Luftveisorganer. Luftveiene. Stadier av pusteprosessen

Pusten er kompleks og kontinuerlig biologisk prosess, som et resultat av at kroppen forbruker frie elektroner og oksygen fra det ytre miljøet, og frigjør karbondioksid og vann mettet med hydrogenioner.

Det menneskelige respirasjonssystemet er et sett med organer som gir funksjonen til menneskelig ekstern respirasjon (gassutveksling mellom inhalert atmosfærisk luft og blod som sirkulerer i lungesirkulasjonen).

Gassutveksling finner sted i lungenes alveoler, og er normalt rettet mot å fange oksygen fra innåndingsluften og frigjøre karbondioksid dannet i kroppen til det ytre miljøet.

En voksen som er i ro, tar i gjennomsnitt 15-17 pust per minutt, og en nyfødt baby tar 1 pust per sekund.

Ventilasjon av alveolene utføres ved vekslende innånding og utånding. Når du puster inn, kommer atmosfærisk luft inn i alveolene, og når du puster ut, fjernes luft mettet med karbondioksid fra alveolene.

En normal rolig innånding er assosiert med aktiviteten til musklene i mellomgulvet og eksterne interkostale muskler. Når du puster inn, senkes mellomgulvet, ribbeina hever seg og avstanden mellom dem øker. Normal rolig utpust skjer stort sett passivt, mens den indre interkostale muskler og noen magemuskler. Når du puster ut, stiger mellomgulvet, ribbeina beveger seg ned, og avstanden mellom dem reduseres.

Typer pust

Luftveiene utfører kun den første delen av gassutvekslingen. Resten gjøres av sirkulasjonssystemet. Det er en dyp sammenheng mellom luftveiene og sirkulasjonssystemet.

Det er lungeånding, som gir gassutveksling mellom luft og blod, og vevsånding, som gir gassutveksling mellom blod og vevsceller. Det gjennomføres sirkulasjonssystemet, siden blodet leverer oksygen til organene og fjerner forfallsprodukter og karbondioksid fra dem.

Pulmonal pust. Utvekslingen av gasser i lungene skjer på grunn av diffusjon. Blodet som kommer inn fra hjertet og inn i kapillærene som omkranser lungealveolene inneholder mye karbondioksid; det er lite av det i luften til lungealveolene, så det forlater blodårene og går inn i alveolene.

Oksygen kommer også inn i blodet på grunn av diffusjon. Men for at denne gassutvekslingen skal skje kontinuerlig, er det nødvendig at sammensetningen av gasser i lungealveolene er konstant. Denne konstansen opprettholdes ved lungepust: overflødig karbondioksid fjernes utenfor, og oksygen absorbert av blodet erstattes med oksygen fra en frisk del av uteluften.

Vevsånding. Vevsånding skjer i kapillærene, hvor blodet avgir oksygen og mottar karbondioksid. Det er lite oksygen i vevene, derfor brytes oksyhemoglobin ned til hemoglobin og oksygen. Oksygen går over i vevsvæske og brukes der av celler til biologisk oksidasjon av organiske stoffer. Energien som frigjøres i dette tilfellet brukes til de vitale prosessene til celler og vev.

Hvis det er utilstrekkelig oksygentilførsel til vevene: vevets funksjon blir forstyrret fordi nedbrytningen og oksidasjonen av organiske stoffer stopper, energi slutter å frigjøres, og celler som er fratatt energiforsyning dør.

Jo mer oksygen som forbrukes i vevene, desto mer oksygen kreves det fra luften for å kompensere for kostnadene. Det er derfor når fysisk arbeid Samtidig øker både hjerteaktivitet og lungeånding.

Typer pust

Ved utvidelsesmetode bryst Det er to typer pust:

pust i brystet(utvidelse av brystet er produsert ved å heve ribbeina), oftere observert hos kvinner;
abdominal pust(ekspansjon av brystet produseres ved å flate ut mellomgulvet) er oftere observert hos menn.

Pusten skjer:

dyp og overfladisk;
hyppige og sjeldne.

Spesielle typer pustebevegelser observert med hikke og latter. Med hyppig og grunn pusting øker nervesentrenes eksitabilitet, og med dyp pusting, tvert imot, avtar den.

System og struktur av luftveiene

Luftveiene inkluderer:

øvre luftveier: nesehulen, nasopharynx, svelget;
nedre luftveier: strupehode, luftrør, hovedbronkier og lunger dekket med lungepleura.

Symbolsk overgang av overdelen luftveier i de nedre utføres det i skjæringspunktet mellom fordøyelses- og luftveiene i den øvre delen av strupehodet. Luftveiene gir forbindelser mellom miljøet og hovedorganene i luftveiene - lungene.

Lungene er plassert i brysthulen omgitt av bein og muskler i brystet. Lungene er plassert i hermetisk forseglede hulrom, hvis vegger er foret med parietal pleura. Mellom parietal og pulmonal pleura er det en spaltelignende pleurahule. Trykket i den er lavere enn i lungene, og derfor presses lungene alltid mot brysthulens vegger og tar sin form.

Etter å ha kommet inn i lungene, dannes hovedbronkiene bronkialt tre, i endene av hvilke det er lungevesikler, alveoler. Langs bronkietreet når luft alveolene, hvor det skjer gassutveksling mellom atmosfærisk luft som har nådd lungealveolene (lungeparenkym) og blod som strømmer gjennom lungekapillærene, som sikrer tilførsel av oksygen til kroppen og fjerning av gassformig avfall. produkter fra den, inkludert karbondioksidgass

Pusteprosess

Innånding og utånding utføres ved å endre størrelsen på brystet ved hjelp av luftveismusklene. I løpet av ett pust (i hvile) kommer 400-500 ml luft inn i lungene. Dette luftvolumet kalles tidalvolum (TIV). Samme mengde luft kommer inn i atmosfæren fra lungene under en rolig utpust.

Den maksimale dype pusten er omtrent 2000 ml luft. Etter maksimal utånding er det ca 1200 ml luft igjen i lungene, kalt restlungevolum. Etter en rolig utånding gjenstår ca. 1600 ml i lungene. Dette volumet av luft kalles lungenes funksjonelle restkapasitet (FRC).

Takket være den funksjonelle restkapasiteten (FRC) i lungene opprettholdes et relativt konstant forhold mellom oksygen- og karbondioksidinnhold i alveolærluften, siden FRC er flere ganger større enn tidalvolumet (TV). Bare 2/3 av DO når alveolene, som kalles det alveolære ventilasjonsvolumet.

Uten ekstern åndedrett kan menneskekroppen vanligvis leve opptil 5-7 minutter (den såkalte klinisk død), etterfulgt av tap av bevissthet, irreversible endringer i hjernen og dens død (biologisk død).

Pust er en av kroppens få funksjoner som kan kontrolleres bevisst og ubevisst.

Funksjoner av luftveiene

Pust, gassutveksling. Hovedfunksjonåndedrettsorganer - opprettholde en konstant gasssammensetning av luften i alveolene: fjern overflødig karbondioksid og fyll på oksygen som føres bort av blodet. Dette oppnås gjennom pustebevegelser. Ved innånding skjelettmuskulatur Brysthulen utvider seg, etterfulgt av lungene, trykket i alveolene synker og uteluft kommer inn i lungene. Når du puster ut, reduseres brysthulen, veggene komprimerer lungene og luft forlater dem.
Termoregulering. I tillegg til å sikre gassutveksling, utfører åndedrettsorganene en annen viktig funksjon: de deltar i varmereguleringen. Når du puster, fordamper vann fra overflaten av lungene, noe som fører til avkjøling av blodet og hele kroppen.
Stemmedannelse. Lungene lager luftstrømmer som vibrerer stemmebåndene strupehodet. Tale oppnås gjennom artikulasjon, som involverer tunge, tenner, lepper og andre organer som styrer lydstrømmene.
Luftrensing. Den indre overflaten av nesehulen er foret med ciliert epitel. Det skiller ut slim som fukter den innkommende luften. Dermed utfører de øvre luftveiene viktige funksjoner: oppvarming, fuktighet og rensing av luften, samt beskytte kroppen mot skadelige effekter gjennom luften.

