Човешки бели дробове, основите на дихателната система. Чрез чисто нови изкуствени дихателни пътища вкарахме въздух в белите дробове

ДИХАТЕЛНИ ОРГАНИ
група органи, които обменят газове между тялото и околната среда. Тяхната функция е да доставят на тъканите необходим кислород метаболитни процесии отделяне на въглероден диоксид (въглероден диоксид) от тялото. Въздухът първо преминава през носа и устата, след това през гърлото и ларинкса навлиза в трахеята и бронхите, а след това в алвеолите, където се извършва същинското дишане - обмен на газ между белите дробове и кръвта. В процеса на дишане белите дробове работят като мех: гръдният кош последователно се свива и разширява с помощта на междуребрените мускули и диафрагмата. Функциониране на цялото дихателната системакоординирани и регулирани от импулси, идващи от мозъка през множество периферни нерви. Въпреки че всички части на респираторния тракт функционират като едно цяло, те се различават както по анатомични, така и по клинични характеристики.
Нос и гърло.Началото на дихателните пътища (респираторните) са чифтни носни кухини, водещи към фаринкса. Те се образуват от костите и хрущялите, които изграждат стените на носа и са облицовани с лигавица. Вдишаният въздух, преминавайки през носа, се почиства от прахови частици и се затопля. Параназалните синуси, т.е. кухини в костите на черепа, наричани още параназалните синусиноса, комуникират с носната кухина чрез малки отвори. Има четири двойки параназални синуси: максиларни (челюстни), фронтални, сфеноидни и синуси етмоидална кост. гърло - горна частгърло - разделя се на назофаринкс, разположен над малкия език (меко небце), и орофаринкс - зоната зад езика.
Ларинкс и трахея.След преминаване през носните канали, вдишаният въздух навлиза през фаринкса в ларинкса, който съдържа гласните струни, а след това в трахеята, неколабираща тръба, чиито стени се състоят от отворени хрущялни пръстени. В гръдния кош трахеята се разделя на два главни бронха, през които въздухът навлиза в белите дробове.

Енциклопедия на Collier. - Отворено общество. 2000 .

Основните органи са белите дробове. Въпреки това, въздухът, преди да влезе в тях, изминава доста дълъг път: нос, назофаринкс, фаринкс, ларинкс, трахея, бронхи. И това, както ще видим по-долу, е много важен моментза осигуряване на нормално дишане.

Носът изпълнява, наред с дихателната, обонятелната, резонаторната функция и толкова важна за човешкия живот защитна. Праховите частици и бактериите се задържат механично на входа на носа от растящите тук косми.

Носните проходи са тесни и криволичещи канали, което благоприятства затоплянето на преминаващия въздух. За да я овлажни, лигавицата обикновено отделя около 0,5 литра влага на ден. Тази слуз изпълнява двойна задача: до голяма степен неутрализира бактериите, които са се заселили по стените на носа с прахови частици, и се отмива в назофаринкса, откъдето се отстранява чрез отхрачване и изплюване.

Проучванията показват, че повече от 50% от вдишания прах се задържа в носа. Ако човек диша през устата си, тогава замърсеният въздух преминава по-дълбоко Въздушни пътищакоето може да причини редица заболявания. От това става очевидно колко е важно постоянно да се поддържа назално дишане.

В носната кухина е широко развита мрежа от обонятелни ровове, благодарение на които можем да различаваме миризми. При възпаление на носната лигавица, нейния оток, очарователната функция е рязко намалена или напълно изгубена.

Фаринкса и ларинкса също имат защитна функция, отчитане на вдишания въздух от прах и микроби, затопляне и овлажняване. Когато стените на носа, назофаринкса и ларинкса са раздразнени от някакви вещества, се появява кихане и кашляне.

Ларинкс играе важна роляв образуването на звука. Следователно, при възпаление на лигавицата на стените му, както и на гласните струни, се появява дрезгав глас, а понякога пълна загубагласуване.

