Анатомия органов дыхания. Строение и функции органов дыхания

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: альвеолы, легких, альвеолярный воздух, вдох, выдох, диафрагма, газообмен в легких и тканях, диффузия, дыхание, дыхательные движения, дыхательный центр, плевральная полость, регуляция дыхания.

Дыхательная система выполняет функцию газообмена, доставки в организм кислорода и выведении из него углекислого газа. Воздухоносными путями служат полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи, бронхиолы и легкие. В верхних дыхательных путях воздух согревается, очищается от различных частиц и увлажняется. В альвеолах легких происходит газообмен. В полости носа, которая выстлана слизистой оболочкой и покрыта ресничным эпителием, выделяется слизь. Она увлажняет вдыхаемый воздух, обволакивает твердые частички. Слизистая оболочка согревает воздух, т.к. она обильно снабжается кровеносными сосудами. Воздух через носовые ходы поступает в носоглотку и затем в гортань.

Гортань выполняет две функции – дыхательную и образование голоса. Сложность ее строения связана с образованием голоса. В гортани находятся голосовые связки , состоящие из эластических волокон соединительной ткани. Звук возникает в результате колебания голосовых связок. Гортань принимает участие только в образовании звука. В членораздельной речи принимают участие губы, язык, мягкое нёбо, околоносовые пазухи. Гортань изменяется с возрастом. Ее рост и функция связаны с развитием половых желез. Размеры гортани у мальчиков в период полового созревания увеличиваются. Голос меняется (мутирует). Из гортани воздух поступает в трахею .

Трахея – трубка, длиной 10-11 см, состоящая из 16– 20 хрящевых, незамкнутых сзади, колец. Кольца соединены связками. Задняя стенка трахеи образована плотной волокнистой соединительной тканью. Пищевой комок, проходящий по пищеводу, прилегающему к задней стенке трахеи, не испытывает сопротивления с ее стороны.

Трахея делится на два упругих главных бронха . Главные бронхи ветвятся на более мелкие бронхи – бронхиолы. Бронхи и брохиолы выстланы реснитчатым эпителием. Бронхиолы ведут в легкие.

Легкие – парные органы, расположенные в грудной полости. Легкие состоят из легочных пузырьков – альвеол. Стенка альвеолы образована однослойным эпителием и оплетена сетью капилляров, в которые поступает атмосферный воздух. Между наружным слоем легкого и грудной клеткой есть плевральная полость , заполненная небольшим количеством жидкости, уменьшающей трение при движении легких. Она образована двумя листками плевры, один из которых покрывает легкое, а другой выстилает грудную клетку изнутри. Давление в плевральной полости меньше атмосферного и составляет около 751 мм рт. ст. При вдохе грудная полость расширяется, диафрагма опускается, легкие растягиваются. При выдохе объем грудной полости уменьшается, диафрагма расслабляется и поднимается. В дыхательных движениях участвуют наружные межреберные мышцы, мышцы диафрагмы, внутренние межреберные мышцы. При усиленном дыхании участвуют все мышцы груди, поднимающие ребра и грудину, мышцы брюшной стенки.

Дыхательные движения контролируются дыхательным центром продолговатого мозга. Центр имеет отделы вдоха и выдоха . От центра вдоха импульсы поступают к дыхательным мышцам. Происходит вдох. От дыхательных мышц импульсы поступают в дыхательный центр по блуждающему нерву и тормозят центр вдоха. Происходит выдох. На деятельность дыхательного центра влияют уровень артериального давления, температурные, болевые и другие раздражители. Гуморальная регуляция происходит при изменении концентрации углекислого газа в крови. Ее увеличение возбуждает дыхательный центр и вызывает учащение и углубление дыхания. Возможность произвольно задержать дыхание на некоторое время объясняется контролирующим влиянием на процесс дыхания коры головного мозга.

Газообмен в легких и тканях происходит путем диффузии газов из одной среды в другую. Давление кислорода в атмосферном воздухе выше, чем альвеолярном, и он диффундирует в альвеолы. Из альвеол по тем же причинам кислород проникает в венозную кровь, насыщая ее, а из крови – в ткани.

Давление углекислого газа в тканях выше, чем в крови, а в альвеолярном воздухе выше, чем в атмосферном. Поэтому он диффундирует из тканей в кровь, затем в альвеолы и в атмосферу.

Кислород транспортируется к тканям в составе оксиге– моглобина. От тканей к легким небольшая часть углекислого газа переносится карбогемоглобином. Большая же часть образует с водой углекислоту, которая в свою очередь образует бикарбонаты калия и натрия. В их составе углекислый газ переносится к легким.

Мы вдыхаем воздух из атмосферы; в организме происходит процесс обмена кислорода и углекислого газа, после чего воздух выдыхается. За сутки этот процесс повторяется многие тысячи раз; он жизненно важен для каждой отдельной клетки, ткани, органа и системы органов.

Дыхательную систему можно разделить на два основных отдела: верхние и нижние дыхательные пути.

• Верхние дыхательные пути:

1. Синусы
2. Глотка
3. Гортань

• Нижние дыхательные пути:

1. Трахея
2. Бронхи
3. Легкие

• Грудная клетка защищает нижние дыхательные пути:

1. 12 пар ребер, образующих структуру, напоминающую клетку
2. 12 грудных позвонков, к которым прикрепляются ребра
3. Грудина, к которой ребра прикрепляются спереди

Строение верхних дыхательных путей

Нос

Нос - главный канал, по которому воздух попадает в организм и выходит обратно.

