Дыхательная система. Расположение, строение и функция плевральной полости Причины эмфиземы легких

Легкие .

По форме напоминают конус с закругленной верхушкой, выступающей над первым ребром. На медиальной (средостенной) поверхности каждого легкого расположены ворота легкого, через которые проходят главный бронх, легочная артерия две легочные вены и нервы. Все эти элементы окружены соединительной тканью и образуют корень легкого.

Каждое легкое разделяется глубокими щелями на доли: правое – на три, левое – на две.

Доли легких - это отдельные, до известной степени изолированные, обособленные анатомически и физиологически участки легкого с вентилирующим их бронхом и собственной сосудисто-нервной системой. Каждому сегментарному бронху соответствует бронхо-легочный сегмент.

Сегмент – участок легочной ткани, до известной степени изолированный в анатомическом и физиологическом отношении, имеющий свою сосудисто-нервную систему и вентилируемый сегментарным бронхом. Сегменты образованы легочными дольками (один сегмент достигает примерно 80 долек), разделенными междольковыми соединительнотканными перегородками.

Долька представляет собой участок легочной ткани, вентилируемый претерминальной (дольковой) бронхиолой, сопровождаемой конечными ветвлениями легочных артериол и венул, лимфатических сосудов и нервов. В верхушку каждой дольки входит претерминальная дольковая бронхиола, которая разветвляется на 3-7 мельчайших концевых (терминальных) бронхиол диаметром около 0,5-0,15 мм каждая.

Ацинус – функциональная единица легкого. Это система разветвлений одной концевой бронхиолы, делящейся на 14-16 респираторных бронхиол первого порядка, которые дихотомически делятся на респираторные бронхиолы второго порядка. Последние, в свою очередь, также дихотомически разветвляются на респираторные бронхиолы третьего порядка, образующие 2-3 генерации альвеолярных ходов (до 1500), несущих на себе до 20 000 альвеолярных мешочков и альвеол. В одной легочной дольке насчитывается около 50 ацинусов. Стенки терминальных и дыхательных бронхиол окружены густой сетью эластичных волокон и связаны с эластическими волокнами легочной паренхимы.

Строение ацинуса легкого:

1 - терминальная бронхиола; 2 - дыхательная бронхиола первого порядка;

3 - дыхательная бронхиола второго порядка; 4 - дыхательная бронхиола третьего порядка;

5 - альвеолярные ходы; 6 - альвеолярные мешочки; 7 – альвеолы

Грудная полость.

Органы грудной полости окружены и защищены грудным отделом позвоночника (сзади), грудиной (спереди) и двенадцатью парами костных ре­бер. К ребрам прикреплены межреберные мыш­цы, а грудную полость отделяет от брюшной об­ширная плоская мышца – диафрагма. Эти мышцы участвуют в работе вентиляционного ме­ханизма. Грудная полость является системой трех герметично замкнутых полостей – правой плевральной, левой плевральной и средостения.


Средостение располагается между правой и левой плевральными полостями. Спереди оно ограничено грудиной, сзади - грудным отделом позвоночного столба, верхней границей является верхняя апертура грудной клетки, нижней - диафрагма. В средостении располагаются сердце, кровеносные и лимфатические сосуды, пищевод, трахея, главные бронхи, тимус, симпатические стволы, нервы и др.

Разделяет полости грудной клетки плевра.

Плевра – эластичная прозрачная пленка состоящая из двух листков: париетального и висцерального. Париетальная (пристеночная) плевра представляет собой сплошной листок, который срастается с внутренней поверхностью грудной клетки, средостением и диафрагмой, образуя два замкнутых мешка, содержащих по легкому. Висцеральный листок плотно срастается с легочной тканью, покрывает легкое со всех сторон, заходит в щели между его долями. Таким образом, легкие, находящиеся в грудной клетке, отделе­ны от ее стенок плевральной полостью - щелевидным пространством плеврой.

Плевральная полость – щель между париетальным и висцеральным листками. Она со­держит серозную жидкость, выделяемую плеврой. Эта жидкость увлажняет плевру и тем самым умень­шает трение между ее листками при дыхатель­ных движениях. Плевральная полость непрони­цаема для воздуха и давление в ней на 3-9 мм рт. ст. ниже, чем в легких. Отрицательное давление в плевральной полости поддерживается на про­тяжении всего вдоха, что позволяет альвеолам растягиваться и заполнять любое дополнитель­ное пространство, возникающее при расшире­нии грудной клетки.

Условный поперечный срез через грудную клетку:

1 – стенка грудной клетки,

2 – париетальный листок плевры (серый цвет),

3 – висцеральный листок плевры (желтый цвет),

4 – правая и левая плевральные полости,

5 – средостение (синий цвет),

6 – правое и левое легкое (красный цвет).

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - ото объем воздуха, который может выдохнуть человек после самого глубокого вдоха. В среднем у женщин жизненная емкость составляет 2,7 л, у мужчин - 3,5 л. У физически развитых здоровых людей ЖЕЛ доходит до 6-7,5 л. Жизненная емкость легких может изменяться, это зависит от состоя­ния здоровья человека и других факторов. Определяют жизненную емкость легких специальным прибором - спирометром.

Нервная регуляция дыхания. Дыхание регулируется централь­ной нервной системой. Ритмичную смену вдохов и выдохов обеспечи­вает дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге. В аорте и крупных артериях находятся специализированные клетки - хеморецепторы, которые возбуждаются при повышении концентра­ции СО, в крови. Но чувствительным нервам это возбуждение пере­дается в дыхательный центр, а оттуда по двигательным нейронам - к межреберным мышцам и диафрагме. При выдохе объем грудной клет­ки уменьшается. После выдоха в центр поступает сигнал от нервных окончаний, расположенных в альвеолах, межреберных мышцах и диафрагме, о степени их растяжения и сокращения.

Дыхательный центр осуществляет также защитные регексы, такие как кашель и чихание. Их причиной могут оказаться хими­ческие (запахи) или механические (пыль, слизь) раздражители. Воз­буждение может возникнуть в рецепторах носовой полости, гортани или бронхов. Происходит резкое сокращение мышц (межреберных и диафрагмы), и в результате - резкий выдох через нос (чихание) или через рот (кашель). Если причина раздражения не удалена, рефлек­сы могут повторяться. Дыхание учащается при воздействии симпа­тической нервной системы и тормозится парасимпатической.

Гуморальная регуляция дыхания. На работу дыхательного цент­ра влияет также химический состав крови. Повышение концентра- ции углекислого газа в крови вызывает возбуждение дыхательного центра, и дыхание учащается. Чем выше концентрация углекислого газа, тем чаше дыхание. Кроме того, к учащению дыхания приводит поступление в кровь адреналина (гормон надпочечников) и тирокси­на (гормон щитовидной железы).

Именно при управлении дыханием нервная и гуморальная регу­ляция тесно взаимосвязаны. Дыхательные движения регулируются нервным центром, а нервный центр в свою очередь реагирует на со­став крови.

