Дихателни органи. Дихателната система. Етапи на дихателния процес

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

Човешката дихателна система е набор от органи, които осигуряват функцията на външно дишане на човека (газообмен 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 в покой прави средно 15-17 вдишвания в минута, а новородено дете 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 дишане е свързано с активността на мускулите на диафрагмата и външните междуребрени мускули. Когато вдишвате, диафрагмата се спуска, ребрата се издигат, разстоянието между тях се увеличава. Обичайното спокойно издишване се извършва до голяма степен пасивно, докато вътрешните междуребрени мускули и някои коремни мускули работят активно. При издишване диафрагмата се повдига, ребрата се движат надолу, 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.

Различават се белодробно дишане, което осигурява обмен на газ между въздуха и кръвта и тъканно дишане, което осъществява обмен на газ между кръвта и тъканните клетки. Извършва се кръвоносна система, тъй като кръвта доставя кислород до органите и отвежда от тях разпадни продукти и въглероден диоксид.

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

Кислородът навлиза в кръвта и чрез дифузия. Но за да може този газообмен да продължи 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, поради което се получава разграждането на оксихемоглобина в хемоглобин и кислород. Кислородът преминава в тъканната течност и там се използва от клетките за биологично окисляване на органични вещества. Освободената при този процес енергия се използва за жизнените процеси на клетките и тъканите.

При недостатъчно снабдяване на тъканите с кислород: функцията на тъканта е нарушена, тъй като гниенето 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 по време на физическа работа се усилват едновременно както сърдечната дейност, така и белодробното дишане.

Видове дишане

Чрез разширение гръден кошИма два вида дишане:

гръден тип дишане(разширяването на гръдния кош се извършва чрез повдигане на ребрата), по-често се наблюдава при жените;
коремен тип дишане(разширяването на гръдния кош се получава чрез сплескване на диафрагмата) е 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.

Системата и структурата на дихателната система

Дихателната система включва:

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

Символичният преход на горните дихателни пътища към долните се осъществява в пресечната точка на храносмилателната и дихателната системи 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 в херметически затворени кухини, стените на които са облицовани с париетална плевра. Между париеталната и белодробната плевра има плеврална кухина, подобна на процеп. 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.

При навлизане в белите дробове главните бронхи се разклоняват бронхиално дърво, в краищата на които са белодробни везикули, алвеоли. През бронхиалното дърво въздухът достига до алвеолите, където се извършва газообмен между атмосферния въздух, достигнал до белодробните алвеоли (белодробния паренхим) и кръвта, протичаща през белодробните капиляри, които осигуряват снабдяването на тялото с кислород и отстраняването на газообразни отпадъчни продукти от него, включително въглероден диоксид.

Процес на дишане

Вдишването и издишването се извършва чрез промяна на размера на гръдния кош с помощта на дихателните мускули. При едно вдишване (в спокойно състояние) в белите дробове навлизат 400-500 мл въздух. Този обем въздух се нарича дихателен обем (TO). 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 обем на белите дробове. 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 кислород и въглероден диоксид, тъй като FRC е няколко пъти по-голям от дихателния обем (TO). Само 2/3 от дихателните пътища достигат до алвеолите, което се нарича обем на алвеоларната вентилация.

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 телесни функции, които могат да бъдат контролирани съзнателно и несъзнателно.

Функции на дихателната система

Дишане, обмен на газ.Основната функция на дихателните органи е да поддържат постоянството на газовия състав на въздуха в алвеолите: премахване на излишния въглероден диоксид и попълване на кислорода, пренесен от кръвта. Това се постига чрез дихателни движения. При вдишване скелетни мускулигръдната кухина се разширява, последвано от разширяване на белите дробове, налягането в алвеолите намалява и външният въздух навлиза в белите дробове. При издишване гръдната кухина намалява, стените й притискат белите дробове и въздухът излиза от тях.
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 гласните струни на ларинкса. Речта се осъществява благодарение на артикулацията, 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 такива процеси като: синтез на хормони, вода-сол и липиден метаболизъм. В обилно развитата съдова система на белите дробове се отлага кръв. Дихателната система също 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. Основната част на дихателния център е разположена в продълговатия мозък. Дихателният център се състои от центровете на вдишване и издишване, които регулират работата на дихателната мускулатура.

