В воздухоносных путях воздух согревается либо охлаждается, очищается, увлажняется, а так же происходит восприятие обонятельных, температурных и механических раздражений. Дыхательная система начинается с полости носа.

Входными отверстиями в носовую полость являются ноздри. Передняя нижняя стенка отделяет носовую полость от ротовой, и состоит из мягкого и твердого неба. Задняя стенка носа – это носоглоточное отверстие (хоаны) которое переходит в носоглотку. Носовая пластина состоит из передней решетчатой кости и сошника. От перегородки носа сторону по разным сторонам находятся изогнутые костные пластинки – носовые раковины. В нижний носовой ход открывается носослезный канал.

Слизистая оболочка – выстлана мерцательным эпителием и содержит значительное количество желез, выделяющих слизь. Также проходят множество сосудов, согревающих холодный воздух, и нервов, которые выполняют обонятельную функцию, поэтому считается органом обоняния. Через хоаны воздух поступает в глотку, а потом в гортань.

Гортань (larynx) – находится в передней части шеи на уровне IV-VII шейных позвонков; на поверхности шеи образует небольшое (у женщин) и сильно выступающее вперед (у мужчин) возвышение – выступ гортани (кадык, адамово яблоко – prominentico lyngeria). Спереди гортань подвешена у подъязычной кости, внизу соединяется с трахеей. Спереди гортани лежат мышцы шеи, сбоку – сосудисто-нервные пучки. Состоит из хрящей. Они делятся на:

1.непарные (перстневидный, щитовидный, надгортанник);

2. парные (черпаловидные, рожковидные, клиновидные).

Хрящи гортани.

Основной хрящ – это перстневидный хрящ, который соединяет внизу связочками с первым хрящевым кольцом.

Основу гортани составляет гиалиновый перстневидный хрящ, который соединяет с первым хрящом трахеи при помощи связки. Он имеет дугу и четырехугольную пластинку; дуга хряща направлена вперед, пластинка – назад. На дуге перстневидного хряща расположен гиалиновый непарный, самый большой хрящ гортани – щитовидный . Черпаловидный хрящ парный, гиалиновый, похож на четырехугольную пирамиду. Рожковидный и клиновидный хрящи находятся в толще черпаловидной связки.

Хрящи гортани связаны между собой при помощи суставов и связок. Мышцы гортани . Все мышцы гортани делятся на три группы: расширители суживающие голосовую щель и изменяющие напряжение голосовых связок. 1. Мышца, расширяющая голосовую щель – задняя перстнечерпаловидная (парная мышца);

Гортань имеет оболочки:

1. слизистая – покрыта мерцательным эпителием, кроме голосовых связок.

2. фиброзно-хрящевая - - состоит из гиалиновых и эластичных хрящей.

3. соединительнотканная (адвентиция).

У детей размеры гортани меньше, чем у взрослых; голосовые связки короче, тембр голоса выше. Размеры гортани могут изменяться в период полового созревания, что ведет к изменению голоса.

Трахея (trachea) – это трубка длиной 10-15см., имеет 2части: шейную и грудную. Сзади проходит пищевод, спереди проходит щитовидная железа, вилочковая железа, дуга аорты и ее ветви. На уровне нижнего края VI шейного позвонка, и заканчивается на уровне верхнего края V грудного позвонка. Делится на 2 бронха, которые отходят в правое и левое легкое. Это место называется бифуркацией.

Правый – длина 3см., состоит из 6-8 хрящей. Короче и шире, отходит от трахеи тупым углом.

Левый – длина 4-5см., состоит из 9-12 хрящей. Длинный и узкий, идет под дугой аорты.

Трахея и бронхи состоят из 16-20 гиалиновых хрящевых полуколец. Полукольца соединяются между собой кольцевыми связками. Изнутри трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой, потом подслизистая оболочка, а за ней хрящевая ткань. Слизистая оболочка складок не имеет, выстилает многорядно плазматическим реснитчатым эпителием и тоже имеет большое количество бокаловидных клеток.

Легкие (pulmones) – это главные органы дыхательного аппарата, занимают почти вся полость грудной клетки. Меняют форму и размеры в зависимости от фазы дыхания. Имеет форму усеченного конуса. Верхушка легкого обращена над ключичной ямкой. Внизу легкие имеют вогнутое основание. Они прилежат к диафрагме.