Первая помощь при нарушении дыхания. При недостаточном поступлении в ткани нашего организма кислорода или его отсутствии развивается кислородное голодание, или гипоксия. Это состояние воз­никает при отравлении газом, ударе электрическим током и т. д. У


Рис. 112. Оказание первой помощи при нарушении н остановке дыхания

утопающих возможны потеря сознания и остановка дыхания. Работу сердца и легких нужно восстановить в течение 5 7 мин. При останов­ке дыхания необходимо сразу же делать искусственное дыхание и массаж сердца (рис. 112, а).

Правила искусственного дыхания:

1) запрокинуть голову больного, под шею положить валик;

2) расстегнуть пуговицы и обнажить грудь;

3) рот (или нос) пострадавшего закрыть салфеткой (платком), сде­лать вдох и выдохнуть в него, повторить 16 раз в 1 мин. Утечку воздуха через нос или рот предотвращают, зажимая его рукой.

При остановке сердца:

1) скрестив обе руки, положить их на область сердца и ритмично надавливать;

2) через 5 6 надавливаний вдувать воздух в рот:

3) постоянно следить за пульсом.

Утопающего положить лицом вниз на бедро согнутой в колене ноги (чтобы голова его касалась земли) и, ритмично налавливая на спину (рис. 112. б), очистить легкие от воды и приступить к искусственному дыха­нию.

Заболевании органон дыхания могут быть вызваны различными воспалениями, приводящими к отеку слизистой, травмами, отравле­ниями. инфекциями и т. д. Одно из самых серьезных заболеваний туберкулез легких. Это инфекционное заболевание вызывают тубер­кулезные бактерии, видимые только пол микроскопом (рис. 113). Ту­беркулез приводит к потере чувствительности тканей легких. Они уплотняются. У заболевших отмечаются слабость, потливость, сни­жается аппетит, появляются кашель, кровохарканье. Лечение дли­тельное, иногда в течение многих лет.

Меры профилактики: исключение контактов с больными; пита­ние калорийной, богатой витаминами пишей; соблюдение личной гигиены.


Рис. 113. Этапы развития заболевания туберкулезом:

Л первичный очаг; Б воспаление лимфатических сосудов:

В - воспаление лимфатических узлов Флюорография - один из методов рентгенологического исследова­ния, при котором изображение объекта с флюоресцирующего экрана переносится на фотопленку. Этот метод позволяет выявить скрыто про­текающие заболевания на ранних стадиях. Любые изменения структу­ры легких сразу отражаются на флюорограммс.

Простудные заболевания и грипп - самые распространенные инфекционные заболевания, ослабляющие весь организм. Они мо­гут служить причиной возникновения и других болезней. У боль­ного поднимается температура, появляются кашель, чихание, на­рушается чувствительность к запахам и вкусу пиши. Усиливают­ся выделения из носа.

При простудных заболеваниях необходимо:

1) соблюдать личную гигиену;

2) иметь индивидуальную посуду и постельные принадлежности;

3) почаще проветривать комнату;

4) часто делать влажную уборку:

5) носить марлевую повязку.

Кроме того, нужно соблюдать постельный режим и принимать обильное теплое питье.

Дыхательные пути и курение. О вреде курения вы слышите чуть ли не с пеленок. Чем же опасно курение? Закурив, вы крадете у сво- его организма половину кислорода, который ему предназначен. А если в организм поступает половина кислорода, клетки начинают голо­дать. Они уже не могут расти, как обычно. Кроме того, курение при­водит к нарушению кровоснабжения органов. Никотин способству­ет сужению кровеносных сосудов.

Наибольший вред никотин оказывает на легкие. Он влияет на их работу, сужает сосуды и разрушает витамин С, который жизненно важен для здоровья и иммунитета. Дым табака вызывает воспаление


дыхательных путей. Содержащиеся в табачном дыме сажа и деготь за­купоривают просветы мелких бронхов и альвеол. Легкие не обеспечи­вают организм кислородом полностью, и нарушается газообмен. При злоупотреблении курением возникают тяжелые заболевания легких.

Жизненная емкость легких, спирометр, хеморецепторы. гипоксия, искусственное дыхание, туберкулез легких.

1. Что такое жизненная емкость легких? Как называется прибор, оп­ределяющий ее?

2. Как взаимосвязаны нервная и гуморальная регуляция дыхания?

3. Какие заболевания органов дыхания вы знаете?

4. Назовите защитные дыхательные рефлексы.

1. От чего зависит жизненная емкость легких?

2. Что вы знаете об искусственном дыхании?

3. Почему простудные заболевания считаются опасными? Как вы лечитесь, когда заболеваете гриппом или простудными заболе­ваниями?

4. Что может служить раздражителем при кашле?

1. Как осуществляется нервная регуляция дыхания?

2. Как влияет табачный дым на организм?

3. Назовите меры профилактики туберкулеза.

4. Что может служить раздражителем при чихании?

ЛР10. Ознакомление с органами дыхания.

1. Используя таблицы и рисунки в учебнике, расскажите о строении и положении органов дыхания.

2. Используя таблицу и муляж, рассмотрите строение легких. Ука­жите разницу между левым и правым легкими.

3. Обследуйте свой организм. Определите частоту своего дыхания в покое и при нагрузке (прыжках).

Начертите таблицу и занесите в нес результаты.

Частота дыхании (дыхательных движений в 1 мин)

Состояние

покоя

(сидя)

Прыжки

Приседания, 15 раз (быстро)

Бег


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дыхание процесс газообмена между организмом и окружа­ющей средой. Для получения энергии из питательных веществ необходим кислород. Поэтому дыхание должно осуществляться постоянно. Центральный орган дыхательной системы - легкие. Кроме них существуют воздухоносные пути : носовая полость, ротовая полость, носоглотка, глотка, гортань, трахея и бронхи. Все воздухоносные пути изнутри выстланы реснитчатым (мер­цательным) эпителием, который движениями ресничек удаляет твердые пылевые частички.

Носовая полость обильно снабжена кровеносными капилля­рами и выстлана слизистым реснитчатым эпителием, содержа­щим обонятельные рецепторы. Поэтому воздух здесь очищается от пыли и микроорганизмов, принимает температуру тела.

Ротовая полость - запасной путь дыхательной системы, если нос временно не работает (насморк, перелом носа, кровотечение и т. д.).

Носоглотка место соединения ротовой и носовой полостей. Она переходит в глотку - общин отдел дыхательной и пищева­рительной систем. В конце глотка разветвляется. Одна ветвь идет в пищевод, а другая переходит в гортань.

Гортань образована хрящами. Самый крупный из них - щито­видный (адамово яблоко у мужчин). Внутри находится важнейший хрящ - надгортанник. Он не пропускает пищу в гортань, направ­ляя се в пищевод. Кроме хрящей в состав гортани входит голосовой аппарат. Он состоит из двух голосовых связок и расположенной меж­ду ними голосовой щели. При разговоре голосовая щель закрывает­ся связками, и воздух, с силой проходя через них (протискиваясь), образует звук. Чем длиннее связки (больше гортань), тем ниже го­лос. Поэтому у мужчин голос низкий, а у женщин более высокий.