Lungevev spiller også en viktig rolle i prosesser som: syntese av hormoner, vann-salt og lipidmetabolisme. I det rikelig utviklede vaskulære systemet i lungene avsettes blod. Luftveiene gir også mekanisk og immunbeskyttelse fra miljøfaktorer.

Pusteregulering

Nervøs regulering av pusten. Regulering av pusten utføres automatisk - av respirasjonssenteret, som er representert av et sett med nerveceller lokalisert i forskjellige deler av det sentrale nervesystemet. Hoveddel respirasjonssenter ligger i medulla oblongata. Respirasjonssenteret består av inhalasjons- og ekspirasjonssentre, som regulerer åndedrettsmuskulaturens funksjon.

Nerveregulering har en reflekseffekt på pusten. Sammenbruddet av lungealveolene, som oppstår under utånding, forårsaker refleksivt innånding, og utvidelsen av alveolene forårsaker refleksivt utånding. Aktiviteten avhenger av konsentrasjonen av karbondioksid (CO2) i blodet og av nerveimpulser som kommer fra reseptorer i ulike indre organer og hud.Varm eller kald stimulans ( sansesystem) hud, smerte, frykt, sinne, glede (og andre følelser og stressfaktorer), fysisk aktivitet endrer raskt naturen til pustebevegelser.

Det skal bemerkes at det ikke er noen smertereseptorer i lungene, derfor, for å forhindre sykdommer, utføres periodiske fluorografiske undersøkelser.

Humoral regulering av respirasjon. Under muskelarbeid intensiveres oksidasjonsprosessene. Følgelig frigjøres mer karbondioksid i blodet. Når blod med overflødig karbondioksid når respirasjonssenteret og begynner å irritere det, øker aktiviteten til senteret. Personen begynner å puste dypt. Som et resultat fjernes overflødig karbondioksid, og mangelen på oksygen fylles opp.

Hvis konsentrasjonen av karbondioksid i blodet synker, hemmes arbeidet til respirasjonssenteret og det oppstår ufrivillig å holde pusten.

Takket være nervøs og humoral regulering, opprettholdes konsentrasjonen av karbondioksid og oksygen i blodet på et visst nivå under alle forhold.

Hvis du har problemer med ekstern pust sikker

Vital kapasitet i lungene

Den vitale kapasiteten til lungene er en viktig indikator på pusten. Hvis en person tar det dypeste pusten og deretter puster ut så mye som mulig, vil utvekslingen av utåndet luft utgjøre den vitale kapasiteten til lungene. Den vitale kapasiteten til lungene avhenger av alder, kjønn, høyde og også av treningsgraden til personen.

For å måle den vitale kapasiteten til lungene, brukes en enhet som et spirometer. For mennesker er ikke bare lungenes vitale kapasitet viktig, men også respirasjonsmusklenes utholdenhet. En person hvis lunge vitale kapasitet er liten og hvis åndedrettsmuskler også er svake, må puste ofte og grunt. Dette fører til at frisk luft hovedsakelig forblir i luftveiene og bare en liten del av den når alveolene.

Pust og trening

Ved fysisk aktivitet øker vanligvis pusten. Metabolismen akselererer, muskler krever mer oksygen.

Instrumenter for å studere pusteparametere

Kapnograf- en enhet for måling og grafisk visning av karbondioksidinnholdet i luften som pustes ut av en pasient over en viss tidsperiode.
Pneumograf- en enhet for å måle og grafisk vise frekvensen, amplituden og formen til respirasjonsbevegelser over en viss tidsperiode.
Spirograf- en enhet for å måle og grafisk vise de dynamiske egenskapene til pusten.
Spirometer- en enhet for måling av vitalkapasitet (lungenes vitale kapasitet).

VÅRE LUNGE KJÆRLIGHET:

1. Frisk luft (med utilstrekkelig oksygentilførsel til vev: vevsfunksjonen er svekket fordi nedbrytningen og oksidasjonen av organiske stoffer stopper, energi slutter å frigjøres, og celler som er fratatt energitilførsel dør. Derfor fører opphold i et tett rom til hodepine, slapphet og redusert ytelse).

2. Øvelser(under muskelarbeid intensiveres oksidasjonsprosesser).

VÅRE LUNGER LIKER IKKE:

1. Smittsomme og kroniske sykdommer luftveier(bihulebetennelse, frontal bihulebetennelse, betennelse i mandlene, difteri, influensa, sår hals, akutte luftveisinfeksjoner, tuberkulose, lungekreft).

2. Forurenset luft(bileksos, støv, forurenset luft, røyk, vodka røyk, karbonmonoksid - alle disse komponentene har en negativ effekt på kroppen. Hemoglobinmolekyler som har fanget opp karbonmonoksid er permanent fratatt evnen til å overføre oksygen fra lungene til vevene Det er mangel på oksygen i blodet og vevet, noe som påvirker funksjonen til hjernen og andre organer).

3. Røyking(narkogene stoffer i nikotin er inkludert i metabolismen og forstyrrer nervesystemet og humoral regulering, bryter med begge. I tillegg irriterer stoffer fra tobakksrøyken slimhinnen i luftveiene, noe som fører til en økning i slim utskilt av det).

La oss nå se på og analysere respirasjonsprosessen som helhet, og også spore anatomien til luftveiene og en rekke andre funksjoner knyttet til denne prosessen.

Respirasjon er prosessen med utveksling av gasser som oksygen og karbon mellom Internt miljø person og verden rundt. Menneskelig pust er en komplekst regulert handling av leddarbeid mellom nerver og muskler. Deres harmonisk arbeid sikrer innånding - tilførsel av oksygen til kroppen, og utånding - frigjøring av karbondioksid til miljøet.

Åndedrettsapparatet har en kompleks struktur og inkluderer: organer i det menneskelige luftveiene, muskler som er ansvarlige for innånding og utånding, nerver som regulerer hele prosessen med luftutveksling, samt blodkar.

Fartøy er av spesiell betydning for pusten. Blod gjennom venene kommer inn i lungevevet, hvor gasser utveksles: oksygen kommer inn og karbondioksid går. Returen av oksygenrikt blod utføres gjennom arteriene, som transporterer det til organene. Uten prosessen med oksygenering av vev ville pusten ikke ha noen betydning.

Respirasjonsfunksjonen vurderes av lungeleger. De viktige indikatorene er:

Bredde på bronkiallumen.
Pustevolum.
Reserver volumer av innånding og utpust.

En endring i minst én av disse indikatorene fører til en forverring av helsen og er et viktig signal for tilleggsdiagnostikk og behandling.

I tillegg er det sekundære funksjoner som pusten utfører. Dette:

Lokal regulering av pusteprosessen, som sikrer tilpasning av blodårer til ventilasjon.
Syntese av ulike biologiske aktive stoffer, innsnevring og utvidelse av blodårer etter behov.
Filtrering, som er ansvarlig for resorpsjon og desintegrering av fremmede partikler, og til og med blodpropp i små kar.
Avsetning av celler i lymfe- og hematopoietiske systemer.

Stadier av pusteprosessen

Takket være naturen, som kom opp med en så unik struktur og funksjon av åndedrettsorganene, er det mulig å utføre en slik prosess som luftutveksling. Fysiologisk har den flere stadier, som igjen reguleres av sentralnervesystemet, og bare på grunn av dette fungerer de som en klokke.

Så, som et resultat av mange års forskning, har forskere identifisert følgende stadier som kollektivt organiserer pusten. Dette:

Ekstern respirasjon er tilførsel av luft fra det ytre miljøet til alveolene. Alle organer i det menneskelige luftveiene deltar aktivt i dette.
Tilførsel av oksygen til organer og vev gjennom diffusjon; som et resultat av denne fysiske prosessen skjer oksygenering av vev.
Respirasjon av celler og vev. Med andre ord, oksidasjon av organiske stoffer i celler med frigjøring av energi og karbondioksid. Det er lett å forstå at uten oksygen er oksidasjon umulig.

