Дихателни органи. Дихателната система. Етапи на дихателния процес

Дишането е сложно и непрекъснато биологичен процес, в резултат на което тялото консумира свободни електрони и кислород от външната среда и отделя въглероден диоксид и вода, наситени с водородни йони.

Човешката дихателна система е набор от органи, които осигуряват функцията на човешкото външно дишане (обмен на газ между вдишания атмосферен въздух и кръвта, циркулираща в белодробната циркулация).

Газообменът се извършва в алвеолите на белите дробове и обикновено е насочен към улавяне на кислород от вдишания въздух и освобождаване на въглероден диоксид, образуван в тялото, във външната среда.

Възрастен, когато е в покой, прави средно 15-17 вдишвания в минута, а новороденото бебе прави 1 вдишване в секунда.

Вентилацията на алвеолите се извършва чрез редуване на вдишване и издишване. Когато вдишвате, атмосферният въздух навлиза в алвеолите, а когато издишвате, въздухът, наситен с въглероден диоксид, се отстранява от алвеолите.

Нормалното спокойно вдишване е свързано с активността на мускулите на диафрагмата и външните междуребрени мускули. Когато вдишвате, диафрагмата се спуска, ребрата се издигат и разстоянието между тях се увеличава. Нормалното спокойно издишване се случва до голяма степен пасивно, докато вътрешното междуребрените мускулии някои коремни мускули. При издишване диафрагмата се издига, ребрата се движат надолу и разстоянието между тях намалява.

Видове дишане

Дихателната система извършва само първата част от газообмена. Останалото се извършва от кръвоносната система. Съществува дълбока връзка между дихателната и кръвоносната системи.

Има белодробно дишане, което осигурява обмен на газ между въздуха и кръвта и тъканно дишане, което осигурява обмен на газ между кръвта и тъканните клетки. Извършва се кръвоносна система, тъй като кръвта доставя кислород до органите и премахва продуктите на разпадане и въглеродния диоксид от тях.

Белодробно дишане.Обменът на газове в белите дробове се осъществява поради дифузия. Кръвта, която влиза от сърцето в капилярите, които обграждат белодробните алвеоли, съдържа много въглероден диоксид; във въздуха на белодробните алвеоли има малко от него, така че напуска кръвоносните съдове и преминава в алвеолите.

Кислородът също навлиза в кръвта поради дифузия. Но за да се извършва този газообмен непрекъснато, е необходимо съставът на газовете в белодробните алвеоли да бъде постоянен. Това постоянство се поддържа от белодробното дишане: излишният въглероден диоксид се отстранява навън и кислородът, абсорбиран от кръвта, се заменя с кислород от свежа част от външния въздух.

Тъканно дишане.Тъканното дишане се извършва в капилярите, където кръвта отделя кислород и получава въглероден диоксид. В тъканите има малко кислород, следователно оксихемоглобинът се разпада на хемоглобин и кислород. Кислородът преминава в тъканната течност и там се използва от клетките за биологично окисляване на органични вещества. Освободената в този случай енергия се използва за жизнените процеси на клетките и тъканите.

При недостатъчно снабдяване на тъканите с кислород: функцията на тъканта се нарушава, тъй като разграждането и окисляването на органичните вещества спира, енергията престава да се освобождава и клетките, лишени от енергийно снабдяване, умират.

Колкото повече кислород се консумира в тъканите, толкова повече кислород се изисква от въздуха, за да се компенсират разходите. Ето защо кога физическа работаВ същото време се увеличава както сърдечната дейност, така и белодробното дишане.

Видове дишане

По метода на разширяване гръден кошИма два вида дишане:

гръдно дишане(разширяването на гръдния кош се получава чрез повдигане на ребрата), по-често се наблюдава при жените;
коремно дишане(разширяването на гръдния кош се получава чрез сплескване на диафрагмата) се наблюдава по-често при мъжете.

Дишането се случва:

дълбоки и повърхностни;
чести и редки.

Специални видове дихателни движениянаблюдавани с хълцане и смях. При често и повърхностно дишане възбудимостта на нервните центрове се повишава, а при дълбоко дишане, напротив, намалява.

Система и устройство на дихателните органи

Дихателната система включва:

горни дихателни пътища:носна кухина, назофаринкс, фаринкс;
долни дихателни пътища:ларинкс, трахея, главни бронхи и бели дробове, покрити с белодробна плевра.

Символичен преход на горната част респираторен трактв долните се осъществява на пресечната точка на храносмилателната и дихателната система в горната част на ларинкса. Дихателните пътища осигуряват връзките между околната среда и основните органи на дихателната система – белите дробове.

Белите дробове са разположени в гръдна кухиназаобиколен от кости и мускули на гръдния кош. Белите дробове са разположени в херметически затворени кухини, чиито стени са облицовани с париетална плевра. Между париеталната и белодробната плевра има плеврална кухина, подобна на цепка. Налягането в него е по-ниско, отколкото в белите дробове, поради което белите дробове винаги се притискат към стените на гръдната кухина и приемат нейната форма.

Влизайки в белите дробове, главните бронхи се разклоняват, образувайки бронхиално дърво, в краищата на които има белодробни везикули, алвеоли. По протежение на бронхиалното дърво въздухът достига до алвеолите, където се осъществява обмен на газ между атмосферния въздух, достигнал белодробните алвеоли (белодробния паренхим) и кръвта, протичаща през белодробните капиляри, които осигуряват снабдяването на тялото с кислород и отстраняването на газообразните отпадъци продукти от него, включително газ въглероден диоксид

Процес на дишане

Вдишването и издишването се извършват чрез промяна на размера на гръдния кош с помощта на дихателните мускули. При едно вдишване (в покой) в белите дробове навлизат 400-500 мл въздух. Този обем въздух се нарича дихателен обем (TIV). Същото количество въздух навлиза в атмосферата от белите дробове по време на тихо издишване.

Максималното дълбоко вдишване е около 2000 ml въздух. След максимално издишване в белите дробове остават около 1200 ml въздух, наречен остатъчен белодробен обем. След тихо издишване в белите дробове остават приблизително 1600 ml. Този обем въздух се нарича функционален остатъчен капацитет (FRC) на белите дробове.

Благодарение на функционалния остатъчен капацитет (FRC) на белите дробове, в алвеоларния въздух се поддържа относително постоянно съотношение на съдържанието на кислород и въглероден диоксид, тъй като FRC е няколко пъти по-голям от дихателния обем (TV). Само 2/3 от DO достига до алвеолите, което се нарича алвеоларен вентилационен обем.

Без външно дишане човешкият организъм може да живее обикновено до 5-7 минути (т.нар клинична смърт), последвани от загуба на съзнание, необратими промени в мозъка и неговата смърт (биологична смърт).

Дишането е една от малкото функции на тялото, които могат да бъдат контролирани съзнателно и несъзнателно.

Функции на дихателната система

Дишане, обмен на газ. Главна функциядихателни органи - поддържат постоянен газов състав на въздуха в алвеолите: премахват излишния въглероден диоксид и допълват кислорода, пренесен от кръвта. Това се постига чрез дихателни движения. При вдишване скелетни мускулиГръдната кухина се разширява, последвана от белите дробове, налягането в алвеолите пада и в белите дробове навлиза външен въздух. При издишване гръдната кухина намалява, стените й притискат белите дробове и въздухът ги напуска.
Терморегулация.В допълнение към осигуряването на газообмен, дихателните органи изпълняват друга важна функция: те участват в регулирането на топлината. При дишане водата се изпарява от повърхността на белите дробове, което води до охлаждане на кръвта и цялото тяло.
Гласообразуване.Белите дробове създават въздушни течения, които вибрират гласни струниларинкса. Речта се постига чрез артикулация, която включва езика, зъбите, устните и други органи, които насочват звуковите потоци.
Пречистване на въздуха.Вътрешната повърхност на носната кухина е облицована с ресничест епител. Той отделя слуз, която овлажнява входящия въздух. По този начин горните дихателни пътища изпълняват важни функции: затопляне, овлажняване и пречистване на въздуха, както и защита на тялото от вредни ефектипрез въздуха.