Нос состоит из:

• Носовой кости, образующей спинку носа.
• Носовой раковины, из которой образованы боковые крылья носа.
• Кончик носа образован гибким перегородочным хрящом.

Ноздри - два отдельных отверстия, ведущие в носовую полость, разделенные тонкой хрящевой стенкой - перегородкой. Носовая полость выстлана реснитчатой слизистой оболочкой, состоящей из клеток, имеющих реснички которые работают подобно фильтру. Кубовидные клетки производят слизь, которая улавливает все инородные частички, попадающие в нос.

Синусы

Синусы - это полости, заполненные воздухом, в лобной, решетчатых, клиновидных костях и нижней челюсти, открывающиеся в носовую полость. Синусы выстланы слизистой оболочкой как и носовая полость. Задержка слизи в синусах может быть причиной головных болей.

Глотка

Носовая полость переходит i глотку (задняя часть горла), тоже покрытую слизистой оболочкой. Глотка образована мышечной и фиброзной тканью, и ее можно разделить на три секции:

1. Носоглотка, или носовой отдел глотки, обеспечивает ток воздуха, когда мы, дышим носом. Она связана с обоими ушами каналами - евстахиевыми (слуховыми) трубами, - содержащими слизь. Через слуховые трубы инфекции горла могут легко распространиться на уши. В этом отделе гортани находятся аденоиды. Они состоят из лимфатической ткани и выполняют иммунную функцию, отфильтровывая вредные частицы воздуха.
2. Ротоглотка, или ротовая часть глотки, - путь для прохождения воздуха, вдыхаемого ртом, и пищи. В ней находятся миндалины, которые, подобно аденоидам, несут защитную функцию.
3. Гортаноглотка служит проходом для пищи прежде, чем она попадает в пищевод, который является первой частью пищеварительного тракта и ведет в желудок.

Гортань

Глотка переходит в гортань (верхнее горло), по которой воздух поступает дальше. Здесь он продолжает очищаться. В гортани есть хрящи, образующие голосовые складки. Хрящи образуют и похожий на крышку надгортанник, который нависает над входом в гортань. Надгортанник не допускает попадания еды в дыхательные пути при глотании.

Строение нижних дыхательных путей

Трахея

Трахея начинается после гортани и протягивается вниз до грудной клетки. Здесь продолжается фильтрация воздуха слизистой оболочкой. Трахея спереди образована С-образными гиалиновыми хрящами, соединенными сзади в круги висцеральными мышцами и соединительной тканью. Эти полутвердые образования не позволяют трахее сжиматься, и поток воздуха не блокируется. Трахея опускается в грудную клетку примерно на 12 см и там расходится на две секции - правый и левый бронхи.

Бронхи

Бронхи - пути, по своему строению сходные с трахеей. Через них воздух попадает в правое и левое легкие. Левый бронх уже и короче правого и разделяется на две части на входе в две доли левого легкого. Правый бронх делится на три части, так как у правого легкого три доли. Слизистая оболочка бронхов продолжает очищать проходящий через них воздух.

Легкие

Легкие - мягкие губчатые овальные образования, расположенные в грудной клетке по обеим сторонам от сердца. К легким подведены бронхи, которые расходятся перед входом в доли легких.

В долях легких бронхи разветвляются дальше, образуя мелкие трубочки - бронхиолы. Бронхиолы потеряли свою хрящевую структуру и состоят только из гладкой ткани, из-за чего они мягкие. Бронхиолы заканчиваются альвеолами - маленькими воздушными сумками, которые снабжены кровью через сеть мелких капилляров. В крови альвеол происходит жизненно важный процесс обмена кислорода и углекислого газа.

Снаружи легкие покрыты защитной оболочкой плеврой, которая имеет два слоя:

• Гладкий внутренний слой, прикрепленный к легким.
• Пристеночный наружный слой, соединенный с ребрами и диафрагмой.

Гладкий и пристеночный слои плевры разделяются плевральной полостью, в которой содержится жидкая смазка, обеспечивающая движение между двумя слоями и дыхание.

Функции дыхательной системы

Дыхание - процесс обмена кислорода и углекислого газа. Кислород вдыхается, транспортируется кровяными клетками, чтобы питательные вещества из пищеварительной системы могли быть окислены, т.е. расщеплены, в мышцах был произведен аденозинотрифосфат и было освобождено определенное количество энергии. Все клетки организма нуждаются в постоянном притоке кислорода, который поддерживает их жизнь. Углекислый газ образуется в процессе усвоения кислорода. Это вещество должно быть удалено из клеток с кровью, которая транспортирует его в легкие, и оно выдыхается. Мы можем жить без еды несколько недель, без воды - несколько дней, а без кислорода -всего несколько минут!

В процесс дыхания входят пять действий: вдох и выдох, внешнее дыхание, транспортировка, внутреннее дыхание и клеточное дыхание.

Дыхание

Воздух попадает в тело через нос или рот.

Дыхание через нос более эффективно, так как:

• Воздух фильтруется ресничками, очищаясь от инородных частиц. Они выбрасываются обратно, когда мы чихаем или сморкаемся, либо попадают в гортаноглотку и проглатываются.
• Проходя через нос, воздух подогревается.
• Воздух увлажняется водой из слизи.
• Чувствительные нервы ощущают запах и сообщают о нем мозгу.

Дыхание можно определись как движение воздуха в легкие и из легких в результате вдоха и выдоха.