В легком выделяют три поверхности: выпуклую, реберную , прилегающую к внутренней поверхности стенки грудной полости; диафрагмальную – прилегает к диафрагме; медиальную (средостенную), направленную в сторону средостения.

Каждое легкое бороздами делится на доли: правое – на 3 (верхнюю, среднюю, нижнюю), левое на 2 (верхнюю и нижнюю).

Каждое легкое состоит из разветвленных бронхов, которые образуют бронхиальное дерево и систему легочных пузырьков. Бронх диаметром 1мм называется дольковым. Каждый альвеолярный ход заканчивается двумя альвеолярными мешочками. Стенки альвеолярных мешочков состоят их легочных альвеол. Диаметр альвеолярного хода и альвеолярного мешочка составляет 0,2 – 0,6мм, альвеолы – 0,25-0,30мм.

Дыхательные бронхиолы, а также альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы легкого образуют альвеолярное дерево (легочный ацинус), которое является структурно-функциональной единицей легкого. Количество легочных ацинусов в одном легком 15000; количество альвеол в среднем 300-350млн, а площадь дыхательной поверхности всех альвеол – около 80 м 2 .

Плевра (pleura) – тонкая гладкая серозная оболочка, которая окутывает каждое легкое.

Различают висцеральную плевру, которая плотно срастается с тканью легкого и заходит в щели между долями легкого, и париетальную, которая выстилает внутри стенки грудной полости.

Париетальная плевра состоит из реберной, медиастинальной и диафрагмальной плевры.

Между париетальной и висцеральной плеврой образуется щелевидное замкнутое пространство – плевральная полость. В ней находится небольшое количество серозной жидкости.

Средостение (mediastinum) – представляет собой комплекс органов, расположенных между правой и левой плевральной полостями. Спереди средостение ограничено грудиной, сзади – грудным отделом позвоночного столба, с боков - правой и левой медиастинальной плеврой. Вверху средостение продолжается до верхней апертуры грудной клетки, внизу – до диафрагмы. Различают два отдела средостения: верхнее и нижнее.

Система проведения воздуха через наш организм имеет сложное строение. Природой создан механизм доставки кислорода в легкие, где он проникает в кровь, чтобы была возможность осуществлять обмен газами между окружающей средой и всеми клетками нашего тела.

Под схемой дыхательной системы человека подразумевают дыхательные пути – верхние и нижние:

Верхние – это носовая полость, включая околоносовые пазухи, и гортань – голосообразующий орган.
Нижние – это трахея и бронхиальное дерево.
Органы дыхания – легкие.

Каждый из этих компонентов уникален в своих функциях. Вместе, все эти структуры работают, как один слаженный механизм.

Полость носа

Первая структура, через которую проходит воздух при вдохе – это нос. Его строение:

Каркас состоит из множества мелких костей, на которых крепятся хрящи. Именно от их формы и размера зависит внешний вид носа человека.

Его полость, согласно анатомии, с внешней средой сообщается через ноздри, тогда как с носоглоткой – через специальные отверстия в костной основе носа (хоаны).
На внешних стенках обеих половин носовой полости сверху вниз располагаются 3 носовых хода. Через отверстия в них носовая полость сообщается с околоносовыми пазухами и слезным протоком глаза.
Изнутри полость носа покрывает слизистая оболочка с однослойным эпителием. Она имеет множество волосков и ресничек. На этом участке воздух засасывается внутрь, а также согревается и увлажняется. Волоски, реснички и слой слизи в носу играют роль фильтра для воздуха, улавливая частицы пыли и задерживая микроорганизмы. В слизи, секретируемой эпителиоцитами, содержатся бактерицидные ферменты, которые способны уничтожать бактерии.

Еще одна важная функция носа – обонятельная. В верхних частях слизистой оболочки находятся рецепторы обонятельного анализатора. Эта область имеет отличную окраску от остальных слизистых.

Обонятельная зона слизистой оболочки окрашена в желтоватый цвет. От рецепторов в ее толще передается нервный импульс в специализированные зоны коры головного мозга, где и формируется ощущение запаха.

Околоносовые пазухи

В толще костей, которые берут участие в формировании носа, имеются пустоты, выстланные изнутри слизистой оболочкой – околоносовые пазухи. Они заполнены воздухом. Это заметно снижает вес костей черепа.

Носовая полость вместе с пазухами принимает участие в процессе образования голоса (воздух резонирует, и звук делается громче). Есть такие околоносовые пазухи:

Две верхнечелюстные (гайморовы) – внутри кости верхней челюсти.
Две лобные (фронтальные) – в полости лобной кости, над надбровными дугами.
Одна клиновидная – в основе клиновидной кости (она находится внутри черепа).
Полости внутри решетчатой кости.