Нервната регулация има рефлексен ефект върху дишането. Колапсът на белодробните алвеоли, който възниква по време на издишване, рефлексивно предизвиква вдъхновение, 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 на различни вътрешни органи и кожа.Горещ или студен стимул (на сетивната система) на кожата, 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 на въглероден диоксид достигне 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, концентрацията на въглероден диоксид и кислород в кръвта се поддържа на определено ниво при всякакви условия.

С проблеми с външното дишане, определено

Жизнен капацитет на белите дробове

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

За измерване на жизнения капацитет на белите дробове използвайте устройство като - СПИРОМЕТЪР. За човек е важен не само жизненият капацитет на белите дробове, но и издръжливостта на дихателните мускули. Човек, чийто капацитет на белите дробове е малък и дори дихателните мускули 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 физическо натоварване дишането, като правило, се увеличава. Метаболизмът се ускорява, мускулите се нуждаят от повече кислород.

Уреди за изследване на респираторни параметри

капнограф- устройство за измерване и графично изобразяване на съдържанието на въглероден диоксид във въздуха, издишан от пациента 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 VC (жизнен капацитет на белите дробове).

НАШИТЕ ДРОБОВЕ ОБИЧАТ:

1. Свеж въздух (при недостатъчно снабдяване на тъканите с кислород: функцията на тъканите е нарушена, тъй като гниенето 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 , намалена производителност).

2. Упражнение(при мускулна работа се засилват окислителните процеси).

НАШИТЕ ДРОБОВЕ НЕ ХАРЕСВАТ:

1. Инфекциозни и хронични болестиреспираторен тракт(синузит, фронтален синузит, тонзилит, дифтерия, грип, тонзилит, 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 лишени от способността да пренасят кислород от белите дробове до тъканите за известно време. дълго време.Има недостиг на кислород в кръвта и тъканите, което засяга функционирането на мозъка и други органи).

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

А 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 обмен на газове като кислород и въглерод между вътрешна средачовек и околната среда. Човешкото дишане е сложно регулиран акт на съвместна работа на нервите и мускулите. Техен хармонична работаосигурява изпълнението на вдъхновение - доставка на кислород към тялото и издишване - отстраняване 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, които регулират целия процес на обмен на въздух, както и кръвоносни съдове.

Съдовете са от особено значение за осъществяването на дишането. Кръвта през вените навлиза в белодробната тъкан, където се извършва обмяната на газове: кислородът влиза и въглеродният диоксид излиза. 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. Важни показатели за това 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 благосъстоянието и е важен сигнал за допълнителна диагностикаи лечение.

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

Локално регулиране на дихателния процес, поради което съдовете са адаптирани към вентилация.
Синтез на различни биологични активни вещества, извършване на стесняване и разширяване на кръвоносните съдове при необходимост.
Филтриране, което е отговорно за резорбцията и гниенето 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 е изобретила такава уникална структура и функции 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 благодарение на това работят като часовник.

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

Външно дишане - доставката на въздух от външната среда към алвеолите. В това активно участие вземат всички органи на дихателната система на човека.
Доставянето на кислород до органи и тъкани 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.

Стойността на дишането за човек

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

В допълнение, благодарение на него се извършва обмяната на газове между вътрешната и външната среда. човешкото тяло. Дихателната система участва:

При терморегулацията, тоест охлажда тялото, когато повишена температуравъздух.
Във функцията за произволен избор чужди веществакато 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 към 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 (чиято дейност осигурява разтягане на белите дробове с образуването на фази на вдишване и издишване и промяна на налягането в плеврална кухина), и в допълнение - дихателния център, разположен в мозъка, периферните нерви и рецепторите, 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, при който газ от площ от повече от 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 колабират.