Вдох:

• Диафрагма сокращается, смещая вниз брюшную полость.
• Межреберные мышцы сокращаются.
• Ребра поднимаются и расширяются.
• Грудная полость увеличивается.
• Уменьшается давление в легких.
• Увеличивается давление воздухе.
• Воздух наполняет легкие.
• Легкие расширяются по мере наполнения воздухом.

Выдох:

• Диафрагма расслабляется и возвращается к куполообразной форме.
• Межреберные мышцы расслабляются.
• Ребра возвращаются в исходное положение.
• Грудная полость возвращается к нормальной форме.
• Давление в легких увеличивается.
• Давление воздуха уменьшается.
• Воздух может выйти из легких.
• Эластическая тяга легкого помогает вытеснить воздух.
• Сокращение мышц живота усиливает выдох, поднимая органы брюшной полости.

После выдоха возникает небольшая пауза перед новым вдохом, когда давление в легких одинаково с давлением воздуха снаружи организма. Это состояние называется равновесием.

Дыхание контролируется нервной системой и происходит без сознательных усилий. Частота дыхания изменяется в зависимости от состояния организма. Например, если нам надо побежать, чтобы успеть на автобус, она увеличивается, обеспечивая мышцам достаточно кислорода для выполнения этой задачи. После того как мы сели в автобус, частота дыхания снижается, поскольку падает потребность мышц в кислороде.

Внешнее дыхание

Обмен кислорода из воздуха и углекислого газа происходит в крови в альвеолах легких. Этот обмен газами возможен благодаря разнице в давлении и концентрации в альвеолах и капиллярах.

• Воздух, попадающий в альвеолы, имеет большее давление, чем кровь в окружающих капиллярах. Из-за этого кислород может легко пройти в кровь, повышая давление в ней. Когда давление уравнивается, этот процесс, называемый диффузией, останавливается.
• Углекислый газ в крови, принесенный от клеток, имеет большее давление, чем воздух в альвеолах, в котором его концентрация ниже. В результате углекислый газ, содержащийся в крови, может с легкостью проникнуть из капилляров в альвеолы, поднимая давление в них.

Транспортировка

Транспортировка кислорода и углекислого газа осуществляется по малому кругу кровообращения:

• После газообмена в альвеолах кровь переносит кислород к сердцу по венам малого круга кровообращения, откуда он разносится по всему телу и потребляется клетками, выбрасывающими углекислый газ.
• После этого кровь переносит углекислый газ к сердцу, откуда по артериям малого круга кровообращения он попадает в легкие и удаляется из организма с выдыхаемым воздухом.

Внутреннее дыхание

Транспортировка обеспечивает поступление обогащенной кислородом крови к клеткам, в которых происходит газообмен путем диффузии:

• Давление кислорода в принесенной крови выше, чем в клетках, поэтому кислород с легкостью проникает в них.
• Давление в крови, идущей от клеток, меньше, что позволяет углекислому газу проникать в нее.

Кислород заменяется углекислым газом, и весь цикл начинается заново.

Клеточное дыхание

Клеточное дыхание - это усвоение клетками кислорода и производство углекислого газа. Клетки используют кислород для производства энергии. В ходе этого процесса выделяется углекислый газ.

Важно понимать, что процесс дыхания - определяющий для каждой индивидуальной клетки, и частота и глубина дыхания должны соответствовать потребностям тела. Хотя процесс дыхания и контролируется автономной нервной системой, некоторые факторы, такие как стресс, плохая осанка, могут влиять на респираторную систему, снижая эффективность дыхания. Это в свою очередь отражается на работе клеток, тканей, органов и систем организма.

Во время процедур терапевт должен следить как за собственным дыханием, так и за дыханием пациента. Дыхание терапевта учащается с увеличением физической нагрузки, а дыхание клиента успокаивается по мере расслабления.

Возможные нарушения

Возможные нарушения дыхательной системы от А до Я:

• АДЕНОИДЫ увеличенные - могут заблокировать вход в слуховую трубу и/или проход воздуха из носа в горло.
• АСТМА - затрудненное дыхание из-за узких путей для прохождения воздуха. Может быть вызвана внешними факторами - приобретенная бронхиальная астма, или внутренними - наследственная бронхиальная астма.
• БРОНХИТ - воспаление оболочки бронхов.
• ГИПЕРВЕНТИЛЯЦИЯ - учащенное, глубокое дыхание, обычно связанное со стрессом.
• ИНФЕКЦИОННЫЙ МОНОНУКЛЕОЗ - вирусная инфекция, которой наиболее подвержена возрастная группа от 15 до 22 лет. Симптомы - постоянная боль в горле и/или тонзиллиты.
• КРУП - детская вирусная инфекция. Симптомы - жар и сильный сухой кашель.
• ЛАРИНГИТ - воспаление гортани, вызывающее хрипоту и/или потерю голоса. Бывает двух видов: острый, который быстро развивается и быстро проходит, и хронический - периодически повторяющийся.
• НАЗАЛЬНЫЙ ПОЛИП - безвредное разрастание слизистой оболочки в носовой полости, содержащее жидкость и затрудняющее проход воздуха.
• ОРЗ - заразная вирусная инфекция, симптомами которой являются боль в горле и насморк. Обычно длится 2-7 дней, на полное выздоровление может уйти до 3 недель.
• ПЛЕВРИТ - воспаление плевры, окружающей легкие, обычно возникающее как осложнение других заболеваний.
• ПНЕВМОНИЯ - воспаление легких в результате бактериальной или вирусной инфекции, проявляющееся как боли в груди, сухой кашель, жар и т.п. Бактериальная пневмония лечится дольше.
• ПНЕВМОТОРАКС - спавшееся легкое (возможно в результате разрыва легкого).
• ПОЛЛИНОЗ - заболевание, вызывающееся аллергической реакцией на цветочную пыльцу. Поражает нос, глаза, синусы: пыльца раздражает эти зоны, вызывая насморк, воспаление глаз и избыточное выделение слизи. Могут быть затронуты и дыхательные пути, тогда дыхание становится затрудненным, со свистами.
• РАК ЛЕГКИХ - опасная ля жизни злокачественная опухоль легких.
• РАСЩЕЛИНА НЁБА - деформация нёба. Часто возникает одновременно с заячьей губой.
• РИНИТ - воспаление слизистой оболочки носовой полости, из-за чего появляется насморк. Нос может быть заложен.
• СИНУСИТ - воспаление слизистой оболочки синусов, вызывающее блокировку. Может быть очень болезненным, вызывать воспаление.
• СТРЕСС - состояние, заставляющее автономную систему увеличивать выброс адреналина. Это вызывает учащенное дыхание.
• ТОНЗИЛЛИТ - воспаление миндалин, вызывающее боль в горле. Чаще возникает у детей.
• ТУБЕРКУЛЕЗ - инфекционное заболевание, вызывающее образование узелковых утолщений в тканях, чаще всего в легких. Возможна вакцинация. ФАРИНГИТ - воспаление глотки, проявляющееся как боль в горле. Может быть острым или хроническим. Острый фарингит очень распространен, проходит примерно за неделю. Хронический фарингит длится дольше, характерен для курильщиков. ЭМФИЗЕМА - воспаление альвеол легких, вызывающее замедление тока кров через легкие. Обычно сопутствует бронхиту и/или возникает в старости.Дыхательная система играет в организме жизненно важную роль.

Знание

Следует следить за правильностью дыхания, в противном случае это может стать причиной ряда проблем.

К ним относятся: мышечные судороги, головные боли, депрессии, тревога, боли в груди, усталость и др. Для избежания этих проблем необходимо знать, как дышать правильно.

Существуют следующие типы дыхания:

• Латеральное реберное - нормальное дыхание, при котором легкие получают достаточно кислорода для ежедневных потребностей. Этот тип дыхания ассоциируется с аэробной энергетической системой, при нем воздухом заполняются две верхние доли легких.
• Апикальное - неглубокое и учащенное дыхание, которое используется, чтобы получить максимальное количество кислорода для мышц. К таким случаям относятся занятия спортом, роды, стресс, страх и т.д. Этот тип дыхания ассоциируется с анаэробной энергетической системой и приводит к кислородной задолженности и мышечной усталости, если потребности в энергии превышают потребление кислорода. Воздух поступает только в верхние доли легких.
• Диафрагмальное - глубокое дыхание, связанное с релаксацией, которое восполняет любую кислородную задолженность полученную в результате апикального дыхания, При нем легкие могут полностью заполняться воздухом.

Правильному дыханию можно научиться. Такие практики, как йога и тай-чи, уделяют очень много внимания технике дыхания.

По мере возможности техника дыхания должна сопровождать процедуры и терапию, так как они полезны и для терапевта, и для пациента и позволяют очистить ум и зарядить тело энергией.

• Начинайте процедуру с упражнения на глубокое дыхание, чтобы снять стресс и напряжение пациента и подготовить его к терапии.
• Окончание процедуры дыхательным упражнением позволит пациенту увидеть связь между дыханием и уровнем стресса.

Дыхание недооценивают, его принимают как должное. Тем не менее необходимо особенно заботиться о том, чтобы дыхательная система могла свободно и эффективно выполнять свои функции и не испытывала стресс и дискомфорт, которого моя но избежать.

Органы дыхания человека включают:

• носовую полость;
• околоносовые пазухи;
• гортань;
• трахею;
• бронхи;
• легкие.

Рассмотрим строение органов дыхания и их функции. Это поможет лучше понимать, как развиваются заболевания дыхательной системы.

Наружный нос, который мы видим на лице у человека, состоит из тонких косточек и хрящей. Сверху они покрыты небольшим слоем мышц и кожей. Полость носа спереди ограничена ноздрями. С обратной стороны носовая полость имеет отверстия – хоаны, через них воздух попадает в носоглотку.

Полость носа делится пополам носовой перегородкой. В каждой половине есть внутренняя и наружная стенки. На боковых стенках есть три выступа – носовые раковины, разделяющие три носовых хода.

В двух верхних ходах есть отверстия, через них имеется связь с придаточными пазухами носа. В нижний ход открывается устье носослезного протока, по которому слезы могут попадать в носовую полость.

Вся носовая полость изнутри покрыта слизистой оболочкой, на поверхности которой лежит мерцательный эпителий, имеющий множество микроскопических ресничек. Их движение направлено спереди назад, в сторону хоан. Поэтому большая часть слизи из носа попадает в носоглотку, а не выходит наружу.

В зоне верхнего носового хода находится обонятельная область. Там располагаются чувствительные нервные окончания – обонятельные рецепторы, которые по своим отросткам передают полученную информацию о запахах в головной мозг.

