе. Чтобы вдыхаемые частицы не загрязняли легкие, слизистая оболочка бронхов с ресничками расположена на внутренней стороне дыхательных путей. При кашле человек ускоряет удаление слизи. Поэтому возможно держать верхнюю часть дыхательных путей в чистоте.
В воздухе есть также патогенные микроорганизмы, которые вызывают различные заболевания. Чтобы они не проникали в организм, в слизистой оболочке бронхов располагаются многие клетки иммунной системы. Они сражаются с захватчиками и делают их безвредными.
В слизистой оболочке бронхов располагаются многие клетки иммунной системыЕсли патоген все еще успешно проникает в организм, возникает воспаление. Затем иммунная система мобилизует все силы для уничтожения микробов. Слизистая оболочка воспаляется, так как многие иммунные клетки транспортируются на место происшествия. «Бокаловидные» клетки производят больше слизи, чтобы иметь возможность быстро удалять патогенные микроорганизмы из дыхательной системы. Однако это также сужает путь, по которому идет воздух, поэтому дыхание становится тяжелее. Если есть хроническое воспаление дыхательных путей, которое связано с повышенной чувствительностью бронхов к различным раздражителям, это называется бронхиальной астмой.
Анатомические особенности и схема дыхательной системы
Орган дыхания человека находится в грудной клетке. Из-за положения сердца на левой стороне тела левое легкое немного меньше правого. Каждое легкое разделено на борозды. Отдельные доли легких подразделяют на функциональные зоны, так называемые «сегменты». Ниже легких располагается диафрагма, которая отделяет полость грудной клетки от живота. По локализации выделяют верхние и нижние дыхательные пути.
Вокруг легких содержится легочная плевра (pleura visceralis) – защитная, тонкая кожа. Вместе с плеврой (pleura parietalis), которая находится напротив внутренней части грудной клетки и диафрагмы, кожный покров легкого обеспечивает работу дыхания. Заполненное жидкостью пространство между плеврой и легким называется плевральной полостью.
Общая структура легких (строение органов) напоминает перевернутое дерево. Его ствол образован трахеей, которая делится на два основных бронха, которые в свою очередь входят в два легких. Главные бронхи, в свою очередь, продолжают распадаться на бронхиолы, мелкие ветви которых заканчиваются альвеолами.
Бронхи имеют больший диаметр, чем бронхиолы, потому что их стенки усилены хрящевыми зажимами. Вокруг трубок бронхов и бронхиол тянутся гладкомышечные структуры. Они контролируются частями вегетативной нервной системы – симпатической и парасимпатической. Во время активных фаз, например, занятий спортом, симпатический нерв обеспечивает расслабление гладких мышц, а бронхи пропускают как можно больше воздуха.
Парасимпатическая нервная система помогает войти в фазу покоя и восстановиться. Она стимулирует сокращение гладких мышц и сужает диаметр бронхов. Обычно это должно помочь поддерживать дыхание. Но это также может привести к судорогам этих мышц, например, при приступе астмы.
Бронхиолы заканчиваются у человека примерно в 300 миллионов маленьких альвеол, где происходит газообмен. На внутренней стенке альвеол есть жидкая пленка, которая имеет тенденцию уменьшать площадь их поверхности. Это поверхностное натяжение снижается с помощью поверхностно-активных веществ – особенно производных лецитина.
Стенка альвеол очень тонкая (около одного микрометра) и обеспечивает небольшую стойкость к кислороду (O2) и углекислому газу (CO2), позволяя газам легко переходить с одной стороны на другую (диффузия).
АльвеолыНа стороне альвеол находится сеть тончайших кровеносных сосудов, так называемая «капиллярная сеть». Область, образованная альвеолами и капиллярами, вместе называется дыхательной поверхностью, потому что только здесь газообмен происходит в легких. У людей около 300 миллионов альвеол образуют дыхательную поверхность площадью от 100 до 140 квадратных метров. Таким образом, организм может быть оптимально обеспечен кислородом.
Механика дыхания: как человек дышит?
Механика дыхания – это сложное взаимодействие мышц верхней части тела. У людей имеется дыхание с отрицательным давлением. Как и в случае с всасывающим насосом, воздух всасывается в легкие, а не вдавливается в них. Различают грудное и диафрагмальное дыхание, в которых различные группы мышц в основном вовлечены в процесс вдоха и выдоха.
Для того чтобы вдохнуть, легкие должны расширяться. Для этого грудная клетка активно расширяется за счет сокращения мышц. Основные мышцы, участвующие в механике дыхания:
- межреберные мышцы;
- дыхательные мышцы.
Благодаря их взаимодействию поднимается грудная клетка. С другой стороны, диафрагма (дыхательная мышца) сжимается и освобождает пространство, чтобы легкие также могли опускаться вниз.
Жидкая пленка в плевральной полости также обеспечивает легкое перемещение легкого и плевры друг против друга. Если одна кожа движется, например, поднимая грудную клетку, она автоматически тянет за собой другую. Это создает отрицательное давление и втягивает воздух в легкие.
Если человек выдыхает, дыхательные мышцы расслабляются, объем легких уменьшается, и воздух выводится обратно через дыхательные пути. Таким образом, выдох – фактически пассивная деятельность, не требующая усилий.
Выдох является пассивной деятельностью, не требующей усилийДыхание контролируется стволом мозга, но человек способен сознательно вызывать вдох и выдох с помощью мышц брюшного пресса. Даже при одышке, вызванной астмой или другим заболеванием легких, преднамеренное использование этих мышц во время выдоха помогает устранить симптомы. Самолечением с помощью физиотерапевтических техник заниматься не следует.