Освен това дихателните органи участват в производството на звук, откриването на миризми, производството на някои хормоноподобни вещества, в липидния и водно-солевия метаболизъм и в поддържането на имунитета на организма. В дихателните пътища се извършва пречистване, овлажняване, затопляне на вдишания въздух, както и възприемане на термични и механични стимули.

Въздушни пътища

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

През целия живот носната кухиназадържа до 5 кг прах

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

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

трахея;
аорта;
Главен ляв бронх;
Главен десен 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 мускулна и съединителна тъкан. Отворените краища на половин пръстените са в съседство с хранопровода. В гръдния кош трахеята се разделя на два главни бронха, от които се разклоняват вторичните бронхи, които продължават да се разклоняват по-нататък към 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 (дебелина на стената - една клетка) торбички - алвеоли, събрани в гроздове като гроздови зърна.

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, снабдяването на хемоглобина с кислород, отстраняването на въглеродния диоксид или въглеродния диоксид, който е крайният продукт на метаболизма. Белодробните функции обаче не се ограничават само до това.

Белите дробове участват в поддържането на постоянна концентрация на йони в тялото, те също могат да отстраняват други вещества от него, с изключение на токсините ( етерични масла, ароматни съединения, "алкохолен шлейф", ацетон и др.). При дишане водата се изпарява от повърхността на белите дробове, което води до охлаждане на 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 дяла:

въздухоносен (бронхиално дърво), през който въздухът, като през система от канали, достига до алвеолите;
алвеоларна 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 около 7-8 пъти по-голям - обикновено 3-4 литра (при жените е по-малък). отколкото при мъжете), въпреки че спортистите могат да надхвърлят 6 литра

трахея;
Бронхи;
връх на белия дроб;
Горен лоб;
Хоризонтален слот;
среден дял;
Коса цепка;
долен лоб;
Изрезка на сърце.

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 на плеврата (от гръцки pleura - ребро, страна), състояща се от два листа: вътрешният (белодробен) покрива повърхността на белия дроб и външният ( париетален) - очертава вътрешната повърхност на гръдния кош. Между листовете, които почти се допират един до друг, се запазва херметично затворено цепковидно пространство, наречено плеврална кухина.

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

Зъбното колело на белия дроб излиза на 2-3 см над ключицата, преминавайки в долна зонаврата. Повърхността, съседна на ребрата, е изпъкнала и има най-голяма степен. Вътрешната повърхност е вдлъбната, съседна на сърцето и други органи, изпъкнала и има най-голяма дължина. Вътрешната повърхност е вдлъбната, граничи със сърцето и други органи, разположени между плевралните торбички. На него са портите на белия дроб, място, през което главният бронх и белодробната артерия влизат в белия дроб и излизат две белодробни вени.

всеки белодробна плевралнабразди, разделени на дялове отляво на две (горна и долна), отдясно на три (горна, средна и долна).

Тъканта на белия дроб се състои 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. Отвътре алвеолите са покрити с течно повърхностно активно вещество, което отслабва силите на повърхностното напрежение и предотвратява пълното свиване на алвеолите по време на излизане.

В сравнение с обема на белите дробове 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 капиляра е само няколко микрометра. Поради това кислородът лесно прониква от алвеоларния въздух в кръвта, а въглеродният диоксид от кръвта в алвеолите.

Дихателен процес

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

Етапи на дихателния процес

изпълване на белите дробове с атмосферен въздух (белодробна вентилация)
прехвърлянето на кислород от белодробните алвеоли в кръвта, протичаща през капилярите на белите дробове, и освобождаването от кръвта в алвеолите и след това в атмосферата на въглероден диоксид
доставяне на кислород от кръвта към тъканите и въглероден диоксид от тъканите към 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 носи кислород до клетките и тъканите и въглероден диоксид от тъканите до белите дробове. Постоянно циркулирайки между белите дробове и тъканите, кръвта по този начин осигурява непрекъснат процес на снабдяване на клетките и тъканите с кислород и отстраняване на въглероден диоксид. В тъканите кислородът от кръвта отива в клетките, а въглеродният диоксид се прехвърля от тъканите в кръвта. Този процес на тъканно дишане протича с участието на специални дихателни ензими.