Viktigheten av å puste for mennesker

Å kjenne strukturen og funksjonene til det menneskelige luftveiene, er det vanskelig å overvurdere viktigheten av en slik prosess som å puste.

I tillegg, takket være det, utveksles gasser mellom den interne og eksternt miljø Menneskekroppen. Luftveiene er involvert:

I termoregulering, det vil si at det avkjøler kroppen når forhøyet temperatur luft.
Fungerer som frigjøring av tilfeldige fremmede stoffer som støv, mikroorganismer og mineralsalter eller ioner.
I å lage talelyder, noe som er ekstremt viktig for sosial sfære person.
I luktesansen.

Luftveiene er et sett av organer og anatomiske strukturer som sikrer bevegelse av luft fra atmosfæren inn i lungene og tilbake (pustesykluser innånding - utånding), samt gassutveksling mellom luften som kommer inn i lungene og blodet.

Luftveisorganer er øvre og nedre luftveier og lunger, bestående av bronkioler og alveolære sekker, samt arterier, kapillærer og vener i lungesirkulasjonen.

Respirasjonssystemet inkluderer også bryst- og respirasjonsmuskulaturen (hvis aktiviteten sikrer strekking av lungene med dannelsen av innåndings- og utåndingsfasene og endringer i trykk i pleurahulen), og i tillegg - respirasjonssenteret i hjernen, perifere nerver og reseptorer involvert i reguleringen av respirasjonen.

Luftveisorganenes hovedfunksjon er å sikre gassutveksling mellom luft og blod ved diffusjon av oksygen og karbondioksid gjennom veggene i lungealveolene inn i blodkapillærene.

Diffusjon- en prosess som et resultat av hvilken gass fra et område på mer høy konsentrasjon har en tendens til et område hvor konsentrasjonen er lav.

Et karakteristisk trekk ved strukturen i luftveiene er tilstedeværelsen av en bruskbase i veggene, som et resultat av at de ikke kollapser

I tillegg er åndedrettsorganene involvert i lydproduksjon, luktdeteksjon, produksjon av enkelte hormonlignende stoffer, lipid og vann-salt metabolisme, for å opprettholde kroppens immunitet. I luftveiene blir den innåndede luften renset, fuktet, oppvarmet, samt oppfatningen av temperatur og mekaniske stimuli.

Airways

Luftveiene i luftveiene begynner med den ytre nesen og nesehulen. Nesehulen er delt av osteochondral septum i to deler: høyre og venstre. Den indre overflaten av hulrommet, foret med slimhinne, utstyrt med flimmerhår og penetrert av blodårer, er dekket med slim, som beholder (og delvis nøytraliserer) mikrober og støv. Dermed blir luften i nesehulen renset, nøytralisert, oppvarmet og fuktet. Dette er grunnen til at du må puste gjennom nesen.

I løpet av livet nesehulen fanger opp til 5 kg støv

Etter å ha bestått svelg del luftveier kommer luft inn i neste organ strupehodet, som har form som en trakt og dannet av flere brusk: skjoldbruskbrusken beskytter strupehodet foran, bruskepiglottis lukker inngangen til strupehodet når man svelger mat. Hvis du prøver å snakke mens du svelger mat, kan det komme inn i luftveiene og forårsake kvelning.

Ved svelging beveger brusken seg oppover og går deretter tilbake til sin opprinnelige plass. Med denne bevegelsen lukker epiglottis inngangen til strupehodet, spytt eller mat går inn i spiserøret. Hva annet er det i strupehodet? Stemmebåndene. Når en person er stille, divergerer stemmebåndene; når han snakker høyt, er stemmebåndene lukket; hvis han blir tvunget til å hviske, er stemmebåndene litt åpne.

luftrør;
Aorta;
Hovedbronkus til venstre;
Høyre hovedbronkus;
Alveolære kanaler.

Lengden på den menneskelige luftrøret er omtrent 10 cm, diameteren er omtrent 2,5 cm

Fra strupehodet kommer luft inn i lungene gjennom luftrøret og bronkiene. Luftrøret er dannet av tallrike bruskhalvdeler plassert over hverandre og forbundet med muskler og bindevev. De åpne endene av semiringene er ved siden av spiserøret. I brystet deler luftrøret seg i to hovedbronkier, hvorfra sekundær bronkier forgrener seg, som fortsetter å forgrene seg videre til bronkiolene (tynne rør med en diameter på ca. 1 mm). Forgreningen av bronkiene er et ganske komplekst nettverk kalt bronkialtreet.

Bronkiolene er delt inn i enda tynnere rør - alveolære kanaler, som ender i små tynnveggede (tykkelsen på veggene er en celle) sekker - alveoler, samlet i klaser som druer.

Munnpusting forårsaker deformasjon av brystet, hørselshemming, forstyrrelse av normal posisjon av neseseptum og formen på underkjeven

Lungene er hovedorganet i luftveiene

De viktigste funksjonene til lungene er gassutveksling, tilførsel av oksygen til hemoglobin, og fjerning av karbondioksid, eller karbondioksid, som er sluttproduktet av metabolismen. Men funksjonene til lungene er ikke begrenset til dette alene.

Lungene er involvert i å opprettholde en konstant konsentrasjon av ioner i kroppen; de kan fjerne andre stoffer fra den, unntatt giftstoffer ( essensielle oljer, aromatiske stoffer, "alkoholspor", aceton, etc.). Når du puster, fordamper vann fra overflaten av lungene, som avkjøler blodet og hele kroppen. I tillegg lager lungene luftstrømmer som vibrerer stemmebåndene i strupehodet.

Konvensjonelt kan lungen deles inn i 3 seksjoner:

pneumatisk (bronkialt tre), gjennom hvilket luft, som et system av kanaler, når alveolene;
det alveolære systemet der gassutveksling skjer;
sirkulasjonssystemet i lungene.

Volumet av inhalert luft hos en voksen er omtrent 0 4-0,5 liter, og lungenes vitale kapasitet, det vil si det maksimale volumet, er omtrent 7-8 ganger større - vanligvis 3-4 liter (hos kvinner mindre enn i menn), selv om det hos idrettsutøvere kan overstige 6 liter

luftrør;
bronkier;
Apex av lungen;
Øvre lapp;
Horisontal spor;
Gjennomsnittlig andel;
Skrå spor;
Nedre lapp;
Hjerte indrefilet.

Lungene (høyre og venstre) ligger i brysthulen på hver side av hjertet. Overflaten av lungene er dekket med en tynn, fuktig, skinnende membran, pleura (fra gresk pleura - ribben, side), bestående av to lag: de indre (lunge) dekkene lungeoverflaten, og den ytre (parietale) linjer den indre overflaten av brystet. Mellom arkene, som nesten er i kontakt med hverandre, er det et hermetisk lukket spaltelignende rom kalt pleurahulen.

Ved noen sykdommer (lungebetennelse, tuberkulose) kan parietallaget av pleura vokse sammen med lungelaget, og danne såkalte adhesjoner. På inflammatoriske sykdommer ledsaget av overdreven akkumulering av væske eller luft i pleurafissuren, utvider den seg kraftig og blir til et hulrom

Lungens spindel stikker 2-3 cm over kragebeinet, bak lavere område nakke. Overflaten inntil ribbene er konveks og har størst utstrekning. Den indre overflaten er konkav, ved siden av hjertet og andre organer, konveks og har størst utstrekning. Den indre overflaten er konkav, ved siden av hjertet og andre organer som ligger mellom pleuralposene. På den er det lungeporten, et sted der hovedbronkus og lungearterien kommer inn i lungen og to lungevener går ut.

Hver lunge pleura rillene er delt inn i lober: venstre i to (øvre og nedre), høyre i tre (øvre, midtre og nedre).