Затоплен и пречистен от прах и частично от микроорганизми, въздухът навлиза в трахеята и бронхите. Ларинксът, трахеята и бронхите съдържат хрущял в стените си, който им придава еластичност и ги предпазва от падане. Двата главни бронха, излизащи от трахеята, подобно на клоните на дърво, многократно се разделят на по-малки и по-малки, достигайки до най-тънките и тънки клони - бронхиоли, чийто диаметър не надвишава части от милиметър. Те завършват с групи от малки мехурчета, така наречените белодробни алвеоли, наподобяващи миниатюрна гроздова четка. Стените им са много тънки и оплетени с гъста мрежа от капилярни кръвоносни съдове. Отвътре алвеолите са облицовани повърхностно активно вещество, отслабвайки ефекта на повърхностното напрежение и по този начин предотвратявайки колапса на белите дробове при издишване. Общата дебелина на алвеолите и капилярите, които разделят кръвта от въздуха, обикновено не надвишава една хилядна от милиметъра, поради което кислородът лесно прониква от алвеоларния въздух в кръвта, а въглеродният диоксид от кръвта във въздуха.

Процесът на обмен на газ в белите дробове е много бърз поради огромния брой алвеоли, равен на няколкостотин милиона, а общата площ на разширените им стени е почти 50 пъти по-голяма от повърхността на кожата на човешкото тяло. . Кръвта преминава през капилярите в алвеолите за около 2 секунди, но това е достатъчно, за да се установи балансът на кислорода и въглеродния диоксид.

Белите дробове (десен и ляв) изпълват двете половини на гръдния кош. Десният има три лоба, левият има два. Всеки от тях има половинки от изрязан конус със заоблен връх и леко вдлъбната основа, която пасва на диафрагмата - широк плосък мускул с плътна куполообразна повдигната среда на сухожилието, която разделя гръдната кухина от коремната кухина.

Белите дробове са покрити тънка черупка- плевра, която също покрива стените гръдна кухина. Между белия дроб и париеталните слоеве на плеврата, херметик, подобен на процеп затворено пространство(плеврална кухина). Съдържа малко количество течност, секретирана от плеврата, но не и въздух. Налягането в плевралната кухина е по-малко от атмосферното и се нарича отрицателно.

Всяка минута 6-9 литра въздух преминава през белите дробове в покой, а на ден това ще бъде най-малко 10 000 литра.

от защитни механизмина дихателната система, на първо място, трябва да се отбележи ресничестият епител, покриващ лигавиците по целия път на движение на въздуха, и бокалните клетки. На една такава клетка има около пет ресничести клетки. Те са по-тесни от чашковидните, покрити с ресничести власинки, които са до двеста на клетка и са в постоянно движение, и то избирателно към големите бронхи. Поради това ресничките играят изключително важна роля в прочистването на дихателните пътища от чужди частици и вещества.

Бокалните клетки отделят слуз върху повърхността на ресничестия епител, върху който се отлага почти целият прах от вдишания въздух и с помощта на ресничките се придвижва към големите бронхи, трахеята, ларинкса, фаринкса и след това се отделя при кашлица.

Кашлицата възниква в резултат на дразнене на определени зони, разположени в местата на най-близкото „докосване на въздушния поток с бронхиалната лигавица, и се появява бързо, за стотни от секундата. Но по това време човешката дихателна система е в много напрегнато състояние. Първо, човек поема кратко дъх. Това е последвано от затваряне на глотиса и мощна краткотрайна контракция на междуребрените мускули и диафрагмата. В момента на свиване на мускулите интраторакалното налягане се повишава рязко и в резултат на това глотисът се отваря и замърсеният въздух се изтласква от бронхите и трахеята.

Измерването на скоростта на въздушния поток по време на кашлица показва, че тя достига 50-120 m / s във фаринкса, тоест 100 km / h. В трахеята и главните бронхи скоростта на движение на въздуха е малко намалена, но тук тя е 15–32 m/s, а в малките и най-малките бронхи пада до 1,2–6 m/s. Естествено, при такъв „ураган“ голяма част от чуждото, което е попаднало в дихателните пътища с въздух или е било в него (храчка, натрупване на слуз и микроорганизми, прах и други чужди частици), бързо се изхвърля.

По този начин нашата дихателна система е оборудвана с универсален и безпроблемен въздушен филтър и климатик, така че напълно чист топъл въздух винаги да влиза в белите дробове на човек.