Биологичното значение на дишането

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

Механизъм на вдишване и издишване. Вдишването и издишването възникват поради движенията на гръдния кош ( гръдно дишане) и диафрагмата (коремен тип дишане). Ребрата на отпуснатия гръден кош се спускат 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. Свивайки се, дихателните междуребрени мускули повдигат ребрата. Гърдите се разширяват. Разположен между гърдите и коремна кухинадиафрагмата се свива, туберкулите й се изглаждат и обемът на гръдния кош се увеличава. И двата плеврални листа (белодробна и костална плевра), между които няма въздух, предават това движение към белите дробове. В белодробната тъкан възниква разреждане, подобно на това, което се появява при разтягане на акордеон. Въздухът навлиза в белите дробове.

Дихателната честота при възрастен човек обикновено е 14-20 вдишвания за 1 минута, но при значителни физически натоварвания 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 свиват, освобождавайки издишания въздух. В този случай се извършва само частичен обмен, тъй като е невъзможно да се издиша целият въздух от белите дробове.

При спокойно дишане човек вдишва и издишва около 500 cm 3 въздух. Това количество въздух е дихателният обем на белите дробове. Ако поемете допълнително дълбоко дъх, тогава около 1500 cm 3 повече въздух ще навлезе в белите дробове, наречен инспираторен резервен обем. След спокойно издишване човек може да издиша около 1500 cm 3 повече въздух - експираторният резервен обем. Количеството въздух (3500 cm 3), състоящо се от дихателен обем (500 cm 3), инспираторен резервен обем (1500 cm 3), експираторен резервен обем (1500 cm 3), се нарича жизнен капацитет на белите дробове.

От 500 cm 3 вдишван въздух само 360 cm 3 преминават в алвеолите и дават кислород на кръвта. Останалите 140 cm 3 остават в дихателните пътища и не участват в газообмена. Поради това дихателните пътища се наричат "мъртво пространство".

След като човек издиша 500 cm 3 дихателен обем) и след това поеме дълбоко въздух (1500 cm 3), приблизително 1200 cm 3 остатъчен въздушен обем остава в белите дробове, което 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 дишането, който при интензивно физическа дейностможе да достигне 80-120 л за 1 мин.

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 жизнен капацитет от мъжете

Газообмен в белите дробове и транспорт на газове в кръвта

Кръвта, която идва от сърцето към капилярите около белодробните алвеоли, съдържа много въглероден диоксид. И в белодробните алвеоли има малко от него, следователно, поради дифузия, той напуска кръвния поток и преминава в алвеолите. Това се улеснява и от стените на алвеолите и капилярите, които са влажни отвътре, състоящи се само от един слой клетки.

Кислородът навлиза в кръвта и чрез дифузия. В кръвта има малко свободен кислород, тъй като хемоглобинът в еритроцитите непрекъснато го свързва, превръщайки се в оксихемоглобин. Артериалната кръв напуска алвеолите и белодробна венанасочвайки се към 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 свежа част от външния въздух.

тъканно дишаневъзниква в капилярите на системното кръвообращение, където кръвта отделя кислород и получава въглероден диоксид. В тъканите има малко кислород и следователно оксихемоглобинът се разлага 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. В белите дробове кръвта отново става артериална и, връщайки се в лявото предсърдие, навлиза в лявата камера и от нея в системното кръвообращение.