Lungevev dannes av bronkioler og mange små lungevesikler i alveolene, som ser ut som halvkuleformede fremspring av bronkiolene. De tynneste veggene i alveolene er en biologisk permeabel membran (bestående av et enkelt lag med epitelceller omgitt av et tett nettverk av blodkapillærer), gjennom hvilken gassutveksling skjer mellom blodet i kapillærene og luften som fyller alveolene. Innsiden av alveolene er belagt med et flytende overflateaktivt middel (surfactant), som svekker overflatespenningskreftene og forhindrer fullstendig kollaps av alveolene under utgang.

Sammenlignet med lungevolumet til en nyfødt, øker lungevolumet 10 ganger ved fylte 12 år, ved slutten av puberteten - 20 ganger

Den totale tykkelsen på veggene til alveolene og kapillæren er bare noen få mikrometer. Takket være dette trenger oksygen lett fra alveolærluften inn i blodet, og karbondioksid trenger lett fra blodet inn i alveolene.

Respirasjonsprosess

Pust representerer vanskelig prosess gassutveksling mellom det ytre miljøet og kroppen. Den innåndede luften skiller seg betydelig i sammensetning fra utåndingsluften: oksygen, et nødvendig element for metabolisme, kommer inn i kroppen fra det ytre miljøet, og karbondioksid frigjøres.

Stadier av respirasjonsprosessen

fylle lungene med atmosfærisk luft (lungeventilasjon)
overgangen av oksygen fra lungealveolene til blodet som strømmer gjennom kapillærene i lungene, og frigjøring av karbondioksid fra blodet inn i alveolene, og deretter inn i atmosfæren
tilførsel av oksygen via blod til vev og karbondioksid fra vev til lunger
oksygenforbruk av celler

Prosessene med luft som kommer inn i lungene og gassutveksling i lungene kalles pulmonal (ekstern) respirasjon. Blod bringer oksygen til celler og vev, og karbondioksid fra vev til lungene. Blodet sirkulerer konstant mellom lunger og vev og sikrer dermed en kontinuerlig prosess med å tilføre celler og vev oksygen og fjerne karbondioksid. I vevene forlater oksygen blodet til cellene, og karbondioksid overføres fra vevene til blodet. Denne prosessen med vevsånding skjer med deltakelse av spesielle respiratoriske enzymer.

Biologiske betydninger av respirasjon

gi kroppen oksygen
fjerning av karbondioksid
oksidasjon av organiske forbindelser med frigjøring av energi, nødvendig for en person for livet
fjerning av metabolske sluttprodukter (vanndamp, ammoniakk, hydrogensulfid, etc.)

Mekanisme for innånding og utånding. Innånding og utånding skjer på grunn av bevegelser i brystet ( pust i brystet) og diafragma (abdominal pust). Ribbene på det avslappede brystet faller ned, og reduserer dermed dets indre volum. Luft presses ut av lungene, på samme måte som luft presses ut av en luftpute eller madrass under trykk. Ved å trekke seg sammen hever de respiratoriske interkostale musklene ribbeina. Brystet utvider seg. Ligger mellom brystet og bukhulen membranen trekker seg sammen, tuberklene jevnes ut, og volumet av brystet øker. Begge pleuralagene (pulmonal og costal pleura), som det ikke er luft mellom, overfører denne bevegelsen til lungene. Det oppstår et vakuum i lungevevet, likt det som oppstår når et trekkspill strekkes. Luft kommer inn i lungene.

Respirasjonsfrekvensen til en voksen er normalt 14-20 pust per 1 minutt, men med betydelig fysisk aktivitet kan den nå opptil 80 pust per 1 minutt

Når åndedrettsmuskulaturen slapper av, går ribbeina tilbake til sin opprinnelige posisjon og mellomgulvet mister spenningen. Lungene komprimeres og frigjør utåndet luft. I dette tilfellet skjer bare en delvis utveksling, fordi det er umulig å puste ut all luften fra lungene.

Under rolig pust inhalerer og puster en person ut omtrent 500 cm 3 luft. Denne luftmengden utgjør tidevannsvolumet til lungene. Hvis du trekker pusten dypt, vil ca. 1500 cm 3 luft komme inn i lungene, kalt inspiratorisk reservevolum. Etter en rolig utpust kan en person puste ut omtrent 1500 cm 3 luft - reservevolumet for utånding. Mengden luft (3500 cm 3), som består av tidalvolumet (500 cm 3), det inspiratoriske reservevolumet (1500 cm 3) og utåndingsreservevolumet (1500 cm 3), kalles den vitale kapasiteten til lungene.

Av 500 cm 3 med inhalert luft, passerer bare 360 cm 3 inn i alveolene og frigjør oksygen til blodet. De resterende 140 cm 3 forblir i luftveiene og deltar ikke i gassutveksling. Derfor kalles luftveiene "dødt rom".

Etter at en person puster ut et tidevannsvolum på 500 cm3) og deretter puster ut dypt (1500 cm3), er det fortsatt omtrent 1200 cm3 med gjenværende luftvolum igjen i lungene, som er nesten umulig å fjerne. Derfor synker ikke lungevev i vann.

I løpet av 1 minutt inhalerer og puster en person ut 5-8 liter luft. Dette er minuttvolumet av pust, som under intensiv fysisk aktivitet kan nå 80-120 liter per minutt.

Trenet, fysisk utviklede mennesker lungenes vitale kapasitet kan være betydelig større og nå 7000-7500 cm 3 . Kvinner har mindre lungekapasitet enn menn

Gassutveksling i lungene og transport av gasser med blod

Blodet som strømmer fra hjertet inn i kapillærene som omkranser lungealveolene inneholder mye karbondioksid. Og i lungealveolene er det lite av det, derfor, takket være diffusjon, forlater det blodstrømmen og går inn i alveolene. Dette forenkles også av de indre fuktige veggene i alveolene og kapillærene, som består av bare ett lag med celler.

Oksygen kommer også inn i blodet på grunn av diffusjon. Det er lite fritt oksygen i blodet, fordi det er kontinuerlig bundet av hemoglobin som finnes i røde blodlegemer, og blir til oksyhemoglobin. Blod som er blitt arterielt forlater alveolene og lungevene går til hjertet.

For at gassutveksling skal skje kontinuerlig, er det nødvendig at sammensetningen av gasser i lungealveolene er konstant, noe som opprettholdes ved lungeånding: overflødig karbondioksid fjernes utenfor, og oksygen som tas opp av blodet erstattes med oksygen fra en frisk del av uteluften

Vevsånding forekommer i kapillærene stor sirkel blodsirkulasjonen, hvor blodet avgir oksygen og mottar karbondioksid. Det er lite oksygen i vevene, og derfor brytes oksyhemoglobin ned til hemoglobin og oksygen, som går over i vevsvæsken og brukes der av celler til biologisk oksidasjon av organiske stoffer. Energien som frigjøres i dette tilfellet er beregnet på de vitale prosessene til celler og vev.

Mye karbondioksid samler seg i vev. Det kommer inn i vevsvæsken, og fra det inn i blodet. Her er karbondioksid delvis fanget opp av hemoglobin, og delvis oppløst eller kjemisk bundet av salter av blodplasma. Venøst blod fører det til høyre forkammer, derfra går den inn i høyre ventrikkel, som skyver ut venesirkelen gjennom lungearterien og lukkes. I lungene blir blodet igjen arterielt og går tilbake til venstre atrium, går inn i venstre ventrikkel og fra det inn i den systemiske sirkulasjonen.

Jo mer oksygen som forbrukes i vevene, desto mer oksygen kreves det fra luften for å kompensere for kostnadene. Det er grunnen til at under fysisk arbeid øker både hjerteaktivitet og lungeånding samtidig.