Интересно! Дыхание в биохимии – это цепь окислительно-восстановительных реакций. Ученые называют «аэробным дыханием» состояние, при котором конечным акцептором является кислород. В других случаях (нитрат, нитрит, углекислый газ) это анаэробное дыхание. В человеческом организме содержатся ткани как с анаэробным дыханием, так и аэробным. Анаэробные характеризуются высокой устойчивостью к гипоксии.
zdorovie-legkie.ru
особенности общего строения органов, границы отделов дыхательной системы
Анатомическое строение дыхательной системы человека имеет ряд особенностей, и если в функционировании какого-либо из отделов ДС возникают сбои, наступает дыхательная недостаточность. Главными органами ДС являются легкие, покрытые двумя видами плевр с расположенной между ними плевральной полостью. Ниже представлены подробные сведения об анатомии дыхательной системы, расположении и границах её органов.
Строение и расположение бронхов у человека
Главные бронхи (bronchi principals) в дыхательной системе – правый и левый – отходят от бифуркации трахеи на уровне верхнего края V грудного позвонка, направляются к воротам правого и левого легких, где они делятся на долевые бронхи. Над левым главным бронхом располагается дуга аорты, над правым — непарная вена. Расположение правого бронха более вертикально, он имеет меньшую длину и больший диаметр, чем левый главный бронх. У правого бронха имеется 6-8 хрящей, у левого— 9-12 хрящей. Стенки главных бронхов имеют такое же строение, как и стенки трахеи.
Иннервация трахеи и главных бронхов: ветви возвратных гортанных нервов (из блуждающих нервов и из симпатического ствола).
Кровоснабжение: ветви нижней щитовидной, внутренней грудной артерии, грудной части аорты. Венозная кровь оттекает в плечеголовные вены.
Лимфатические сосуды бронхов в строении дыхательной системы впадают в глубокие шейные латеральные (внутренние яремные) лимфатические узлы, пред- и паратрахеальные, верхние нижние трахеобронхиальные лимфатические узлы.
Особенности строения легких, определение верхних и нижних границ
Легкие (pulmones) в дыхательной системе человека – правое и левое – располагаются каждое в своей половине грудной полости. Между легкими находятся сердце, дуга аорты, верхняя полая вена, трахея и главные бронхи, образующие средостение (mediastinum).
Строения этих органов дыхательной системы наиболее сложное. Спереди, сзади и сбоку каждое легкое соприкасается с внутренней поверхностью грудной полости. По форме легкое напоминает конус с уплощенной одной стороной и закругленной верхушкой.
В строение легких человека входят три поверхности. Диафрагмальная поверхность (facies diaphragmatica) вогнутая, обращена к диафрагме. Реберная поверхность (facies costalis) выпуклая, прилежит к внутренней стороне грудной стенки. Средостенная поверхность (facies mediastinalis) прилежит к средостению.
Каждое легкоев дыхательной системе имеет верхушку (apex pulmonis) и основание (basis pulmonis), обращенное к диафрагме. У легкого различают передний край (marqo anterior), который отделяет реберную поверхность от медиальной поверхности. Одна из особенностей строения легких заключается в том, что нижний край (margo inferior) отделяет реберную и медиальную поверхности от диафрагмальной. На переднем крае левого легкого располагается сердечное вдавление (impressio cardiaса), ограниченное снизу язычком легкого (linqula pulmonis).
Каждое легкое в строении дыхательной системы человека с помощью глубоких щелей подразделяется на доли (lobi). У правого легкого три доли (верхняя, средняя и нижняя), разделенные горизонтальной и косой щелями. У левого легкого две доли (верхняя и нижняя), которые разделы косой щелью. Косая щель (fissura obliqua) начинается на заднем крае легкого, на 6-7 см ниже его верхушки, идет вперед и вниз к нижней части переднего края органа, откуда переходит на медиальную сторону легкого и направляется к его воротам. Косая щель у обоих легких в анатомии дыхательной системы отделяет нижнюю долю. Правое легкое имеет также горизонтальную щель (fissura horizontal), которая начинается на его реберной стороне (поверхности) примерно на середине косой щели, идет поперечно к переднему краю,затем поворачивает к воротам правого легкого (на медиальной его поверхности). Горизонтальная щель отделяет V правого легкого среднюю долю от верхней Доли.
Ещё одна особенность строения дыхательной системы – наличие на медиальной поверхности каждого легкого углубления. Это так называемые ворота легкого (hilum pulmonis), через которые проходят главный бронх, сосуды и нервы, образующие корень легкого (radix Pulmonis).
В воротах правого легкого в определенном порядке, в направлении сверху вниз, располагаются главный бронх, затем легочная артерия, под которой лежат две легочные вены. В воротах левого легкого вверху находится легочная артерия, под ней — главный бронх, еще ниже — две легочные вены.
Говоря об общем строении дыхательной системы, стоит отметить, что в области ворот правый главный бронх делится на три долевых бронха. От долевых бронхов отходят более мелкие сегментарные (третичные) бронхи, которые многократно делятся, вплоть до дыхательных бронхиол.
Особенностью строения органов дыхательной системы является и то, что сегментарный бронх входит в сегмент, который представляет собой участок легкого, основанием обращенный к поверхности органа, а верхушкой — к воротам легкого. В соответствии с ветвлением долевых бронхов на сегментарные бронхи в каждом легком выделяют по 10 сегментов. Рядом с сегментарными бронхами располагаются сегментарные артерии и вены. Сегментарный бронх делится на более мелкие ветви, которых насчитывается в одном сегменте 9-10 порядков. Состоит легочный сегмент из легочных долек.
Бронх диаметром около 1 мм, еще содержащий в своих стенках хрящ, входит в дольку легкого под названием долькового бронха (bronchus lobularis). Внутри легочной дольки этот бронх делится на IB-20 концевых бронхиол (bronchioli terminales), которых в обоих легких около 20 000. Стенки концевых бронхиол хрящей не содержат. Каждая концевая бронхиола делится дихотомически на дыхательные бронхиолы (bronchioli respiratorii), которые на своих стенках имеют легочные альвеолы.