Белодробната тъкан също играе важна роля в процеси като: синтез на хормони, водно-солеви и липиден метаболизъм. В обилно развитата съдова система на белите дробове се отлага кръв. Дихателната системасъщо така осигурява механични и имунна защитаот факторите на околната среда.

Регулация на дишането

Нервна регулация на дишането.Регулирането на дишането се извършва автоматично - от дихателния център, който е представен от набор от нервни клетки, разположени в различни части на централната нервна система. Главна част дихателен центърразположени в продълговатия мозък. Дихателният център се състои от центрове за вдишване и издишване, които регулират работата на дихателната мускулатура.

Нервната регулация има рефлексен ефект върху дишането. Колапсът на белодробните алвеоли, който се случва по време на издишване, рефлексивно предизвиква вдишване, а разширяването на алвеолите рефлексивно предизвиква издишване. Неговата активност зависи от концентрацията на въглероден диоксид (CO2) в кръвта и от нервните импулси, идващи от рецепторите в различни вътрешни органи и кожа.Горещ или студен стимул ( сензорна система) кожа, болка, страх, гняв, радост (и други емоции и стресови фактори), физическа активност бързо променят характера на дихателните движения.

Трябва да се отбележи, че в белите дробове няма рецептори за болка, следователно, за да се предотвратят заболявания, се извършват периодични флуорографски прегледи.

Хуморална регулация на дишането.По време на мускулната работа се засилват окислителните процеси. В резултат на това в кръвта се отделя повече въглероден диоксид. Когато кръвта с излишък от въглероден диоксид достигне до дихателния център и започне да го дразни, активността на центъра се увеличава. Човекът започва да диша дълбоко. В резултат на това излишният въглероден диоксид се отстранява и недостигът на кислород се попълва.

Ако концентрацията на въглероден диоксид в кръвта намалее, работата на дихателния център се инхибира и възниква неволно задържане на дишането.

Благодарение на нервната и хуморалната регулация при всякакви условия концентрацията на въглероден диоксид и кислород в кръвта се поддържа на определено ниво.

Ако имате проблеми с външно дишанеопределени

Жизнен капацитет на белите дробове

Жизненият капацитет на белите дробове е важен показател за дишането. Ако човек поеме най-дълбоко дъх и след това издиша колкото е възможно повече, тогава обменът на издишвания въздух ще състави жизнения капацитет на белите дробове. Жизненият капацитет на белите дробове зависи от възрастта, пола, височината, както и от степента на подготовка на човека.

За измерване на жизнения капацитет на белите дробове се използва устройство като спирометър. За човека е важен не само жизненият капацитет на белите дробове, но и издръжливостта на дихателните мускули. Човек, чийто белодробен жизнен капацитет е малък и чиито дихателни мускули също са слаби, трябва да диша често и повърхностно. Това води до факта, че свежият въздух остава предимно в дихателните пътища и само малка част от него достига до алвеолите.

Дишане и упражнения

По време на физическа активност дишането обикновено се учестява. Метаболизмът се ускорява, мускулите се нуждаят от повече кислород.

Уреди за изследване на параметрите на дишането

Капнограф- устройство за измерване и графично изобразяване на съдържанието на въглероден диоксид в издишания от пациента въздух за определен период от време.
Пневмограф- устройство за измерване и графично изобразяване на честотата, амплитудата и формата на дихателните движения за определен период от време.
Спирограф- устройство за измерване и графично изобразяване на динамичните характеристики на дишането.
Спирометър- апарат за измерване на витален капацитет (жизнен капацитет на белите дробове).

НАШИТЕ ДРОБОВЕ ОБИЧАТ:

1. Свеж въздух (при недостатъчно снабдяване на тъканите с кислород: тъканната функция е нарушена, тъй като разграждането и окисляването на органичните вещества спира, енергията престава да се освобождава и клетките, лишени от енергийно снабдяване, умират. Следователно престоят в задушна стая води до главоболие, летаргия и намалена производителност).

2. Упражнения(по време на мускулната работа се засилват окислителните процеси).

НАШИТЕ ДРОБОВЕ НЕ ХАРЕСВАТ:

1. Инфекциозни и хронични болестиреспираторен тракт(синузит, фронтален синузит, тонзилит, дифтерия, грип, болки в гърлото, остри респираторни инфекции, туберкулоза, рак на белия дроб).

2. Замърсен въздух(автомобилни изгорели газове, прах, замърсен въздух, дим, изпарения от водка, въглероден оксид - всички тези компоненти имат неблагоприятен ефект върху тялото. Молекулите на хемоглобина, които са уловили въглеродния оксид, са трайно лишени от способността да пренасят кислород от белите дробове към тъканите , Има недостиг на кислород в кръвта и тъканите, което засяга функционирането на мозъка и други органи).

3. Пушенето(наркогенните вещества, съдържащи се в никотина, се включват в метаболизма и пречат на нервната и хуморална регулация, нарушавайки и двете. В допълнение, веществата от тютюневия дим дразнят лигавицата на дихателните пътища, което води до увеличаване на отделяната от него слуз).

Сега нека разгледаме и анализираме дихателния процес като цяло, а също така да проследим анатомията на дихателните пътища и редица други характеристики, свързани с този процес.

Дишането е процес на обмяна на газове като кислород и въглерод между вътрешна средачовек и околния свят. Човешкото дишане е сложно регулиран акт на съвместна работа между нервите и мускулите. Техен хармонична работаосигурява вдишване - доставяне на кислород в тялото и издишване - отделяне на въглероден диоксид в околната среда.

Дихателният апарат има сложна структура и включва: органи на човешката дихателна система, мускули, отговорни за актовете на вдишване и издишване, нерви, регулиращи целия процес на обмен на въздух, както и кръвоносни съдове.

Съдовете са от особено значение за дишането. Кръвта през вените навлиза в белодробната тъкан, където се обменят газове: влиза кислород и излиза въглероден диоксид. Връщането на наситената с кислород кръв се осъществява през артериите, които я транспортират до органите. Без процеса на оксигенация на тъканите дишането не би имало смисъл.

Дихателната функция се оценява от пулмолози. Важните показатели са:

Ширина на бронхиалния лумен.
Обем на дишане.
Резервни обеми на вдишване и издишване.

Промяната в поне един от тези показатели води до влошаване на здравето и е важен сигнал за допълнителна диагностикаи лечение.

Освен това има вторични функции, които дишането изпълнява. Това:

Локално регулиране на дихателния процес, което осигурява адаптирането на кръвоносните съдове към вентилацията.
Синтез на различни биологични активни вещества, свивайки и разширявайки кръвоносните съдове, ако е необходимо.
Филтриране, което е отговорно за резорбцията и разграждането на чужди частици и дори кръвни съсиреци в малките съдове.
Отлагане на клетки от лимфната и хематопоетичната система.

Етапи на дихателния процес

Благодарение на природата, която създаде такава уникална структура и функция на дихателните органи, е възможно да се извърши такъв процес като обмен на въздух. Физиологично той има няколко етапа, които от своя страна се регулират от централната нервна система и само поради това работят като часовник.