Но все пак Главна функциябелите дробове е да осигури окислителни процеси, водещи до образуването на енергия, която поддържа жизнената дейност на тялото. А за окисляването на протеини, мазнини и въглехидрати е необходимо постоянно достатъчнокислород. Ако можете да живеете без храна повече от месец, без вода - около 10 дни, тогава без кислород животът изчезва след няколко минути. Именно върху белите дробове и дихателните мускули е отговорната роля за осигуряване на доставката му до тъканите на тялото.

Как се осъществяват дихателните функции и процесите на газообмен?

Дихателният акт се състои от вдишване, издишване и пауза. Включва диафрагмата и външните междуребрени мускули. Регулира дишането е така нареченият дихателен център, разположен в продълговатия мозък. Оттук дразнещите импулси се предават по диафрагмалния нерв към диафрагмата и по междуребрените нерви към междуребрените мускули.

При вдишване междуребрените мускули и диафрагмата се свиват. Куполът му става плосък и се спуска, а ребрата се издигат. Така обемът на гръдния кош се увеличава. Тъй като налягането в плевралната кухина е отрицателно, белият дроб се разширява добре в гръдната кухина и под действието на сила атмосферно наляганеизпълнен с въздух. Степента на разтягане на белодробната тъкан и свиването на дихателните мускули се контролират от механорецептори, разположени в белите дробове и тези мускули. Импулсите от тук отиват към дихателен центъри сигнализират за степента на напълване на белите дробове с въздух. По този начин, ясно Обратна връзкамежду продълговатия мозък и дихателните органи.

Когато вдишването приключи и дихателните мускули се отпуснат, гръдният кош се връща в първоначалното си положение: ребрата падат, куполът на диафрагмата изпъква нагоре. Обемът на гръдния кош намалява, което води до намаляване на обема на белите дробове. В резултат на това въздухът, влязъл по време на вдишване, се изтласква.

След издишване настъпва пауза, след което дихателният акт се повтаря.

Дихателният център автоматично регулира ритъма и дълбочината на дишането. Но човек може да се намеси в този автоматизиран процес, съзнателно да го промени и дори да го спре за известно време (задържайки дъха). В същото време повишена концентрациявъглеродният диоксид е по-силен от обикновено, дразни дихателния център, което води до учестено дишане.

Честотата му при възрастен е 16-20 пъти в минута, тоест около 600 000 000 вдишвания през целия живот. В покой, в сън, в легнало положение дихателната честота намалява до 14-16 в минута. При физическа активност, бързо ходене, бягане, напротив, се увеличава. Общият обем въздух, който може да се издиша възможно най-много след най-дълбокото вдишване (жизнен капацитет), е един от показателите за физическото развитие на човека. Обикновено за мъжете е 3,5-4 литра, а за жените - 2,5-3 литра. Уроци физическо възпитание, дихателни упражненияувеличават жизнения капацитет на белите дробове, което означава, че подобряват снабдяването на тялото с кислород. В същото време жизненият капацитет на белите дробове достига 4,5-5 литра.

Всеки човек трябва да се развива правилен ритъмдишане. Дихателните упражнения помагат за това. Например, първо поемете дълбоко въздух. Коремът се издува напред, доколкото е възможно, страните на гръдния кош се разширяват, раменете леко се обръщат, след това след 5 секунди издишайте - коремна стенадръпната навътре. Постепенно интервалът между вдишване и издишване се увеличава до 10 секунди или повече. Такива упражнения се препоръчват да се извършват 2-3 пъти на ден. Направи дихателни упражненияможете да седите, легнете или докато ходите (вдишване - задържане - издишване - задържане; всеки елемент в четири стъпки).

Сега помислете за процеса на обмен на газ, който се случва в белите дробове по време на дихателния акт. Атмосферният въздух, наситен с кислород, навлиза през дихателните пътища в най-малките клонове на бронхите. Молекулите на кислорода, които са проникнали от алвеолите в кръвта, незабавно се свързват с хемоглобина, който е в червено кръвни клетки- еритроцити, в резултат на което се образува ново съединение - оксихемоглобин. В тази форма кислородът се доставя до тъканите, където лесно се освобождава, за да участва в тъканното дишане. Веднага след като оксихемоглобинът се освободи от кислорода, той веднага влиза в контакт с въглероден двуокис. Образува се ново съединение, наречено карбохемоглобин. Тъй като това съединение е крехко, то бързо се разпада в капилярите на белите дробове и освободеният въглероден диоксид навлиза в алвеоларния въздух и след това се отстранява в атмосферата. За минута до тъканите се доставят до 600 ml кислород, който влиза в биохимични метаболитни реакции.