От каждой дыхательной бронхиолы отходят альвеолярные ходы (ductuli alveolares), имеющие на своих стенках альвеолы и заканчивающиеся альвеолярными мешочками (sacculi alveolares). Стенки этих мешочков состоят из легочных альвеол (alveoli pulmonis). Бронхи различных порядков, начиная от главного бронха, служащие в легком для проведения воздуха в сторону концевых бронхиол, образуют в легком бронхиальное дерево (arbor bronchialis). Дыхательные бронхиолы, отходящие от концевой бронхиолы, а также альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы легкого образуют альвеолярное дерево (arbor alveolaris), или легочный ацинус. Газообмен между воздухом и кровью происходит в альвеолах легочного ацинуса.
Определение границ легких осуществляется по следующей схеме. Верхушка легкого спереди выступает над ключицей на 2 см, а над I ребром — на 3-4 см. Сзади верхушка легкого проецируется на уровне остистого отростка VII шейного позвонка. От верхней границы правого легкого его передняя граница идет вниз к правому грудино-ключичному суставу, затем проходит через середину рукоятки грудины. Далее граница правого легкого опускается позади тела грудины, левее срединной линии, до хряща VI ребра, где переходит в нижнюю границу легкого.
Нижняя граница правого легкого пересекает по среднеключичной линии VI ребро, по передней подмышечной линии — VII ребро, по средней подмышечной линии — VIII ребро, по задней подмышечной линии — IX ребро, по лопаточной линии — X ребро, по околопозвоночной линии заканчивается на уровне XI ребра. Здесь нижняя граница легкого резко поворачивает кверху и переходит в заднюю его границу, идущую по головке II ребра.
Верхушка левого легкого также расположена над ключицей на 2 см и над I ребром на 3-4 см. Передняя граница направляется к левому грудино-ключичному суставу, затем через середину рукоятки грудины и позади ее тела опускается до уровня хряща IV ребра. Далее передняя граница левого легкого отклоняется влево, идет вдоль нижнего края хряща IV ребра до окологрудинной линии, где резко поворачивает вниз, пересекает четвертый межреберный промежуток и хрящ V ребра. На уровне хряща VI ребра передняя граница левого легкого круто переходит в его нижнюю границу.
Нижняя граница левого легкого располагается примерно на полребра ниже, чем нижняя граница правого легкого. По околопозвоночной линии нижняя граница левого легкого переходит в заднюю его границу, проходящую слева вдоль позвоночника.
Иннервация легких: легочные ветви блуждающих нервов и симпатического ствола.
Кровоснабжение: по левой и правой легочным артериями в легкие поступает венозная кровь, которая в результате газообмена обогащается кислородом, отдает углекислоту и становится артериальной Артериальная кровь из легких по легочным венам оттекает в левое предсердие. Артериальная кровь в легкие поступает по бронхиальным ветвям из грудной части аорты. Кровь от стенок бронхов по бронхиальным венам оттекает в притоки легочных вен.
Лимфатические сосуды легких впадают в бронхолегочные, нижние и верхние трахеобронхиальные лимфатические узлы.
Далее вы узнаете о строении плевры и плевральной полости.
Строение и границы плевры и плевральной полости
Плевра (pleura), являющаяся серозной оболочкой, покрывает оба легких, заходит в щели между их долями, а также выстилает стенки грудной полости. В связи с этим выделяют висцеральную (легочную) и париетальную (пристеночную) плевру.
Париетальная плевра (pleura parietalis) выстилает прилежащие и легкому стенки грудной полости. Висцеральная плевра (pleura visceralis) срастается с тканью легкого, покрывает его со всех сторон, заходит в щели между долями, а в области корня легкого переходит в париетальную плевру. Книзу от корня легкого висцеральная плевра образует вертикально расположенную легочную связку (lig. pulmonale). В строении париетальной плевры различают реберную, медиастинальную и диафрагмальную части. Реберная плевра (pleura costalis) покрывает изнутри внутреннюю поверхность грудной полости и переходит в медиастинальную плевру возле грудины и у позвоночника. Медиастинальная плевра (pleura mediastinalis) прилежит сбоку к органам средостения, сращена с перикардом. В области корня легкого медиастинальная плевра переходит в висцеральную плевру. На уровне I ребра реберная и медиастинальная плевры переходят друг в друга и образуют купол плевры (cupula pleuralis). Внизу реберная и медиастинальная плевры переходят в диафрагмальную плевру (pleura diaphragmatica), покрывающую сверху диафрагму.
Между париетальной и висцеральной плеврой имеется плевральная полость (cavitas pleuralis), которая содержит незначительное количество серозной жидкости. Плевральная жидкость (liquor pleuralis) увлажняет листки плевры, устраняет трение их друг о друга при дыхании. В местах перехода реберной плевры в медиастинальную и в диафрагмальную плевру в строении плевральной полости имеются углубления — плевральные синусы (sinus pleuralis). Реберно-диафрагмальный синус (sinus costodiaphragmaticus) находится в месте перехода реберной плевры в диафрагмальную. Диафрагмально-медиастинальный синус (sinus phrenicomediastinalis) расположен в месте перехода медиастинальной плевры в диафрагмальную. Реберно-медиастинальный синус (sinus costo-mediastinalis) находится при переходе переднего отдела реберной плевры в медиастинальную плевру.
Говоря о строении плевры, важно представлять её границы. Границы плевры, передняя и задняя, а также купол плевры соответствуют границам правого и левого легких. Нижняя граница плевры расположена на 2-3 см (на одно ребро) ниже соответствующей границы легкого. Нижняя граница плевры пересекает VII ребро по среднеключичной линии, VIII ребро — по передней подмышечной, IX ребро — по средней подмышечной, X ребро — по задней подмышечной, XI ребро — по лопаточной линии. На уровне шейки XII ребра париетальная плевра резко поворачивает вверх и уходит вдоль задней ее границы. Передние границы правой и левой реберной плевры вверху и внизу расходятся, образуя межплевральные поля. Верхнее межплевральное поле располагается позади рукоятки грудины и содержит тимус. Нижнее межплевральное поле, в котором расположена передняя часть перикарда, находится позади нижней половины тела грудины.