И така, в резултат на дългогодишни изследвания, учените са идентифицирали следните етапи, които колективно организират дишането. Това:

Външното дишане е доставянето на въздух от външната среда към алвеолите. В това активно участие вземат всички органи на дихателната система на човека.
Доставянето на кислород до органите и тъканите чрез дифузия; в резултат на този физически процес се получава оксигенация на тъканите.
Дишане на клетките и тъканите. С други думи, окисляването на органичните вещества в клетките с освобождаване на енергия и въглероден диоксид. Лесно е да се разбере, че без кислород окисляването е невъзможно.

Значението на дишането за човека

Познавайки структурата и функциите на човешката дихателна система, е трудно да се надцени значението на такъв процес като дишането.

Освен това благодарение на него се извършва обмен на газове между вътрешните и външна среда човешкото тяло. Дихателната система участва:

При терморегулацията, тоест охлажда тялото, когато повишена температуравъздух.
Функционира като освобождаване на произволни чужди вещества като прах, микроорганизми и минерални соли или йони.
При създаването на речеви звуци, което е изключително важно за социална сферачовек.
В обонянието.

Дихателната система е съвкупност от органи и анатомични структури, които осигуряват движението на въздуха от атмосферата в белите дробове и обратно (дихателни цикли вдишване - издишване), както и обмен на газ между постъпващия в белите дробове въздух и кръвта.

Дихателни органиса горните и долните дихателни пътища и белите дробове, състоящи се от бронхиоли и алвеоларни торбички, както и артерии, капиляри и вени на белодробната циркулация.

Дихателната система също включва гръдния кош и дихателните мускули (активността на които осигурява разтягане на белите дробове с образуването на фазите на вдишване и издишване и промени в налягането в плеврална кухина), и в допълнение - дихателния център, разположен в мозъка, периферни нервии рецептори, участващи в регулацията на дишането.

Основната функция на дихателните органи е да осигурят обмен на газ между въздуха и кръвта чрез дифузия на кислород и въглероден диоксид през стените на белодробните алвеоли в кръвоносните капиляри.

дифузия- процес, в резултат на който газ от площ от повече висока концентрацияима тенденция към област, където концентрацията му е ниска.

Характерна особеност на структурата на дихателните пътища е наличието на хрущялна основа в стените им, в резултат на което те не се разпадат

В допълнение, дихателните органи участват в производството на звук, откриване на миризми, производството на някои хормоноподобни вещества, липиди и водно-солевия метаболизъм, в поддържането на имунитета на организма. В дихателните пътища се извършва пречистване, овлажняване, затопляне на вдишания въздух, както и възприемането на температурни и механични стимули.

Въздушни пътища

Дихателните пътища на дихателната система започват с външния нос и носната кухина. Носната кухина е разделена от остеохондралната преграда на две части: дясна и лява. Вътрешната повърхност на кухината, облицована с лигавица, снабдена с реснички и проникнала от кръвоносни съдове, е покрита със слуз, която задържа (и частично неутрализира) микроби и прах. Така въздухът в носната кухина се пречиства, неутрализира, затопля и овлажнява. Ето защо трябва да дишате през носа.

По време на живота носната кухинаулавя до 5 кг прах

Като премина фарингеална частдихателните пътища, въздухът навлиза в следващия орган ларинкса, имащ формата на фуния и образуван от няколко хрущяла: щитовидният хрущял защитава ларинкса отпред, хрущялният епиглотис затваря входа на ларинкса при поглъщане на храна. Ако се опитате да говорите, докато поглъщате храна, тя може да попадне в дихателните ви пътища и да причини задушаване.

При преглъщане хрущялът се движи нагоре и след това се връща на първоначалното си място. С това движение епиглотисът затваря входа на ларинкса, слюнката или храната отиват в хранопровода. Какво друго има в ларинкса? Гласни струни. Когато човек мълчи, гласните струни се разминават, когато говори силно, гласните струни са затворени, ако е принуден да шепне, гласните струни са леко отворени.

трахея;
аорта;
Главен ляв бронх;
Десен главен бронх;
Алвеоларни канали.

Дължината на човешката трахея е около 10 cm, диаметърът е около 2,5 cm

От ларинкса въздухът навлиза в белите дробове през трахеята и бронхите. Трахеята е образувана от множество хрущялни полукръгчета, разположени един над друг и свързани с мускули и съединителната тъкан. Отворените краища на полукръстените са в съседство с хранопровода. В гръдния кош трахеята се разделя на два главни бронха, от които се разклоняват вторични бронхи, които продължават да се разклоняват до бронхиолите (тънки тръби с диаметър около 1 mm). Разклонението на бронхите е доста сложна мрежа, наречена бронхиално дърво.

Бронхиолите са разделени на още по-тънки тръбички - алвеоларни канали, които завършват с малки тънкостенни (дебелината на стените е една клетка) торбички - алвеоли, събрани в гроздове като гроздове.

Дишането през устата причинява деформация на гръдния кош, увреждане на слуха, нарушаване на нормалното положение на носната преграда и формата на долната челюст

Белите дробове са основният орган на дихателната система

Най-важните функции на белите дробове са обмяната на газ, доставянето на кислород към хемоглобина и отстраняването на въглероден диоксид или въглероден диоксид, който е крайният продукт на метаболизма. Функциите на белите дробове обаче не се ограничават само до това.

Белите дробове участват в поддържането на постоянна концентрация на йони в тялото; те могат да отстраняват други вещества от него, с изключение на токсините ( етерични масла, ароматни вещества, „алкохолна следа“, ацетон и др.). Когато дишате, водата се изпарява от повърхността на белите дробове, което охлажда кръвта и цялото тяло. Освен това белите дробове създават въздушни течения, които вибрират гласните струни на ларинкса.

Условно белият дроб може да бъде разделен на 3 части:

пневматичен (бронхиално дърво), през който въздухът, като система от канали, достига до алвеолите;
алвеоларната система, в която се извършва обмен на газ;
кръвоносна система на белия дроб.

Обемът на вдишания въздух при възрастен е около 0 4-0,5 литра, а жизненият капацитет на белите дробове, тоест максималният обем, е приблизително 7-8 пъти по-голям - обикновено 3-4 литра (при жените по-малко, отколкото при мъже), въпреки че при спортисти може да надвишава 6 литра

трахея;
Бронхи;
Връх на белия дроб;
Горен лоб;
Хоризонтален слот;
среден дял;
Наклонен слот;
Долен лоб;
Сърце филе.

Белите дробове (дясно и ляво) лежат в гръдната кухина от двете страни на сърцето. Повърхността на белите дробове е покрита с тънка, влажна, лъскава мембрана, плеврата (от гръцки pleura - ребро, страна), състояща се от два слоя: вътрешната (белодробна) обвивка белодробна повърхност, а външната (теменната) облицова вътрешната повърхност на гръдния кош. Между листовете, които са почти в контакт един с друг, има херметично затворено пространство, подобно на прорез, наречено плеврална кухина.

При някои заболявания (пневмония, туберкулоза) париеталният слой на плеврата може да расте заедно с белодробния слой, образувайки така наречените сраствания. При възпалителни заболяванияпридружено от прекомерно натрупване на течност или въздух в плевралната фисура, тя се разширява рязко и се превръща в кухина

Вретеното на белия дроб излиза на 2-3 см над ключицата, зад долна зонаврата. Повърхността, съседна на ребрата, е изпъкнала и има най-голяма степен. Вътрешната повърхност е вдлъбната, в непосредствена близост до сърцето и други органи, изпъкнала и има най-голяма степен. Вътрешната повърхност е вдлъбната, граничи със сърцето и други органи, разположени между плевралните торбички. На него се намира портата на белия дроб, място, през което главният бронх и белодробната артерия влизат в белия дроб и излизат две белодробни вени.

всеки белодробна плевралнабраздите са разделени на дялове: левият на два (горен и долен), десният на три (горен, среден и долен).

