Дыхательная система. Органы дыхания

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

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

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

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

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

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

Различают три этапа дыхания :

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

транспорт газов кровью от легких к тканям организма;

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

Внешнее дыхание

Внешнее дыхание обеспечивается системой органов дыхания, которая состоит из:

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

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

Воздухоносные (дыхательные) пути включают:

носовую полость,

носоглотку,

гортань,

трахею

бронхи

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

Функции дыхательных путей: 1.обогрев и увлажнение воздуха,

2.защита от инфекции и пыли.

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

1. согревается,

2. обеззараживается,

3.увлажняется

4.очищается от пыли.

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

Гортань образована несколькими хрящами:

щитовидный хрящ (защищает гортань спереди),

хрящевой надгортанник (защищает дыхательные пути при проглатывании пищи).

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

языка,

мягкого неба

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

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

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

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

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

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

При их сокращении объем грудной клетки увеличивается и

легкие растягиваются .

При расслаблении дыхательных мышц

ребра опускаются до исходного уровня,

купол диафрагмы приподнимается ,

объем грудной клетки, а, следовательно, и легких уменьшается

и воздух выходит наружу.

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

Для поддержания жизни необходимо, с одной стороны, непрерывное поглощение клетками живого организма кислорода и, с другой, удаление углекислого газа, образующегося в результате процессов окисления. Эти два параллельно протекающих процесса и составляют сущность дыхания.

У высокоорганизованных многоклеточных животных дыхание обеспечивается специальными органами - легкими.

Легкие человека состоят из множества отдельных маленьких легочных пузырьков альвеол диаметром 0,2 мм. Но так как число их очень велико (около 700 миллионов), то общая поверхность значительна и составляет 90 м 2 .

Альвеолы густо оплетены сетью тончайших кровеносных сосудов - капилляров. Стенка легочного пузырька и капилляра вместе имеет толщину всего 0,004 мм.

Таким образом кровь, протекающая по капиллярам легких, чрезвычайно близко соприкасается с воздухом, находящимся в альвеолах, где происходит газообмен.

Атмосферный воздух попадает в легочные пузырьки, проходя через воздухоносные дыхательные пути.

Собственно дыхательные пути начинаются так называемой гортанью в том месте, где глотка переходит в пищевод. За гортанью следует дыхательное горло - трахея в диаметре около 20 мм, в «стенках которой имеются хрящевые кольца (рис. 7).

Рис. 7. Верхние дыхзтельньге пути:
1 - носовая полость: 2 - ротовая полости; 3 - пищевод; 4 - гортань и дыхательное горло (трахея); 5 - надгортанник

Трахея проходит в грудную полость, где делится на два больших бронха - правый и левый, на которых висят правое и левое легкие. Войдя в легкое, бронх ветвится, его разветвления (средние и мелкие бронхи) постепенно утоньшаются и, наконец, переходят в самые тонкие конечные веточки - бронхиолы, на которых сидят альвеолы.

Снаружи легкие покрыты гладкой, слегка влажной оболочкой - плеврой. Точно такая же оболочка покрывает изнутри стенки грудной полости, образуемой с боков ребрами и межреберными мышцами, а снизу диафрагмой или грудобрюшной мышцей.

В норме легкие не сращены со стенками грудной клетки, они только плотно к ним прижаты. Это происходит оттого, что в плевральных полостях (между плевральными оболочками легких и грудных стенок), которые представляют робой узкие щели, нет воздуха. Внутри легких, в альвеолах всегда находится воздух, сообщающийся с атмосферным, поэтому в легких имеется (в среднем) атмосферное давление. Оно и прижимает легкие к стенкам груди с такой силой, что легкие не могут оторваться от них и пассивно следуют за ними, при расширении или сжатии грудной клетки.

Кровь, совершая по сосудам альвеол непрерывный кругооборот, захватывает кислород и выделяет углекислый газ (СО 2). Следовательно, для правильного газообмена необходимо, чтобы воздух, находящийся в легких, содержал необходимое количество кислорода и не переполнялся бы СО 2 (углекислым газом). Это обеспечивается постоянным частичным обновлением воздуха в легких. При вдохе в легкие поступает свежий атмосферный воздух, а при выдохе - удаляется уже использованный.

Дыхание происходит следующим образом. Во время вдоха усилием дыхательных мышц грудная клетка расширяется. Легкие, пассивно следуя за грудной клеткой, всасывают воздух через дыхательные пути. Затем грудная клетка в силу своей эластичности уменьшается в объеме, легкие сжимаются и выталкивают избыток воздуха в атмосферу. Происходит выдох. При спокойном дыхании в легкие человека во время каждого вдоха поступает 500 мл воздуха. Такое же количество он выдыхает. Этот воздух называется дыхательным. Но если после нормального вдоха сделать глубокий вдох, то в легкие поступит еще 1500-3000 мл воздуха. Его называют дополнительным. Кроме того, при глубоком выдохе после нормального выдоха из легких можно удалить еще до 1000- 2500 мл так называемого резервного воздуха. Однако и после этого в легких остается около 1000-1200 мл остаточного воздуха.

Сумма объема дыхательного, дополнительного и резервного воздуха называется жизненной емкостью легких. Ее измеряют при помощи специального прибора - спирометра. У разных людей жизненная емкость легких колеблется от 3000 до 6000-7000 мл.

Высокая жизненная емкость легких имеет важное значение для ныряльщиков. Чем больше объем легких, тем больше под водой может находиться ныряльщик.

Дыхание регулируется особыми нервными клетками - так называемым дыхательным центром, который находится рядом с сосудо-двигательным центром в продолговатом мозгу.