Гортань переходит в трахею - трубку, передняя стенка кото­рой состоит из хряшевых полуколец. Задняя стенка, прилегаю­щая к пищеводу, образована мягкой соединительнотканной пере­понкой. Благодаря ей пищевой комок свободно продвигается по пищеводу, не оказывая давления на хряши трахеи.

Трахея разветвляется на два бронха. Бронхи состоят из хря­шевых колец. Они разветвляются на более мелкие бронхиолы, об­разуя внутри легких бронхиальное дерево. Самые мелкие бронхи заканчиваются легочными пузырьками - альвеолами. Каждая альвеола оплетена сетью кровеносных капилляров. В них веноз­ная кровь, насыщаясь кислородом, становится артериальной. Гемоглобин отдает углекислый газ и присоединяет кислород. Газообмен происходит через стенки альвеол и венозных капил­ляров. Альвеолы делают легкие ячеистыми, сильно увеличивая площадь поверхности, через которую осуществляется газообмен.

Из-за насыщения крови кислородом меняется состав воздуха, по­бывавшего в легких. Атмосферный воздух (на вдохе) содержит 21% кислорода и 0,03% углекислого газа. Пройдя через легкие (на выдохе), воздух содержит 16% кислорода и 4% углекислого газа. Количество азота в воздухе не изменяется (79%).

Важный показатель функционирования легких - ЖЕЛ, или жизненная емкость легких. Это количество воздуха, которое мо­жет выдохнуть человек после самого глубокого вдоха. В среднем она составляет 3,5 л, или 3500 см 3 . У тренированных людей ЖЕЛ больше (5-7 л и более). Чем выше ЖЕЛ, тем лучше функциони­руют легкие.

Легкие - парный орган. Правое легкое больше, оно делится на три доли. Левое, оттесненное сердцем, меньше. Оно делится на две доли. Снаружи легкое покрыто гладкой соединительной тканью - легочной (внутренней)плеврой. Она срастается с легким, и их невоз­можно разделить. Грудная клетка (ребра, межреберные мышцы и диафрагма) изнутри срастается со вторым листком - пристеноч­ной (наружной) плеврой. Между двумя листками плевры есть неболь­шое пространство, 1 -2 мм. Это плевральная полость. Она заполне­на плевральной жидкостью, которая уменьшает трение легких о грудную клетку.

Благодаря тому, что легкие соединены с грудной клеткой не­разрывно, мы производим дыхательные движения. Когда межре­берные мышцы и диафрагма сокращаются, они увеличивают объем грудной клетки и соответственно - объем легких. Так происходит вдох. Когда межреберные мышцы и диафрагма расслабляются, ав­томатически происходит выдох, за счет уменьшения объема груд­ной клетки и легких.

Дыхание регулируется нейрогуморально. Дыхательный центр на­ходится в продолговатом мозге. Он регулирует рефлекторную (не­произвольную) смену вдоха и выдоха. Раздражителем для рефлек­са вдоха является повышение углекислого газа в крови. Хеморе­цепторы , находящиеся в артериях, возбуждаются и по чувствитель­ным нейронам полают сигнал в продолговатый мозг. Он по двига­тельным нейронам подает сигнал рабочим органам: межреберным мышцам и диафрагме. Ответной реакцией является их сокраще­ние, увеличение объема грудной полости и легких и вдох. Симпа­тическая не/мшая система, адреналин и тироксин учащают частоту и глубину дыхания. Парасимпатическая нервная система замедляет дыхание.

Защитными дыхательными рефлексами являются кашель и чи­хание. Раздражителями для них могут служить запахи или меха­ническое воздействие на стенки слизистой носа или гортани. От­ветной реакцией служит резкий выдох через нос (чихание) или че­рез рот (кашель).


1.Воздух поступает в клетки организма черев

7.Содержание кислорода во вдыхаемом воздухе

8. Центр дыхания находится

9. Газ, необходимый для окисления

10.Содержание О, в воздухе при выдохе

11.Инфекционное заболевание, ослабляющее весь организм чело­века

12. Прибор, определяющий жизненную емкость легких

13. Во время глотания вход в гортань закрывает

14. В табачном дыме содержатся

16.В носоглотке вдыхаемые микроорганизмы

17.Продолжение гортани

18.Количество легких у человека

19. Продолжение трахеи

20. Орган, образующий звуки речи

21.Заболевание, повреждающее легкие

22. Концентрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе

23. Грудной тип дыхания характерен

24. Брюшной тип дыхания характерен

25.Раздражителем для рефлекса вдоха служит

26. Из мышц в дыхательных движениях участвуют

27. У мужчин гортань... чем у

28. Дыхательный центр расположен

29. Защитные дыхательные рефлексы

30. Учащает дыхание гормон надпочечников 81. Кислородное голодание

32. Внутрнлегочные бронхи образуют разветвленное

33. Легочные пузырьки называются

Во внешнем дьжании принимают участие ряд органов и тканей.

1. Дьжательные мышцы:

а) мышцы вдоха:

Основные (три спокойном вдохе): диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы;

Вспомогательные (подключаются три форсированном вдохе): грудные мышцы, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные, трате-цевидные, широчайшие мышцы спины и др.;

б) мышцы выдоха:

Основные (три спокойном выдохе) не участвуют, т. к. выдох осуществляется за счет эластической тяги легких;

Вспомогательные (подключаются три форсированном выдохе): мьшпгы брюшного пресса, внутренние межреберные, задняя верхняя зубчатая мышца и др.

2. Грудная клетка:

б) позвоночный столб;

в) грудина.

3. Воздухоносные тути.

4. Плевральная толость.

Объем легких человека соответствует объему грудной клетки. С целью уменьшения трения о ее стенки три дьжании легкие покрыты серозным листком плевры (висцеральная плевра), которая в области верхушки легкого переходит на стенку грудной клетки (париетальная тлев-ра). Другими словами, три движении легких трутся два листка тлев-ры - висцеральный, токрывающий легкие, и тариетеральный, токры-вающий изнутри грудную клетку. Между этими листками существует тонкая щель, назьгваемая плевральной полостью. Поверхность листков плевры покрыта слоем жидкости, содержащей 2 \% белка.

Давление в плевральной толости ниже атмосферного, что обозначают как «отрицательное». «Отрицательность» этого давления сохраняется и три вдохе, и три выдохе. В случае нарушения герметичности плевральной толости (либо со стороны легкого, либо три ранении грудной клетки извне) давление в толости становится атмосферным и легкие спадаются.

13.3.1. Механизм вдоха

Вдох происходит без активного участия легких, так как какие-либо сократительные элементы в них отсутствуют.