Дихателната система. Дихателната система включва белите дробове и дихателните пътища, които пренасят въздух към и от белите дробове.

Дихателната система включва белите дробове и дихателните пътища, които пренасят въздух към и от белите дробове. Дихателните пътища са представени от носната кухина, фаринкса, ларинкса, трахеята и бронхите. Въздухът навлиза първо в носната (устна) кухина, след това в назофаринкса, ларинкса и по-нататък в трахеята. Трахеята се разделя на два главни бронха - десен и ляв, които от своя страна се делят на лобарни и влизат в белодробна тъкан. В белите дробове всеки от бронхите се разделя на все по-малки и по-малки дялове, образувайки бронхиалното дърво. Крайните най-малки разклонения на бронхите (бронхиолите) преминават в затворени алвеоларни проходи, в стените на които има голям брой сферични образувания - белодробни везикули (алвеоли). Всяка алвеола е заобиколена от гъста мрежа кръвоносни капиляри. Структурата на белодробните алвеоли е доста сложна и съответства на тяхната функция - газообмен (фиг. 2.3).

Дихателният механизъм има рефлексен (автоматичен) характер. В покой обменът на въздух в белите дробове се осъществява в резултат на ритмични дихателни движения на гръдния кош. При вдишване обемът на белите дробове се увеличава (гръдният кош се разширява), налягането в белите дробове става по-ниско от атмосферното и въздухът навлиза в дихателните пътища. В покой разширяването на гръдния кош се извършва от диафрагмата (специален дихателен мускул) и външните междуребрени мускули, а при интензивно физическа работавключват се и други скелетни мускули. По време на издишване обемът на гръдната кухина намалява, въздухът в белите дробове се компресира, налягането в тях става по-високо от атмосферното и въздухът от белите дробове се изтласква. Издишайте спокойно състояниеизвършва се пасивно поради тежестта на гръдния кош и отпускането на диафрагмата. Принудителното издишване възниква поради контракциите на вътрешните междуребрени мускули и отчасти поради мускулите на раменния пояс и корема.

Ориз. 2.3. транспортен път на човешкия кислород

Количеството въздух, преминаващо през белите дробове по време на тихо вдишване (издишване), е дихателният обем (400-500 ml). Обемът въздух, който може да се вдиша (издиша) след нормално вдишване (издишване), се нарича инспираторен (експираторен) резервен обем. Дихателният обем (TO), резервните обеми на вдишване и издишване съставляват жизнения капацитет на белите дробове (VC). VC зависи от пола, възрастта, размера на тялото и фитнеса. VC е средно 2,5–4,0 литра при жените и 3,5–5,0 литра при мъжете. Под влияние на тренировките VC се увеличава, при добре тренирани спортисти достига 8 литра.

Количеството въздух, което човек вдишва и издишва за една минута, се нарича дихателен минутен обем (MV). В покой МОД е 6-8 литра, при усилено физическо натоварване може да се увеличи 20-25 пъти и да достигне 120-150 литра в минута. МОД е един от основните показатели на апарата за външно дишане.

В процеса на газообмен между тялото и атмосферния въздух голямо значениеима вентилация на белите дробове, осигуряваща обновяване на алвеоларния газ. Интензивността на вентилацията зависи от дълбочината и честотата на дишане. Мярката за белодробна вентилация е минутен обем, дефиниран като произведението на дихателния обем по броя на вдишванията (RR) в минута. Например, с BH от 14 пъти / мин, MOD ще бъде 7 литра: 500 ml (DO) x 14 пъти / мин (BH) \u003d 7000 ml (MOD).

От физиологична гледна точка основният показател за ефективността на външното дишане не е МОД, а тази част от него, която достига до алвеолите – алвеоларната вентилация. Факт е, че не целият вдишван въздух достига до алвеолите, където се извършва обмен на газ. Част от вдишания въздух (150 ml) остава в "мъртвото" пространство (устна кухина, нос, фаринкс, ларинкс, трахея и бронхи). По този начин, с MOD от 7 литра, алвеоларната вентилация (ефективен обмен) е около 5 литра (7000 - 150x14 пъти / мин = 4900 ml).