Средостение (mediastinum) в анатомии дыхательной системы человека представляет собой комплекс внутренних органов, расположенных между правой и левой медиастинальной плеврой и лежащими за ней правым и левым легкими. Передней границей средостения служит грудина, задней — позвоночник. Верхняя граница средостения находится на уровне верхней апертуры грудной клетки, нижняя ограничена диафрагмой. Средостение подразделяют на верхний и нижний отделы, границей между которыми являются горизонтальная плоскость, соединяющая спереди угол грудины, а сзади — межпозвоночный диск между IV и V грудными позвонками.
В верхнем средостении (mediastinum superius) располагаются тимус, правая и левая плечеголовные вены, начальный отдел верхней полой вены, дуга аорты и начало плечеголовного ствола, левой общей сонной и левой подключичной артерий, трахея, верхняя часть пищевода, грудного лимфатического протока, симпатических стволов, блуждающих и диафрагмальных нервов, средостенные лимфатические узлы.
Нижнее средостение (mediastinum inferius) подразделяют на три отдела: переднее, среднее и заднее средостение (mediastinum anterius, medium et posterius), в которых находятся сердце, нижняя часть пищевода, нисходящая часть грудного лимфатического протока, нервы, перикардиальные и диафрагмальные лимфатические узлы.
wdoctor.ru
Строение и функции дыхательной системы – Биология-репетитор – Kaz-Ekzams.ru
admin 25.06.2010
4.6. Строение и функции дыхательной системы
Дыхательная система выполняет функцию газообмена, доставки в организм кислорода и выведения из него углекислого газа. Воздухоносными путями служат полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи, бронхиолы и легкие.
В верхних дыхательных путях воздух согревается, очищается от различных частиц и увлажняется. В альвеолах легких происходит газообмен.
Полость носа выстлана слизистой оболочкой, в которой выделяют две, отличающиеся по строению и функциям, части: дыхательную и обонятельную.
Дыхательная часть покрыта ресничным эпителием, выделяющим слизь. Слизь увлажняет вдыхаемый воздух, обволакивает твердые частички. Слизистая оболочка согревает воздух, так как она обильно снабжается кровеносными сосудами. Три носовые раковины увеличивают общую поверхность полости носа. Под раковинами находятся нижний, средний и верхний носовые ходы.
Воздух из носовых ходов поступает через хоаны в носовую, а затем в ротовую часть глотки и в гортань.
Гортань выполняет две функции — дыхательную и образование голоса. Сложность ее строения связана с образованием голоса. Гортань расположена на уровне IV—VI шейных позвонков и соединяется связками с подъязычной костью. Образована гортань хрящами. Снаружи (у мужчин это особенно заметно) выступает «кадык», «адамово яблоко» — щитовидный хрящ. В основании гортани находится перстневидный хрящ, который соединяется суставами с щитовидным и двумя черпаловидными хрящами. От черпаловидных хрящей отходит хрящевой голосовой отросток. Вход в гортань прикрыт эластичным хрящевым надгортанником, прикрепленным к щитовидному хрящу и подъязычной кости связками.
Между черпаловидными и внутренней поверхностью щитовидного хряща находятся голосовые связки, состоящие из эластических волокон соединительной ткани. Звук возникает в результате колебания голосовых связок. Гортань принимает участие только в образовании звука. В членораздельной речи принимают участие губы, язык, мягкое небо, околоносовые пазухи. Гортань изменяется с возрастом. Ее рост и функция связаны с развитием половых желез. Размеры гортани у мальчиков в период полового созревания увеличиваются. Голос меняется (мутирует).
Из гортани воздух поступает в трахею.
Трахея — трубка, длиной 10—11 см, состоящая из 16—20 хрящевых, не замкнутых сзади колец. Кольца соединены связками. Задняя стенка трахеи образована плотной волокнистой соединительной тканью. Пищевой комок, проходящий по пищеводу, прилегающему к задней стенке трахеи, не испытывает сопротивления с ее стороны.
Трахея делится на два упругих главных бронха. Правый бронх короче и шире левого. Главные бронхи ветвятся на более мелкие бронхи — бронхиолы. Бронхи и бронхиолы выстланы реснитчатым эпителием. В бронхиолах есть секреторные клетки, которые продуцируют ферменты, расщепляющие сурфактант — секрет, способствующий поддержанию поверхностного натяжения альвеол, препятствующий их спадению при выдохе. Он также обладает бактерицидным действием.
Легкие, парные органы, расположенные в грудной полости. Правое легкое состоит из трех долей, левое из двух. Доли легкого в определенной степени — анатомически изолированные участки с вентилирующим их бронхом и собственными сосудами и нервами.
Функциональной единицей легкого является ацинус — система разветвлений одной концевой бронхиолы. Эта бронхиола делится на 14—16 дыхательных бронхиол, образующих до 1500 альвеолярных ходов, несущих на себе до 20 000 альвеол. Легочная долька состоит из 16—18 ацинусов. Из долек слагаются сегменты, из сегментов — доли, из долей — легкое.
Снаружи легкое покрыто внутренним листком плевры. Ее наружный листок (пристеночная плевра) выстилает грудную полость и образует мешок, в котором находится легкое. Между наружным и внутренним листками находится плевральная полость, заполненная небольшим количеством жидкости, облегчающей движения легких при дыхании. Давление в плевральной полости меньше атмосферного и составляет около 751 мм рт. ст.
При вдохе грудная полость расширяется, диафрагма опускается, легкие растягиваются. При выдохе объем грудной полости уменьшается, диафрагма расслабляется и поднимается. В дыхательных движениях участвуют наружные межреберные мышцы, мышцы диафрагмы, внутренние межреберные мышцы. При усиленном дыхании участвуют все мышцы груди, поднимающие ребра и грудину, мышцы брюшной стенки.
Дыхательный объем — количество воздуха, вдыхаемое и выдыхаемое человеком в спокойном состоянии. Он равен 500 см3.
Дополнительный объем — количество воздуха, которое человек может вдохнуть после спокойного вдоха. Это еще 1500 см3.
Резервный объем — количество воздуха, которое человек может выдохнуть после спокойного выдоха. Он равен 1500 см3. Все три величины составляют жизненную емкость легких.