Белодробната тъкан се образува от бронхиоли и много малки белодробни везикули на алвеолите, които приличат на полусферични издатини на бронхиолите. Най-тънките стени на алвеолите са биологично пропусклива мембрана (състояща се от един слой епителни клетки, заобиколен от гъста мрежа от кръвни капиляри), през която се осъществява обмен на газ между кръвта в капилярите и въздуха, изпълващ алвеолите. Вътрешността на алвеолите е покрита с течно повърхностно активно вещество (повърхностно активно вещество), което отслабва силите на повърхностното напрежение и предотвратява пълното свиване на алвеолите по време на излизане.

В сравнение с белодробния обем на новородено, до 12-годишна възраст обемът на белите дробове се увеличава 10 пъти, до края на пубертета - 20 пъти

Общата дебелина на стените на алвеолите и капилярите е само няколко микрометра. Благодарение на това кислородът лесно прониква от алвеоларния въздух в кръвта, а въглеродният диоксид лесно прониква от кръвта в алвеолите.

Дихателен процес

Дишането представлява труден процесобмен на газ между външната среда и тялото. Вдишваният въздух се различава значително по състав от издишания: кислородът, необходим елемент за метаболизма, навлиза в тялото от външната среда, а въглеродният диоксид се отделя.

Етапи на дихателния процес

изпълване на белите дробове с атмосферен въздух (белодробна вентилация)
преходът на кислород от белодробните алвеоли в кръвта, протичаща през капилярите на белите дробове, и освобождаването на въглероден диоксид от кръвта в алвеолите и след това в атмосферата
доставка на кислород чрез кръвта до тъканите и въглероден диоксид от тъканите до белите дробове
консумацията на кислород от клетките

Процесите на навлизане на въздух в белите дробове и обмен на газ в белите дробове се наричат белодробно (външно) дишане. Кръвта доставя кислород до клетките и тъканите, а въглеродният диоксид от тъканите до белите дробове. Постоянно циркулирайки между белите дробове и тъканите, кръвта осигурява непрекъснат процес на снабдяване на клетките и тъканите с кислород и отстраняване на въглероден диоксид. В тъканите кислородът напуска кръвта към клетките, а въглеродният диоксид се прехвърля от тъканите в кръвта. Този процес на тъканно дишане протича с участието на специални дихателни ензими.

Биологични значения на дишането

осигуряване на тялото с кислород
отстраняване на въглероден диоксид
окисление на органични съединения с освобождаване на енергия, необходимо за човекдо живот
отстраняване на метаболитни крайни продукти (водна пара, амоняк, сероводород и др.)

Механизъм на вдишване и издишване. Вдишването и издишването възникват поради движения на гръдния кош ( гръдно дишане) и диафрагмата (коремно дишане). Ребрата на отпуснатия гръден кош падат надолу, като по този начин намаляват вътрешния му обем. Въздухът се изтласква от белите дробове, подобно на въздуха, който се изтласква от въздушна възглавница или матрак под налягане. Свивайки се, дихателните междуребрени мускули повдигат ребрата. Гърдите се разширяват. Намира се между гърдите и коремна кухинадиафрагмата се свива, туберкулите й се изглаждат и обемът на гръдния кош се увеличава. И двата плеврални слоя (белодробна и костална плевра), между които няма въздух, предават това движение към белите дробове. В белодробната тъкан възниква вакуум, подобен на този, който се появява при разтягане на акордеон. Въздухът навлиза в белите дробове.

Дихателната честота на възрастен човек обикновено е 14-20 вдишвания за 1 минута, но при значителна физическа активност може да достигне до 80 вдишвания за 1 минута

Когато дихателните мускули се отпуснат, ребрата се връщат в първоначалното си положение и диафрагмата губи напрежение. Белите дробове се компресират, освобождавайки издишания въздух. В този случай се извършва само частичен обмен, тъй като е невъзможно да се издиша целият въздух от белите дробове.

По време на тихо дишане човек вдишва и издишва около 500 cm 3 въздух. Това количество въздух представлява дихателния обем на белите дробове. Ако поемете допълнително дълбоко въздух, около 1500 cm 3 въздух ще навлезе в белите дробове, наречен инспираторен резервен обем. След спокойно издишване човек може да издиша около 1500 cm 3 въздух - резервният обем на издишване. Количеството въздух (3500 cm 3), което се състои от дихателен обем (500 cm 3), резервен обем на вдишване (1500 cm 3) и резервен обем на издишване (1500 cm 3), се нарича жизнен капацитет на бели дробове.

От 500 cm 3 вдишван въздух само 360 cm 3 преминават в алвеолите и отделят кислород в кръвта. Останалите 140 cm 3 остават в дихателните пътища и не участват в газообмена. Следователно дихателните пътища се наричат „мъртво пространство“.

След като човек издиша дихателен обем от 500 cm3) и след това издиша дълбоко (1500 cm3), в белите му дробове остават приблизително 1200 cm3 остатъчен обем въздух, който е почти невъзможно да се отстрани. Следователно белодробната тъкан не потъва във вода.

В рамките на 1 минута човек вдишва и издишва 5-8 литра въздух. Това е минутният обем на дишане, който по време на интензивен физическа дейностможе да достигне 80-120 литра в минута.

Трениран, физически развити хоражизненият капацитет на белите дробове може да бъде значително по-голям и да достигне 7000-7500 cm 3 . Жените имат по-малък белодробен капацитет от мъжете

Газообмен в белите дробове и пренос на газове по кръвен път

Кръвта, която тече от сърцето в капилярите, които обграждат белодробните алвеоли, съдържа много въглероден диоксид. И в белодробните алвеоли има малко от него, следователно, благодарение на дифузията, той напуска кръвния поток и преминава в алвеолите. Това се улеснява и от вътрешно влажните стени на алвеолите и капилярите, състоящи се само от един слой клетки.

Кислородът също навлиза в кръвта поради дифузия. В кръвта има малко свободен кислород, тъй като той непрекъснато се свързва от хемоглобина, намиращ се в червените кръвни клетки, превръщайки се в оксихемоглобин. Кръвта, която е станала артериална, напуска алвеолите и белодробна венаотива в сърцето.

За да може обменът на газ да се извършва непрекъснато, е необходимо съставът на газовете в белодробните алвеоли да бъде постоянен, което се поддържа от белодробното дишане: излишъкът от въглероден диоксид се отстранява навън и кислородът, абсорбиран от кръвта, се заменя с кислород от чиста част от външния въздух

Тъканно дишаневъзниква в капилярите голям кръгкръвообращението, където кръвта отделя кислород и приема въглероден диоксид. В тъканите има малко кислород и следователно оксихемоглобинът се разпада на хемоглобин и кислород, който преминава в тъканната течност и се използва там от клетките за биологично окисляване на органични вещества. Освободената в този случай енергия е предназначена за жизнените процеси на клетките и тъканите.

В тъканите се натрупва много въглероден диоксид. Попада в тъканната течност, а от нея в кръвта. Тук въглеродният диоксид се улавя частично от хемоглобина и частично се разтваря или се свързва химически от соли на кръвната плазма. Венозната кръв го носи до дясно предсърдие, оттам навлиза в дясната камера, която изтласква венозния кръг през белодробната артерия и се затваря. В белите дробове кръвта отново става артериална и, връщайки се в лявото предсърдие, навлиза в лявата камера и от нея в системното кръвообращение.

Колкото повече кислород се консумира в тъканите, толкова повече кислород се изисква от въздуха, за да се компенсират разходите. Ето защо по време на физическа работа се увеличават едновременно сърдечната дейност и белодробното дишане.

