Дыхательная система

В процессе дыхания различают три этапа:
внешнее (легочное) дыхание, заключающееся в обмене газов в легких между организмом и средой;
транспорт газов кровью;
тканевое дыхание, состоящее из газообмена в тканях и биологического окисления в митохондриях

Внешнее дыхание обеспечивается системой органов дыхания, которая включает носовую полость, гортань, трахею, бронхи и легкие. Полость носа вместе с носоглоткой и гортанью называют верхними дыхательными путями, а трахею и бронхи — нижними дыхательными путями

Воздухоносные (дыхательные) пути начинаются с полости носа. Она поделена перегородкой на две половины

На боковых стенках полости расположены носовые раковины, которые делят каждую половину на три носовых хода (верхний, средний и нижний). Полость носа сообщается с наружной средой при помощи ноздрей, а сзади — с глоткой посредством хоан. С носовой полостью связаны воздухоносные пазухи лобной, клиновидной и верхнечелюстных костей

Слизистая оболочка носовой полости имеет большое количество кровеносных сосудов. Проходящая по ним кровь согревает воздух

ТАКИМ ОБРАЗОМ, в носовой полости воздух согревается, обеззараживается и очищается от пыли
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

Воздух проходит через хоаны в верхние отделы глотки (носовая и ротовая часть глотки), а затем в гортань

Скелет гортани состоит из хрящей (щитовидного, перстневидного, двух черпаловидных, надгортанника), соединенных связками и суставами. Надгортанник закрывает вход в гортань во время глотания пищи

Между черпаловидными хрящами и внутренней поверхностью щитовидного натянуты голосовые связки, состоящие из эластических соединительнотканных волокон. При напряжении голосовых связок выдыхаемый воздух вызывает их колебание, в результате чего возникают звуки

Связки могут сближаться и натягиваться, изменяя форму щели, которая образуется между ними. Когда человек спокойно дышит, связки разведены. При глубоком дыхании они разводятся еще дальше, при пении и речи они смыкаются, остается лишь узкая щель, края которой вибрируют

Вибрации голосовых связок – источник звуковых колебаний, от которых зависит высота голоса
У мужчин связки длиннее и толще, их звуковые колебания ниже по частоте, поэтому мужской голос более низкий
У детей и женщин связки тоньше и короче, а потому их голос более высокий

Звуки, образующиеся в гортани, усиливаются резонаторами – околоносовыми пазухами – полостями, находящимися в лицевых костях, заполненных воздухом
Под влиянием воздушной струи стенки этих полостей немного вибрируют, звук усиливается и приобретает дополнительные оттенки. Они определяют тембр голоса

Членораздельные звуки речи формируются в ротовой и носовой полостях в зависимости от положения языка, губ, челюстей и распределения звуковых потоков
Работа перечисленных органов при произнесении членораздельных звуков называется АРТИКУЛЯЦИЕЙ

Правильная артикуляция формируется особенно легко в возрасте от года до 5 лет, когда ребенок овладевает родным языком. При общении с маленькими детьми не надо шепелявить, картавить, копировать их неправильное произношение, это ведет к нарушению речевого развития

Из гортани воздух поступает в трахею
Скелет трахеи состоит из 16-20 хрящевых полуколец, не позволяющих ей спадаться. Задняя стенка трахеи мягкая и состоит из соединительнотканной перепонки, содержащей гладкие мышцы

На уровне 5 грудного позвонка трахея делится на два главных бронха: правый и левый, - которые вступают в легкие

В легких главные бронхи многократно делятся на бронхи 1-го, 2-го и т.д. порядков, образуя бронхиальное дерево.
Бронхи 8-го порядка называют дольковыми.
Они разветвляются внутри дольки на концевые бронхиолы. Концевые бронхиолы дают начало дыхательным бронхиолам, от которых отходят альвеолярные ходы, заканчивающиеся альвеолярными мешочками. Стенки последних состоят из альвеол

Альвеола имеет форму полушария диаметром 0,2 — 0,3 мм и покрыта сетью капилляров. Стенка альвеолы образована одним слоем плоского эпителия с сетью эластических волокон, расположенных на тонкой базальной мембране

Группу альвеолярных ходов с альвеолярными мешочками, расходящихся от одной дыхательной бронхиолы, называют ацинусом (структурная единица легкого). Из совокупности ацинусов слагаются дольки, из долек — сегменты, из сегментов — доли, из долей — целое легкое