Поради невероятното свойство на хемоглобина да влиза в комбинация 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

Ефектът на въглеродния окис върху тялото. Хемоглобинът на еритроцитите е способен да се свързва с други газове. И така, с въглероден оксид (CO) - въглероден оксид, образуван при непълно изгаряне на гориво, хемоглобинът се свързва 150 - 300 пъти по-бързо и по-силно, отколкото с кислорода. Следователно, дори при малко количество въглероден оксид във въздуха, хемоглобинът не се свързва с кислород, а с въглероден оксид. В този случай 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), при липса на кислород във въздуха (високо в планините).

Ако чуждо тяло навлезе в дихателните пътища, с подуване на гласните струни поради заболяването, може да настъпи спиране на дишането. Развива се асфиксия - асфиксия. При спиране на дишането се извършва изкуствено дишане с помощта на специални устройства, а при липса на такива - 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: идват към моторните неврони на блуждаещия и междуребрените нерви, които инервират диафрагмата и други дихателни мускули. Работата на дихателния център се координира от висшите части на мозъка. Следователно човек може кратко времезадръжте или ускорете дишането, както се случва например при говорене.

Дълбочината и честотата на дишането се влияят от съдържанието в кръвта на CO 2 и O 2. Тези вещества дразнят хеморецепторите в стените на големите кръвоносни съдове, нервни импулсиот тях влизат в дихателния център. С увеличаване на съдържанието на CO 2 в кръвта дишането се задълбочава, с намаляване на 0 2 дишането става по-често.

Човешките дихателни органи включват:

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

Помислете за структурата на дихателните органи и техните функции. Това ще ви помогне да разберете 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 те са покрити с малък слой мускули и кожа. Носната кухина е ограничена отпред от ноздрите. От обратната страна 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, които разделят трите носни хода.

В двата горни хода има отвори, през които се осъществява връзка с параназалните синуси. Устието на назолакрималния канал се отваря в долния проход, 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. Следователно по-голямата част от слузта от носа навлиза в назофаринкса и не излиза.

В зоната на горния носов проход е обонятелната област. Има чувствителни нервни окончания - обонятелни рецептори, които чрез своите процеси предават получената информация за миризмите в мозъка.

Носната кухина е добре кръвоснабдена и има много малки съдове, лагер артериална кръв. Лигавицата е лесно уязвима, така че е възможно кървене от носа. Особено силно кървене се получава при увреждане на чуждо тяло или при нараняване на венозния плексус. 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. Важна 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, с помощта на ресничките на епитела, се предават в назофаринкса и оттам се отстраняват при кашлица, преглъщане, издухване на носа. Слузта на носната кухина също има бактерициден ефект, тоест убива част от микробите, които са попаднали в нея.

Параназални синуси

Параназалните синуси са кухини, които лежат в костите на черепа и имат връзка с носната кухина. Те са покрити отвътре с лигавица, 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 дълбоко горна челюстпод орбитите и общуват със среден ход. фронтален синуссъщо и парна баня, разположена в челната кост над веждите и има формата на пирамида, с върха надолу. Чрез назолабиалния канал той също се свързва със средния ход. Сфеноидният синус се намира в клиновидната кост на задна стенаназофаринкса. В средата на назофаринкса се отварят дупки в клетките на етмоидната кост.

Максиларният синус е най-тясно свързан с носната кухина, поради което често след развитието на ринит се появява и синузит, когато изтичането на възпалителна течност от синуса в носа е блокирано.

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 перстните и щитовидните хрущяли има лигамент, който се разрязва 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 долния ларинкс, под гласните струни, има рехав слой. Може бързо да набъбне, особено при деца, причинявайки ларингоспазъм.

Трахеята

Долните дихателни пътища започват от трахеята. Тя продължава ларинкса и след това отива в бронхите. Органът изглежда като куха тръба, състояща се от хрущялни полупръстени, плътно свързани помежду си. Дължината на трахеята е около 11 cm.

В долната си част трахеята образува двата главни бронха. Тази зона е зона на бифуркация (бифуркация), има много чувствителни рецептори.

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

При стеноза на ларинкса в някои случаи се извършва трахеотомия - предната стена на трахеята се дисектира 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 зона. 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 (терминални) бронхиоли - най-малките от бронхите. Цялата тази структура се нарича бронхиално дърво.