Остаточный воздух — количество воздуха, которое остается в легких после самого глубокого выдоха. Он равен 1000 см3.
Дыхательные движения контролируются дыхательным центром продолговатого мозга. Центр имеет отделы вдоха и выдоха. От центра вдоха импульсы поступают к дыхательным мышцам. Происходит вдох. От дыхательных мышц импульсы поступают в дыхательный центр по блуждающему нерву и тормозят центр вдоха. Происходит выдох. На деятельность дыхательного центра влияют уровень артериального давления, температурные, болевые и другие раздражители. Гуморальная регуляция происходит при изменении концентрации углекислого газа в крови. Ее увеличение возбуждает дыхательный центр и вызывает учащение и углубление дыхания. Возможность произвольно задержать дыхание на некоторое время объясняется контролирующим влиянием на процесс дыхания коры головного мозга.
Газообмен в легких и тканях происходит путем диффузии газов из одной среды в другую. Парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе выше, чем в альвеолярном, и он диффундирует в альвеолы. Из альвеол по тем же причинам кислород проникает в венозную кровь, насыщая ее, а из крови — в ткани.
Парциальное давление углекислого газа в тканях выше, чем в крови, а в альвеолярном воздухе выше, чем в атмосферном (таблица 15). Поэтому он диффундирует из тканей в кровь, затем в альвеолы и в атмосферу.
Таблица 15
Давление O2 в альвеолах | Давление O2 в венозной крови | Давление O2 в артериальной крови | Давление О2 в клетках | Давление СO2 в тканях | Давление СO2 в венозной крови |
100 мм рт. ст. | 40 мм рт.ст. | 100—110 мм рт. ст. | около 0 мм рт. ст. | 60 мм рт. ст. | 40 мм рт. ст. |
Кислород транспортируется к тканям в составе оксигемоглобина. От тканей к легким небольшая часть углекислого газа переносится карбгемоглобином. Большая же часть образует с водой углекислоту, которая в свою очередь образует бикарбонаты калия и натрия. В их составе углекислый газ переносится к легким.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Просмотров: 12 055
kaz-ekzams.ru
1.Анатомическое строение органов дыхания
К органам дыхания относятся полость носа, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие (рис.1). Все органы дыхательной системы (кроме легких) являются воздухоносными путями, они проводят воздух извне в легкие и из легких наружу. Легкие образуют дыхательную часть, поскольку в легких происходит газообмен между воздухом и кровью.
Воздухоносные пути имеют в своих стенках или костную основу (носовая полость), или хрящи (гортань, трахея, бронхи). Поэтому эти органы сохраняют просвет, не спадаются. Слизистая оболочка воздухоносных путей покрыта мерцательным эпителием, реснички их клеток своими движениями изгоняют наружу вместе со слизью попавшие в дыхательные пути инородные частицы.
Полость носа выполняет двоякую функцию — она является началом дыхательных путей и органом обоняния. Вдыхаемый воздух, проходя через полость носа, очищается, согревается, увлажняется. Находящиеся во вдыхае-
Рис.1. Дыхательная система (схема):
I- полость рта, 2 — носовая часть глотки, 3 — мягкое нёбо, 4 — язык, 5 — ротовая часть глотки, 6 — надгортанник, 7 — гортанная часть глотки, 8 — гортань, 9 — пищевод, 10 — трахея, 11 — верхушка легкого, 12 — верхняя доля левого легкого, 13 — левый главный бронх, 14 — нижняя доля левого легкого, 15 — альвеолы, 16 — правый главный бронх, 17 — правое легкое, 18 — подъязычная кость, 19 — нижняя челюсть, 20 — преддверие рта, 21 — ротовая щель, 22 — твердое нёбо, 23 — носовая полость
мом воздухе пахучие вещества раздражают обонятельные рецепторы, в которых возникают обонятельные нервные импульсы.
Спереди полость носа закрывает (и защищает) наружный нос. Спинка носа, имеющая костную основу, книзу переходит в его верхушку. Крылья носа (боковые его части) укреплены хрящевыми пластинками -хрящами крыльев носа.
Полость носа разделена перегородкой на правую и левую половины. Перегородка носа образована перпендикулярной пластинкой решетчатой кости и сошником. Сзади полость носа через отверстия — хоаны сообщается с верхним отделом глотки — носоглоткой. На боковых стенках располагаются три носовые раковины: верхняя, средняя и нижняя, свисающие в полость носа. Между раковинами находятся носовые ходы: верхний, средний и нижний (рис.2). В нижний носовой ход открывается отверстие носослезного протока. Именно поэтому, если глаза плачут, то «плачет» и нос: жидкость, выделяющаяся из него в это время,- слеза.
В слизистой оболочке, покрывающей верхние отделы полости носа (верхние носовые раковины и верхние носовые ходы), располагаются обонятельные рецепторы, воспринимающие различные запахи. Эта часть полости носа получила название обонятельной области. Зону нижних и средних носовых ходов называют дыхательной областью.
Слизистая оболочка полости носа богата кровеносными сосудами (венами), назначение которых- согревание вдыхаемого воздуха. При раздражении или повреждении слизистой оболочки здесь легко возникают носовые кровотечения.
В носовую полость открываются воздухоносные придаточные полости (пазухи) носа: лобная, верхнечелюстная (гайморова пазуха), клиновидная и решетчатые лабиринты. Воздухоносные придаточные пазухи не только уменьшают вес (массу) черепа, но и служат резонаторами звуков, голоса.