Носовая полость хорошо кровоснабжается и имеет множество мелких сосудов, несущих артериальную кровь. Слизистая оболочка легко ранима, поэтому возможны носовые кровотечения. Особо сильное кровотечение появляется при повреждении инородным телом или при травме венозных сплетений. Такие сплетения вен могут быстро изменять свой объем, приводя к заложенности носа.

Лимфатические сосуды сообщаются с пространствами между оболочками головного мозга. В частности, этим объясняется возможность быстрого развития менингита при инфекционных заболеваниях.

Нос выполняет функцию проведения воздуха, обоняния, а также является резонатором для формирования голоса. Важная роль полости носа – защитная. Воздух проходит сквозь носовые ходы, имеющие довольно большую площадь, и там согревается и увлажняется. Пыль и микроорганизмы частично оседают на волосках, расположенных у входа в ноздрях. Остальные с помощью ресничек эпителия передаются в носоглотку, а оттуда удаляются при кашле, глотании, сморкании. Слизь носовой полости имеет и бактерицидное действие, то есть убивает часть попавших в нее микробов.

Околоносовые пазухи

Придаточные пазухи – это полости, лежащие в костях черепа и имеющие связь с носовой полостью. Они покрыты изнутри слизистой, имеют функцию голосового резонатора. Околоносовые пазухи:

• гайморова (верхнечелюстная);
• лобная;
• клиновидная (основная);
• ячейки лабиринта решетчатой кости.

Придаточные пазухи носа

Две верхнечелюстные пазухи – самые большие. Они располагаются в толще верхней челюсти под глазницами и сообщаются со средним ходом. Лобная пазуха также парная, располагается в лобной кости над межбровьем и имеет форму пирамиды, с верхушкой, обращенной вниз. Через носолобный канал она также соединяется со средним ходом. Клиновидная пазуха располагается в клиновидной кости на задней стенке носоглотки. Посередине носоглотки открываются отверстия ячеек решетчатой кости.

Гайморова пазуха наиболее тесно сообщается с полостью носа, поэтому нередко вслед за развитием ринита появляется и гайморит, когда перекрывается путь оттока воспалительной жидкости из пазухи в нос.

Гортань

Это верхний отдел дыхательных путей, участвующий также в образовании голоса. Располагается она примерно посередине шеи, между глоткой и трахеей. Гортань образована хрящами, которые соединяются суставами и связками. Кроме того, она прикреплена к подъязычной кости. Между перстневидным и щитовидным хрящами находится связка, которую рассекают при остром стенозе гортани для обеспечения доступа воздуха.

Гортань выстилает мерцательный эпителий, а на голосовых связках эпителий многослойный плоский, быстро обновляющийся и позволяющий связкам быть устойчивыми к постоянной нагрузке.

Под слизистой оболочкой нижнего отдела гортани, ниже голосовых связок, находится рыхлый слой. Он может быстро отекать, особенно у детей, вызывая ларингоспазм.

Трахея

С трахеи начинаются нижние дыхательные пути. Она продолжает гортань, а затем переходит в бронхи. Орган выглядит как полая трубка, состоящая из хрящевых полуколец, плотно связанных между собой. Длина трахеи около 11 см.

Внизу трахея образует два главных бронха. Эта зона – область бифуркации (раздвоения), она имеет много чувствительных рецепторов.

Трахею выстилает мерцательный эпителий. Его особенность – хорошая способность к всасыванию, что используется при ингаляциях лекарственных средств.

При стенозе гортани в некоторых случаях проводят трахеотомию – рассекают переднюю стенку трахеи и вводят специальную трубку, через которую поступает воздух.

Бронхи

Это система трубок, по ним воздух проходит из трахеи в легкие и обратно. Они имеют и очищающую функцию.

Бифуркация трахеи располагается примерно в межлопаточной зоне. Трахея образует два бронха, которые идут в соответствующее легкое и там разделяются на долевые бронхи, затем на сегментарные, субсегментарные, дольковые, которые делятся на терминальные (концевые) бронхиолы – самые мелкие из бронхов. Вся эта структура называется бронхиальным деревом.

Терминальные бронхиолы имеют диаметр 1 – 2 мм и переходят в дыхательные бронхиолы, от которых начинаются альвеолярные ходы. На концах альвеолярных ходов располагаются легочные пузырьки – альвеолы.

Трахея и бронхи

Изнутри бронхи выстланы мерцательным эпителием. Постоянное волнообразное движение ресничек выводит вверх бронхиальный секрет – жидкость, непрерывно образующуюся железами в стенке бронхов и смывающую все загрязнения с поверхности. Так удаляются микроорганизмы и пыль. Если происходит скопление густого бронхиального секрета, или в просвет бронхов попадает крупное инородное тело, они удаляются с помощью – защитного механизма, направленного на очищение бронхиального дерева.

В стенках бронхов имеются кольцевидные пучки небольших мышц, которые способны «перекрывать» поток воздуха при его загрязнении. Так возникает . При астме этот механизм начинает работать тогда, когда вдыхается обычное для здорового человека вещество, например, пыльца растений. В этих случаях бронхоспазм становится патологическим.

Органы дыхания: легкие

У человека два легких, расположенных в грудной полости. Их основная роль – обеспечить обмен кислородом и углекислым газом между организмом и окружающей средой.