Благодарение на невероятно свойствохемоглобинът се свързва с кислород и въглероден диоксид; кръвта е в състояние да абсорбира тези газове в значителни количества

100 ml артериална кръв съдържа до 20 ml кислород и 52 ml въглероден диоксид

Действие въглероден окисвърху тялото. Хемоглобинът в червените кръвни клетки може да се комбинира с други газове. По този начин хемоглобинът се свързва с въглероден оксид (CO), въглероден оксид, образуван при непълно изгаряне на гориво, 150 - 300 пъти по-бързо и по-силно, отколкото с кислород. Следователно, дори при малко съдържание на въглероден оксид във въздуха, хемоглобинът се свързва не с кислород, а с въглероден оксид. В същото време доставянето на кислород в тялото спира и човекът започва да се задушава.

Ако в стаята има въглероден окис, човек се задушава, защото кислородът не навлиза в тъканите на тялото

Кислородно гладуване - хипоксия- може да възникне и при намаляване на съдържанието на хемоглобин в кръвта (при значителна загуба на кръв) или при недостиг на кислород във въздуха (високо в планините).

Ако чуждо тяло навлезе в дихателните пътища или подуване на гласните струни поради заболяване, може да настъпи спиране на дишането. Развива се задушаване - асфиксия. При спиране на дишането се извършва изкуствено дишане с помощта на специални устройства, а при тяхно отсъствие - по метода "уста в уста", "уста в нос" или специални техники.

Регулация на дишането. Ритмичното, автоматично редуване на вдишвания и издишвания се регулира от дихателния център, разположен в продълговатия мозък. От този център импулсите: пътуват до двигателните неврони на блуждаещия и междуребрените нерви, които инервират диафрагмата и другите дихателни мускули. Работата на дихателния център се координира от висшите части на мозъка. Следователно човек може кратко времезадръжте или ускорете дишането си, както се случва например при говорене.

Дълбочината и честотата на дишане се влияят от съдържанието в кръвта на CO 2 и O 2. Тези вещества дразнят хеморецепторите в стените на големи кръвоносни съдове, нервни импулсиот тях постъпват в дихателния център. С увеличаване на съдържанието на CO2 в кръвта дишането се задълбочава, с намаляване на CO2 дишането става по-често.

Човешките дихателни органи включват:

носната кухина;
параназални синуси;
ларинкса;
трахея;
бронхи;
бели дробове.

Нека да разгледаме структурата на дихателните органи и техните функции. Това ще помогне да се разбере по-добре как се развиват заболяванията на дихателната система.

Външният нос, който виждаме на лицето на човек, се състои от тънки кости и хрущял. Отгоре са покрити с малък слой мускули и кожа. Носната кухина е ограничена отпред от ноздрите. На обратната страна на носната кухина има отвори - хоани, през които въздухът навлиза в назофаринкса.

Носната кухина е разделена наполовина от носната преграда. Всяка половина има вътрешна и външна стена. На страничните стени има три издатини - носни раковини, разделящи трите носни хода.

В двата горни хода има отвори, през които се осъществява връзка с параназалните синуси. Долният проход отваря устата на назолакрималния канал, през който сълзите могат да навлязат в носната кухина.

Цялата носна кухина е покрита отвътре с лигавица, на повърхността на която лежи ресничест епител, който има много микроскопични реснички. Движението им е насочено отпред назад, към хоаните. Поради това по-голямата част от слузта от носа навлиза в назофаринкса и не излиза.

В областта на горния носов проход има обонятелна област. Там се намират чувствителни нервни окончания - обонятелни рецептори, които чрез израстъците си предават получената информация за миризми в мозъка.

Носната кухина е добре кръвоснабдена и има много малки съдове, носене артериална кръв. Лигавицата е лесно уязвима, така че е възможно кървене от носа. Особено силно кървене се получава при увреждане от чуждо тяло или при нараняване на венозните плексуси. Такива венозни плексуси могат бързо да променят обема си, което води до назална конгестия.

Лимфните съдове комуникират с пространствата между мембраните на мозъка. По-специално, това обяснява възможността за бързо развитие на менингит при инфекциозни заболявания.

Носът изпълнява функцията за провеждане на въздух, миризма, а също така е резонатор за образуване на глас. Важната роля на носната кухина е защитната. Въздухът преминава през носните проходи, които имат доста голяма площ, и там се затопля и овлажнява. Прахът и микроорганизмите частично се утаяват върху космите, разположени на входа на ноздрите. Останалите се пренасят в назофаринкса с помощта на епителните реснички и се отстраняват от там чрез кашлица, преглъщане и издухване на носа. Слузта на носната кухина също има бактерициден ефект, тоест убива част от микробите, които попадат в нея.

Параназални синуси

Параназалните синуси са кухини, които лежат в костите на черепа и са свързани с носната кухина. Те са покрити отвътре с лигавици и имат функцията на гласов резонатор. Параназални синуси:

максиларен (максиларен);
челен;
клиновидна (главна);
клетки на лабиринта на етмоидната кост.

Параназални синуси

две максиларни синуси- Най-големият. Разположени са в дълбочина горна челюстпод орбитите и комуникирайте със средния проход. Фронтален синуссъщо парна баня, разположена в челната кост над междувеждието и има формата на пирамида, с върха надолу. Чрез назофронталния канал той също се свързва със средния проход. Сфеноидният синус се намира в клиновидната кост на задна стенаназофаринкса. В средата на назофаринкса се отварят отворите на клетките на етмоидната кост.

Максиларният синус комуникира най-тясно с носната кухина, поради което често след развитието на ринит се появява синузит, когато пътят на изтичане на възпалителна течност от синуса към носа е блокиран.

Ларинкса

Това са горните дихателни пътища, които също участват в образуването на гласа. Намира се приблизително в средата на шията, между фаринкса и трахеята. Ларинксът се образува от хрущял, който е свързан със стави и връзки. В допълнение, той е прикрепен към хиоидната кост. Между перстния и щитовидния хрущял има лигамент, който се прерязва при остра стеноза на ларинкса, за да се осигури достъп на въздух.

Ларинксът е облицован с ресничест епител, а на гласните струни епителът е стратифициран плоскоклетъчен, бързо се обновява и позволява на връзките да бъдат устойчиви на постоянен стрес.

Под лигавицата на долната част на ларинкса, под гласните струни, има рехав слой. Може да набъбне бързо, особено при деца, причинявайки ларингоспазъм.

Трахеята

Долните дихателни пътища започват с трахеята. Продължава с ларинкса и след това преминава в бронхите. Органът изглежда като куха тръба, състояща се от хрущялни половин пръстени, плътно свързани помежду си. Дължината на трахеята е около 11 cm.

Отдолу трахеята образува два главни бронха. Тази зона е зона на бифуркация (бифуркация), има много чувствителни рецептори.

Трахеята е облицована с ресничест епител. Характеристиката му е добрата абсорбционна способност, която се използва за инхалиране на лекарства.

При стеноза на ларинкса в някои случаи се прави трахеотомия - разрязва се предната стена на трахеята и се вкарва специална тръба, през която влиза въздух.

Бронхи

Това е система от тръби, през които въздухът преминава от трахеята към белите дробове и обратно. Имат и почистваща функция.

Бифуркацията на трахеята се намира приблизително в интерскапуларната област. Трахеята образува два бронха, които отиват към съответния бял дроб и там се разделят на лобарни бронхи, след това на сегментни, субсегментни, лобуларни, които се делят на терминални бронхиоли - най-малките от бронхите. Цялата тази структура се нарича бронхиално дърво.

Терминалните бронхиоли имат диаметър 1–2 mm и преминават в респираторните бронхиоли, от които започват алвеоларни канали. В краищата на алвеоларните канали има белодробни везикули - алвеоли.