Рис.2 . Латеральная стенка полости носа:
1 — лобная пазуха, 2 — средняя носовая раковина, 3- верхняя носовая раковина, 4 — нижняя носовая раковина, 5- клиновидная пазуха, 6- глоточная миндалина, 7 – глоточное отверстие слуховой трубы, 8 — твердое нёбо
Из полости носа вдыхаемый воздух через хоаны попадает в носоглотку. Затем, пройдя через ротовую часть глотки, где пересекает пищеварительный путь, попадает в гортань. В ротовую часть глотки поступает также воздух при дыхании через рот. Отметим, что евстахиева труба соединяет носоглотку с барабанной полостью среднего уха. В связи с этим инфекционные агенты могут попасть из носоглотки в полость среднего уха, вызвать его воспаление (отит).
studfiles.net
Транс- порт кисло- рода | Путь доставки кислорода | Строение | Функции |
Верхние дыха- тельные 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 12 см, в стенке ее находятся хрящевые полукольца. | Свободное продвижение воздуха | |
Бронхи | Левый и правый бронхи образованы хря-щевыми кольцами. В легких ветвятся на мелкие бронхи, в которых количество хря-щей постепенно уменьшается. Конечные разветвления бронхов в лег-х — бронхиолы | Свободное продвижение воздуха | |
Легкие | Легкие | Правое легкое состоит из трех долей, левое — из двух. Нах-ся в грудной полости тела. Покрыты плеврой. Лежат в плевральных мешках. Имеют губчатое строение | Дыхательные движения осуществляются под контролем центральной нервной системы и гуморального фактора, содержащегося в крови — СО2 |
Альвеолы | Легочные пузырьки, состоят из тонк. слоя плоского эпителия, густо оплетенные ка-пиллярами, образуют окончания бронхиол | Увеличивают площадь дыхательной поверхности, осуществляют газообмен между кровью и легкими | |
Крове- носная система | Капил- ляры 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. О2 поступает из альвеолы в капилляры, СО диффун-дирует в противополож. направлении |
Легочная вена | Капилляры, соединяясь в более крупные сосуды, образуют легочную вену, которая заканчивается у левого предсердия | Транспортирует О2 от легких к сердцу. Кислород растворяется в плазме, соеди-няется с гемоглобином, 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 | |
Капил- ляры 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 | Мито- хондрии | 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. Ко-нечные продукты Н2О, СО2 и энергия, ко-торая идет на синтез АТФ. Н2О и СО2, вы-деляются в тканевую жидкость, из которой они диффундируют в кровь. |
studopedia.net
Дыхательная система человека | Meddoc
Дыхательная система — это совокупность органов и анатомических образований, обеспечивающих движение воздуха из атмосферы в легкие и обратно (дыхательные циклы вдох — выдох), а также газообмен между поступающим в легкие воздухом и кровью.
Органами дыхания являются верхние и нижние дыхательные пути и легкие, состоящие из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения.
Также к дыхательной системе относятся грудная клетка и дыхательные мышцы (деятельность которых обеспечивает растяжение легких с формированием фаз вдоха и выдоха и изменение давленияв плевральной полости), а кроме того — дыхательный центр, находящийся в головном мозге, периферические нервы и рецепторы, участвующие в регуляции дыхания.
Основная функция органов дыхания — обеспечение газообмена между воздухом и кровью путем диффузии кислорода и углекислого газа через стенки легочных альвеол в кровеносные капилляры.
Диффузия — процесс, в результате которого газ из области более высокой концентрации стремится в область, где концентрация его мала.
Характерной особенностью строения дыхательных путей является наличие хрящевой основы в их стенках, в результате чего они не спадаются
Кроме того, органы дыхания участвуют в звукообразовании, определении запаха, выработке некоторых гормоноподобных веществ, в липидном и водно-солевом обмене, в поддержании иммунитета организма. В воздухоносных путях происходит очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха, а также восприятие температурных и механических раздражителей.
Дыхательные пути
Воздухоносные пути дыхательной системы начинаются с наружного носа и носовой полости. Носовая полость разделяется костно-хрящевой перегородкой на две части: правую и левую. Внутренняя поверхность полости, выстланная слизистой оболочкой, снабженная ресничками и пронизанная кровеносными сосудами, покрыта слизью, которая задерживает (и частично обезвреживает) микробы и пыль. Таким образом, в носовой полости воздух очищается, обезвреживается, согревается и увлажняется. Вот почему необходимо дышать носом.
В течение жизни носовая полость задерживает до 5 кг пыли
Миновав глоточную часть воздухоносных путей, воздух поступает в следующий орган гортань, имеющую вид воронки и образованную несколькими хрящами: щитовидный хрящ защищает гортань спереди, хрящевой надгортанник при проглатывании пищи закрывает вход в гортань. Если пытаться говорить во время проглатывания пищи, то она может попасть в воздухоносные пути и вызвать удушение.
При глотании хрящ перемещается вверх, затем возвращается на прежнее место. При этом движении надгортанник закрывает вход в гортань, слюна или пища идет в пищевод. Что еще есть в гортани? Голосовые связки. Когда человек молчит, голосовые связки расходятся, когда он говорит громко, голосовые связки сомкнуты, если он вынужден шептать, голосовые связки приоткрыты.
Поскольку длина голосовых связок у мужчин больше (20-24 мм), чем у женщин (13-20 мм), голос у них более низкий
Бронхиальное дерево
- Трахея;
- Аорта;
- Главный левый бронх;
- Главный правый бронх;
- Альвеолярные протоки.
Длина трахеи человека составляет около 10 см, диаметр — около 2,5 см
Из гортани воздух по трахее и бронхам поступает в легкие. Трахея образована многочисленными хрящевыми полукольцами, расположенными друг над другом и соединенными мышечной и соединительной тканью. Открытые концы полуколец прилегают к пищеводу. В грудной клетке трахея разделяется на два главных бронха, от которых ответвляются вторичные бронхи, продолжающие ветвиться далее до бронхиол (тоненьких трубочек диаметром около 1 мм). Разветвление бронхов представляет собой довольно сложную сеть, называемую бронхиальным деревом.
Бронхиолы разделяются на еще более тонкие трубочки — альвеолярные протоки, которые заканчиваются маленькими тонкостенными (толщина стенок — одна клетка) мешочками — альвеолами, собранными в гроздья наподобие винограда.