Все эти пазухи сообщаются с носовыми ходами через отверстия и каналы. Это приводит к тому, что воспалительный экссудат из носа попадает в полость пазух. Болезнь быстро распространяется на близлежащие ткани. Вследствие этого развивается их воспаление: гайморит, фронтит, сфеноидит и этмоидит. Эти заболевания опасны своими последствиями: гной в запущенных случаях расплавляет стенки костей, попадая в полость черепа, вызывает при этом необратимые изменения в нервной системе.

Гортань

Пройдя через полость носа и носоглотку (или ротовую полость, если человек дышит через рот), воздух попадает в гортань. Это трубкообразный орган весьма сложной анатомии, который состоит из хрящей, связок и мышц. Именно здесь находятся голосовые связки, благодаря которым мы можем издавать звуки разной частоты. Функции гортани – проведение воздуха, образование голоса.

Строение:

Гортань располагается на уровне 4–6 шейных позвонков.
Переднюю ее поверхность образует щитовидный и перстневидный хрящи. Заднюю и верхнюю части – надгортанник и мелкие клиновидные хрящики.
Надгортанник представляет собой «крышку», которой закрывается гортань во время глотка. Это устройство нужно для того, чтобы еда не попадала в воздухоносные пути.
Изнутри гортань выстлана однослойным респираторным эпителием, клетки которого имеют тонкие ворсинки. Они двигаются, направляя слизь и частички пыли к глотке. Таким образом, происходит постоянное очищение воздухоносных путей. Только поверхность голосовых связок выстлана многослойным эпителием, это делает их более устойчивыми к повреждениям.
В толще слизистой оболочки гортани есть рецепторы. Когда эти рецепторы раздражаются инородными телами, избытком слизи или продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, возникает рефлекторный кашель. Это защитная реакция гортани, направленная на очищение ее просвета.

Трахея

От нижнего края перстневидного хряща начинается трахея. Этот орган относят к нижним отделам дыхательных путей. Она заканчивается на уровне 5–6 грудных позвонков в месте ее бифуркации (раздвоения).

Строение трахеи:

Каркас трахеи образует 15–20 хрящевых полуколец. Сзади они соединены мембраной, которая прилежит к пищеводу.
В месте разделения трахеи на главные бронхи есть выступ слизистой оболочки, который отклоняется влево. Этот факт обуславливает то, что инородные тела, которые попадают сюда, чаще обнаруживаются в правом главном бронхе.
Слизистая оболочка трахеи имеет хорошую всасываемость. Это используется в медицине для совершения внутритрахеального введения лекарств, путем ингаляций.

Бронхиальное дерево

Трахея разделяется на два главных бронха – трубчатые образования, состоящие из хрящевой ткани, которые заходят в легкие. Стенки бронхов образуют хрящевые кольца и соединительнотканные перепонки.

Внутри легких бронхи делятся на долевые бронхи (второго порядка), те, в свою очередь, несколько раз раздваиваются на бронхи третьего, четвертого и т. д. до десятого порядка – терминальных бронхиол. Они дают начало респираторным бронхиолам – компонентам легочных ацинусов.

Респираторные бронхиолы переходят в дыхательные ходы. К этим ходам крепятся альвеолы – мешочки, заполненные воздухом. Именно на этом уровне происходит газообмен, сквозь стенки бронхиол воздух не может просочиться в кровь.

На протяжении всего дерева бронхиолы изнутри выстланы респираторным эпителием, а их стенка образована элементами хряща. Чем меньше калибр бронха, тем меньше в его стенке хрящевой ткани.

В мелких бронхиолах появляются гладкомышечные клетки. Это обуславливает способность бронхиол к расширению и сужению (в некоторых случаях даже спазмированию). Это происходит под действием внешних факторов, импульсов вегетативной нервной системы и некоторых фармацевтических препаратов.

Легкие

Дыхательная система человека также включает легкие. В толще тканей этих органов происходит газообмен между воздухом и кровью (внешнее дыхание).

Под путем простой диффузии кислород двигается туда, где его концентрация ниже (в кровь). По тому же принципу окись углерода выводится из крови.

Обмен газами через клетку осуществляется за счет разницы парциального давления газов в крови и полости альвеолы. Этот процесс основан на физиологической проницаемости стенок альвеол и капилляров к газам.