В общем виде вдох осуществляется следующим образом. При сокращении наружных межреберных и межхрящевых мышц ребра принимают более горизонтальное положение, поднимаясь кверху, три этом нижний конец грудины отходит вперед. Благодаря движению ребер размеры грудной клетки увеличиваются в поперечном и продольном направлении. В результате сокращения мышечных волокон диафрагмы купол ее уплощается и опускается: органы брюшной толости оттесняются вниз, в стороны и вперед, в итоге объем грудной клетки увеличивается в вертикальном направлении. Так как плевральная полость замкнута, внутриплевральное давление, бывшее и до вдоха отрицательным (меньше атмосферного), становится еще более отрицательным. Давление, действующее на легкие изнутри, растягивает легкие, они пассивно следуют за увеличивающейся в размерах грудной клеткой. Дыхательная поверхность легких увеличивается, давление в них понижается. Это способствует поступлению воздуха в легкие (рис. 75).

При движении ребер окружность грудной клетки увеличивается: у мужчин на 7-10 см, у женщин - на 5-8 см. В покое отшсанные движения затрагивают только верхние 3-6 ребер.

При параличе межреберных мышц серьезных нарушений внешнего дьіхания нет, т. к. работает главная дькательная мьппца-диафрагма.

Диафрагма - крупная куполообразная мышца, отделяющая грудную полость от брюшной. В центральной сухожильной части этой мышцы сквозь нее проходят: пищевод, брюшная аорта, крупные вены, блуждающие нервы. При спокойном вдохе купол диафрагмы опускается на 1 см, при форсированном - на 9-10 см.

Легкие расширяются

Диафрагма сокр; щается и уплс щается

Легкие сокращаются

Диафрагма расслабляется и движется вверх

Рис. 75. Механизм дыхания

При повреждении диафрагмальных нервов (идущих из 2-7 шейных сегментов спинного мозга) наступает паралич дьжания. Парализованная диафрагма при вдохе смещается не вниз, а вверх - в связи с уменьшением внутригрудного давления, т. е. отмечается парадоксальное движение диафрагмы. Кроме того, движения диафрагмы ограничены при беременности, переедании, тесных корсетах и т. д. Помимо дыхания, диафрагма участвует в эксщльсивныгх актах: натуживании, кашле, рвоте, родах.

13.3.2. Механизм выдоха

В состоянии покоя выдох осуществляется пассивно за счет эластичности легких и, связанного с расслаблением мышечных волокон, подъема купола диафрагмы и опускания ребер. Дыхательная поверхность легких уменьшается, давление в них становится на 3-4 мм рт. ст. выше атмосферного, что вызывает выход воздуха из них в окружающую среду (рис. 75).

При форсированном дакании глубина выдоха усиливается с помощью мышц брюшного пресса и внутренних межреберных. Мышцы брюшного пресса сдавливают брюшную полость спереди и усиливают подъем диафрагмы. Внутренние межреберные мышцы смещают ребра вниз и тем самым уменьшают поперечное сечение грудной полости, а следовательно, и ее объем.

13.3.3. Роль сурфактанта в регуляции упругого сопротивления легких

На границе воздух - жидкость, небольшой слой которой покрывает изнутри поверхность альвеол, существуют силы поверхностного натяжения, стремящиеся уменьшить диаметр альвеол. Это уменьшение, во-первых, мешает заполнению альвеол воздухом при вдохе, а, во-вторых, уменьшает поверхность диффузии газов в кровь.

В легких существует вещество, снижающее силу поверхностного натяжения - сурфактант. Сурфактант - это липопротеид.

Существует сурфактантная система легких. Основными компонентами ее являются клетки легких - пневмоцигы, которые синтезируют фосфолшгщгные и белковые части сурфактанта.

На синтез сурфактанта влияют пары таких агрессивных газообразных веществ, как пары соляной кислоты, аммиака, спирта, запыленный воздух и сигаретный дым. Уже в первые часы вдыхания чистого кислорода выработка этого вещества резко уменьшается. Уменьшает ее также нахождение в гипоксической среде.

Механизм действия сурфактанта:

а) молекулы имеют гидрофобную часть, благодаря чему они собираются на поверхности альвеол;

б) молекулы взаимно отталкиваются, уменьшая силу поверхностного натяжения;

в) сила их отталкивания пропорциональна толщине слоя сурфактанта. В начале вдоха, когда радиус альвеолы невелик, а слой сурфактанта значительный, это вещество облегчает расширение альвеол при вдохе. В начале выдоха, когда слой сурфактанта тонкий, он уже не может помешать спадению альвеол;

г) сурфактант, обладая гидрофобностью, не позволяет плазме переходить в полость альвеол из капилляра.

Упругое сопротивление грудной клетки обусловлено упругостью ребер, особенно их хрящевых частей, и дыжательных мышц, особенно диафрагмы.

13.3.4. Изменения давления в плевральной полости и в легких при дыхании

Эти изменения наиболее полно поясняют механизм движения легких. За счет замкнутости плевральной полости, эластической тяги легких и сил поверхностного натяжения в этой полости всегда существует отрицательное давление (ниже атмосферного). Во время вдоха оно становится более отрицательным на 9 мм рт. ст. ниже атмосферного, во время выдоха - менее отрицательным на 6 мм рт. ст. ниже атмосферного, но отрицательным всегда.

В случае же нарушения герметичности грудной клетки при ранении, во время операции на органах грудной клетки давление здесь становится равным атмосферному, а легкие спадаются. Это явление - пневмоторакс. Для спасения жизни человека в этом случае необходимо растягивать легкие с помощью избыточного (по отношению к атмосферному) давления воздуха в процессе искусственного дыхания.

Отрицательное давление в плевральной полости неодинаково в верхних и нижних отделах - из-за действия тяжести легких внизу, в области основания легких, давление выше (плевральное давление менее отрицательно). Вследствие этого нижние отделы при вдохе легче растягиваются, и они лучше вентилируются при дыжании.

Верхние отделы легких вентилируются хуже.

13.3.5. Показатели внешнего дыхания

Показатели внешнего дыхания делятся на статические и динамические. Статические показатели демонстрируют потешдаальные возможности дыхания.

К ним относятся объемы и емкости (рис. 76).

1. Дыхательный объем (ДО) - объем воздуха, который человек может вдохнуть (выздохнуть) при спокойном дыхании.

2. Резервный объем вдоха (РОвд) - объем воздуха, который человек может вдохнуть сверх спокойного вдоха.

3. Резервный объем выдоха (РОвыд) - объем воздуха, который человек может выщохнуть дополнительно после спокойного выдоха.

4. Остаточный объем (00) - объем воздуха, которьгй остается в легких после возможно глубокого выдоха. Этот воздух находится в альвеолах, которые изолированы от полости легкого.

50-60 20-30 дет

Рис. 76. Легочные объемы и емкости. Величина жизненной емкости легких и остаточный объем (в правой части рисунка) зависят от пола и возраста

Суммы объемов формируют емкости:

1. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) = РОвд+ДО + РОвыд характеризует возможности дыхательной системы при максимальной глубине дажания. ЖЕЛ - это возможный максимальный ДО.