Takk til fantastisk eiendom hemoglobin kombineres med oksygen og karbondioksid; blodet er i stand til å absorbere disse gassene i betydelige mengder

100 ml arterielt blod inneholder opptil 20 ml oksygen og 52 ml karbondioksid

Handling karbonmonoksid på kroppen. Hemoglobin i røde blodlegemer kan kombineres med andre gasser. Dermed kombineres hemoglobin med karbonmonoksid (CO), karbonmonoksid dannet under ufullstendig forbrenning av drivstoff, 150 - 300 ganger raskere og sterkere enn med oksygen. Derfor, selv med et lite innhold av karbonmonoksid i luften, kombineres hemoglobin ikke med oksygen, men med karbonmonoksid. Samtidig stopper tilførselen av oksygen til kroppen, og personen begynner å kveles.

Hvis det er karbonmonoksid i rommet, kveles en person fordi oksygen ikke kommer inn i kroppsvevet

Oksygen sult - hypoksi- kan også oppstå når hemoglobininnholdet i blodet synker (med betydelig blodtap), eller når det er oksygenmangel i luften (høyt til fjells).

Hvis et fremmedlegeme kommer inn i luftveiene eller hevelse i stemmebåndene på grunn av sykdom, kan det oppstå pustestans. Kvelning utvikler seg - asfyksi. Når pusten stopper, utføres kunstig åndedrett ved hjelp av spesielle enheter, og i deres fravær, ved bruk av "munn til munn", "munn til nese" metoden eller spesielle teknikker.

Pusteregulering. Den rytmiske, automatiske vekslingen av inn- og utåndinger reguleres fra respirasjonssenteret som ligger i medulla oblongata. Fra dette senteret, impulser: reiser til de motoriske nevronene i vagus og interkostale nerver, som innerverer mellomgulvet og andre respirasjonsmuskler. Arbeidet til respirasjonssenteret koordineres av de høyere delene av hjernen. Derfor kan en person en kort tid hold eller intensiver pusten, slik det for eksempel skjer når du snakker.

Dybden og hyppigheten av pusten påvirkes av innholdet av CO 2 og O 2. Disse stoffene irriterer kjemoreseptorene i veggene til store blodårer, nerveimpulser fra dem kommer de inn i respirasjonssenteret. Med en økning i CO2-innholdet i blodet blir pusten dypere, med en reduksjon i CO2 blir pusten hyppigere.

De menneskelige åndedrettsorganene inkluderer:

nesehulen;
bihuler;
strupehodet;
luftrør;
bronkier;
lungene.

La oss se på strukturen til åndedrettsorganene og deres funksjoner. Dette vil bidra til å bedre forstå hvordan sykdommer i luftveiene utvikler seg.

Den ytre nesen, som vi ser på en persons ansikt, består av tynne bein og brusk. På toppen er de dekket med et lite lag med muskler og hud. Nesehulen er begrenset foran av neseborene. På baksiden av nesehulen er det åpninger - choanae, gjennom hvilke luft kommer inn i nasopharynx.

Nesehulen er delt i to av neseskilleveggen. Hver halvdel har en indre og ytre vegg. På sideveggene er det tre fremspring - turbinatene, som skiller de tre nesegangene.

Det er åpninger i de to øvre passasjene, gjennom hvilke det er en forbindelse med de paranasale bihulene. Den nedre passasjen åpner munnen til den nasolacrimale kanalen, gjennom hvilken tårer kan komme inn i nesehulen.

Hele nesehulen er dekket fra innsiden med en slimhinne, på overflaten som ligger ciliert epitel, som har mange mikroskopiske cilia. Bevegelsen deres er rettet fra front til bak, mot choanae. Derfor kommer det meste av slimet fra nesen inn i nasopharynx og kommer ikke ut.

I området av den øvre nesepassasjen er det olfaktoriske regionen. Sensitive nerveender er lokalisert der - luktreseptorer, som gjennom sine prosesser overfører den mottatte informasjonen om lukt til hjernen.

Nesehulen er godt forsynt med blod og har mange små fartøyer, bærende arterielt blod. Slimhinnen er lett sårbar, så neseblødning er mulig. Spesielt alvorlig blødning oppstår når skadet av et fremmedlegeme eller når de venøse plexusene er skadet. Slike plexuses av vener kan raskt endre volumet, noe som fører til tett nese.

Lymfekar kommuniserer med mellomrommene mellom membranene i hjernen. Spesielt forklarer dette muligheten for rask utvikling av meningitt ved infeksjonssykdommer.

Nesen utfører funksjonen til å lede luft, lukte, og er også en resonator for dannelsen av stemme. Den viktige rollen til nesehulen er beskyttende. Luften går gjennom nesegangene, som har et ganske stort område, og varmes opp og fuktes der. Støv og mikroorganismer legger seg delvis på hårene som ligger ved inngangen til neseborene. Resten overføres til nasopharynx ved hjelp av epiteliale flimmerhår, og fjernes derfra ved å hoste, svelge og blåse nesen. Slimet i nesehulen har også en bakteriedrepende effekt, det vil si at det dreper noen av mikrobene som kommer inn i det.

Bihuler

De paranasale bihulene er hulrom som ligger i beinene i skallen og er forbundet med nesehulen. De er dekket fra innsiden med slimhinner og har funksjonen som en stemmeresonator. Bihuler:

maksillær (maksillær);
frontal;
kileformet (hoved);
celler i den etmoide beinlabyrinten.

Bihuler

To maksillære bihuler- Den største. De er plassert i dypet overkjeve under banene og kommuniserer med midtpassasjen. Frontal sinus også et damprom, plassert i frontalbenet over mellombrynet og har form som en pyramide, med spissen vendt ned. Gjennom den nasofrontale kanalen kobles den også til midtpassasjen. Den sphenoid sinus er lokalisert i sphenoid bein på bakvegg nasopharynx. Midt i nasopharynx åpnes åpningene til cellene i etmoidbenet.

Den maksillære sinus kommuniserer tettest med nesehulen, derfor, ofte etter utviklingen av rhinitt, vises bihulebetennelse når veien for utstrømning av inflammatorisk væske fra sinus til nesen er blokkert.

Larynx

Dette er de øvre luftveiene, som også er involvert i dannelsen av stemmen. Den ligger omtrent midt på halsen, mellom svelget og luftrøret. Strupestrupen er dannet av brusk, som er forbundet med ledd og leddbånd. I tillegg er den festet til hyoidbenet. Mellom cricoid- og skjoldbruskbrusken er det et leddbånd, som kuttes ved akutt larynxstenose for å gi lufttilgang.

Strupestrupen er foret med ciliert epitel, og på stemmebåndene er epitelet lagdelt plateepitel, raskt fornyet og lar leddbåndene være motstandsdyktige mot konstant stress.

Under slimhinnen i den nedre delen av strupehodet, under stemmebåndene, er det et løst lag. Det kan hovne opp raskt, spesielt hos barn, og forårsake laryngospasme.

Luftrør

Nedre luftveier begynner med luftrøret. Den fortsetter med strupehodet og går deretter over i bronkiene. Orgelet ser ut som et hult rør som består av bruskformede halvringer som er tett forbundet med hverandre. Lengden på luftrøret er ca 11 cm.

Nedenfor danner luftrøret to hovedbronkier. Denne sonen er et område med bifurkasjon (bifurkasjon), den har mange følsomme reseptorer.

Luftrøret er foret med ciliert epitel. Dens funksjon er dens gode absorpsjonsevne, som brukes til inhalering av legemidler.

For larynxstenose utføres i noen tilfeller en trakeotomi - luftrørets fremre vegg kuttes og et spesielt rør settes inn gjennom hvilket luft kommer inn.

Bronkier

Dette er et system av rør som luft passerer fra luftrøret til lungene og tilbake. De har også en rensende funksjon.

Bifurkasjonen av luftrøret ligger omtrent i den interskapulære sonen. Luftrøret danner to bronkier, som går til den tilsvarende lungen og der er delt inn i lobar bronkier, deretter i segmental, subsegmental, lobulær, som er delt inn i terminal bronkioler - den minste av bronkiene. Hele denne strukturen kalles bronkialtreet.

Terminale bronkioler har en diameter på 1–2 mm og passerer inn i respiratoriske bronkioler, hvorfra de begynner alveolære kanaler. I endene av alveolarkanalene er det lungevesikler - alveoler.