Ротовое дыхание вызывает деформацию грудной клетки, ухудшение слуха, нарушение нормального положения носовой перегородки и формы нижней челюсти
Легкие — основной орган дыхательной системы
Важнейшие функции легких заключаются в газообмене, снабжении кислородом гемоглобина, выводе углекислоты, или углекислого газа, являющегося конечным продуктом обмена веществ. Однако только этим функции легких не ограничиваются.
Легкие участвуют в поддержании постоянной концентрации ионов в организме, могут выводить из него и другие вещества, кроме шлаков (эфирные масла, ароматические вещества, «алкогольный шлейф», ацетон и т. д.). При дыхании с поверхности легких испаряется вода, что ведет к охлаждению крови и всего организма. Кроме того, легкие создают воздушные потоки, приводящие в колебание голосовые связки гортани.
Условно легкое можно разделить на 3 отдела:
- воздухоносный (бронхиальное дерево), по которому воздух, как по системе каналов, достигает альвеол;
- система альвеол, в которой происходит газообмен;
- кровеносная система легкого.
Объем вдыхаемого воздуха у взрослого человека составляет около 0 4- 0,5 л, а жизненная емкость легких, то есть максимальный объем, примерно в 7-8 раз больше — обычно 3-4 л (у женщин меньше, чем у мужчин), хотя у спортсменов может превышать и 6 л
- Трахея;
- Бронхи;
- Верхушка легкого;
- Верхняя доля;
- Горизонтальная щель;
- Средняя доля;
- Косая щель;
- Нижняя доля;
- Сердечная вырезка.
Легкие (правое и левое) лежат в грудной полости по обеим сторонам от сердца. Поверхность легких покрыта тонкой, влажной, блестящей оболочкой плеврой (от греч. pleura — ребро, бок), состоящей из двух листков: внутренний (легочный) покрывает поверхность легкого, а наружный (пристеночный) — выстилает внутреннюю поверхность грудной клетки. Между листками, которые почти соприкасаются друг с другом, сохраняется герметически замкнутое щелевидное пространство, называемое плевральной полостью.
При некоторых заболеваниях (воспаление легких, туберкулез) пристеночный листок плевры может срастись с легочным листком, образуя так называемые спайки. При воспалительных заболеваниях, сопровождающихся избыточным скоплением жидкости или воздуха в плевральной щели, она резко расширяясь, превражается в полость
Вертушка легкого на 2-3 см выступает над ключицей, за[одя в нижнюю область шеи. Поверхность, прилежащая к ребрам, выпуклая и имеет наибольшую протяженность. Внутренняя поверхность вогнутая, прилежащая к сердцу и другим органам, выпуклая и имеет наибольшую протяжность. Внутренняя поверхность вогнутая, прилежит к сердцу и другим органам, расположенным между между плевральными мешками. На ней находятся ворота легкого место, через которое в легкое входят главный бронх и легочная артерия и выходят две легочные вены.
Каждое легкое плевральными бороздами делится на доли левое на две (верхнюю и нижнюю), правое на три (верхнюю, среднюю и нижнюю).
Ткань легкого образована бронхиолами и множеством крошечных легочных пузырьков альвеол, которые имеют вид полушаровидных выпячиваний бронхиол. Тончайшие стенки альвеол представляют собой биологически пронимаемую мембрану (состоящую из одного слоя эпителиалных клеток, окруженных густой сетью кровеносных капилляров), через которую происходитгазообмен между кровью, находящейся в капиллярах, и воздухом, заполняющим альвеолы. Изнутри альвеолы покрыты жидким поверхностно-активным веществом (сурфактантом), ослабляющим силы поверхностного натяэения и предупреждающим полное спадание альвеол во время выхода.
По сравнению с объемом легких новорожденного к 12 годам объем легких увеличивается в 10 раз, к концу полового созревания — в 20 раз
Суммарная толщина стенок альвеолы и капилляра составляет всего несколько микрометров. Благодаря этому кислород легко проникает из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислый газ — из крови в альвеолы.
Дыхательный процесс
Дыхание представляет собой сложный процесс газообмена между внешней средой и организмом. Вдыхаемый воздух существенно отличается по своему составу от выдыхаемого: из внешней среды в организм поступает кислород, необходимый элемент для обмена веществ, а наружу выделяется углекислый газ.
Этапы дыхательного процесса
- наполнение легких атмосферным воздухом (вентиляция легких)
- переход кислорода из легочных альвеол в кровь, протекающую через капилляры легких, и выделение из крови в альвеолы, а затем в атмосферу углекислоты
- доставка кислорода кровью к тканям и углекислоты из тканей к легким
- потребление кислорода клетками
Процессы поступления воздуха в легкие и газообмен в легких называют легочным (внешним) дыханием. Кровь приносит к клеткам и тканям кислород, а от тканей к легким — углекислый газ. Постоянно циркулируя между легкими и тканями, кровь таким образом обеспечивает непрерывный процесс снабжения клеток и тканей кислородом и выведения углекислого газа. В тканях кислород из крови выходит к клеткам, а из тканей в кровь переносится углекислый газ. Этот процесс тканевого дыхания происходит при участии особых дыхательных ферментов.
Биологическое значения дыхания
- обеспечение организма кислородом
- удаление углекислого газа
- окисление органических соединений с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности
- удаление конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиак, сероводород и пр.)
Механизм вдоха и выдоха. Вдох и выдох происходят за счет движений грудной клетки (грудное дыхание) и диафрагмы (брюшной тип дыхания). Ребра расслабленной грудной клетки опускаются вниз, уменьшая этим ее внутренний объем. Воздух вытесняется из легких, подобно вытесняемому под давлением воздуху из надувной подушки или матраца. Сокращаясь, дыхательные межреберные мышцы поднимают ребра. Грудная клетка расширяется. Расположенная между грудной клеткой и брюшной полостью диафрагма сокращается, ее бугорки сглаживаются, объем грудной клетки увеличивается. Оба плевральных листка (легочная и реберная плевра), между которыми отсутствует воздух, передают это движение легким. В легочной ткани возникает разряжение, подобное тому, которое появляется при растягивании аккордеона. Воздух поступает в легкие.