2. Емкость вдоха (Е) = ДО + РОвд характеризует возможность наполнения легких воздухом при вдохе после спокойного выдоха.

3. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) = РОвьщ + ОО характеризует количество воздуха, остающееся в легких после спокойного выдоха.

4. Общая емкость легких (ОЕЛ) = РО + ОО + РО + ОО харак-

1 4 7 вд вид *

теризует количество воздуха, находящегося в легких при максимальном вдохе.

Определение статических показателейдыхания производится методом записи движения воздуха при дакании (спирографии) или спирометрии.

Спирометрия - определение статических показателей дыжания (объемов - кроме остаточного; емкостей - кроме ФОЕ и ОЕЛ) путем выдыхания воздуха через прибор, регистрирующий его количество (объем). В современных сухих крыгльчатых спирометрах воздух вращает воздушную турбинку, соединенную со стрелкой.

Спирография - графическая регистрация изменения объема легких при выполнении различных проб, нагрузок и т. п. Испытуемый ды1тгит через дьжателъньгй контур, изолированный от внешней среды и соединенный с регистратором объема вдыхаемого (выдыхаемого) воздуха. Для нивелировки накопления СО2 в дыхательном контуре предусмотрено поглощение этого газа химическими поглотителями.

Динамические показатели внешнего дыхания характеризуют реализацию потешшалъных возможностей дыхательной системы. Рассмотрим основные:

1. Минутный объем дыхания (МОД)=ДО х частота дыхания. Характеризует количество воздуха, поступившего в легкие (и удаляемого из них) при спокойном дыхании за 1 мин. В норме, при покое, МОД составляет 5-6 л/мин, при легкой физической работе увеличивается до 10-12 л/мин.

2. Максимальная вентиляция легких (МВЛ) = ДОмакс х частота дыхания макс. Характеризует количество воздуха, поступающего в легкие (и удаляемого из них) при форсированной глубине и частоте дыжания. В норме составляет 60-180 л/мин (зависит от пола, возраста, роста, тренированности).

3. Не весь воздух, поступающий в легкие, доходит до альвеол и участвует в газообмене. Существует так называемое мертвое пространство (МП) - это воздухоносные пути, вплоть до перехода бронхиол в альвеолы, которые непроницаемы для газов. Помимо указанного анатомического МП, есть и функциональное МП - это воздух, не участвующий в газообмене. В норме у взрослого человека объем МП составляет 150 мл. То есть до альвеол доходит лишь часть вдыхаемого воздуха. Например, при спокойном вдохе эта величина равна ДО - МП. С учетом этого, используется показатель альвеолярная вентиляция легких АВЛ= = (ДО - МП х частота дыхания). Отношение АВЛ/МОД х 100 характеризует эффективность дыжания. В норме она составляет 60-70 \%.

С учетом МП можно говорить, что неглубокое частое дыхание не эффективно. Для доказательства этого разберем два варианта дыхания: а) ДО = 400 мл, частота дыхания = 20; б) ДО = 1000 мл, частота дыхания = 8. Рассчитав МОД, в обоих случаях получаем величину 8000 мл. Однако, приняв МП = 150 мл и рассчитав АВЛ, получаем в случае а) АВЛ = (400 - 150) х 20 = 5000 мл, в то время как в случае б) АВЛ = (1000 - -150) х 8 = 6800 мл. Дыхание а) явно эффективнее.

Дыхание через трубку увеличивает МП, что затрудняет дыхание и заставляет форсировать его (увеличивать ДО). В случае предельных размеров трубки (рассчитайте сами) можно получить АВЛ = 0.

4. Коэффициент легочной вентиляции (КЛВ)

Характеризует степень обновления состава воздуха в легких при каждом вдохе: в конце предьідутцего выдоха в легких оставался воздух, равньгй ФОЕ. При новом вдохе в альвеолы поступило (ДО - МП) нового воздуха. Следовательно, указанный коэффициент показывает степень разбавления вновь поступившего воздуха в уже бывшем до того в альвеолах. В норме КЛВ = 1/7 - 1/9. Иными словами, обновление воздуха очень невелико. Это имеет положительное значение и способствует постоянству газового состава воздуха в альвеолах.

Всё живое на Земле существует за сёт солнечного тепла и энергии, достигающей поверхности нашей планеты. Все животные и человек приспособились добывать энергию из синтезированных растениями органических веществ. Чтобы использовать энергию Солнца, заключённую в молекулах органических веществ, её необходимо высвободить, окислив эти вещества. Чаще всего в качестве окислителя используют кислород воздуха, благо он составляет почти четверть объёма окружающей атмосферы.

Одноклеточные простейшие животные, кишечнополостные, свободноживущие плоские и круглые черви дышат всей поверхностью тела . Специальные органы дыхания - перистые жабры появляются у морских кольчатых червей и у водных членистоногих. Органами дыхания членистоногих являются трахеи, жабры, листовидные лёгкие расположенные в углублениях покрова тела. Система органов дыхания ланцетника представлена жаберными щелями , пронизывающими стенку переднего отдела кишечника - глотку. У рыб под жаберными крышками располагаются жабры , обильно пронизанными мельчайшими кровеносными сосудами. У наземных позвоночных органами дыхания являются лёгкие . Эволюция дыхания у позвоночных шла по пути увеличения площади легочных перегородок, участвующих в газообмене, совершенствования транспортных систем доставки кислорода к клеткам, расположенным внутри организма, и развития систем, обеспечивающих вентиляцию органов дыхания.

Строение и функции органов дыхания

Необходимым условием жизнедеятельности организма является постоянный газообмен между организмом и окружающей средой. Органы, по которым циркулируют вдыхаемый и выдыхаемый воздух, объединяются в дыхательный аппарат. Систему органов дыхания образуют носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и лёгкие. Большинство из них представляют собой воздухоносные пути и служат для проведения воздуха в лёгкие. В лёгких и происходят процессы газообмена. При дыхании организм получает из воздуха кислород, который разносится кровью по всему телу. Кислород участвует в сложных окислительных процессах органических веществ, при котором освобождается необходимая организму энергия. Конечные продукты распада - углекислота и частично вода - выводятся из организма в окружающую среду через органы дыхания.