Luftrør og bronkier

Innsiden av bronkiene er foret med ciliert epitel. Den konstante bølgelignende bevegelsen av flimmerhårene bringer opp bronkialsekresjonen - en væske som kontinuerlig produseres av kjertlene i bronkienes vegg og vasker bort alle urenheter fra overflaten. Dette fjerner mikroorganismer og støv. Hvis tykke bronkiale sekreter samler seg, eller store partikler kommer inn i bronkiallumen fremmedlegeme, fjernes de ved hjelp av - forsvarsmekanisme rettet mot å rense bronkialtreet.

I bronkienes vegger er det ringformede bunter av små muskler som er i stand til å "blokkere" luftstrømmen når den er forurenset. Slik oppstår det. Ved astma begynner denne mekanismen å virke når det er vanlig sunn person stoff, som plantepollen. I disse tilfellene blir bronkospasme patologisk.

Luftveisorganer: lunger

En person har to lunger plassert i brysthulen. Deres hovedrolle er å sikre utveksling av oksygen og karbondioksid mellom kroppen og miljøet.

Hvordan er lungene bygget opp? De er plassert på sidene av mediastinum, der hjertet og blodårene ligger. Hver lunge er dekket med en tett membran - pleura. Mellom bladene er det vanligvis litt væske, som gjør at lungene kan gli i forhold til brystveggen under pusten. Høyre lunge mer enn venstre. Gjennom roten, som ligger på innsiden av orgelet, kommer hovedbronkusen, store vaskulære stammer og nerver inn i den. Lungene består av fliker: den høyre har tre, den venstre har to.

Bronkiene, som kommer inn i lungene, er delt inn i mindre og mindre. De terminale bronkiolene blir alveolære bronkioler, som deler seg og blir til alveolære kanaler. De forgrener seg også. I endene deres er det alveolære sekker. Alveoler (respirasjonsvesikler) åpner seg på veggene til alle strukturer, og starter med luftveisbronkiolene. Det alveolære treet består av disse formasjonene. Grenene til en respiratorisk bronkiole danner til slutt den morfologiske enheten til lungene - acinus.

Strukturen til alveolene

Alveolaråpningen har en diameter på 0,1 - 0,2 mm. Innsiden av den alveolære vesikkelen er dekket med et tynt lag med celler som ligger på en tynn vegg - en membran. Utenfor er en blodkapillær ved siden av samme vegg. Barrieren mellom luft og blod kalles aerohematisk. Tykkelsen er veldig liten - 0,5 mikron. En viktig del av det er det overflateaktive stoffet. Den består av proteiner og fosfolipider, fletter epitelet og opprettholder den avrundede formen til alveolene under utånding, og forhindrer penetrasjon av mikrober fra luften inn i blodet og væsker fra kapillærene inn i lumen i alveolene. Premature babyer har dårlig utviklet overflateaktive stoffer, og derfor får de ofte pusteproblemer rett etter fødselen.

Lungene inneholder kar fra begge sirkulasjonskretsene. Arteriene i den store sirkelen fører oksygenrikt blod fra venstre ventrikkel i hjertet og gir direkte næring til bronkiene og lungevevet, som alle andre menneskelige organer. Arteriene i lungesirkulasjonen bringer venøst blod fra høyre ventrikkel til lungene (dette er det eneste eksempelet når venøst blod strømmer gjennom arteriene). Det renner gjennom lungearterier, faller deretter inn lungekapillærer hvor gassutveksling skjer.

Essensen av pusteprosessen

Utvekslingen av gasser mellom blodet og det ytre miljøet som foregår i lungene kalles ekstern respirasjon. Det oppstår på grunn av forskjellen i konsentrasjonen av gasser i blodet og luften.

Partialtrykket av oksygen i luft er større enn i venøst blod. På grunn av trykkforskjellen trenger oksygen fra alveolene inn i kapillærene gjennom den lufthematiske barrieren. Der forbinder den seg med røde blodceller og sprer seg gjennom blodet.

Gassutveksling over luft-blod-barrieren

Partialtrykket av karbondioksid i venøst blod er større enn i luft. På grunn av dette forlater karbondioksid blodet og frigjøres med utåndet luft.

Gassutveksling er en kontinuerlig prosess som fortsetter så lenge det er forskjell på innholdet av gasser i blodet og miljø.

Ved normal pust gjennom luftveiene Cirka 8 liter luft passerer per minutt. Med stress og sykdommer ledsaget av økt metabolisme (for eksempel hypertyreose), øker lungeventilasjonen og kortpustethet vises. Hvis økt pust ikke klarer å opprettholde normal gassutveksling, synker oksygeninnholdet i blodet - hypoksi oppstår.

Hypoksi forekommer også i høye høydeforhold, hvor mengden oksygen i det ytre miljøet reduseres. Dette fører til utvikling av fjellsyke.

Puster kalt et sett med fysiologiske og fysisk og kjemisk prosesser som sikrer kroppens forbruk av oksygen, dannelse og eliminering av karbondioksid, og produksjon av energi brukt for livet gjennom aerob oksidasjon av organiske stoffer.

Pusten utføres luftveiene, representert ved luftveier, lunger, luftveismuskler, nervestrukturer som kontrollerer funksjoner, samt blod og sirkulasjonssystem transporterer oksygen og karbondioksid.

Airways delt inn i øvre (nesehuler, nasofarynx, orofarynx) og nedre (strupehode, luftrør, ekstra- og intrapulmonale bronkier).

For å opprettholde de vitale funksjonene til en voksen, må luftveiene levere ca. 250-280 ml oksygen per minutt til kroppen under forhold med relativ hvile og fjerne omtrent samme mengde karbondioksid fra kroppen.

Gjennom luftveiene er kroppen konstant i kontakt med atmosfærisk luft - det ytre miljøet, som kan inneholde mikroorganismer, virus, skadelige stoffer kjemisk natur. Alle av dem er i stand til å komme inn i lungene med luftbårne dråper, trenge inn i den luftbårne barrieren inn i menneskekroppen og forårsake utvikling av mange sykdommer. Noen av dem sprer seg raskt - epidemi (influensa, akutt luftveier virusinfeksjoner, tuberkulose, etc.).

Ris. Luftveisdiagram

Forurensning utgjør en stor trussel mot menneskers helse atmosfærisk luft kjemikalier teknologisk opprinnelse (skadelig industri, kjøretøy).

Kunnskap om disse innvirkningsveiene for menneskers helse bidrar til vedtakelsen av lovgivning, anti-epidemi og andre tiltak for å beskytte mot virkningene av skadelige faktorer atmosfæren og forhindrer forurensning. Dette er mulig forutsatt at medisinske arbeidere utfører omfattende utdanningsarbeid blant befolkningen, inkludert utvikling av en rekke enkle atferdsregler. Blant dem er forebygging av miljøforurensning, overholdelse av grunnleggende oppførselsregler under infeksjoner, som må vaksineres fra tidlig barndom.

En rekke respiratoriske fysiologiske problemer er forbundet med spesifikke typer menneskelig aktivitet: rom- og høydeflyvninger, opphold i fjellet, dykking, bruk av trykkkammer, opphold i en atmosfære som inneholder giftige stoffer og store mengder støvpartikler.

Funksjoner i luftveiene

En av de viktigste funksjonene til luftveiene er å sørge for at luft fra atmosfæren kommer inn i alveolene og fjernes fra lungene. Luften i luftveiene blir kondisjonert, renset, oppvarmet og fuktet.

Luftrensing. Luften renses spesielt aktivt for støvpartikler i de øvre luftveiene. Opptil 90 % av støvpartiklene i innåndingsluften legger seg på slimhinnen. Jo mindre partikkel, jo mer sannsynlig all penetrasjon i nedre luftveier. Dermed kan partikler med en diameter på 3-10 mikron nå bronkioler, og partikler med en diameter på 1-3 mikron kan nå alveolene. Fjerning av utfelte støvpartikler utføres på grunn av strømmen av slim i luftveiene. Slimet som dekker epitelet, dannes fra sekresjon av begerceller og slimproduserende kjertler i luftveiene, samt væske filtrert fra interstitium og blodkapillærer i bronkiene og lungene.