Дихателната система е съвкупност от органи и анатомични структури, които осигуряват движението на въздуха от атмосферата към белите дробове и обратно (дихателни цикли вдишване - издишване), както и обмен на газ между постъпващия в белите дробове въздух и кръвта.

Дихателни органиса горните и долните дихателни пътища и белите дробове, състоящи се от бронхиоли и алвеоларни торбички, както и артерии, капиляри и вени белодробен кръгтираж.

Дихателната система също включва гръдния кош и дихателните мускули (чиято дейност осигурява разтягане на белите дробове с образуването на фази на вдишване и издишване и промяна на налягането в плевралната кухина), и в допълнение, дихателният център, разположен в мозъка , периферни нерви и рецептори, участващи в регулацията на дишането.

Основната функция на дихателните органи е да осигурят обмен на газ между въздуха и кръвта чрез дифузия на кислород и въглероден диоксид през стените на белодробните алвеоли в кръвоносните капиляри.

дифузия- процес, при който газ от площ от повече от висока концентрацияима тенденция към област, където концентрацията му е ниска.

Характерна особеност на структурата на дихателните пътища е наличието на хрущялна основа в стените им, в резултат на което те не колабират.

В допълнение, дихателните органи участват в производството на звук, откриването на миризми, производството на някои хормоноподобни вещества, липиди и водно-солев обменза поддържане на имунитета на организма. В дихателните пътища се извършва пречистване, овлажняване, затопляне на вдишания въздух, както и възприемане на термични и механични стимули.

Въздушни пътища

Дихателните пътища на дихателната система започват от външния нос и носната кухина. Носната кухина е разделена от остеохондрална преграда на две части: дясна и лява. Вътрешна повърхносткухина, облицована с лигавица, снабдена с реснички и пронизана с кръвоносни съдове, покрита със слуз, която улавя (и частично обезврежда) микроби и прах. Така в носната кухина въздухът се почиства, неутрализира, затопля и овлажнява. Ето защо е необходимо да дишате през носа.

През целия живот носната кухиназадържа до 5 кг прах

премина фарингеална частдихателните пътища, навлиза въздух следващото тяло ларинкса, който прилича на фуния и се образува от няколко хрущяла: щитовидният хрущял предпазва ларинкса отпред, хрущялният епиглотис при поглъщане на храна затваря входа на ларинкса. Ако се опитате да говорите, докато поглъщате храна, тя може да попадне в дихателните пътища и да причини задушаване.

При преглъщане хрущялът се движи нагоре, след което се връща на първоначалното си място. С това движение епиглотисът затваря входа на ларинкса, слюнката или храната отиват в хранопровода. Какво друго има в гърлото? Гласни струни. Когато човек мълчи, гласните струни се разминават, когато говори високо, гласните струни са затворени, ако е принуден да шепне, гласните струни са открехнати.

1. трахея;
2. аорта;
3. Главен ляв бронх;
4. Главен десен бронх;
5. Алвеоларни канали.

Дължината на човешката трахея е около 10 cm, диаметърът е около 2,5 cm

От ларинкса въздухът навлиза в белите дробове през трахеята и бронхите. Трахеята е образувана от множество хрущялни полукръгчета, разположени един над друг и свързани с мускули и съединителната тъкан. Отворените краища на половин пръстените са в съседство с хранопровода. В гръдния кош трахеята се разделя на два главни бронха, от които се разклоняват вторичните бронхи, които продължават да се разклоняват по-нататък към бронхиолите (тънки тръби с диаметър около 1 mm). Разклонението на бронхите е доста сложна мрежа, наречена бронхиално дърво.

Бронхиолите са разделени на още по-тънки тръбички - алвеоларни канали, които завършват с малки тънкостенни (дебелина на стената - една клетка) торбички - алвеоли, събрани в гроздове като гроздови зърна.

Дишането през устата причинява деформация на гръдния кош, увреждане на слуха, нарушаване на нормалното положение на носната преграда и формата на долната челюст

Белите дробове са основният орган на дихателната система.