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

Трахея и бронхи

Отвътре бронхите са облицовани с ресничест епител. Постоянното вълнообразно движение на ресничките извежда бронхиалния секрет - течност, която непрекъснато се образува от жлезите в стената на бронхите и отмива всички нечистотии от повърхността. Това премахва микроорганизмите и праха. Ако има натрупване на плътен бронхиален секрет или голям чуждо тяло, те се премахват с − защитен механизъмнасочени към прочистване на бронхиалното дърво.

В стените на бронхите има пръстеновидни снопове от малки мускули, които са в състояние да "блокират" въздушния поток, когато е замърсен. Ето как възниква. При астма този механизъм започва да работи, когато обичайното за 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 подредени белите дробове? Разположени са отстрани на медиастинума, в който лежат сърцето и кръвоносните съдове. Всеки бял дроб е покрит с плътна мембрана - плеврата. Обикновено между листовете му има малко течност, което осигурява плъзгането на белите дробове 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 са изградени от дялове: десният - от три, левият - от два.

Бронхите, попадайки в белите дробове, се разделят на все по-малки. Терминалните бронхиоли преминават в алвеоларни бронхиоли, които се отделят и се превръщат в алвеоларни проходи. Те също се разклоняват. В краищата им има алвеоларни торбички. По стените на всички структури, като се започне от респираторните бронхиоли, се отварят алвеоли (дихателни везикули). Алвеоларното дърво се състои от тези образувания. Разклоненията на една респираторна бронхиола в крайна сметка образуват морфологичната единица на белите дробове - ацинуса.

Структурата на алвеолите

Устието на алвеолите е с диаметър 0,1 - 0,2 mm. Отвътре алвеоларният везикул е покрит с тънък слой клетки, лежащи върху тънка стена - мембраната. 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 запазва заоблената форма на алвеолите по време на издишване, предотвратява навлизането на микроби от въздуха в кръвта и течности от капилярите в лумена на алвеолите. Недоносените бебета имат слабо развит сърфактант, поради което толкова често имат проблеми с дишането веднага след раждането.

В белите дробове има съдове на 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). Тече през белодробните артерии, след което навлиза белодробни капилярикъдето се извършва обмен на газ.

Същността на дихателния процес

Газообменът 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 през въздушно-кръвната бариера прониква от алвеолите в капилярите. Там се прикрепя към 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 излиза с издишания въздух.

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

При нормално дишане дихателната системаоколо 8 литра въздух преминава в минута. При упражнения и заболявания, придружени от повишаване на метаболизма (например хипертиреоидизъм), белодробната вентилация се увеличава, появява се задух. Ако повишеното дишане не може да се справи с поддържането на нормален газообмен, съдържанието на кислород в кръвта намалява - възниква 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 отделянето 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 пътищаподразделени на горни (носни кухини, назофаринкс, орофаринкс) и долни (ларинкс, трахея, екстра- и интрапулмонални бронхи).

За да поддържа жизнената активност на възрастен, дихателната система трябва да доставя около 250-280 ml кислород на тялото в условия на относителна почивка 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 могат да проникнат в белите дробове по въздушно-капков път, да проникнат през въздушно-кръвната бариера в човешкото тяло и да причинят развитието на много заболявания. Някои от тях са с бързо разпространение - епидемични (грип, остри респираторни вирусни инфекции, туберкулоза и др.).

Ориз. Диаграма на дихателните пътища

Замърсяването е голяма заплаха за човешкото здраве атмосферен въздуххимикали от техногенен 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 действието на вредни факториатмосфера и предотвратяване на замърсяването. Това е възможно, ако медицинските работници извършват широка разяснителна работа сред населението, включително разработването на редица прости правила за поведение. Сред тях са превенцията на замърсяването на околната среда, спазването на елементарни правила за поведение по време на инфекции, които трябва да се възпитават от ранна детска възраст.