Это паренхиматозные органы, которые располагаются в грудной полости по бокам от средостения. В средостении находится сердце и крупные сосуды (легочный ствол, аорта, верхняя и нижняя полые вены), пищевод, лимфатические протоки, симпатические нервные стволы и другие структуры.

Грудная полость изнутри выстлана специальной оболочкой – плеврой, другой ее листок покрывает каждое легкое. В итоге образуется две замкнутых плевральных полости, в которых создается отрицательное (относительно атмосферного) давление. Это обеспечивает человека возможностью делать вдох.

С внутренней поверхности легкого располагается его ворота – сюда входят главные бронхи, сосуды и нервы (все эти структуры образуют корень легкого). Правое легкое человека состоит из трех долей, а левое – из двух. Это обусловлено тем, что место третьей доли левого легкого занимает сердце.

Паренхима легких состоит из альвеол – полостей с воздухом диаметром до 1 мм. Стенки альвеол образуются соединительной тканью и альвеолоцитами – специализированными клетками, которые способны пропускать через себя пузырьки кислорода и углекислого газа.

Изнутри альвеола покрыта тонким слоем вязкого вещества – сурфактантом. Эта жидкость начинает вырабатываться у плода на 7 месяце внутриутробного развития. Она создает в альвеоле силу поверхностного натяжения, что не дает ей спадаться при выдохе.

Вместе сурфактант, альвеолоцит, мембрана, на которой он лежит, и стенка капилляра образуют аэрогематический барьер. Через него не проникают микроорганизмы (в норме). Но если возникает воспалительный процесс (пневмония), стенки капилляров становятся проницаемы для бактерий.

Дыхание - самое яркое и убедительное выражение жизни. Благодаря дыханию организм получает кислород и освобождается от излишков углекислоты, образующейся в результате обмена веществ. Дыхание и кровообращение обеспечивают все органы и ткани нашего тела необходимой для жизни энергией. Освобождение энергии, необходимой для жизнедеятельности организма, происходит на уровне клеток и тканей в результате биологического окисления (клеточного дыхания).

При недостатке кислорода в крови в первую очередь страдают такие жизненно важные органы, как сердце и центральная нервная система. Кислородное голодание сердечной мышцы сопровождается угнетением синтеза аденозинтрифосфорной кислоты, (АТФ), являющейся основным источником энергии, необходимой для работы сердца. Мозг человека потребляет больше кислорода, чем непрерывно работающее сердце, поэтому даже незначительный недостаток кислорода в крови отражается на состоянии мозга.

Поддержание дыхательной функции на достаточно высоком уровне является необходимым условием сохранения здоровья и предупреждения развития преждевременного старения.

Дыхательный процесс включает несколько этапов:

наполнение легких атмосферным воздухом (вентиляция легких);
переход кислорода из легочных альвеол в кровь, протекающую через капилляры легких, и выделение из крови в альвеолы, а затем в атмосферу - углекислоты;
доставка кислорода кровью к тканям и углекислоты из тканей к легким;
потребление кислорода клетками - клеточное дыхание.

Первый этап дыхания - вентиляция легких - заключается в обмене вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, т.е. в наполнении легких атмосферным воздухом и удалении его наружу. Это осуществляется благодаря дыхательным движениям грудной клетки.

12 пар ребер прикреплены спереди к грудине, а сзади - к позвоночнику. Они защищают органы грудной клетки (сердце, легкие, крупные кровеносные сосуды) от внешних повреждений, их движение - вверх и вниз, осуществляемое межреберными мышцами, способствует вдоху и выдоху. Снизу грудная клетка герметично отделена от брюшной полости диафрагмой, которая своей выпуклостью несколько вдается в грудную полость. Легкие заполняют почти все пространство грудной клетки, за исключением ее средней части, занятой сердцем. Нижняя поверхность легких лежит на диафрагме, их суженные и закругленные верхушки выступают за ключицы. Наружная выпуклая поверхность легких прилегает к ребрам.

В центральную часть внутренней поверхности легких, соприкасающуюся с сердцем, входят крупные бронхи, легочные артерии (несущие в легкие венозную кровь из правого желудочка сердца), кровеносные сосуды с артериальной кровью, питающие ткань легких, и нервы, иннервирующие легкие. Из легких выходят легочные вены, несущие в сердце артериальную кровь. Вся эта зона образует так называемые корни легких.