Название отдела Особенности строения Функции
Воздухоносные пути
Полость носа и носоглотка Извилистые носовые ходы. Слизистая снабжена капиллярами, покрыта мерцательным эпителием и имеет много слизистых железок. Есть обонятельные рецепторы. В полости носа открываются воздухоносные пазухи костей.
  • Задерживание и удаление пыли.
  • Уничтожение бактерий.
  • Обоняние.
  • Рефлекторное чихание.
  • Проведение воздуха в гортань.
Гортань Непарные и парные хрящи. Между щитовидным и черпаловидными хрящами натянуты голосовые связки, образующие голосовую щель. Надгортанник прикреплён к щитовидному хрящу. Полость гортани выстлана слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием.
  • Согревание или охлаждение вдыхаемого воздуха.
  • Надгортанник при глотании закрывает вход в гортань.
  • Участие в образовании звуков и речи, кашле при раздражении рецепторов от попадания пыли.
  • Проведение воздуха в трахею.
Трахея и бронхи Трубка 10–13 см с хрящевыми полукольцами. Задняя стенка эластичная, граничит с пищеводом. В нижней части трахея разветвляется на два главных бронха. Изнутри трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой. Обеспечивает свободное поступление воздуха в альвеолы лёгких.
Зона газообмена
Лёгкие Парный орган - правое и левое. Мелкие бронхи, бронхиолы, легочные пузырьки (альвеолы). Стенки альвеол образованы однослойным эпителием и оплетены густой сетью капилляров. Газообмен через альвеолярно-капилярную мембрану.
Плевра Снаружи каждое лёгкое покрыто двумя листками соединительнотканной оболочки: легочная плевра прилегает к лёгким, пристеночная - к грудной полости. Между двумя листками плевры - полость (щель), заполненная плевральная жидкостью.
  • За счёт отрицательного давления в полости осуществляется растягивание лёгких при вдохе.
  • Плевральная жидкость уменьшает трение при движении лёгких.

Функции дыхательной системы

  • Обеспечение клеток организма кислородом О 2 .
  • Удаление из организма углекислого газа СО 2 , а также некоторых конечных продуктов обмена веществ (паров воды, аммиака, сероводорода).

Носовая полость

Воздухоносные пути начинаются с носовой полости , которая через ноздри соединяется с окружающей средой. От ноздрей воздух проходит по носовым ходам, выстланным слизистым, реснитчатым и чувствительным эпителием. Наружный нос состоит из костных и хрящевых образований и имеет форму неправильной пирамиды, которая изменяется в зависимости от особенностей строения человека. В состав костного скелета наружного носа входят носовые косточки и носовая часть лобной кости. Хрящевой скелет является продолжением костного скелета и состоит из гиалиновых хрящей различной формы. Полость носа имеет нижнюю, верхнюю и две боковые стенки. Нижняя стенка образована твёрдым нёбом, верхняя - решётчатой пластинкой решётчатой кости, боковая - верхней челюстью, слёзной костью, глазничной пластинкой решётчатой кости, нёбной костью и клиновидной костью. Носовой перегородкой полость носа разделена на правую и левую части. Перегородка носа образована сошником, перпендикулярной пластинкой решётчатой кости и спереди дополняется четырёхугольным хрящом носовой перегородки.

На боковых стенках полости носа располагаются носовые раковины - по три с каждой стороны, что увеличивает внутреннюю поверхность носа, с которой соприкасается вдыхаемый воздух.

Носовая полость образована двумя узкими и извилистыми носовыми ходами . Здесь воздух согревается, увлажняется и освобождается от частичек пыли и микробов. Оболочка, выстилающая носовые ходы, состоит из клеток, которые выделяют слизь, и клеток реснитчатого эпителия. Движением ресничек слизь вместе с пылью и микробами направляется из носовых ходов наружу.

Внутренняя поверхность носовых ходов богато снабжена кровеносными сосудами. Вдыхаемый воздух, попадает в полость носа, обогревается, увлажняется, очищается от пыли и частично обезвреживается. Из носовой полости он попадает в носоглотку. Затем воздух из носовой полости попадает в глотку, а из неё - в гортань.

Гортань

Гортань - один из отделов воздухоносных путей. Сюда из носовых ходов через глотку поступает воздух. В стенке гортани есть несколько хрящей: щитовидный, черпаловидный и др. В момент глотания пищи мышцы шеи поднимают гортань, а надгортанный хрящ опускается и закрывается гортань. Поэтому пища поступает только в пищевод и не попадает в трахею.

В узкой части гортани расположены голосовые связки , посредине между ними находится голосовая щель. При прохождении воздуха голосовые связки вибрируют, производя звук. Образование звука происходит на выдохе при управляемом человеком движении воздуха. В формировании речи участвуют: носовая полость, губы, язык, мягкое нёбо, мимические мышцы.

Трахея

Гортань переходит в трахею (дыхательное горло), которая имеет форму трубки длиной около 12 см, в стенках которого есть хрящевые полукольца, не позволяющие ей спадать. Задняя стенка её образована соединительнотканной перепонкой. Полость трахеи, как и полость других воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием, препятствующим проникновению в лёгкие пыли и других инородных тел. Трахея занимает серединное положение, сзади она прилежит к пищеводу, а по бокам от неё располагаются сосудисто-нервыне пучки. Спереди шейный отдел трахеи прикрывают мышцы, а вверху она охватывается ещё щитовидной железой. Грудной отдел трахеи прикрыт спереди рукояткой грудины, остатками вилочковой железы и сосудами. Изнутри трахея покрыта слизистой оболочкой, содержащей большое количество лимфоидной ткани и слизистых желёз. При дыхании мелкие частички пыли прилипают к увлажнённой слизистой оболочке трахеи, а реснички мерцательного эпителия продвигают их обратно к выходу из дыхательных путей.

Нижний конец трахеи делится на два бронха, которые затем многократно ветвятся, входят в правое и левое лёгкие, образуя в лёгких «бронхиальное дерево».

Бронхи

В грудной полости трахея делится на два бронха - левый и правый. Каждый бронх входит в лёгкое и там делится на бронхи меньшего диаметра, которые разветвляются на мельчайшие воздухоносные трубочки - бронхиолы. Бронхиолы в результате дальнейшего ветвления переходят в расширения - альвеолярные ходы, на стенках которых находятся микроскопические выпячивания, называемые легочными пузырьками, или альвеолами .

Стенки альвеол построены из особого тонкого однослойного эпителия и густо оплетены капиллярами. Общая толщина стенки альвеолы и стенки капилляра составляет 0,004 мм. Через эту тончайшую стенку происходит газообмен: в кровь из альвеолы поступает кислород, а обратно - углекислый газ. В лёгких насчитывается несколько сотен миллионов альвеол. Общая поверхность их у взрослого человека составляет 60–150 м 2 . благодаря этому в кровь поступает достаточное количество кислорода (до 500 литров в сутки).

Лёгкие

Лёгкие занимают почти всю полость грудной полости и представляют собой упругие губчатые органы. В центральной части лёгкого располагаются ворота, куда входят бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены. Правое лёгкое делится бороздами на три доли, левое на две. Снаружи лёгкие покрыты тонкой соединительнотканной плёнкой - легочной плеврой, которая переходит на внутреннею поверхность стенки грудной полости и образует пристенную плевру. Между этими двумя плёнками находится плевральная щель, заполненная жидкостью, уменьшающей трение при дыхании.

На лёгком различают три поверхности: наружную, или рёберную, медиальную, обращённую в сторону другого лёгкого, и нижнюю, или диафрагмальную. Кроме того, в каждом лёгком различают два края: передний и нижний, отделяющие диафрагмальную и медиальную поверхности от рёберной. Сзади рёберная поверхность без резкой границы переходит в медиальную. Передний край левого лёгкого имеет сердечную вырезку. На медиальной поверхности лёгкого располагаются его ворота. В ворота каждого лёгкого входит главный бронх, легочная артерия, которая несёт в лёгкое венозную кровь, и нервы, иннервирующие лёгкое. Из ворот каждого лёгкого выходят две легочные вены, которые несут к сердцу артериальную кровь, и лимфатические сосуды.