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

Дихателни функции

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, претърпява пречистване, затопляне и овлажняване.

Пречистване на въздуха.От прахови частици въздухът се почиства особено активно 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 бронхиолите могат да достигнат частици с диаметър 3-10 микрона, а алвеолите - 1-3 микрона. 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 слузообразуващи жлези 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. Движението му се създава поради 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 при тяхното синхронно биене. 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 е 0,5-1,0 mm / min. Частици с тегло до 12 mg могат да се транспортират със слой слуз. Механизмът за изхвърляне на слуз от дихателните пътища понякога се нарича мукоцилиарен ескалатор(от лат. слуз- слуз, цилиарни- мигли).

Обемът на отделената слуз (клирънс) зависи от скоростта на нейното образуване, 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 ген, който контролира синтеза и структурата на протеин, участващ в транспорта на минерални йони през клетъчни мембранисекреторен епител, се развива повишаване на вискозитета на слузта и трудността на евакуацията му от респираторния тракт от ресничките. Фибробластите в белите дробове на пациенти с кистозна фиброза произвеждат цилиарен фактор, който нарушава функционирането на ресничките на епитела. Това води до нарушена вентилация на белите дробове, увреждане и инфекция на бронхите. Подобни променисекрети могат да се извършват в стомашно-чревния тракт, панкреас. Децата с кистозна фиброза се нуждаят от постоянни интензивни грижи. медицински грижи. Под въздействието на тютюнопушенето се наблюдава нарушение на процесите на биене на ресничките, увреждане на епитела на дихателните пътища и белите дробове, последвано от развитие на редица други неблагоприятни промени в бронхо-белодробната 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, когато влезе 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 mm Hg. 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. Той допринася за поддържане на относителното постоянство на състава на алвеоларния въздух, който се различава от атмосферния с по-ниско съдържание на кислород и по-високо съдържание на въглероден диоксид.

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 работата на много вътрешни органи (сърцето). , кръвоносни съдове, черва). Механизмите на някои от тези отражения ще бъдат разгледани 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 при 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 раздвижват за момент, между тях се образува празнина, през която пробиват около 2 ml въздух, след което връзките отново се затварят и процесът се повтаря отново, т.е. гласните струни вибрират, причинявайки 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 наричат 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 размиване, шепнене и понякога невъзможност за произнасяне на отделни звуци. Речевото и певческото дишане са отделен обект на изследване.

През дихателните пътища и белите дробове на ден се изпаряват около 500 мл вода и по този начин участието им в регулацията 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 условията на покой, поради изпарение през дихателните пътища, до 25% от водата и около 15% от произведената топлина се отделят от тялото на ден.

Защитната функция на дихателните пътища се осъществява чрез комбинация от климатични механизми, осъществяване на защитни рефлексни реакции и наличие 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. Десният е по-широк (12-22 mm) и по-къс от левия и се отклонява от трахеята под голям ъгъл (от 15 до 40 °). Бронхите се разклоняват, като правило, дихотомично и техният диаметър постепенно намалява, докато общият лумен се увеличава. В резултат на 16-то разклонение на бронхите се образуват крайни бронхиоли, чийто диаметър е 0,5-0,6 mm. Следните са структурите, които образуват морфофункционалната газообменна единица на белия дроб - ацинус.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 на дихателния тракт 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 пътищата може да се променя активно. Тонусът на миоцитите се контролира от невротрансмитери на автономната нервна система, левкотриени, простагландини, цитокини и други сигнални молекули.

Рецептори на дихателните пътища и белите дробове

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

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

разтягане;
дразнител;
юкстаалвеоларен.

рецептори за разтяганенамиращ се в мускулен слойреспираторен тракт. Адекватен дразнител за тях е разтягането на мускулните влакна, дължащо се на промени в вътреплевралното налягане и налягането в лумена на дихателните пътища. Съществена функцияна тези рецептори – контрол върху 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 в белите дробове на рецептори за упадък, които се активират при силно намаляване на белодробния обем.