Трахея и бронхи

Вътрешността на бронхите е облицована с ресничест епител. Постоянното вълнообразно движение на ресничките извежда нагоре бронхиалния секрет - течност, непрекъснато произвеждана от жлезите в стената на бронхите и отмиваща всички нечистотии от повърхността. Това премахва микроорганизмите и праха. Ако има натрупване на гъст бронхиален секрет или големи частици навлизат в лумена на бронхите чуждо тяло, те се премахват с помощта на – защитен механизъм, насочени към прочистване на бронхиалното дърво.

В стените на бронхите има пръстеновидни снопове от малки мускули, които могат да "блокират" въздушния поток, когато е замърсен. Ето как възниква. При астма този механизъм започва да работи, когато обичайното здрав човеквещество, като растителен прашец. В тези случаи бронхоспазмът става патологичен.

Дихателни органи: бели дробове

Човек има два бели дроба, разположени в гръдната кухина. Основната им роля е да осигурят обмена на кислород и въглероден диоксид между тялото и околната среда.

Как са устроени белите дробове? Разположени са отстрани на медиастинума, в който лежат сърцето и кръвоносните съдове. Всеки бял дроб е покрит с плътна мембрана - плеврата. Между листата му обикновено има малко течност, която позволява на белите дробове да се плъзгат спрямо гръдната стена по време на дишане. Десен бял дробповече от левия. През корена, разположен от вътрешната страна на органа, в него влизат главният бронх, големи съдови стволове и нерви. Белите дробове се състоят от лобове: десният има три, левият има два.

Бронхите, навлизайки в белите дробове, се делят на все по-малки. Крайните бронхиоли стават алвеоларни бронхиоли, които се разделят и се превръщат в алвеоларни канали. Те също се разклоняват. В краищата им има алвеоларни торбички. Алвеолите (респираторни везикули) се отварят по стените на всички структури, като се започне от респираторните бронхиоли. Алвеоларното дърво се състои от тези образувания. Клоновете на една респираторна бронхиола в крайна сметка образуват морфологичната единица на белите дробове - ацинуса.

Структурата на алвеолите

Алвеоларният отвор е с диаметър 0,1 - 0,2 mm. Вътрешността на алвеоларния мехур е покрита с тънък слой клетки, разположени върху тънка стена - мембрана. Отвън кръвоносен капиляр е в съседство със същата стена. Бариерата между въздуха и кръвта се нарича аерохематична. Дебелината му е много малка - 0,5 микрона. Важна част от него е повърхностно активното вещество. Състои се от протеини и фосфолипиди, покрива епитела и поддържа заоблената форма на алвеолите по време на издишване, предотвратявайки проникването на микроби от въздуха в кръвта и течности от капилярите в лумена на алвеолите. Недоносените бебета имат слабо развит сърфактант, поради което често имат проблеми с дишането веднага след раждането.

Белите дробове съдържат съдове от двата кръга на кръвообращението. Артериите на големия кръг пренасят богата на кислород кръв от лявата камера на сърцето и директно захранват бронхите и белодробната тъкан, както всички други човешки органи. Артериите на белодробната циркулация носят венозна кръв от дясната камера към белите дробове (това е единственият пример, когато венозна кръв тече през артериите). Протича през белодробни артерии, след което попада в белодробни капилярикъдето се извършва обмен на газ.

Същността на дихателния процес

Обменът на газове между кръвта и външната среда, който се извършва в белите дробове, се нарича външно дишане. Това се дължи на разликата в концентрацията на газовете в кръвта и въздуха.

Парциалното налягане на кислорода във въздуха е по-голямо от това в венозна кръв. Поради разликата в налягането, кислородът прониква от алвеолите в капилярите през въздушно-хематична бариера. Там се свързва с червените кръвни клетки и се разпространява в кръвния поток.

Газообмен през въздушно-кръвната бариера

Парциалното налягане на въглеродния диоксид във венозната кръв е по-високо, отколкото във въздуха. Поради това въглеродният диоксид напуска кръвта и се освобождава с издишания въздух.

Газообменът е непрекъснат процес, който продължава, докато има разлика в съдържанието на газове в кръвта и заобикаляща среда.

При нормално дишане през дихателната системаВ минута преминават около 8 литра въздух. При стрес и заболявания, придружени от повишен метаболизъм (например хипертиреоидизъм), белодробната вентилация се увеличава и се появява задух. Ако учестеното дишане не поддържа нормален газообмен, съдържанието на кислород в кръвта намалява - настъпва хипоксия.

Хипоксия възниква и при условия на голяма надморска височина, където количеството кислород във външната среда е намалено. Това води до развитие на планинска болест.

дишаненаречен набор от физиологични и физични и химичнипроцеси, които осигуряват консумацията на кислород от тялото, образуването и елиминирането на въглероден диоксид и производството на енергия, използвана за живота чрез аеробно окисляване на органични вещества.

Дишането се извършва дихателната система, представени от дихателните пътища, белите дробове, дихателните мускули, нервните структури, които контролират функциите, както и кръвта и сърдечносъдова систематранспортиране на кислород и въглероден диоксид.

Въздушни пътищаразделени на горни (носни кухини, назофаринкс, орофаринкс) и долни (ларинкс, трахея, екстра- и интрапулмонални бронхи).

За да поддържа жизнените функции на възрастен, дихателната система трябва да доставя около 250-280 ml кислород на минута на тялото в условия на относителен покой и да отстранява приблизително същото количество въглероден диоксид от тялото.

Чрез дихателната система тялото е в постоянен контакт с атмосферния въздух - външната среда, която може да съдържа микроорганизми, вируси, вредни веществахимическа природа. Всички те са способни да навлязат в белите дробове по въздушно-капков път, да проникнат през въздушната бариера в човешкото тяло и да причинят развитието на много заболявания. Някои от тях са бързоразпространяващи се - епидемични (грип, остри респираторни вирусни инфекции, туберкулоза и др.).

Ориз. Диаграма на дихателните пътища

Замърсяването представлява голяма заплаха за човешкото здраве атмосферен въздух химикалитехногенен произход (вредни производства, превозни средства).

Познаването на тези пътища на въздействие върху човешкото здраве допринася за приемането на законодателни, противоепидемични и други мерки за защита от въздействието на вредни факториатмосферата и предотвратяване на нейното замърсяване. Това е възможно при условие, че медицинските работници провеждат широка образователна работа сред населението, включително разработването на редица прости правила за поведение. Сред тях са предотвратяването на замърсяване на околната среда, спазването на основните правила за поведение по време на инфекции, които трябва да бъдат ваксинирани от ранна детска възраст.

Редица респираторни физиологични проблеми са свързани с специфични видовечовешка дейност: космически и височинни полети, престой в планината, гмуркане, използване на барокамери, престой в атмосфера, съдържаща токсични веществаи прекомерно количество прахови частици.

Функции на дихателните пътища

Една от най-важните функции на дихателните пътища е да гарантира, че въздухът от атмосферата навлиза в алвеолите и се отстранява от белите дробове. Въздухът в дихателните пътища се кондиционира, като се пречиства, затопля и овлажнява.

Пречистване на въздуха.Особено активно се почиства въздухът от прахови частици в горните дихателни пътища. До 90% от праховите частици, съдържащи се във вдишания въздух, се утаяват върху лигавицата им. Колкото по-малка е частицата, толкова по-вероятновсяко проникване в долните дихателни пътища. Така частици с диаметър 3-10 микрона могат да достигнат бронхиолите, а частици с диаметър 1-3 микрона могат да достигнат алвеолите. Отстраняването на утаените прахови частици се извършва поради потока на слуз в дихателните пътища. Слузта, покриваща епитела, се образува от секрецията на чашковидни клетки и жлези, произвеждащи слуз на дихателните пътища, както и течност, филтрирана от интерстициума и кръвоносните капиляри на стените на бронхите и белите дробове.