Tykkelsen på slimlaget er 5-7 mikron. Bevegelsen skapes av slag (3-14 bevegelser per sekund) av flimmerhårene i det cilierte epitelet, som dekker alle luftveiene med unntak av epiglottis og ekte stemmebånd. Effektiviteten til flimmerhårene oppnås bare når de slår synkront. Denne bølgelignende bevegelsen vil skape en strøm av slim i retning fra bronkiene til strupehodet. Fra nesehulene beveger slim seg mot neseåpningene, og fra nasopharynx mot svelget. Hos en frisk person dannes det ca. 100 ml slim per dag i nedre luftveier (en del av det absorberes av epitelceller) og 100-500 ml i øvre luftveier. Ved synkron banking av flimmerhårene kan slimbevegelseshastigheten i luftrøret nå 20 mm/min, og i små bronkier og bronkioler er den 0,5-1,0 mm/min. Partikler som veier opptil 12 mg kan transporteres med slimlaget. Mekanismen for å drive ut slim fra luftveiene kalles noen ganger mucociliær rulletrapp(fra lat. slim- slim, ciliare- øyevipper).

Volumet av slim utvist (clearance) avhenger av frekvensen av slimdannelse, viskositet og effektivitet til flimmerhårene. Slåingen av ciliaene til det cilierte epitelet skjer bare med tilstrekkelig dannelse av ATP i det og avhenger av temperaturen og pH i miljøet, fuktighet og ionisering av den inhalerte luften. Mange faktorer kan begrense slimclearance.

Så. med en medfødt sykdom - cystisk fibrose, forårsaket av en mutasjon i genet som kontrollerer syntesen og strukturen til proteinet som er involvert i transport av mineralioner gjennom cellemembraner sekretorisk epitel, en økning i slimviskositet og vanskeligheter med å evakuere det fra luftveiene av flimmerhår. Fibroblaster fra lungene til pasienter med cystisk fibrose produserer ciliær faktor, som forstyrrer funksjonen til epiteliale cilia. Dette fører til nedsatt ventilasjon av lungene, skade og infeksjon i bronkiene. Lignende endringer sekresjoner kan finne sted i mage-tarmkanalen, bukspyttkjertelen. Barn med cystisk fibrose trenger konstant intensivbehandling medisinsk behandling. Forstyrrelse av slagprosessene til cilia, skade på epitelet i luftveiene og lungene, etterfulgt av utviklingen av en rekke andre ugunstige endringer i bronkopulmonalsystemet, observeres under påvirkning av røyking.

Varmer opp luften. Denne prosessen oppstår på grunn av kontakten av inhalert luft med den varme overflaten av luftveiene. Effektiviteten av oppvarming er slik at selv når en person inhalerer frostig atmosfærisk luft, varmes den opp når den kommer inn i alveolene til en temperatur på omtrent 37 ° C. Luften som fjernes fra lungene gir opptil 30 % av varmen til slimhinnene i de øvre luftveiene.

Luftfukting. Når luften passerer gjennom luftveiene og alveolene, er luften 100 % mettet med vanndamp. Som et resultat er vanndamptrykket i den alveolære luften omtrent 47 mmHg. Kunst.

På grunn av blandingen av atmosfærisk og utåndet luft, som har forskjellig innhold av oksygen og karbondioksid, dannes et "bufferrom" i luftveiene mellom atmosfæren og lungenes gassutvekslingsoverflate. Det bidrar til å opprettholde den relative konstanten av sammensetningen av alveolær luft, som skiller seg fra atmosfærisk luft i lavere oksygeninnhold og mer høyt innhold karbondioksid.

Luftveiene er refleksogene soner med en rekke reflekser som spiller en rolle i selvreguleringen av pusten: Hering-Breuer-refleksen, beskyttende reflekser ved nysing, hosting, "dykkerrefleksen" og påvirker også funksjonen til mange indre organer (hjertet). , blodårer, tarmer). Mekanismene til en rekke av disse refleksene vil bli diskutert nedenfor.

Luftveiene er involvert i å generere lyder og gi dem en viss farge. Lyd produseres når luft passerer gjennom glottis, noe som får stemmebåndene til å vibrere. For at vibrasjon skal oppstå må det være en lufttrykkgradient mellom utsiden og indre sider stemmebåndene. Under naturlige forhold skapes en slik gradient under utånding, når stemmebåndene lukkes når man snakker eller synger, og det subglottiske lufttrykket, på grunn av virkningen av faktorer som sikrer utånding, blir større enn atmosfærisk trykk. Under påvirkning av dette trykket forskyver stemmebåndene seg et øyeblikk, det dannes et gap mellom dem, gjennom hvilket omtrent 2 ml luft bryter gjennom, deretter lukkes ledningene igjen og prosessen gjentas igjen, dvs. vibrasjon av stemmebåndene oppstår, genererer lydbølger. Disse bølgene skaper det tonale grunnlaget for dannelsen av sang- og talelyder.

Bruken av pust for å danne tale og synge kalles hhv tale Og syngende pust. Tilstedeværelsen og normal stilling av tennene er en nødvendig betingelse korrekt og tydelig uttale av talelyder. Ellers vises vaghet, lisp og noen ganger manglende evne til å uttale individuelle lyder. Tale og syngende pust utgjør et eget studieemne.

Omtrent 500 ml vann fordamper gjennom luftveiene og lungene per dag og dermed deres deltakelse i reguleringen av vann-saltbalanse og kroppstemperatur. Fordampningen av 1 g vann forbruker 0,58 kcal varme, og dette er en av måtene luftveiene deltar i varmeoverføringsmekanismer. Under hvileforhold fjernes opptil 25 % av vannet og ca. 15 % av den produserte varmen fra kroppen per dag på grunn av fordampning gjennom luftveiene.

Den beskyttende funksjonen til luftveiene realiseres gjennom en kombinasjon av luftkondisjoneringsmekanismer, beskyttende refleksreaksjoner og tilstedeværelsen av en epitelforing dekket med slim. Slim og ciliert epitel med sekretoriske, nevroendokrine, reseptor- og lymfoide celler inkludert i laget danner det morfofunksjonelle grunnlaget for luftveisbarrieren i luftveiene. Denne barrieren, på grunn av tilstedeværelsen av lysozym, interferon, noen immunglobuliner og leukocyttantistoffer i slimet, er en del av den lokale immunforsvaråndedrettsorganer.

Lengden på luftrøret er 9-11 cm, den indre diameteren er 15-22 mm. Luftrøret forgrener seg til to hovedbronkier. Den høyre er bredere (12-22 mm) og kortere enn den venstre, og strekker seg fra luftrøret i en stor vinkel (fra 15 til 40°). Bronkigrenen, som regel, dikotomisk og deres diameter reduseres gradvis, og den totale lumen øker. Som et resultat av den 16. forgrening av bronkiene, dannes terminale bronkioler hvis diameter er 0,5-0,6 mm. Dette etterfølges av strukturene som danner den morfofunksjonelle gassutvekslingsenheten i lungen - acini. Kapasiteten til luftveiene til nivået av acini er 140-260 ml.

Veggene til små bronkier og bronkioler inneholder glatte myocytter, som er plassert i dem sirkulært. Lumen i denne delen av luftveiene og hastigheten på luftstrømmen avhenger av graden av tonisk sammentrekning av myocytter. Regulering av hastigheten på luftstrømmen gjennom luftveiene utføres hovedsakelig i deres nedre seksjoner, hvor lumen i luftveiene kan endres aktivt. Myocytttonen er under kontroll av nevrotransmittere i det autonome nervesystemet, leukotriener, prostaglandiner, cytokiner og andre signalmolekyler.