Лёгкие имеют глубокие борозды, разделяющие их на доли - верхнюю, среднюю и нижнюю, а в левом две - верхнюю и нижнюю. Размеры лёгкого не одинаковы. Правое лёгкое несколько больше левого, при этом оно короче его и шире, что соответствует более высокому стоянию правого купола диафрагмы в связи с правосторонним расположением печени. Цвет нормальных лёгких в детском возрасте бледно-розовый, а у взрослых они приобретают тёмно-серую окраску с синеватым оттенком - следствие отложения в них попадающих с воздухом пылевых частиц. Ткань лёгкого мягкая, нежная и пористая.

Газообмен лёгких

В сложном процессе газообмена выделяют три основные фазы: внешнее дыхание, перенос газа кровью и внутреннее, или тканевое, дыхание. Внешнее дыхание объединяет все процессы, происходящие в лёгком. Оно осуществляется дыхательным аппаратом, к которому относятся грудная клетка с мышцами, приводящими её в движение, диафрагма и лёгкие с воздухоносными путями.

Воздух, поступивший в лёгкие при вдохе, изменяет свой состав. Воздух в лёгких отдаёт часть кислорода и обогащается углекислым газом. Содержание углекислого газа в венозной крови выше, чем в воздухе, находящемся в альвеолах. Поэтому углекислый газ выходит из крови в альвеолы и содержание его меньше, чем в воздухе. Сначала кислород растворяется в плазме крови, далее связывается с гемоглобином, а в плазму поступают новые порции кислорода.

Переход кислорода и углекислого газа из одной среды в другую проходит благодаря диффузии от большей концентрации к меньшей. Хотя диффузия протекает медленно, поверхность контакта крови с воздухом в лёгких настолько велика, что полностью обеспечивает нужный газообмен. Подсчитано, что полный газообмен между кровью и альвеолярным воздухом может происходить за время, которое втрое короче, чем время пребывания крови в капиллярах (т.е. в организме имеются значительные резервы обеспечения тканей кислородом).

Венозная кровь, попав в лёгкие, отдаёт углекислый газ, обогащается кислородом и превращается в артериальную. В большом круге эта кровь расходится по капиллярам во все ткани и отдаёт кислород клеткам тела, которые постоянно потребляют его. Углекислого газа, выделяющегося клетками в результате их жизнедеятельности, здесь больше, чем в крови, и он диффундирует из тканей в кровь. Таким образом, артериальная кровь, пройдя через капилляры большого круга кровообращения, становится венозной и правой половиной сердца направляется в лёгкие, здесь опять насыщается кислородом и отдаёт углекислый газ.

В организме дыхание осуществляется с помощью дополнительных механизмов. Жидкие среды, входящие в состав крови (её плазмы), обладают низкой растворимостью в них газов. Поэтому, для того чтобы человек мог существовать, ему нужно было бы иметь сердце мощнее в 25 раз, лёгкие - в 20 раз и за одну минуту перекачивать более 100 литров жидкости (а не пять литров крови). Природа нашла способ преодоления этой трудности, приспособив для переноса кислорода особое вещество - гемоглобин. Благодаря гемоглобину кровь способна связывать кислород в 70 раз, а углекислый газ - в 20 раз больше, чем жидкая часть крови - её плазма.

Альвеола - тонкостенный пузырёк диаметром 0,2 мм, заполненный воздухом. Стенка альвеолы образована одним слоем плоских клеток эпителия, по наружной поверхности которых разветвляется сетка капилляров. Таким образом, газообмен происходит через очень тонкую перегородку, образованную двумя слоями клеток: стенки капилляра и стенки альвеолы.

Обмен газов в тканях (тканевое дыхание)

Обмен газов в тканях осуществляется в капиллярах по тому же принципу, что и в лёгких. Кислород из тканевых капилляров, где его концентрация высока, переходит в тканевую жидкость с более низкой концентрацией кислорода. Из тканевой жидкости он проникает в клетки и сразу же вступает в реакции окисления, поэтому в клетках практически нет свободного кислорода.

Диоксид углерода по тем же законам поступает из клеток, через тканевую жидкость, в капилляры. Выделяющийся углекислый газ способствует диссоциации оксигемоглобина и сам вступает в соединение с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин , транспортируется в лёгкие и выделяется в атмосферу. В оттекающей от органов венозной крови углекислый газ находится как в связанном, так и в растворённом состоянии в виде угольной кислоты, которая в капиллярах лёгких легко распадается на воду и углекислый газ. Угольная кислота может также вступать в соединения с солями плазмы, образуя бикарбонаты.

В лёгких, куда поступает венозная кровь, кислород снова насыщает кровь, а углекислый газ из зоны высокой концентрации (легочных капилляров) переходит в зону низкой концентрации (альвеол). Для нормального газообмена воздух в лёгких постоянно сменяться, что достигается ритмическими атаками вдоха и выдоха, за счёт движений межрёберных мышц и диафрагмы.

Транспорт кислорода в организме

Путь кислорода Функции
Верхние дыхательные пути
Носовая полость Увлажнение, согревание, обеззараживание воздуха, удаление частиц пыли
Глотка Проведение согретого и очищенного воздуха в гортань
Гортань Проведение воздуха из глотки в трахею. Защита дыхательных путей от попадания пищи надгортанным хрящом. Образование звуков путём колебания голосовых связок, движения языка, губ, челюсти
Трахея
Бронхи Свободное продвижение воздуха
Лёгкие Органы дыхания. Дыхательные движения осуществляются под контролем центральной нервной системы и гуморального фактора, содержащегося в крови, - СО 2
Альвеолы Увеличивают площадь дыхательной поверхности, осуществляют газообмен между кровью и лёгкими
Кровеносная система
Капилляры лёгких Транспортируют венозную кровь из легочной артерии в лёгкие. По законам диффузии О 2 поступает из мест большей концентрации (альвеолы) в места меньшей концентрации (капилляры), в то же время СО 2 диффундирует в противоположном направлении.
Легочная вена Транспортирует О 2 от лёгких к сердцу. Кислород, попав в кровь, сначала растворяется в плазме, затем соединяется с гемоглобином, и кровь становится артериальной
Сердце Проталкивает артериальную кровь по большому кругу кровообращения
Артерии Обогащают кислородом все органы и ткани. Легочные артерии несут венозную кровь к лёгким
Капилляры тела Осуществляют газообмен между кровью и тканевой жидкостью. О 2 переходит в тканевую жидкость, а СО 2 диффундирует в кровь. Кровь становится венозной
Клетка
Митохондрии Клеточное дыхание - усвоение О 2 воздуха. Органические вещества благодаря О 2 и дыхательным ферментам окисляются (диссимиляция) конечные продукты - Н 2 О, СО 2 и энергия которая идёт на синтез АТФ. Н 2 О и СО 2 выделяются в тканевую жидкость, из которой диффундируют в кровь.