Схема строения легких: 1- трахея; 2 - бронх; 3 - кровеносный сосуд; 4 - центральная (прикорневая) зона легкого; 5 - верхушка легкого.

Каждое легкое покрыто оболочкой (плеврой). У корня легкого плевра переходит на внутреннюю стенку грудной полости. Поверхность плеврального мешка, в котором заключено легкое, почти соприкасается с поверхностью плевры, выстилающей внутреннюю сторону грудной клетки. Между ними имеется щелевидное пространство - плевральная полость, где находится небольшое количество жидкости.

Во время вдоха межреберные мышцы поднимают и разводят ребра в стороны, нижний конец грудины отходит вперед. Диафрагма (главная дыхательная мышца) в этот момент также сокращается, отчего ее купол становится более плоским и опускается, отодвигая брюшные органы вниз, в стороны и вперед. Давление в плевральной полости становится отрицательным, легкие пассивно расширяются, и воздух через трахею и бронхи втягивается в легочные альвеолы. Так происходит первая фаза дыхания - вдох.

При выдохе межреберные мышцы и диафрагма расслабляются, ребра опускаются, купол диафрагмы приподнимается. Легкие сдавливаются, и воздух из них как бы вытесняется наружу. После выдоха наступает короткая пауза.

Здесь необходимо отметить особую роль диафрагмы не только как главной дыхательной мышцы, но и как мышцы, активирующей кровообращение. Сокращаясь во время вдоха, диафрагма давит на желудок, печень и другие органы брюшной полости, как бы выжимая из них венозную кровь по направлению к сердцу. Во время выдоха диафрагма приподнимается, внутрибрюшное давление снижается, и это усиливает приток артериальной крови к внутренним органам брюшной полости. Таким образом, дыхательные движения диафрагмы, совершающиеся 12-18 раз в минуту, производят мягкий массаж органов брюшной полости, улучшая их кровообращение и облегчая работу сердца.

Повышение и понижение внутригрудного давления во время дыхательного цикла непосредственно отражаются и на деятельности органов, расположенных в грудной клетке. Так, присасывающая сила отрицательного давления в плевральной полости развивается во время вдоха и облегчает приток крови из верхней и нижней полых вен и из легочной вены к сердцу. Кроме того, снижение внутригрудного давления во время вдоха способствует более значительному расширению просвета венечных артерий сердца в период его расслабления и отдыха (т. е. во время диастолы и паузы), в связи с чем улучшается питание сердечной мышцы. Из сказанного ясно, что при поверхностном дыхании ухудшается не только вентиляция легких, но и условия работы и функциональное состояние сердечной мышцы.

Когда человек находится в покое, в акте дыхания заняты преимущественно периферические участки легкого. Центральная часть, расположенная у корня, менее растяжима.

Ткань легких состоит из мельчайших наполненных воздухом пузырьков - альвеол , стенки которых густо оплетены кровеносными сосудами. В отличие от многих других органов, легкие имеют двойное кровоснабжение: систему кровеносных сосудов, обеспечивающих специфическую функцию легких - газообмен, и специальные артерии, питающие саму легочную ткань, бронхи и стенку легочной артерии.

Капилляры легочных альвеол представляют собой весьма густую сеть с расстоянием между отдельными петлями в несколько микрометров (мкм). Это расстояние увеличивается при растяжении стенок альвеол во время вдоха. Общая внутренняя поверхность всех капилляров, находящихся в легких, достигает примерно 70 м 2 . Одномоментно в легочных капиллярах может находиться до 140 мл крови, при физической работе количество протекающей крови может достигать 30 л в 1 мин.

Кровоснабжение разных участков легкого зависит от их функционального состояния: кровоток осуществляется главным образом через капилляры вентилируемых альвеол, в выключенных же из вентиляции участках легких кровоток резко снижен. Такие участки легочной ткани становятся беззащитными при вторжении болезнетворных микробов. Именно этим в некоторых случаях объясняется локализация воспалительных процессов при бронхопневмониях.

В нормально функционирующих легочных альвеолах имеются специальные клетки, которые называются альвеолярными макрофагами. Они защищают легочную ткань от органической и минеральной пыли, содержащейся во вдыхаемом воздухе, обезвреживают микробы и вирусы и нейтрализуют выделяемые ими вредные вещества (токсины). Эти клетки переходят в легочные альвеолы из крови. Длительность их жизни определяется количеством вдыхаемой пыли и бактерий: чем больше загрязнен вдыхаемый воздух, тем быстрее гибнут макрофаги.