Най-важните функции на белите дробове са обмяната на газ, снабдяването на хемоглобина с кислород, отстраняването на въглеродния диоксид или въглеродния диоксид, който е крайният продукт на метаболизма. Белодробните функции обаче не се ограничават само до това.

Белите дробове участват в поддържането на постоянна концентрация на йони в тялото, те също могат да отстраняват други вещества от него, с изключение на токсините ( етерични масла, ароматни съединения, "алкохолен шлейф", ацетон и др.). При дишане водата се изпарява от повърхността на белите дробове, което води до охлаждане на кръвта и цялото тяло. Освен това белите дробове създават въздушни течениявибриране на гласните струни на ларинкса.

Условно белият дроб може да бъде разделен на 3 дяла:

1. въздухоносен (бронхиално дърво), през който въздухът, като през система от канали, достига до алвеолите;
2. алвеоларна система, в която се извършва обмен на газ;
3. кръвоносна система на белия дроб.

Обемът на вдишания въздух при възрастен е около 0 4-0,5 литра, а жизненият капацитет на белите дробове, тоест максималният обем, е около 7-8 пъти по-голям - обикновено 3-4 литра (при жените е по-малък). отколкото при мъжете), въпреки че спортистите могат да надхвърлят 6 литра

1. трахея;
2. Бронхи;
3. връх на белия дроб;
4. Горен лоб;
5. Хоризонтален слот;
6. среден дял;
7. Коса цепка;
8. долен лоб;
9. Изрезка на сърце.

Белите дробове (дясно и ляво) лежат в гръдната кухина от двете страни на сърцето. Повърхността на белите дробове е покрита с тънка, влажна, лъскава мембрана на плеврата (от гръцката pleura - ребро, страна), състояща се от два листа: вътрешната (белодробна) обвивка белодробна повърхност, а външната (париетална) - очертава вътрешната повърхност на гръдния кош. Между листовете, които почти се допират един до друг, се запазва херметично затворено цепковидно пространство, наречено плеврална кухина.

При някои заболявания (пневмония, туберкулоза) париеталната плевра може да расте заедно с белодробния лист, образувайки така наречените сраствания. При възпалителни заболявания, придружени от прекомерно натрупване на течност или въздух в плевралното пространство, то рязко се разширява, превръща се в кухина

Зъбното колело на белия дроб изпъква на 2-3 см над ключицата, навлизайки в долната част на шията. Повърхността, съседна на ребрата, е изпъкнала и има най-голяма степен. Вътрешната повърхност е вдлъбната, съседна на сърцето и други органи, изпъкнала и има най-голяма дължина. Вътрешната повърхност е вдлъбната, граничи със сърцето и други органи, разположени между плевралните торбички. На него са портите на белия дроб, място, през което главният бронх и белодробната артерия влизат в белия дроб и излизат две белодробни вени.

Всеки бял дроб е разделен от плеврални жлебове на два лоба (горен и долен), вдясно на три (горен, среден и долен).

Тъканта на белия дроб се състои от бронхиоли и много малки белодробни везикули на алвеолите, които приличат на полусферични издатини на бронхиолите. Най-тънките стени на алвеолите са биологично пропусклива мембрана (състояща се от един слой епителни клетки, заобиколен от гъста мрежа от кръвни капиляри), през която се осъществява обмен на газ между кръвта в капилярите и въздуха, изпълващ алвеолите. Отвътре алвеолите са покрити с течно повърхностно активно вещество, което отслабва силите на повърхностното напрежение и предотвратява пълното свиване на алвеолите по време на излизане.

В сравнение с обема на белите дробове на новородено, до 12-годишна възраст обемът на белите дробове се увеличава 10 пъти, до края на пубертета - 20 пъти

Общата дебелина на стените на алвеолите и капиляра е само няколко микрометра. Поради това кислородът лесно прониква от алвеоларния въздух в кръвта, а въглеродният диоксид от кръвта в алвеолите.

Дихателен процес

Дишането е сложен процес на газообмен между външната среда и тялото. Вдишаният въздух се различава значително по своя състав от издишания: кислородът, необходим елемент за метаболизма, навлиза в тялото от външната среда, а въглеродният диоксид се отделя навън.