Дебелината на слузния слой е 5-7 микрона. Неговото движение се създава от биенето (3-14 движения в секунда) на ресничките на ресничестия епител, който покрива всички дихателни пътища с изключение на епиглотиса и истинските гласни струни. Ефективността на ресничките се постига само когато те бият синхронно. Това вълнообразно движение ще създаде поток от слуз в посока от бронхите към ларинкса. От носните кухини слузта се придвижва към носните отвори, а от назофаринкса към фаринкса. При здрав човек на ден в долните дихателни пътища се образува около 100 ml слуз (част от нея се абсорбира от епителните клетки) и 100-500 ml в горните дихателни пътища. При синхронно биене на ресничките скоростта на движение на слуз в трахеята може да достигне 20 mm / min, а в малките бронхи и бронхиоли - 0,5-1,0 mm / min. Частици с тегло до 12 mg могат да се транспортират със слоя слуз. Механизмът за изхвърляне на слуз от дихателните пътища понякога се нарича мукоцилиарен ескалатор(от лат. слуз- слуз, цилиарни- мигли).

Обемът на изхвърлената слуз (клирънс) зависи от скоростта на образуване на слуз, вискозитета и ефективността на ресничките. Биенето на ресничките на ресничестия епител става само при достатъчно образуване на АТФ в него и зависи от температурата и рН на околната среда, влажността и йонизацията на вдишания въздух. Много фактори могат да ограничат отделянето на слуз.

Така. с вродено заболяване - кистозна фиброза, причинено от мутация на гена, който контролира синтеза и структурата на протеина, участващ в транспорта на минерални йони през клетъчни мембранисекреторен епител, се развива повишаване на вискозитета на слуз и затруднено евакуиране от респираторния тракт чрез ресничките. Фибробластите от белите дробове на пациенти с кистозна фиброза произвеждат цилиарен фактор, който нарушава функционирането на епителните реснички. Това води до нарушена вентилация на белите дробове, увреждане и инфекция на бронхите. Подобни промениможе да има секрети в стомашно-чревния тракт, панкреас. Децата с кистозна фиброза се нуждаят от постоянни интензивни грижи медицински грижи. Под въздействието на тютюнопушенето се наблюдава нарушаване на биещите процеси на ресничките, увреждане на епитела на дихателните пътища и белите дробове, последвано от развитие на редица други неблагоприятни промени в бронхопулмоналната система.

Затопляне на въздуха.Този процес възниква поради контакта на вдишания въздух с топлата повърхност на дихателните пътища. Ефективността на затоплянето е такава, че дори когато човек вдишва мразовит атмосферен въздух, той се нагрява при влизане в алвеолите до температура около 37 ° C. Отстраненият от белите дробове въздух отдава до 30% от топлината си на лигавиците на горните дихателни пътища.

Овлажняване на въздуха.Преминавайки през дихателните пътища и алвеолите, въздухът е 100% наситен с водни пари. В резултат на това налягането на водните пари в алвеоларния въздух е около 47 mmHg. Изкуство.

Поради смесването на атмосферния и издишания въздух, който има различно съдържание на кислород и въглероден диоксид, в дихателните пътища се създава "буферно пространство" между атмосферата и газообменната повърхност на белите дробове. Помага за поддържане на относително постоянство на състава на алвеоларния въздух, който се различава от атмосферния въздух с по-ниско съдържание на кислород и др. високо съдържаниевъглероден двуокис.

Дихателните пътища са рефлексогенни зони на множество рефлекси, които играят роля в саморегулацията на дишането: рефлексът на Херинг-Бройер, защитните рефлекси на кихане, кашлица, рефлексът на гмуркача, а също така засягат функционирането на много вътрешни органи (сърцето , кръвоносни съдове, черва). Механизмите на някои от тези рефлекси ще бъдат обсъдени по-долу.

Дихателните пътища участват в генерирането на звуци и придаването им на определен цвят. Звукът се произвежда, когато въздухът преминава през глотиса, което кара гласните струни да вибрират. За да възникне вибрация, трябва да има градиент на въздушното налягане между външната страна и вътрешни странигласни струни. При естествени условия такъв градиент се създава по време на издишване, когато гласните струни се затварят по време на говорене или пеене и субглотичното налягане на въздуха, поради действието на фактори, осигуряващи издишване, става по-голямо от атмосферното налягане. Под въздействието на това налягане гласните струни се изместват за момент, между тях се образува празнина, през която пробиват около 2 ml въздух, след което връзките се затварят отново и процесът се повтаря отново, т.е. възниква вибрация на гласните струни, генерирайки звукови вълни. Тези вълни създават тоналната основа за формирането на звуците на пеене и реч.

Използването на дишането за формиране на реч и пеене се нарича съответно речИ пеещ дъх.Наличието и нормалното положение на зъбите са необходимо условиеправилно и ясно произношение на звуците на речта. В противен случай се появяват неяснота, шепелявост, а понякога и невъзможност за произнасяне на отделни звуци. Речевото и певческото дишане са отделен предмет на изследване.

Около 500 ml вода се изпаряват през дихателните пътища и белите дробове на ден и по този начин тяхното участие в регулирането на водно-солев баланси телесната температура. Изпаряването на 1 g вода изразходва 0,58 kcal топлина и това е един от начините, по които дихателната система участва в механизмите за пренос на топлина. В състояние на покой до 25% от водата и около 15% от произведената топлина се отстраняват от тялото на ден поради изпаряване през дихателните пътища.

Защитната функция на дихателните пътища се осъществява чрез комбинация от климатични механизми, защитни рефлексни реакции и наличието на епителна обвивка, покрита със слуз. Слузта и ресничестият епител със секреторни, невроендокринни, рецепторни и лимфоидни клетки, включени в неговия слой, създават морфофункционалната основа на бариерата на дихателните пътища на дихателните пътища. Тази бариера, поради наличието на лизозим, интерферон, някои имуноглобулини и левкоцитни антитела в слузта, е част от местния имунна системадихателни органи.

Дължината на трахеята е 9-11 cm, вътрешният диаметър е 15-22 mm. Трахеята се разклонява на два главни бронха. Дясната е по-широка (12-22 мм) и по-къса от лявата и излиза от трахеята под голям ъгъл (от 15 до 40°). Бронхите се разклоняват като правило дихотомично и техният диаметър постепенно намалява, а общият лумен се увеличава. В резултат на 16-то разклоняване на бронхите се образуват крайни бронхиоли, чийто диаметър е 0,5-0,6 mm. Това е последвано от структурите, които образуват морфофункционалната газообменна единица на белия дроб - ацини.Капацитетът на дихателните пътища до нивото на ацините е 140-260 ml.

Стените на малките бронхи и бронхиолите съдържат гладки миоцити, които са разположени в тях кръгово. Луменът на тази част от дихателните пътища и скоростта на въздушния поток зависят от степента на тонично свиване на миоцитите. Регулирането на скоростта на въздушния поток през дихателните пътища се извършва главно в долните им части, където луменът на дихателните пътища може да се променя активно. Тонусът на миоцитите е под контрола на невротрансмитери на автономната нервна система, левкотриени, простагландини, цитокини и други сигнални молекули.