От способности этих клеток к фагоцитозу, т.е. к поглощению и перевариванию болезнетворных бактерий, в большой степени зависит уровень общей неспецифической сопротивляемости организма к инфекции. Кроме того, макрофаги очищают легочную ткань от ее собственных погибших клеток. Известно, что макрофаги быстро «узнают» поврежденные клетки и направляются к ним, чтобы их устранить.

Резервы аппарата внешнего дыхания, обеспечивающего вентиляцию легких, очень велики. Например, в покое взрослый здоровый человек делает в среднем 16 вдохов л выдохов в 1 мин, причем за один вдох в легкие поступает примерно 0,5 л воздуха (этот объем называется дыхательным объемом), за 1 мин это составит 8 л воздуха. При максимальном же произвольном усилении дыхания частота вдоха и выдоха может возрасти до 50-60 в 1 мин, дыхательный объем - до 2 л, а минутный объем дыхания - до 100-200 л.

Довольно значительны и резервы легочных объемов. Так, у людей, ведущих малоподвижный образ жизни, жизненная емкость легких (т. е. максимальный объем воздуха, который может быть выдохнут после максимального вдоха) равна 3000-5000 мл; при физической тренировке, например у некоторых спортсменов, она повышается до 7000 мл и больше.

Организм человека лишь частично использует кислород атмосферного воздуха. Как известно, во вдыхаемом воздухе в среднем содержится 21%, а в выдыхаемом - 15-17% кислорода. В состоянии покоя организм потребляет 200-300 см 3 кислорода.

Переход кислорода в кровь и углекислоты из крови в легкие происходит вследствие разницы между парциальным давлением этих газов в воздухе, находящемся в легких, и их напряжением в крови. Поскольку парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет в среднем 100 мм рт. ст., в крови же, притекающей к легким, давление кислорода равно 37-40 мм рт. ст., он переходит из альвеолярного воздуха в кровь. Давление же углекислоты в крови, проходящей через легкие, уменьшается с 46 до 40 мм рт. ст. за счет ее перехода в альвеолярный воздух.

Кровь насыщена газами, находящимися в химически связанном состоянии. Кислород переносится эритроцитами, в которых он вступает в непрочное соединение с гемоглобином - оксигемоглобин. Это очень выгодно для организма, так как если бы кислород был просто растворен в плазме и не соединен с гемоглобином эритроцитов, то, чтобы обеспечить нормальное дыхание тканей, сердце должно было бы биться в 40 раз чаще, чем теперь.

В крови взрослого здорового человека содержится всего около 600 г гемоглобина, поэтому количество кислорода, находящегося в связи с гемоглобином, составляет сравнительно небольшую величину, примерно 800-1200 мл. Оно может удовлетворить потребность организма в кислороде только в течение 3-4 мин.

Поскольку клетки весьма энергично используют кислород, его напряжение в протоплазме очень низко, В связи с этим он должен непрерывно поступать в клетки. Количество кислорода, поглощаемого клетками, меняется в разных условиях. При физических нагрузках оно увеличивается. Интенсивно образующиеся при этом углекислота и молочная кислота уменьшают способность гемоглобина удерживать кислород и облегчают тем самым его освобождение и использование тканями.

Если дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге, является абсолютно необходимым для осуществления дыхательных движений (после его повреждения дыхание прекращается и наступает смерть), то остальные отделы головного мозга обеспечивают регуляцию тончайших приспособительных изменений дыхательных движений к условиям внешней и внутренней среды организма и не являются жизненно необходимыми.

Дыхательный центр чутко реагирует на газовый состав крови: избыток кислорода и недостаток углекислого газа тормозят, а недостаток кислорода, особенно при избыточном содержании углекислоты, возбуждает дыхательный центр. Во время физической работы мышцы увеличивают потребление кислорода и накапливают углекислоту, на это дыхательный центр реагирует усилением дыхательных движений. Даже небольшая задержка дыхания (дыхательная пауза) оказывает возбуждающее влияние на дыхательный центр. Во время сна, при снижении физической активности дыхание ослаблено. Это примеры непроизвольной регуляции дыхания.