Етапи на дихателния процес

• изпълване на белите дробове с атмосферен въздух (белодробна вентилация)
• прехвърлянето на кислород от белодробните алвеоли в кръвта, протичаща през капилярите на белите дробове, и освобождаването от кръвта в алвеолите и след това в атмосферата на въглероден диоксид
• доставяне на кислород от кръвта към тъканите и въглероден диоксид от тъканите към белите дробове
• консумацията на кислород от клетките

Процесите на навлизане на въздух в белите дробове и обмен на газ в белите дробове се наричат ​​белодробно (външно) дишане. Кръвта носи кислород до клетките и тъканите и въглероден диоксид от тъканите до белите дробове. Постоянно циркулирайки между белите дробове и тъканите, кръвта по този начин осигурява непрекъснат процес на снабдяване на клетките и тъканите с кислород и отстраняване на въглероден диоксид. В тъканите кислородът от кръвта отива в клетките, а въглеродният диоксид се прехвърля от тъканите в кръвта. Този процес на тъканно дишане протича с участието на специални дихателни ензими.

Биологичното значение на дишането

• осигуряване на тялото с кислород
• отстраняване на въглероден диоксид
• окисление на органични съединения с освобождаване на енергия, необходимо за човекдо живот
• отстраняване на метаболитни крайни продукти (водна пара, амоняк, сероводород и др.)

Механизъм на вдишване и издишване. Вдишването и издишването възникват поради движенията на гръдния кош (торакално дишане) и диафрагмата (коремен тип дишане). Ребрата на отпуснатия гръден кош се спускат надолу, като по този начин намаляват вътрешния му обем. Въздухът се изтласква от белите дробове, подобно на въздуха, който се изтласква от въздушна възглавница или матрак. Свивайки се, дихателните интеркостални мускули повдигат ребрата. Гърдите се разширяват. Разположен между гърдите и коремна кухинадиафрагмата се свива, туберкулите й се изглаждат и обемът на гръдния кош се увеличава. И двата плеврални листа (белодробна и реберна плевра), между които няма въздух, предават това движение към белите дробове. В белодробната тъкан се образува вакуум така, който се появява при опъване на акордеона. Въздухът навлиза в белите дробове.

Дихателната честота при възрастен човек обикновено е 14-20 вдишвания за 1 минута, но при значителни физически натоварвания може да достигне до 80 вдишвания за 1 минута

Когато дихателните мускули се отпуснат, ребрата се връщат в първоначалното си положение и диафрагмата губи напрежение. Белите дробове се свиват, освобождавайки издишания въздух. В този случай се извършва само частичен обмен, тъй като е невъзможно да се издиша целият въздух от белите дробове.

При спокойно дишане човек вдишва и издишва около 500 cm 3 въздух. Това количество въздух е дихателният обем на белите дробове. Ако поемете допълнително дълбоко дъх, тогава около 1500 cm 3 повече въздух ще навлезе в белите дробове, наречен инспираторен резервен обем. След спокойно издишване човек може да издиша около 1500 cm 3 повече въздух - експираторният резервен обем. Количеството въздух (3500 cm 3), състоящо се от дихателен обем (500 cm 3), инспираторен резервен обем (1500 cm 3), експираторен резервен обем (1500 cm 3), се нарича жизнен капацитет на белите дробове.

От 500 cm 3 вдишван въздух само 360 cm 3 преминават в алвеолите и дават кислород на кръвта. Останалите 140 cm 3 остават в дихателните пътища и не участват в газообмена. Поради това дихателните пътища се наричат ​​"мъртво пространство".

След като човек издиша 500 cm 3 дихателен обем) и след това поеме дълбоко въздух (1500 cm 3), приблизително 1200 cm 3 остатъчен въздушен обем остава в белите дробове, което е почти невъзможно да се отстрани. Следователно белодробната тъкан не потъва във вода.

В рамките на 1 минута човек вдишва и издишва 5-8 литра въздух. Това е минутният обем на дишането, който при интензивно физическа дейностможе да достигне 80-120 л за 1 мин.

При обучени, физически развити хора жизненият капацитет на белите дробове може да бъде значително по-голям и да достигне 7000-7500 cm 3. Жените имат по-малък жизнен капацитет от мъжете

Газообмен в белите дробове и транспорт на газове в кръвта

Кръвта, която идва от сърцето към капилярите около белодробните алвеоли, съдържа много въглероден диоксид. И в белодробните алвеоли има малко от него, следователно, поради дифузия, той напуска кръвния поток и преминава в алвеолите. Това се улеснява и от стените на алвеолите и капилярите, които са влажни отвътре, състоящи се само от един слой клетки.