Местонахождение и строение легких
Правое легкое состоит из трех долей, левое — из двух

При вдохе происходит расширение грудной полости в результате сокращения наружных межреберных мышц и диафрагмы. Так как давление в плевральной полости отрицательное, при расширении грудной полости растягиваются и легкие. Давление внутри легких становится ниже атмосферного, и наружный воздух проходит в легкие

Механизмы вдоха
Диафрагма опускается вниз
Межреберные мышцы поднимают грудную клетку вверх, вперед и в стороны
Объем грудной полости увеличивается
Легкие растягиваются
Давление внутри легочных альвеол падает
Наружный воздух поступает в альвеолы

При усиленном дыхании в акте вдоха участвуют все мышцы, способные поднимать ребра и грудину: большие и малые грудные, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные, мышцы плечевого пояса

Выдох наступает в результате уменьшения объема грудной полости при расслаблении наружных межреберных мышц и диафрагмы и сокращения внутренних межреберных мышц

Механизм выдоха
Межреберные мышцы расслабляются
Грудная стенка опускается вниз
Диафрагма поднимается вверх
Объем грудной полости уменьшается
Легкие сдавливаются
Давление воздуха в альвеолах становится выше атмосферного
Воздух выходит наружу

При активном выдохе сокращаются и мышцы брюшной стенки (косые, поперечные и прямые), что усиливает поднятие диафрагмы

Механизм вдоха и выдоха

Находясь в спокойном состоянии, человек вдыхает и выдыхает около 500 см3 воздуха — дыхательный объем
При глубоком вдохе человек может вдохнуть еще около 1500 см3 воздуха — дополнительный объем.
После выдоха он способен выдохнуть еще около 1500 см3 — резервный объем

ЖИЗНЕННАЯ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ ЖЕЛ
Эти три величины в сумме составляют жизненную емкость легких (около 3500 см3 для взрослого человека)

Определение жизненной емкости легких

Спирометры

Жизненная емкость легких является показателем подвижности легких и грудной клетки и зависит от пола, возраста, размеров тела и мышечной силы
Объем воздуха в легких превышает жизненную емкость. Даже при самом глубоком выдохе в них остается около 1000 см остаточного воздуха, поэтому легкие полностью не спадаются

Транспорт газов. Обмен газов в легких и тканях
Кислород в основном транспортируется к тканям в составе оксигемоглобина (НbO2). Небольшое количество СО2 транс­портируется от тканей к легким в составе карбгемоглобина (НЬСО2). Большая часть углекислого газа соединяется с водой, образуя углекислоту

Угольная кислота в тканевых капиллярах реагирует с солями К+ и Na+, превращаясь в бикарбонаты. В составе бикарбонатов калия эритроцитов (меньшая часть) и бикарбонатов натрия плазмы крови (большая часть) углекислый газ переносится от тканей к легким. Важное значение для образования и распада угольной кислоты имеет фермент карбоангидраза

Перенос О2 из альвеолярного воздуха в кровь и СО2 из крови в альвеолярный воздух происходит путем диффузии
Парциальное давление О2 в альвеолярном воздухе выше (100 мм рт.ст.), чем в венозной крови (40 мм рт.ст.), а парциальное давление СО2, наоборот, выше в крови (46 мм. рт.ст.), чем в альвеолярном воздухе (38 мм. рт.ст.)
Поэтому О2 и СО2 диффундируют в противоположных направлениях

Газообмен в тканях происходит по тому же принципу, что и в легких Артериальная кровь направляется к тканям, где в результате непрерывно идущих окислительных процессов потреб­ляется О2 и образуется СО2
В клетках напряжение кислорода близко к нулю, в тканевой жидкости 20 — 40 мм рт.ст., а в артериальной крови 100 — 110 мм рт. ст.
Напряжение СО2 в тканевой жидкости около 60 мм рт.ст., а в венозной крови 40 мм рт.ст., вследствие чего кислород будет диффундировать из крови в тканевую жидкость, а углекислый газ — из тканевой жидкости в плазму крови

Болезни дыхательной системы: грипп, ангина, туберкулез, рак легкого, разросшиеся аденоиды

Действие никотина на органы дыхания