Значение дыхания.

Дыхание - это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание ), и окислительных процессов в клетках, в результате которых выделяется энергия (внутреннее дыхание ). Обмен газов между кровью и атмосферным воздухом (газообмен ) - осуществляется органами дыхания.

Источником энергии в организме служат пищевые вещества. Основным процессом, освобождающим энергию этих веществ, является процесс окисления. Он сопровождается связыванием кислорода и образованием углекислого газа. Учитывая, что в организме человека нет запасов кислорода, непрерывное поступление его жизненно необходимо. Прекращение доступа кислорода в клетки организма ведёт к их гибели. С другой стороны, образованный в процессе окисления веществ углекислый газ должен быть удалён из организма, так как накопление значительного количества его опасно для жизни. Поглощение кислорода из воздуха и выделение углекислого газа осуществляется через систему органов дыхания.

Биологическое значение дыхания заключается в:

  • обеспечении организма кислородом;
  • удалении углекислого газа из организма;
  • окислении органических соединений БЖУ с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности;
  • удалении конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиака, сероводорода и т.д. ).

К органам дыхания относятся полость носа, гортань, трахея, бронхи и легкие . В дыхательной системе выделяют:

    воздухоносные (дыхательные) пути (полость носа, гортань, трахея и бронхи)

    дыхательную часть, представленную дыхательной паренхимой легких , где происходит газообмен между воздухом, содержащимся в альвеолах легких и кровью.

Дыхательная система развивается как вырост вентральной стенки глоточной кишки. Эта связь сохраняется в окончательной стадии развития: верхнее отверстие гортани открывается в глотку. Таким образом, воздух проходит к гортани через полости носа и рта и глотку. Полость носа и носовую часть глотки (носоглотка) объединяют под названием «верхние дыхательные пути». Характерными особенностями строения дыхательных путей является наличие хрящевого остова в их стенках, в результате чего стенки дыхательной трубки не спадаются , и наличие мерцательного эпителия на слизистой оболочке дыхательных путей, реснички клеток которого, колеблясь против движения воздуха, гонят наружу вместе со слизью инородные частицы, загрязняющие воздух.

Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление кислорода , использование его в окислении органических веществ и удаление углекислого газа и некоторых других веществ.

Функция дыхательной системы - снабжение крови достаточным количеством кислорода и удаление из нее углекислого газа.

Различают три этапа дыхания :

внешнее (легочное) дыхание - обмен газов в легких между организмом и средой;

транспорт газов кровью от легких к тканям организма;

тканевое дыхание - газообмен в тканях и биологическое окисление в митохондриях.

Внешнее дыхание

Внешнее дыхание обеспечивается системой органов дыхания, которая состоит из:

легких (где совершается газообмен между вдыхаемым воздухом и кровью) и

дыхательных (воздухоносных) путей (по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух).

Воздухоносные (дыхательные) пути включают:

    носовую полость,

    носоглотку,

    гортань,

    трахею

    бронхи

Они имеют твердый скелет, представленный костями и хрящами, а изнутри выстланы слизистой оболочкой, снабженной мерцательным эпителием.

Функции дыхательных путей: 1.обогрев и увлажнение воздуха,

2.защита от инфекции и пыли.

Полость носа поделена перегородкой на две половины . Она сообщается с наружной средой при помощи ноздрей , а сзади - с глоткой посредством хоан . Слизистая оболочка носовой полости имеет большое количество кровеносных сосудов . Проходящая по ним кровь согревает воздух. Железы слизистой выделяют слизь , увлажняющую стенки носовой полости и снижающую жизнедеятельность бактерий . На поверхности слизистой находятся лейкоциты, уничтожающие большое количество бактерий. Мерцательный эпителий слизистой задерживает и выводит наружу пыль. При раздражении ресничек носовых полостей возникает рефлекс чихания. Таким образом, в носовой полости воздух:

1. согревается,

2. обеззараживается,

3.увлажняется

4.очищается от пыли.

В слизистой оболочке верхней части носовой полости имеются чувствительные обонятельные клетки , образующие орган обоняния . Из носовой полости воздух поступает в носоглотку , а оттуда в гортань .

Гортань образована несколькими хрящами:

щитовидный хрящ (защищает гортань спереди),

хрящевой надгортанник (защищает дыхательные пути при проглатывании пищи).

Гортань состоит из двух полостей, которые сообщаются через узкую голосовую щель . Края голосовой щели образованы голосовыми связками . При выдыхании воздуха через сомкнутые голосовые связки происходит их вибрация, сопровождающаяся возникновением звука. Окончательное формирование звуков речи происходит при помощи:

    языка,

    мягкого неба

При раздражении ресничек гортани возникает рефлекс кашля . Из гортани воздух поступает в трахею.

Трахея образована 16-20 неполными хрящевыми кольцами, не позволяющими ей спадаться, а задняя стенка трахеи мягкая и содержит гладкие мышцы. Благодаря этому пища свободно проходит по пищеводу, который лежит позади трахеи.

В нижней части трахея делится на два главных бронха (правый и левый) , которые проникают в легкие. В легких главные бронхи многократно ветвятся на бронхи 1-го, 2-го и т.д. порядков, образуябронхиальное дерево. Бронхи 8-го порядка называют дольковыми . Они разветвляются на концевые бронхиолы , а те - на дыхательные бронхиолы, которые образуют альвеолярные мешочки , состоящие из альвеол .

Альвеола - легочные пузырьки, имеющие форму полушария диаметром 0,2-0,3 мм. Их стенки состоят из однослойного эпителия и покрыты сетью капилляров. Через стенки альвеол и капилляров происходит обмен газами: из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в альвеолы поступает СО 2 и пары воды.

Легкие - крупные парные органы конусообразной формы, расположенные в грудной клетке. Правое легкое состоит из трех долей, левое - из двух . В каждое легкое проходят главный бронх и легочная артерия, а выходят две легочные вены . Снаружи легкие покрыты легочной плеврой . Щель между оболочкой грудной полости и плеврой (плевральная полость) заполнена плевральной жидкостью , которая уменьшает трение легких о стенки грудной клетки. Давление в плевральной полости меньше атмосферного на 9 мм рт. ст. и составляет около 751 мм рт. ст.

?Дыхательные движения. В легких нет мышечной ткани, и поэтому они не могут активно сокращаться. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит межреберным мышцам и диафрагме .

При их сокращении объем грудной клетки увеличивается и

легкие растягиваются .

При расслаблении дыхательных мышц

ребра опускаются до исходного уровня,

купол диафрагмы приподнимается ,

объем грудной клетки, а, следовательно, и легких уменьшается

и воздух выходит наружу.

Человек делает в среднем 15-17 дыхательных движений в минуту. При мышечной работе дыхание учащается в 2-3 раза.