Как устроены легкие? Они расположены по сторонам от средостения, в котором лежит сердце и сосуды. Каждое легкое покрыто плотной оболочкой – плеврой. Между ее листками в норме есть немного жидкости, которая обеспечивает скольжение легких относительно грудной стенки в процессе дыхания. Правое легкое больше левого. Через корень, расположенный с внутренней стороны органа, в него попадают главный бронх, крупные сосудистые стволы, нервы. Легкие состоят из долей: правое – из трех, левое – из двух.

Бронхи, попадая в легкие, делятся на все более мелкие. Концевые бронхиолы переходят в альвеолярные бронхиолы, которые разделяются и превращаются в альвеолярные ходы. Они также разветвляются. На их концах находятся альвеолярные мешочки. На стенках всех структур, начиная с дыхательных бронхиол, открываются альвеолы (дыхательные пузырьки). Из этих образований состоит альвеолярное дерево. Разветвления одной дыхательной бронхиолы в итоге образуют морфологическую единицу легких – ацинус.

Строение альвеол

Устье альвеолы имеет диаметр 0,1 – 0,2 мм. Изнутри альвеолярный пузырек покрыт тонким слоем клеток, лежащих на тонкой стенке – мембране. Снаружи к этой же стенке прилежит кровеносный капилляр. Барьер между воздухом и кровью называется аэрогематическим. Его толщина очень мала – 0,5 мкм. Важной его частью является сурфактант. Он состоит из протеинов и фосфолипидов, выстилает эпителий и сохраняет округлую форму альвеол при выдохе, препятствует попаданию микробов из воздуха в кровь и жидкости из капилляров в просвет альвеолы. У недоношенных детей сурфактант развит плохо, поэтому у них так часто возникают проблемы с дыханием сразу после рождения.

В легких есть сосуды обоих кругов кровообращения. Артерии большого круга несут богатую кислородом кровь от левого желудочка сердца и питают непосредственно бронхи и легочную ткань, как все остальные органы человека. Артерии малого круга кровообращения приносят в легкие венозную кровь из правого желудочка (это единственный пример, когда по артериям течет венозная кровь). Она течет по легочным артериям, затем попадает в легочные капилляры, где и происходит газообмен.

Суть процесса дыхания

Газообмен между кровью и внешней средой, который проходит в легких, называется внешним дыханием. Он происходит из-за разности концентрации газов в крови и воздухе.

Парциальное давление кислорода в воздухе больше, чем в венозной крови. Из-за разницы давления кислород через аэрогематический барьер проникает из альвеол в капилляры. Там он присоединяется к эритроцитам и распространяется по кровеносному руслу.

Газообмен через аэрогематический барьер

Парциальное давление углекислого газа в венозной крови больше, чем в воздухе. Из-за этого углекислый газ покидает кровь и выходит с выдыхаемым воздухом.

Газообмен – непрерывный процесс, продолжающийся, пока есть разница в содержании газов в крови и окружающей среде.

При обычном дыхании через респираторную систему за минуту проходит около 8 литров воздуха. При нагрузке и болезнях, сопровождающихся усилением обмена веществ (например, гипертиреоз), легочная вентиляция усиливается, появляется одышка. Если учащение дыхания не справляется с поддержанием нормального газообмена, в крови снижается содержание кислорода – возникает гипоксия.

Гипоксия также возникает в условиях высокогорья, где количество кислорода во внешней среде снижено. Это приводит к развитию горной болезни.

Организм получает кислород в процессе дыхания . К органам дыхания относятся носовая полость, гортань, трахея, бронхи, лёгкие. Рассмотрим их по порядку.

Носовая полость , образованная костями лицевой части черепа и хрящами, выстлана слизистой оболочкой, которую образуют многочисленные волоски и клетки, покрывающие полость носа. Волоски задерживают частички пыли из воздуха, а слизь предотвращает проникновение микробов. Благодаря кровеносным сосудам, пронизывающим слизистую оболочку, воздух, проходя через носовую полость, очищается, увлажняется и согревается.

Через носоглотку воздух поступает в гортань , образованную хрящами, которые соединены между собой связками и мышцами. Здесь расположены голосовые связки , вибрация которых при прохождении воздуха вызывает образование звуков.

Далее воздух поступает в трахею , имеющую форму трубки длиной 10–14 см. Хрящевые кольца, составляющие её стенки, не позволяют задерживаться воздуху при любых движениях шеи. Внизу трахея разделяется на два бронха , которые входят в правое и левое лёгкие . Здесь они ветвятся на бронхиолы и заканчиваются лёгочными пузырьками ( альвеолами ). Бронхиолы и альвеолы образуют два лёгких. В лёгких насчитывается более 300 миллионов альвеол.

По артериям малого круга кровообращения в лёгкие поступает венозная кровь, которая обогащается здесь кислородом и становится артериальной. Одновременно венозная кровь освобождается от углекислого газа, который проникает в лёгочные пузырьки и во время выдоха выводится из организма.

Далее уже артериальная кровь по сосудам большого круга кровообращения движется по направлению к органам тела и обогащает их ткани кислородом. Кислород необходим для процессов жизнедеятельности клетки. При этом образуется углекислый газ, поступающий из клеток тканей в кровь, в результате чего кровь из артериальной становится венозной. Поступление воздуха в лёгкие происходит автоматически под влиянием нервной системы в результате дыхательных движений – вдоха и выдоха, которые осуществляются с помощью межрёберных мышц и диафрагмы (мышечной перегородки, разделяющей грудную и брюшную полости).