Reseptorer i luftveiene og lungene

En viktig rolle i reguleringen av pusten spilles av reseptorer, som er spesielt rikelig tilført i de øvre luftveiene og lungene. I slimhinnen i de øvre nesegangene, mellom epitel- og støttecellene, er det luktreseptorer. De er sensitive nerveceller har bevegelige flimmerhår som gir mottak av luktstoffer. Takket være disse reseptorene og luktesystemet får kroppen evnen til å oppfatte lukten av stoffer som finnes i miljøet, tilstedeværelsen av næringsstoffer og skadelige stoffer. Eksponering for visse luktstoffer forårsaker en refleksendring i luftveienes åpenhet og kan spesielt forårsake astmatisk angrep hos personer med obstruktiv bronkitt.

De gjenværende reseptorene i luftveiene og lungene er delt inn i tre grupper:

forstuinger;
irriterende;
juxtaalveolar.

Strekkreseptorer lokalisert i muskellag luftveier. En tilstrekkelig stimulans for dem er å strekke seg. muskelfibre, forårsaket av endringer i intrapleuralt trykk og trykk i lumen i luftveiene. Essensiell funksjon Disse reseptorene kontrollerer graden av strekking av lungene. Takk til dem funksjonelt system pusteregulering styrer intensiteten av ventilasjon av lungene.

Det er også en rekke eksperimentelle data om tilstedeværelsen av kollapsreseptorer i lungene, som aktiveres når det er en sterk reduksjon i lungevolum.

Irriterende reseptorer har egenskapene til mekano- og kjemoreseptorer. De er lokalisert i slimhinnen i luftveiene og aktiveres av virkningen av en intens luftstrøm under innånding eller utånding, virkningen av store støvpartikler, akkumulering av purulent utflod, slim og inntrengning av matpartikler i luftveiene. Disse reseptorene er også følsomme for virkningen av irriterende gasser (ammoniakk, svoveldamp) og andre kjemikalier.

Juxtaalveolære reseptorer lokalisert i tarmrommet til lungealveolene nær veggene til blodkapillærene. En tilstrekkelig stimulans for dem er en økning i blodtilførselen til lungene og en økning i volumet av intercellulær væske (de aktiveres, spesielt under lungeødem). Irritasjon av disse reseptorene forårsaker refleksivt hyppig overfladisk pust.

Refleksreaksjoner fra luftveisreseptorer

Når strekkreseptorer og irriterende reseptorer aktiveres, oppstår det en rekke refleksreaksjoner som gir selvregulering av pusten, beskyttende reflekser og reflekser som påvirker funksjonene til indre organer. Denne inndelingen av disse refleksene er veldig vilkårlig, siden den samme stimulansen, avhengig av dens styrke, enten kan gi regulering av endringen i fasene av den stille pustesyklusen, eller forårsake defensiv reaksjon. De afferente og efferente banene til disse refleksene passerer i stammene til olfaktoriske, trigeminus-, ansikts-, glossopharyngeale, vagus- og sympatiske nerver, og lukkingen av flertallet refleksbuer utføres i strukturene til respirasjonssenteret medulla oblongata med forbindelsen til kjernene til de ovennevnte nervene.

Selvregulerende pustereflekser sikrer regulering av dybden og frekvensen av pusten, samt lumen i luftveiene. Blant dem er Hering-Breuer-refleksene. Hering-Breuer inspiratorisk hemmende refleks manifestert av det faktum at når lungene strekkes under Pust dypt inn eller når luft blåses inn av apparater for kunstig åndedrett, hemmes innånding refleksivt og utånding stimuleres. Med sterk strekking av lungene får denne refleksen en beskyttende rolle, og beskytter lungene mot overstrekk. Den andre av denne serien med reflekser er ekspiratorisk tilretteleggingsrefleks - manifesterer seg i forhold når luft kommer inn i luftveiene under trykk under utånding (for eksempel med maskinvare kunstig åndedrett). Som svar på en slik effekt forlenges utånding refleksivt og utseendet av innånding hemmes. Lungekollapsrefleks oppstår ved dypest mulig utpust eller med brystskader ledsaget av pneumothorax. Det manifesteres ved hyppig grunne pust, som forhindrer ytterligere kollaps av lungene. Også utmerkede Hodets paradoksale refleks manifestert ved at ved intensiv blåsing av luft inn i lungene i kort tid (0,1-0,2 s), kan innånding aktiveres, som deretter erstattes av utånding.

Blant refleksene som regulerer lumen i luftveiene og sammentrekningskraften til luftveismusklene, er det refleks for å redusere trykket i de øvre luftveiene, som manifesteres ved sammentrekning av musklene som utvider disse luftveiene og hindrer dem i å lukke seg. Som svar på en reduksjon i trykk i nesegangene og svelget, trekker musklene i nesevingene, genioglossus og andre muskler seg refleksivt sammen, og forskyver tungen ventralt anteriort. Denne refleksen fremmer innånding ved å redusere motstanden og øke den øvre luftveiens åpenhet for luft.

En reduksjon i lufttrykket i lumen i svelget forårsaker også refleksivt en reduksjon i sammentrekningskraften av membranen. Dette svelg-frenisk refleks forhindrer ytterligere reduksjon i trykket i svelget, stikking av veggene og utvikling av apné.

Glottis lukkerefleks oppstår som respons på irritasjon av mekanoreseptorene i svelget, strupehodet og tungeroten. Dette lukker stemme- og supraglottiske bånd og forhindrer at mat, væsker og irriterende gasser kommer inn i inhalasjonskanalen. Hos pasienter som er bevisstløse eller i narkose, er reflekslukking av glottis svekket og oppkast og svelgeinnhold kan komme inn i luftrøret og forårsake aspirasjonspneumoni.

Rhinobronkiale reflekser oppstår fra irritasjon av irriterende reseptorer i nesegangene og nasopharynx og manifesteres ved en innsnevring av lumen i nedre luftveier. Hos personer som er utsatt for spasmer av glatte muskelfibre i luftrøret og bronkiene, kan irritasjon av de irriterende reseptorene i nesen og til og med visse lukter provosere utviklingen av et angrep av bronkial astma.

De klassiske beskyttelsesrefleksene i luftveiene inkluderer også hoste, nysing og dykkerreflekser. Hosterefleks forårsaket av irritasjon av irriterende reseptorer i svelget og underliggende luftveier, spesielt luftrørsbifurkasjonsområdet. Når det implementeres, skjer først en kort inhalasjon, deretter lukkes stemmebåndene, ekspirasjonsmusklene trekker seg sammen, og det subglottiske lufttrykket øker. Da slapper stemmebåndene øyeblikkelig av og luften strømmer med en stor lineær hastighet passerer gjennom luftveiene, glottis og åpen munn inn i atmosfæren. Samtidig blir overflødig slim, purulent innhold, noen inflammatoriske produkter eller ved et uhell inntatt mat og andre partikler utstøtt fra luftveiene. En produktiv, "våt" hoste hjelper til med å rense bronkiene og utfører en dreneringsfunksjon. For mer effektiv rensing luftveier, leger foreskrive spesielle medisiner, stimulerer produksjonen av væskeutslipp. Nyserefleks oppstår når reseptorene i nesegangene er irriterte og utvikler seg på samme måte som venstre hosterefleks, bortsett fra at utstøtingen av luft skjer gjennom nesegangene. Samtidig øker tåreproduksjonen, tårevæske kommer inn i nesehulen gjennom nasolacrimal-kanalen og fukter veggene. Alt dette hjelper til med å rense nasopharynx og nesegangene. Dykkerrefleks er forårsaket av væske som kommer inn i nesegangene og manifesteres ved en kortvarig opphør av åndedrettsbevegelser, som hindrer passasje av væske inn i de underliggende luftveiene.

Når du arbeider med pasienter, må gjenopplivningsleger, kjevekirurger, otolaryngologer, tannleger og andre spesialister ta hensyn til egenskapene til de beskrevne refleksreaksjonene som oppstår som svar på reseptorirritasjon munnhulen, svelg og øvre luftveier.