Кислородът навлиза в кръвта и чрез дифузия. В кръвта има малко свободен кислород, тъй като хемоглобинът в еритроцитите непрекъснато го свързва, превръщайки се в оксихемоглобин. Артериалната кръв напуска алвеолите и преминава през белодробната вена към сърцето.

За да може обменът на газ да се извършва непрекъснато, е необходимо съставът на газовете в белодробните алвеоли да бъде постоянен, което се поддържа от белодробното дишане: излишъкът от въглероден диоксид се отстранява навън и кислородът, абсорбиран от кръвта, се заменя с кислород от свежа част от външния въздух.

тъканно дишаневъзниква в капилярите на системното кръвообращение, където кръвта отделя кислород и получава въглероден диоксид. В тъканите има малко кислород и следователно оксихемоглобинът се разлага на хемоглобин и кислород, който преминава в тъканната течност и се използва там от клетките за биологично окисляване на органични вещества. Освободената в този случай енергия е предназначена за жизнените процеси на клетките и тъканите.

В тъканите се натрупва много въглероден диоксид. Попада в тъканната течност, а от нея в кръвта. Тук въглеродният диоксид се улавя частично от хемоглобина и частично се разтваря или се свързва химически от соли на кръвната плазма. Дезоксигенирана кръвго отвежда до дясно предсърдие, оттам навлиза в дясната камера, която изтласква през белодробната артерия венозен кръгзатваря. В белите дробове кръвта отново става артериална и, връщайки се в лявото предсърдие, навлиза в лявата камера и от нея в голям кръгтираж.

Колкото повече кислород се консумира в тъканите, толкова повече кислород се изисква от въздуха, за да се компенсират разходите. Ето защо по време на физическа работа се усилват едновременно както сърдечната дейност, така и белодробното дишане.

Благодарение на невероятно свойствохемоглобин да се комбинира с кислород и въглероден диоксид, кръвта е в състояние да абсорбира тези газове в значително количество

В 100 мл артериална кръвсъдържа до 20 ml кислород и 52 ml въглероден диоксид

Действие въглероден окиспо тялото. Хемоглобинът на еритроцитите е способен да се свързва с други газове. И така, с въглероден оксид (CO) - въглероден оксид, образуван при непълно изгаряне на гориво, хемоглобинът се свързва 150 - 300 пъти по-бързо и по-силно, отколкото с кислорода. Следователно, дори при малко количество въглероден оксид във въздуха, хемоглобинът не се свързва с кислород, а с въглероден оксид. В този случай доставянето на кислород в тялото спира и човекът започва да се задушава.

Ако в стаята има въглероден оксид, човек се задушава, защото кислородът не навлиза в тъканите на тялото

Кислородно гладуване - хипоксия- може да възникне и при намаляване на съдържанието на хемоглобин в кръвта (при значителна загуба на кръв), при липса на кислород във въздуха (високо в планините).

Ако чуждо тяло навлезе в дихателните пътища, с подуване на гласните струни поради заболяването, може да настъпи спиране на дишането. Развива се асфиксия - асфиксия. При спиране на дишането се извършва изкуствено дишане с помощта на специални устройства, а при липса на такива - по метода уста в уста, уста в нос или специални техники.

Регулация на дишането. Ритмичното, автоматично редуване на вдишвания и издишвания се регулира от дихателния център, разположен в продълговатия мозък. От този център импулсите: идват към моторните неврони на блуждаещия и междуребрените нерви, които инервират диафрагмата и други дихателни мускули. Работата на дихателния център се координира от висшите части на мозъка. Следователно човек може кратко времезадръжте или ускорете дишането, както се случва например при говорене.

Дълбочината и честотата на дишането се влияят от съдържанието в кръвта на CO 2 и O 2. Тези вещества дразнят хеморецепторите в стените на големи кръвоносни съдове, нервни импулсиот тях влизат в дихателния център. С увеличаване на съдържанието на CO 2 в кръвта дишането се задълбочава, с намаляване на 0 2 дишането става по-често.