Остановка дыхания является одной из распространённых причин смертей из-за несчастных случаев, например, при утоплении. Постарадавшего необходимо вытащить из воды, очистить ротовую и носовую полости от песка и слизи, освободить желудок и дыхательные пути от воды. Затем нужно приступить к искусственному дыханию.

Целью искусственного дыхания является немедленное наполнение лёгких пострадавшего воздухом (даже воздух, выдыхаемый человеком, содержит достаточно кислорода для дыхания). Делая выдох в рот пострадавшего, убедитесь, что его грудная клетка поднимается; в противном случае ваш воздух просто не достигает цели. Выдохи следует выполнять каждые пять секунд; восстановление дыхания произошло, если человек начинает делать самостоятельно больше 10 выдохов в минуту.

Искусственное дыхание часто сопровождается непрямым массажем сердца . Его целью является восстановление циркуляции крови по организму: любое сжатие сердца заставляет её двигаться по сосудам точно также, как это происходит, если сердце бьётся самостоятельно. Если у человека отсутствует пульс, положите его на спину, нащупайте угол ребёр в нижней части грудной клетки, положите на нижний край рёбер основание ладони (на ширине двух пальцев от её края). Накройте свою ладонь другой ладонью, наклонитесь вперёд так, чтобы оказаться над грудиной, и прямыми руками переместите ваш вес на ладони. Нажимайте на грудную клетку около 15 раз с интервалом в 1 секунду так, чтобы она уходила вниз на 4–5 см (у ребёнка – на 2,5–4 см). После серии нажатий пару раз вдохните пострадавшему воздух в рот, затем продолжите массаж сердца. Каждые 3 минуты проверяйте наличие пульса на шее. Когда коже вернется её здоровый цвет, возобновятся пульс и самостоятельное дыхание, можно считать, что цель достигнута.

И выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа .

Взрослый человек, находясь в состоянии покоя, совершает в среднем 17 дыхательных движений в минуту, однако частота дыхания может претерпевать значительные колебания (от 16 до 20 за минуту) . Взрослый человек делает 16-20 вдохов-выдохов в минуту, а новорождённый ребёнок делает 1 вдох в секунду. Вентиляция альвеол осуществляется чередованием вдоха (инспирация ) и выдоха (экспирация ). При вдохе в альвеолы поступает атмосферный воздух , а при выдохе из альвеола удаляется воздух, насыщенный углекислым газом.

Обычный спокойный вдох связан с деятельностью мышц диафрагмы и наружных межрёберных мышц . При вдохе диафрагма опускается, рёбра поднимаются, расстояние между ними увеличивается. Обычный спокойный выдох происходит в большой степени пассивно, при этом активно работают внутренние межрёберные мышцы и некоторые мышцы живота. При выдохе диафрагма поднимается, рёбра перемещаются вниз, расстояние между ними уменьшается .

По способу расширения грудной клетки различают два типа дыхания: [ ]

• грудной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём поднятия рёбер), чаще наблюдается у женщин;
• брюшной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём уплощения диафрагмы), чаще наблюдается у мужчин.

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  Различают верхние и нижние дыхательные пути. Символический переход верхних дыхательных путей в нижние осуществляется в месте пересечения пищеварительной и дыхательной систем в верхней части гортани.

  Система верхних дыхательных путей состоит из полости носа (лат. cavitas nasi ), носоглотки (лат. pars nasalis pharyngis ) и ротоглотки (лат. pars oralis pharyngis ), а также частично ротовой полости, так как она тоже может быть использована для дыхания. Система нижних дыхательных путей состоит из гортани (лат. larynx , иногда её относят к верхним дыхательным путям), трахеи (др.-греч. τραχεῖα (ἀρτηρία) ), бронхов (лат. bronchi ), лёгких.

  Вдох и выдох осуществляется путём изменения размеров грудной клетки с помощью дыхательных мышц. В течение одного вдоха (в спокойном состоянии) в лёгкие поступает 400-500 мл воздуха. Этот объём воздуха называется дыхательным объёмом (ДО). Такое же количество воздуха поступает из лёгких в атмосферу в течение спокойного выдоха. Максимально глубокий вдох составляет около 2 000 мл воздуха. После максимального выдоха в лёгких остаётся воздух в количестве около 1 500 мл, называемый остаточным объёмом лёгких . После спокойного выдоха в лёгких остаётся примерно 3 000 мл. Этот объём воздуха называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЁ) лёгких. Дыхание - одна из немногих функций организма, которая может контролироваться сознательно и неосознанно. Виды дыхания: глубокое и поверхностное, частое и редкое, верхнее, среднее (грудное) и нижнее (брюшное). Особые виды дыхательных движений наблюдаются при икоте или смехе . При частом и поверхностном дыхании возбудимость нервных центров повышается, а при глубоком - наоборот, снижается.

  Дыхательные органы

  Дыхательные пути обеспечивают связи окружающей среды с главными органами дыхательной системы - лёгкими . Лёгкие (лат. pulmo , др.-греч. πνεύμων ) расположены в грудной полости в окружении костей и мышц грудной клетки. В лёгких осуществляется газообмен между атмосферным воздухом, достигшим лёгочных альвеол (паренхимы лёгких), и кровью , протекающей по лёгочным капиллярам , которые обеспечивают поступление кислорода в организм и удаление из него газообразных продуктов жизнедеятельности, в том числе - углекислого газа. Благодаря функциональной остаточной ёмкости (ФОЁ) лёгких в альвеолярном воздухе поддерживается относительно постоянное соотношение содержания кислорода и углекислого газа, так как ФОЁ в несколько раз больше дыхательного объёма (ДО). Только 2/3 ДО достигает альвеол, который называется объёмом альвеолярной вентиляции . Без внешнего дыхания человеческий организм обычно может прожить до 5-7 минут (так называемая клиническая смерть), после чего наступают потеря сознания, необратимые изменения в мозге и его смерть (биологическая смерть).