Рецептори на дихателните пътища и белите дробове

Важна роля в регулирането на дишането играят рецепторите, които са особено богати в горните дихателни пътища и белите дробове. В лигавицата на горните носни проходи между епителните и поддържащите клетки има обонятелни рецептори.Чувствителни са нервни клеткиимащи подвижни реснички, които осигуряват приемането на миризливи вещества. Благодарение на тези рецептори и обонятелната система, тялото придобива способността да възприема миризмите на веществата, съдържащи се в околната среда, наличието на хранителни вещества и вредни агенти. Излагането на определени миризливи вещества предизвиква рефлексна промяна в проходимостта на дихателните пътища и по-специално може да причини астматичен пристъп при хора с обструктивен бронхит.

Останалите рецептори на дихателните пътища и белите дробове са разделени на три групи:

навяхвания;
дразнител;
юкстаалвеоларен.

Рецептори за разтяганенамиращ се в мускулен слойреспираторен тракт. Адекватен стимул за тях е разтягането. мускулни влакна, причинени от промени в вътреплевралното налягане и налягането в лумена на дихателните пътища. Съществена функцияТези рецептори контролират степента на разтягане на белите дробове. Благодарение на тях функционална системарегулирането на дишането контролира интензивността на вентилацията на белите дробове.

Съществуват и редица експериментални данни за наличието на рецептори за колапс в белите дробове, които се активират при силно намаляване на белодробния обем.

Дразнещи рецепториимат свойствата на механо- и хеморецептори. Те се намират в лигавицата на дихателните пътища и се активират от действието на интензивен въздушен поток по време на вдишване или издишване, действието на големи прахови частици, натрупването на гноен секрет, слуз и навлизането на хранителни частици в дихателния тракт. Тези рецептори също са чувствителни към действието на дразнещи газове (амоняк, серни пари) и други химикали.

Юкстаалвеоларни рецепториразположен в чревното пространство на белодробните алвеоли близо до стените на кръвоносните капиляри. Адекватен стимул за тях е увеличаването на кръвоснабдяването на белите дробове и увеличаването на обема на междуклетъчната течност (те се активират по-специално при белодробен оток). Дразненето на тези рецептори рефлексивно предизвиква често повърхностно дишане.

Рефлекторни реакции от рецепторите на дихателните пътища

Когато се активират рецепторите за разтягане и рецепторите за дразнене, възникват множество рефлексни реакции, които осигуряват саморегулация на дишането, защитни рефлекси и рефлекси, които засягат функциите на вътрешните органи. Това разделение на тези рефлекси е много произволно, тъй като един и същ стимул, в зависимост от силата му, може или да осигури регулиране на промяната във фазите на цикъла на тихо дишане, или да предизвика защитна реакция. Аферентните и еферентните пътища на тези рефлекси преминават в стволовете на обонятелния, тригеминалния, лицевия, глософарингеалния, блуждаещия и симпатиковия нерв и затварянето на мнозинството рефлексни дъгиосъществявани в структурите на дихателния център продълговатия мозъкс връзката на ядрата на горните нерви.

Рефлексите за саморегулация на дишането осигуряват регулиране на дълбочината и честотата на дишането, както и лумена на дихателните пътища. Сред тях са рефлексите на Херинг-Бройер. Инспираторен инхибиторен рефлекс на Херинг-Бройерпроявява се от факта, че при разтягане на белите дробове по време на поеми си дълбоко въздухили когато въздухът се вдухва от устройства за изкуствено дишане, вдишването се инхибира рефлексивно и се стимулира издишването. При силно разтягане на белите дробове този рефлекс придобива защитна роля, предпазвайки белите дробове от преразтягане. Вторият от тази серия рефлекси е рефлекс за улесняване на издишването -се проявява в условия, когато въздухът навлиза в дихателните пътища под налягане по време на издишване (например с хардуер изкуствено дишане). В отговор на такъв ефект издишването се удължава рефлексивно и появата на вдишване се инхибира. Рефлекс на колапс на белия дробвъзниква при възможно най-дълбоко издишване или при наранявания на гръдния кош, придружени от пневмоторакс. Проявява се чрез често повърхностно дишане, което предотвратява по-нататъшно колапс на белите дробове. Също така се отличава Парадоксален рефлекс на главатапроявява се от факта, че при интензивно издухване на въздух в белите дробове за кратко време (0,1-0,2 s) може да се активира вдишване, което след това се заменя с издишване.

Сред рефлексите, които регулират лумена на дихателните пътища и силата на свиване на дихателните мускули, има рефлекс за намаляване на налягането в горните дихателни пътища, което се проявява чрез свиване на мускулите, които разширяват тези дихателни пътища и предотвратяват затварянето им. В отговор на намаляване на налягането в носните проходи и фаринкса, мускулите на крилата на носа, гениоглосусът и други мускули рефлексивно се свиват, измествайки езика вентрално отпред. Този рефлекс насърчава вдишването чрез намаляване на съпротивлението и увеличаване на проходимостта на горните дихателни пътища за въздух.

Намаляването на налягането на въздуха в лумена на фаринкса също рефлексивно причинява намаляване на силата на свиване на диафрагмата. Това фарингеално-френичен рефлекспредотвратява по-нататъшно намаляване на налягането във фаринкса, залепване на стените му и развитие на апнея.

Рефлекс на затваряне на глотисавъзниква в отговор на дразнене на механорецепторите на фаринкса, ларинкса и корена на езика. Това затваря гласните и супраглотичните струни и предотвратява навлизането на храна, течности и дразнещи газове в инхалационния тракт. При пациенти, които са в безсъзнание или са под анестезия, рефлексното затваряне на глотиса е нарушено и повръщаното и съдържанието на фаринкса могат да навлязат в трахеята и да причинят аспирационна пневмония.

Ринобронхиални рефлексивъзникват от дразнене на дразнещите рецептори на носните проходи и назофаринкса и се проявяват чрез стесняване на лумена на долните дихателни пътища. При хора, склонни към спазми на гладките мускулни влакна на трахеята и бронхите, дразненето на дразнещите рецептори на носа и дори някои миризми могат да провокират развитието на пристъп на бронхиална астма.

Класическите защитни рефлекси на дихателната система включват също рефлексите на кашлица, кихане и гмуркане. Кашличен рефлекспричинени от дразнене на дразнещите рецептори на фаринкса и подлежащите дихателни пътища, особено зоната на трахеалната бифуркация. Когато се прилага, първо се получава кратко вдишване, след това гласните струни се затварят, експираторните мускули се свиват и субглотисното въздушно налягане се увеличава. Тогава гласните струни мигновено се отпускат и въздушната струя с голяма линейна скоростпреминава през дихателните пътища, глотиса и отворената уста в атмосферата. В същото време излишъкът от слуз, гнойно съдържание, някои възпалителни продукти или случайно погълната храна и други частици се изхвърлят от дихателните пътища. Продуктивната, "мокра" кашлица помага за прочистване на бронхите и изпълнява дренажна функция. За още ефективно почистванедихателните пътища, лекарите предписват специални лекарства, стимулирайки производството на течен секрет. Рефлекс на кихане възниква, когато рецепторите в носните проходи са раздразнени и се развива подобно на левия кашличен рефлекс, с изключение на това, че изхвърлянето на въздух става през носните проходи. В същото време производството на сълзи се увеличава, слъзната течност навлиза в носната кухина през назолакрималния канал и овлажнява стените му. Всичко това помага за почистване на назофаринкса и носните проходи. Рефлекс на водолазасе причинява от навлизане на течност в носните проходи и се проявява чрез краткотрайно спиране на дихателните движения, предотвратявайки преминаването на течност в подлежащите дихателни пътища.

Когато работят с пациенти, реаниматори, лицево-челюстни хирурзи, отоларинголози, зъболекари и други специалисти трябва да вземат предвид характеристиките на описаните рефлексни реакции, които възникват в отговор на дразнене на рецептора устната кухина, фаринкса и горните дихателни пътища.