Дыхание

Дыхание — это газообмен между вдыхаемым атмосферным воздухом и циркулирующей по малому кругу кровообращения кровью (также это окисление в клетке питательных веществ с образованием энергии). При вдохе с воздухом в организм попадает кислород, который участвует в окислении различных соединений, образует воду, входит в состав жиров, углеводов, нуклеиновых кислот. В процессе дыхания участвуют легкие, диафрагма, верхние дыхательные пути (нос, рот, глотка) и нижние (гортань, трахея, бронхи). Кислород попадает через нос, рот, глотку, гортань, трахеи и бронхи в легкие, где происходит газообмен. При выдохе из организма удаляется углекислый газ, а также другие составляющие воздуха.

Мозг и система органов дыхания

Воздух поступает через трахею, бронхи и бронхиолы в альвеолы, где кислород из воздуха переходит в капилляры. Кровь, обогащенная кислородом, переносится в легочную вену и поступает в левую часть сердца, а затем проталкивается в аорту, переходит в артерии и капилляры. Кислород в эритроцитах разносится по всем клеткам тела. Затем эритроциты забирают углекислоту и по венам несут ее к сердцу и к легким

Процесс дыхания

Дыхание—это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма (обмена веществ и энергии), и способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды) в организме. В процессе дыхания организм получает из окружающей среды кислород, одновременно избавляясь от некоторой части продуктов метаболизма организма, находящейся в газообразном состоянии. В зависимости от интенсивности обмена веществ человек выделяет через легкие в среднем около 5-18 литров углекислого газа и 50 г воды в час. А вместе с ними он выбрасывает около 400 разнообразных примесей летучих соединений, в том числе и ацетон.

При быстром беге частота дыхания сильно увеличивается, на легкие ложится дополнительная нагрузка, ведь организму требуется больше энергии, а значит — больше кислорода

В норме частота дыхания составляет в среднем 12 раз в минуту. За сутки человек вдыхает и выдыхает более 800 литров воздуха. Во время тяжелых физических упражнений дыхание учащается до 80 раз в минуту. Сам процесс дыхания контролируется множеством мышц.

Частота дыхания

Дыхательный центр в продолговатом мозге контролирует частоту дыхания. Если при физической нагрузке увеличивается уровень углекислого газа, дыхание становится глубже и чаще, чтобы впустить большее количество кислорода, при этом скорость течения крови увеличивается, а двуокись углерода выводится. При завершении физических упражнений уровень содержания двуокиси углерода падает, дыхание становится нормальным.

Произвольные изменения в частоте дыхания происходят во время разговора, пения, приема пищи, зевоты, кашля, при смехе или плаче. Намеренная (при плавании под водой) или непроизвольная (в результате нервного приступа) задержка дыхания также вызывают изменения в дыхательном процессе. Уровень содержания двуокиси углерода в крови падает при первых же глубоких вдохах; при продолжительной задержке дыхания может произойти потеря сознания и даже смерть, например, если человек тонет и не может выбраться на поверхность.

Диафрагма

Когда человек дышит, большую часть работы выполняет диафрагма, которая образует сплошную стенку между грудной клеткой и брюшной полостью. Диафрагма представляет собой непарную широкую мышцу, служащую для расширения легких. Условно ее границу можно провести по нижнему краю ребер. Она напоминает солнце, лучи которого расходятся от центра к ребрам грудной клетки, чтобы таким образом удержать ее. Спереди диафрагма выглядит, как купол, прикрепленный мышечными ремнями к ребрам изнутри.

Диафрагма отделяет грудную клетку от брюшной полости, контролирует объем легких при вдохе и выдохе

При вдохе мышечные волокна диафрагмы сокращаются и сглаживают купол диафрагмы. Это увеличивает объем легких и способствует прохождению в них воздуха через трахею, носовую и ротовую полости. Как любая другая мышца, диафрагма получает от нервной системы импульсы к сокращению или расслаблению через 2 диафрагмальных нерва (правый и левый).

Hoc

Hoc является органом обоняния, через него, при нормальном процессе дыхания, воздух попадает в организм. Кроме того, нос защищает организм от пыли, которая обычно выбрасывается при чихании. Видимая часть органа, называемая наружным носом, состоит из костной ткани и хрящей. 2 носовые кости формируют мостик между глазами. Кости, носовые хрящи и хрящи ноздрей придают носу форму, твердость и гибкость.

Анатомия носа

Внутри нос разделен на 2 узкие полости (обонятельные ямки). В верхней части ямок находятся тонкие костяные пластинки с многочисленными рецепторами обонятельного нерва. Во время насморка эти рецепторы покрываются толстым слоем слизи, поэтому обоняние, а также ощущение вкуса ухудшаются. Перегородка, разделяющая обонятельные ямки, состоит из кости и хряща, и покрыта слизистой оболочкой, которая продолжается выстилкой в ноздрях. Ноздри изнутри покрывают жесткие волоски, защищающие вход.

Полость в задней части носа разделена на секции 3 костными выступами — носовыми раковинами. Проход около каждой раковины называется носовым ходом. Он выстлан слизистой оболочкой, которая увлажняет и нагревает вдыхаемый воздух. Пространство между перегородкой носа и носовыми раковинами называется общим носовым ходом. В боковых отделах полости носа соответственно 3 носовым раковинам имеются 3 носовых хода. Нижний носовой ход сверху ограничен нижней носовой раковиной, снизу—дном полости носа. В нижнем носовом ходу, на расстоянии 10 мм от переднего конца раковины, находится отверстие носослезного канала.