Дразнещи рецепторипритежават свойствата на механо- и хеморецептори. Те се намират в лигавицата на дихателните пътища и се активират от действието на интензивна въздушна струя по време на вдишване или издишване, действието на големи прахови частици, натрупването на гноен секрет, слуз и хранителни частици, попаднали в дихателните пътища. . Тези рецептори са чувствителни и към действието на дразнещи газове (амоняк, серни пари) и други химикали.

Юкстаалвеоларни рецепториразположен в ингредиентното пространство на белодробните алвеоли близо до стените на кръвоносните капиляри. Адекватен дразнител 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 появата на 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. Такова 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 спокойно 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 на 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 дълбок дъхили когато въздухът се вдухва от апарат 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 поредица от рефлекси - рефлекс на облекчаване на издишването -се проявява в условия, когато въздухът навлиза в дихателните пътища под налягане по време на издишване (например с изкуствено дишане). В отговор на такова въздействие издишването се удължава рефлексивно и появата на вдъхновение се инхибира. рефлекс към белодробен колапсвъзниква при най-дълбоко издишване или при наранявания на гръдния кош, придружени от пневмоторакс. Проявява се чрез често повърхностно дишане, предотвратяващо по-нататъшен колапс на белите дробове. Разпределете също 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, последвано от издишване.

Сред рефлексите, които регулират лумена на дихателните пътища и силата на свиване на дихателните мускули, има рефлекс на налягането в горните дихателни пътища, което се проявява чрез свиване на мускулите, което разширява тези дихателни пътища и не им позволява да се затворят. В отговор на намаляване на налягането в носните проходи и фаринкса, мускулите на крилата на носа, гениолингвалните и други мускули, които изместват езика вентрално напред, се свиват рефлексивно. 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 фарингеален диафрагмен рефлекспредотвратява по-нататъшното намаляване на налягането във фаринкса, слепването на стените му и развитието на апнея.

Рефлекс на затваряне на глотисавъзниква в отговор на дразнене на механорецепторите на фаринкса, ларинкса и корена на езика. Това затваря гласните и епиглоталните струни и предотвратява вдишването на храна, течности и дразнещи газове. При пациенти в безсъзнание или под упойка, рефлексното затваряне на глотиса е нарушено и повърнатото и съдържанието на фаринкса може да навлезе в трахеята и да причини аспирационна пневмония.

Ринобронхиални рефлексивъзникват при 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 в носа и дори някои миризми могат да провокират развитието на пристъп на бронхиална астма.

Класическите защитни рефлекси на дихателната система включват също рефлекси на кашлица, кихане и гмуркане. кашличен рефлекспричинени от дразнене на дразнещите рецептори на фаринкса и подлежащите дихателни пътища, особено в областта на бифуркацията на трахеята. Когато се прилага, първо се появява късо дишане, след това затваряне на гласните струни, свиване на експираторните мускули и повишаване на субглотисното въздушно налягане. 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 излишната слуз, гнойно съдържание, някои продукти на възпаление или случайно погълната храна и други частици се изхвърлят от дихателните пътища. Продуктивната, "мокра" кашлица помага за изчистване на бронхите и изпълнява дренажна функция. За по-ефективно прочистване на дихателните пътища лекарите предписват специални лекарства, стимулирайки производството на течен секрет. рефлекс на кихане възниква, когато рецепторите на носните проходи са раздразнени и се развива като рефлекс на кашлица, с изключение на това, че изтласкването на въздух става през носните проходи. В същото време се увеличава образуването на сълзи, слъзната течност навлиза в носната кухина през слъзно-назалния канал и овлажнява стените му. Всичко това допринася за прочистването на назофаринкса и носните проходи. рефлекс на водолазапричинено от навлизане на течност в носните проходи и се проявява чрез краткотрайно спиране на дихателните движения, предотвратявайки преминаването на течност в подлежащите дихателни пътища.

При работа 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 рецепторите на устната кухина, фаринкса и горните дихателни пътища.