Влияние коры головного мозга на дыхательные движения выражается в возможности произвольно задерживать дыхание, изменять его ритм и глубину. Импульсы, исходящие из дыхательного центра, в свою очередь, влияют на тонус коры больших полушарий. Физиологами установлено, что вдох и выдох оказывают противоположное воздействие на функциональное состояние коры головного мозга и через нее - на произвольную мускулатуру. Вдох вызывает небольшой сдвиг в сторону возбуждения, а выдох - сдвиг в сторону торможения, т.е. вдох является возбуждающим фактором, выдох - успокаивающим. При равной длительности вдоха и выдоха эти влияния в целом нейтрализуют друг друга. Удлиненный вдох с паузой на высоте вдоха при укороченном выдохе наблюдается у людей, находящихся в бодром состоянии, с высокой работоспособностью. Этот тип дыхания можно назвать мобилизующим. И наоборот: энергичный, но короткий вдох с несколько растянутым удлиненным выдохом и задержкой дыхания после выдоха обладает успокаивающим действием и способствует расслаблению мускулатуры.

На совершенствовании произвольной регуляции дыхания основано лечебное действие дыхательной гимнастики. В процессе многократного повторения дыхательных упражнений вырабатывается привычка физиологически правильного дыхания, происходит равномерная вентиляция легких, ликвидируются застойные явления в малом круге и в легочной ткани. При этом улучшаются и другие показатели функции дыхания, а также сердечная деятельность и кровообращение органов брюшной полости, главным образом печени, желудка и поджелудочной железы. Кроме того, появляется умение использовать различные типы дыхания для улучшения работоспособности и для полноценного отдыха.

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:

Синусы
Глотка
Гортань

Нижние дыхательные пути:

Трахея
Бронхи
Легкие

Грудная клетка защищает нижние дыхательные пути:

12 пар ребер, образующих структуру, напоминающую клетку
12 грудных позвонков, к которым прикрепляются ребра
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:

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.
Ротоглотка, или ротовая часть глотки, - путь для прохождения воздуха, вдыхаемого ртом, и пищи. В ней находятся миндалины, которые, подобно аденоидам, несут защитную функцию.
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.

Как известно, дыхание – это жизнь. И к этому утверждению сложно что-либо добавить, ведь с потребностью организма в кислороде не сравниться даже потребность в воде и пище. Кроме того дыхание связывает наш организм с биосферой Земли, и всем ее живым миром. Но того кислорода, который проникает через кожные ткани, недостаточно для поддержания всех жизненно важных процессов. Поэтому именно работа всей дыхательной системы, и строение и функции отдельных органов дыхания в частности, позволяет сердцу биться, снабжая кровь кислородом и в последствии извлекая из организма углекислый газ.

Основные анатомические составляющие дыхательной системы человека – это:

верхние дыхательные пути (полость носа, носоглотка и ротоглотка, гортань);

нижние дыхательные пути (трахея с разветвляющимися бронхами, легкие).

Воздух, вдыхаемый носом, через носоглотку и ротоглотку проходит к трахее, а затем по бронхиальному дереву поступает в легкие.

Более детально с работой, строением и функциями органов дыхания , а также особенностями газообмена в организме можно ознакомиться в разделе анатомии «Дыхательная система человека» . Сейчас же мы рассмотрим работу и функции органов дыхания с точки зрения дыхательной гимнастики .

Нос и носовая полость

Полость носа является первичным органом дыхания. Воздух, поступающий в нее, не просто свободно проходит к легким, но еще и очищается от пыли и нагревается. Мерцательный эпителий слизистой носа задерживает мельчайшие инородные частички, фильтруя воздух.

Также слизистые железы носовой полости вырабатывают лизоцим, который выполняет две функции: увлажняющую и бактерицидную. Обогрев воздуха происходит благодаря кровеносным сосудам, проходящим в носовой полости. Так, к гортани подходит уже очищенный, увлажненный и нагретый воздух. Гортань выступает лишь соединяющим звеном между носоглоткой и трахеей: никакие процессы в ней не происходят.

Это интересно! Считается, что при вдыхании воздух, проходящий через правую ноздрю, идет в правое легкое, а через левую – соответственно, в левое.

Трахея и бронхи

Являясь продолжением гортани, трахея, как бы разделяет поступающий воздух на две части, направляя их к каждому легкому по правому и левому бронхам. Они, в свою очередь, разветвляются и распространяются по всей площади легких и заканчиваются альвеолярными мешочками, через которые, собственно кислород и поступает в кровь.

Альвеолы и легкие

Легкие – парный орган, осуществляющий газообмен за счет мельчайших пузырьков альвеол, число которых достигает почти 700 млн. Через альвеолярные капилляры воздух проникает в кровь, а обратно выходит углекислый газ. Такой сложный процесс происходит при каждом вдохе и выдохе человека.