  Функции дыхательной системы

  Кроме того, дыхательная система участвует в таких важных функциях, как терморегуляция , голосообразование , обоняние , увлажнение вдыхаемого воздуха. Лёгочная ткань также играет важную роль в таких процессах, как: синтез гормонов, водно-солевой и липидный обмен. В обильно развитой сосудистой системе лёгких происходит депонирование крови. Дыхательная система также обеспечивает механическую и иммунную защиту от факторов внешней среды.

  Газообмен

  Газообмен - обмен газов между организмом и внешней средой. Из окружающей среды в организм непрерывно поступает кислород, который потребляется всеми клетками, органами и тканями; из организма выделяются образующийся в нём углекислый газ и незначительное количество других газообразных продуктов метаболизма. Газообмен необходим почти для всех организмов, без него невозможен нормальный обмен веществ и энергии, а, следовательно, и сама жизнь. Кислород, поступающий в ткани, используется для окисления продуктов, образующихся в итоге длинной цепи химических превращений углеводов, жиров и белков. При этом образуются CO 2 , вода, азотистые соединения и освобождается энергия, используемая для поддержания температуры тела и выполнения работы. Количество образующегося в организме и, в конечном итоге, выделяющегося из него CO 2 зависит не только от количества потребляемого O 2 , но и от того, что преимущественно окисляется: углеводы, жиры или белки. Отношение удаляемого из организма объёма CO 2 к поглощённому за то же время объёму O 2 называется дыхательным коэффициентом , который равен примерно 0,7 при окислении жиров, 0,8 при окислении белков и 1,0 при окислении углеводов (у человека при смешанной пище дыхательный коэффициент равен 0,85–0,90). Количество энергии, освобождающееся на 1 л потребленного O 2 (калорический эквивалент кислорода), равно 20,9 кДж (5 ккал) при окислении углеводов и 19,7 кДж (4,7 ккал) при окислении жиров. По потреблению O 2 в единицу времени и по дыхательному коэффициенту можно рассчитать количество освободившейся в организме энергии. Газообмен (соответственно и расход энергии) у пойкилотермных животных (холоднокровных) понижается с понижением температуры тела. Такая же зависимость обнаружена и у гомойотермных животных (теплокровных) при выключении терморегуляции (в условиях естественной или искусственной гипотермии); при повышении температуры тела (при перегреве, некоторых заболеваниях) газообмен увеличивается.

  При понижении температуры окружающей среды газообмен у теплокровных животных (особенно у мелких) увеличивается в результате увеличения теплопродукции. Он увеличивается также после приёма пищи, особенно богатой белками (т. н. специфически-динамическое действие пищи). Наибольших величин газообмен достигает при мышечной деятельности. У человека при работе умеренной мощности он увеличивается, через 3-6 мин. после её начала достигает определённого уровня и затем удерживается в течение всего времени работы на этом уровне. При работе большой мощности газообмен непрерывно возрастает; вскоре после достижения максимального для данного человека уровня (максимальная аэробная работа) работу приходится прекращать, так как потребность организма в O 2 превышает этот уровень. В первое время после окончания работы сохраняется повышенное потребление O 2 , используемого для покрытия кислородного долга, то есть для окисления продуктов обмена веществ, образовавшихся во время работы. Потребление O 2 может увеличиваться с 200-300 мл/мин. в состоянии покоя до 2000-3000 при работе, а у хорошо тренированных спортсменов - до 5000 мл/мин. Соответственно увеличиваются выделение CO 2 и расход энергии; одновременно происходят сдвиги дыхательного коэффициента, связанные с изменениями обмена веществ, кислотно-щелочного равновесия и лёгочной вентиляции. Расчёт общего суточного расхода энергии у людей разных профессий и образа жизни, основанный на определениях газообмена важен для нормирования питания. Исследования изменений газообмена при стандартной физической работе применяются в физиологии труда и спорта, в клинике для оценки функционального состояния систем, участвующих в газообмене. Сравнительное постоянство газообмена при значительных изменениях парциального давления O 2 в окружающей среде, нарушениях работы органов дыхания и т. п. обеспечивается приспособительными (компенсаторными) реакциями систем, участвующих в газообмене и регулируемых нервной системой. У человека и животных газообмен принято исследовать в условиях полного покоя, натощак, при комфортной температуре среды (18-22 °C). Количества потребляемого при этом O 2 и освобождающейся энергии характеризуют основной обмен . Для исследования применяются методы, основанные на принципе открытой либо закрытой системы. В первом случае определяют количество выдыхаемого воздуха и его состав (при помощи химических или физических газоанализаторов), что позволяет вычислять количества потребляемого O 2 и выделяемого CO 2 . Во втором случае дыхание происходит в закрытой системе (герметичной камере либо из спирографа, соединённого с дыхательными путями), в которой поглощается выделяемый CO 2 , а количество потребленного из системы O 2 определяют либо измерением равного ему количества автоматически поступающего в систему O 2 , либо по уменьшению объёма системы. Газообмен у человека происходит в альвеолах лёгких и в тканях тела.