Внутренние кровеносные сосуды носа

Горло

Горло — эта часть шеи впереди позвоночного столба. Верхней границей этой области, ведущей в трахею и пищевод, является подъязычная кость, нижней — рукоятка грудины и ключица. Сам термин «горло» является общеупотребительным, но не анатомическим. В анатомии эта область подразделяется на 2 участка: глотка (фаринкс) и гортань (ларинкс). Эти участки вместе с трахеей, ротовой и носовой полостью составляют верхние дыхательные пути.

Горло в поперечном сечении

Функции горла — пропускать пищу и жидкость в пищевод, а воздух — в легкие, при этом участвуя в формировании речи. В дыхательном процессе главную роль играет глотка, а функция гортани заключается в том, что голосовые связки, расположенные в ней, могут смыкаться в результате действия мышц, мгновенно перекрывая путь воздуху, например, во время кашля.

Строение глотки

Глотка (фаринкс) — это снабженная сильными мышцами структура в виде перевернутого конуса длиной 11—12 см. Она находится позади ротовой полости и внутри шеи, соединяется с пищеводом.

Глотка — это мышечная трубка, идущая от основания черепа в пищевод. В ней соединяются носовой и ротовой проходы

Верхняя, широкая часть глотки укреплена костями черепа, мышцы нижней ее части соединены с эластичными хрящами голосовой коробки (гортани). Клетки ткани, выстилающей глотку (как и ротовую полость), вырабатывают слизь, смазывающую рот и горло во время приема пищи и разговора.

Анатомически глотка разделена на 3 части: носоглотка, ротоглотка, гортаноглотка. Верхняя часть — носоглотка — находится выше мягкого нёба и образует заднюю область носовой полости. Внизу носоглотка ограничена самим мягким нёбом: движение вверх мягкого нёба прикрывает носоглотку при глотании, не позволяя пище попасть в нос. Сбой в работе этого механизма проявляется при чихании. На верхней стенке носоглотки находятся аденоиды. В носоглотке с каждой стороны имеется отверстие евстахиевой трубы, прохода, соединяющего среднее ухо и горло. Евстахиевы трубы способствуют нормализации давления воздуха на барабанные перепонки, но через них могут проникать из горла различные микроорганизмы, вызывая инфекционное заболевание среднего уха.

Позади ротовой полости находится ротовая часть глотки. Сокращения мышц этой части, более подвижной, чем носоглотка, способствуют образованию звуков речи, которые выходят из гортани. С помощью языка эти мышцы также помогают проталкивать пищу вниз к отверстию пищевода. Самые важные органы ротовой части глотки — миндалины, которые часто могут воспаляться, особенно в детстве.

Самая нижняя часть — гортаноглотка — целиком задействована в процессе глотания. Чтобы воздух проникал в легкие, а пища — в пищевод, движения глотки должны быть согласованными. Эту синхронность обеспечивают нервы фарингального сплетения, которые контролируются нижним отделом мозга.

Строение трахеи

Верхний отдел трахеи расположен в передней части горла. Он состоит из хрящевых колец, которые не дают смыкаться эластичной ткани. Эту часть трахеи можно легко прощупать через кожу у основания шеи. У верхнего отдела шеи трахея покрыта щитовидным хрящом, или адамовым яблоком. Отсюда трахея тянется к бронхам.

Анатомия горла

Легкие

Легкие — это парный орган дыхания человека. В них осуществляется газообмен между воздухом и кровью. Легкие располагаются в грудной клетке, прилегая справа и слева к сердцу. Они имеют форму полуконуса, основание которого расположено на диафрагме, а верхушка выступает на 1-3 см выше ключицы в область шеи. Они состоят из множества трубочек — бронхов и бронхиол, которые оканчиваются крохотными мешочками — альвеолами. Именно в тонких стенках альвеол, оплетенных кровеносными сосудами, происходит обмен между кислородом воздуха и углекислым газом крови. Всего альвеол у человека примерно 725 миллионов.

Правое легкое состоит из 3, а левое — из 2 долей. Каждая доля легких подразделяется на сегменты, каждый из которых вентилируется постоянным сегментарным бронхом и снабжен ветвью легочной артерии.

Движения воздуха в легких

Легкие являются эластической структурой, которая при отсутствии силы, поддерживающей ее в растянутом состоянии, спадается, как воздушный шар, и выдавливает весь содержащийся в ней воздух через трахею. При этом не существует никаких соединяющих легкие и стенки грудной клетки структур, кроме тех, которые прикрепляют их ворота к средостению. Поэтому легкие «плавают» в грудной полости, окруженные тонким слоем плевральной жидкости, которая облегчает их движение в полости.

Плевральные оболочки

В легких имеются 2 вида плевральных оболочек: внутренняя (висцеральная плевра) и внешняя (пристеночная) плевра. Висцеральная плевра покрывает легкое, а пристеночная плевра изнутри покрывает стенки грудной полости. Эти оболочки стыкуются только там, где легкое соединяется с трахеей, бронхом и сердцем легочными кровеносными сосудами. Висцеральная и пристеночная плевральные оболочки постоянно взаимодействуют: между ними во время движения легких в процессе дыхания происходит скользящее трение.