Функции органов дыхания

Помимо основной функции органов дыхания – обеспечения поступления в кровь кислорода и удаление из нее углекислого газа – можно выделить еще несколько:

Терморегуляция . Температура воздуха, поступающего в организм, влияет на температуру тела. Выдыхая, человек отдает часть тепла внешней среде, охлаждая организм.

Очищение . На выдохе из организма удаляется не только углекислый газ, но и пары воды или этилового спирта (если человек употреблял спиртное).

Поддержание иммунитета . Клетки легких способны обезвреживать вирусы и болезнетворные бактерии.

Это интересно! Полость носа и носоглотка способны усиливать звук голос, придавать ему тембр и звучность. Поэтому когда нос заложен, голос человека меняется.

Газообмен происходит благодаря чередованию актов вдоха (инспирации) и выдоха (экспирации). В легких мышечной ткани нет, поэтому механизм дыхания осуществляется за счет дыхательной мускулатуры . Основные ее составляющие это межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные мышцы шеи и живота.

На вдохе грудная клетка приподнимается за счет межреберных мышц. При этом происходит уплотнение и сокращение диафрагмы. Это действие можно сравнить с работой насоса, который качает воздух в легкие. На выдохе мышцы расслабляются, диафрагма возвращается в прежнее положение, поднимаясь наверх, и вытесняет воздух, наполненный углекислым газом, из организма.

Непрерывна и постоянна. За время одного цикла дыхания (примерно 3-4 секунды) воздух успевает пройти длинный путь, который можно разделить на 4 этапа:

1) вентиляция легких – поступление воздуха к альвеолам;

2) газообмен между воздухом и кровью;

3) перенос эритроцитами кислорода к тканям и углекислого газа к легким;

4) биологическое окисление – потребление клетками кислорода.

Этот показатель является очень важным для определения состояния аппарата внешнего дыхания. Для женщин жизненная емкость легких (ЖЕЛ) составляет примерно 3,5 л; для мужчин – от 4 до 5. Наиболее высокие показатели у спортсменов, чья деятельность связана с активным дыханием (лыжники, гребцы, пловцы, легкоатлеты).

Определить ЖЕЛ можно с помощью спирографии. Проще говоря, человек должен сделать максимально глубокий вдох, а затем выдохнуть через трубку, соединенную с аппаратом, который называется спирограф.

На уменьшение жизненной емкости легких может влиять курение, жизнь в экологически неблагоприятной среде, отсутствие физической культуры . При хроническом уменьшении ЖЕЛ возникают патологические состояния плевральной полости или легочной ткани, что ведет к дыхательной недостаточности. Человек вынужден дышать чаще, т.к. чувствует постоянную нехватку воздуха. Недостаток кислорода вызывает головокружения, слабость, плохое самочувствие. Все это со временем может привести к возникновению различных заболеваний, связанных с легочным аппаратом (бронхит, плеврит, астма, эмфизема легких и т.п.)

Дыхательная гимнастика

Поддерживать жизненную емкость легких в норме и обеспечивать правильное дыхание помогают специальные упражнения, направленные на корректировку механизма работы дыхательных мышц. Полноценное использование аппарата внешнего дыхания позволяет воздуху свободно проникать в легкие и обеспечивать питание всего организма кислородом.

Одним из способов тренировки работы легких является задержка дыхания . Лечебный эффект упражнения заключается в эффекте расширения сосудов благодаря углекислоте, которая из-за отсутствия выдоха задержалась в крови. При следующем вдохе клетки получат больше кислорода, т.к. он сможет пройти по сосудам более свободно. Такая регулярная практика кратковременной задержки дыхания позволяет постепенно увеличивать полезный объем поступающего в организм кислорода.

Для большей ясности того как устроена работа органов дыхания , а также их строение и функции, ниже приведено видео , просмотр которого дополнит вышеизложенную информацию.

Публикации по теме

Безопасная защита растений от болезней и вредителей в июле и августе

Еще наши предки знали, что хороший урожай зависит не только от усердной и ответственной работы, но и фаз Луны. Узнайте и вы благоприятные...
Рекордный урожай зерновых приведет к дефляции Уборка зерновых в рф году

18.07.2017 - 21:03 Новости Беларуси. Массовая уборка зерновых началась на юго-западе страны, сообщили в программе Новости «24 часа» на...