Частота дыхания у взрослого человека составляет в норме 14-20 вдохов в 1 мин, но при значительной физической нагрузке может доходить до 80 вдохов в 1 мин
При расслаблении дыхательных мышц ребра возвращаются в исходное положение и диафрагма теряет напряжение. Легкие сжимаются, выпуская выдыхаемый воздух. При этом происходит лишь частичный обмен, ибо невозможно выдохнуть из легких весь воздух.
При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 см3 воздуха. Это количество воз¬духа составляет дыхательный объем легких. Если сделать дополнительный глубокий вдох, то в легкие поступит еще около 1500 см3 воздуха, называемого резервным объемом вдоха. После спокойного выдоха человек может выдохнуть еще около 1500 см3 воздуха — резервного объема выдоха. Количество воздуха (3500 см3), складывающееся из дыхательного объема (500 см3), резервного объема вдоха (1500 см3), резервного объема выдоха (1500 см3), получило название жизненной емкости легких.
Из 500 см3 вдыхаемого воздуха только 360 см3 проходят в альвеолы и отдают кислород в кровь. Остальные 140 см3 остаются в воздухоносных путях и в газообмене не участвуют. Поэтому воздухоносные пути называют «мертвым пространством».
После того как человек выдохнет 500 см3 дыхательный объем), а затем еще сделает глубокий выдох (1500 см3), в его легких все еще остается примерно 1200 см3 остаточного объема воздуха который практически невозможно удалитъ. Поэтому легочная ткань в воде не тонет.
В течение 1 мин человек вдыхет и выдыхает 5-8 л воздуха. Это минутный объем дыхания, когорый при интенсивной физической нагрузки может достигать 80-120 л в 1 мин.
Тренированных, физически развитых людей жизненная емкость легких может быть существенно больше и достигать 7000-7500 см3. У женщин жизненная емкость легких меньше, чем у мужчин
Газообмен в легких и транспортировка газов кровью
Кровь, поступившая от сердца в капилляры, оплетающие легочные альвеолы, содержит много углекислого газа. А в легочных альвеолах его мало, поэтому, благодаря диффузии, он покидает кровеносное русло и переходит в альвеолы. Этому также способствуют влажные изнутри стенки альвеол и капилляры, состоящие лишь из одного слоя клеток.
Кислород поступает в кровь тоже благодаря диффузии. В крови свободного кислорода мало, потому что его непрерывно связывает находящийся в эритроцитах гемоглобин, превращаясь в оксигемоглбин. Ставшая артериальной кровь покидает альвеолы и по легочной вене направляется к сердцу.
Для того чтобы газообмен проходил непрерывно, необходимо, чтобы состав газов в легочных альвеолах был постоянным, что и поддерживается легочным дыханием: избыток углекислого газа выводится наружу, а поглощенный кровью кислород возмещается кислородом из свежей порции наружного воздуха
Тканевое дыхание происходит в капиллярах большого круга кровообращения, где кровь отдает кислород и получает углекислый газ. В тканях мало кислорода, и поэтому происходит распад оксигемоглобина на гемоглобин и кислород, который переходит в тканевую жидкость и там используется клетками для биологического окисления органических веществ. Выделяющаяся при этом энергия предназначается для процессов жизнедеятельности клеток и тканей.
Углекислого газа в тканях скапливается много. Он поступает в тканевую жидкость, а из нее в кровь. Здесь углекислый газ частично захватывается гемоглобином, а частично растворяется или химически связывается солями плазмы крови. Венозная кровь уносит его в правое предсердие, оттуда он поступает в правый желудочек, который по легочной артерии выталкивает венозную круг замыкается. В легких кровь снова делается артериальной и, вернувшись в левое предсердие, попадает в левый желудочек, а из него в большой круг кровообращения.
Чем больше расходуется кислорода в тканях, тем больше требуется кислорода из воздуха для компенсации затрат. Вот почему при физической работе одновременно усиливается и сердечная деятельность, и легочное дыхание.
Благодаря удивительному свойству гемоглобина вступать в соединение с кислородом и углекислым газом кровь способна поглощать эти газы в значительном количестве
В 100 мл артериальной крови содержится до 20 мл кислорода и 52 мл углекислого газа
Действие угарного газа на организм. Гемоглобин эритроцитов способен соединяться и с другими газами. Так, с оксидом углерода (СО) — угарным газом, образующимся при неполном сгорании топлива, гемоглобин соединяется в 150 — 300 раз быстрее и прочнее, чем с кислородом. Поэтому даже при небольшом содержании оксида углерода в воздухе гемоглобин соединяется не с кислородом, а с оксидом углерода. При этом снабжение организма кислородом прекращается, и человек начинает задыхаться.
При наличии в помещении угарного газа человек задыхается, потому что кислород не поступает в ткани организма
Кислородное голодание — гипоксия — может возникнуть и при уменьшении содержания гемоглобина в крови (при значительных кровопотерях), при недостатке кислорода в воздухе (высоко в горах).
При попадании инородного тела в дыхательные пути, при отеке голосовых связок в связи с заболеванием может произойти остановка дыхания. Развивается удушье — асфиксия. При остановке дыхания делают искусственное дыхание с помощью специальных аппаратов, а при их отсутствии — по методу «рот в рот», «рот в нос» или специальными приемами.
Регуляция дыхания. Ритмичное, автоматическое чередование вдохов и выдохов регулируется из дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге. Из этого центра импульсы: поступают к двигательным нейронам блуждающих и межреберных нервов, иннервирующих диафрагму и другие дыхательные мышцы. Работу дыхательного центра координируют высшие отделы головного мозга. Поэтому человек может на короткое время задержать или усилить дыхание, как это бывает, например, при разговоре.
На глубине и частота дыхания влияет содержание CO2 и O2 в крови Эти вещества раздражают хеморецепторы в стенках крупных кровеносных сосудов, нервные импульсы от них поступают в дыхательный центр. При увеличении в крови содержания С02 дыхание углубляется, при уменьшении 02 — дыхание становится чаще.
meddoc.com.ua