Дыхательный центр очень чувствителен к избытку углекислоты в крови. Повышение содержания углекислого газа в крови раздражает дыхательный центр и учащает дыхание. И наоборот, резкое, уменьшение содержания углекислого газа в крови или альвеолярном воздухе вызывает кратковременную на 1-1,5 мин остановку дыхания (апноэ).

Дыхание находится под некоторым контролем воли. Здоровый человек может произвольно задержать дыхание на 45-60 сек.

Понятие о газообмене в организме (внешнее и внутреннее дыхание). Внешнее дыхание обеспечивает газообмен между наружным воздухом и кровью человека, насыщает кровь кислородом и выводит из нее углекислоту. Внутреннее дыхание обеспечивает обмен газами между кровью и тканями организма.

Обмен газами в легких и тканях происходит в результате разности парциальных давлений газов в альвеолярном воздухе, крови и тканях. Венозная кровь, поступающая к легким, бедна кислородом и богата углекислым газом. Парциальное давление кислорода в ней (60-76 мм рт. ст.) значительно меньше, чем в альвеолярном воздухе (100-110 мм рт. ст.), и кислород свободно переходит из альвеол в кровь. Зато парциальное давление углекислого газа в венозной крови (48 мм рт. ст.) выше, чем в альвеолярном воздухе (41,8 мм рт. ст.), что заставляет уплекислый газ покинуть кровь и перейпи в альвеолы, откуда он удаляется во время выдоха. В тканях же организма этот процесс происходит по-другому: кислород из крови поступает к клеткам, а кровь насыщается углекислым, газом, который в избытке содержится в тканях.

Взаимоотношение парциальных давлений кислорода и углекислого газа в атмосферном воздухе, крови и тканях организма видно из таблицы (величины парциальных давлений выражены в мм рт. ст).

К этому следует добавить, что высокое процентное содержание углекислого газа в крови или тканях способствует разложению окиси гемоглобина на гемоглобин и чистый кислород, а высокое содержание кислорода способствует удалению углекислого газа из крови через легкие.

Особенности дыхания под водой . Мы уже знаем, что человек не может использовать для дыхания имеющийся в воде растворенный кислород, т. к. легкие его нуждаются только в газообразном кислороде.

Чтобы обеспечить жизнедеятельность организма под водой, необходимо систематически доставлять дыхательную смесь к легким.

Это может быть осуществлено тремя путями: через дыхательную трубку, при помощи автономных дыхательных аппаратов и подачей воздуха с поверхности воды в изолирующие устройства (скафандры, батискафы, домики). Указанные пути имеют свои особенности. Издавна известно, что, находясь под водой, можно дышать через трубку на глубине не более 1 м.

На большей глубине дыхательные мышцы не могут преодолеть дополнительного сопротивления столба воды, которое давит на грудную клетку. Поэтому для плавания под водой применяются дыхательные трубки длиной не более 0,4 м.

Но и при такой трубке сопротивление дыханию все же достаточно велико, к тому же воздух, поступающий на вдох, несколько обеднен кислородом и имеет небольшой избыток углекислоты, что приводит к возбуждению дыхательного центра, выражающемуся в умеренной одышке (частота дыхания увеличивается на 5-7 вдохов в минуту).

Чтобы обеспечить нормальное дыхание на глубине, необходимо подавать в легкие воздух под таким давлением, которое соответствовало бы давлению на данной глубине и могло бы уравновесить внешнее давление воды на грудную клетку.

В кислородном скафандре дыхательная смесь перед поступлением в легкие сжимается до нужной степени, в дыхательном мешке- непосредственно давлением окружающей среды.

В автономном дыхательном аппарате на сжатом воздухе эту функцию выполняет специальней механизм. При этом важным является соблюдение определенных пределов сопротивления дыханию, так как значительная величина его оказывает отрицательное воздействие на сердечно-сосудистую систему человека, вызывает утомление дыхательной мускулатуры, вследствие чего организм не в состоянии поддержать необходимый режим дыхания.

У аппаратов легочно-автоматического действия сопротивление дыханию пока еще достаточно большое. Величина его оценивается потому усилию дыхательных мышц, которое создает разрежение в легких, дыхательных путях, трубке вдоха и в подмембранной полости легочного автомата. В условиях атмосферного давления, а также в вертикальном положении аквалангиста в воде, когда легочной автомат находится на одном уровне с «центром» легких, сопротивление дыханию на вдохе равно около 50 мм вод. ст. При горизонтальном плавании с аквалангом, легочный автомат которого расположен за спиной на баллонах, разница между давлением воды на мембрану легочного автомата и на грудь аквалангиста составляет около 300 мм вод. ст.

Поэтому сопротивление вдоху достигает 350 мм вод. ст. Для уменьшения сопротивления дыханию вторая ступень редукции в новых типах аквалангов размещается в загубнике.

В вентилируемом снаряжении, где воздух подается по шлангу с поверхности, сжатие его производится при помощи специальных водолазных помп или компрессоров, причем степень сжатия должна быть пропорциональна глубине погружения. Величина давления в этом случае контролируется манометром, установленным между помпой и водолазным шлангом.

К органам дыхания относятся: легкие, где происходит газообмен между воздухом и кровью, и воздухопроводящие пути, по которым проходит воздух в легкие и из них обратно в окружающую среду. Воздух из окружающей среды последовательно проходит через полость носа или рта, глотку, гортань, трахею и бронхи.

Полость носа

Полость носа в области лица дополняется наружным носом, основу которого составляют хрящи. Они, с одной стороны, препятствуют суживанию ноздрей при вдохе, а с другой, будучи эластичными, предотвращают возможное травмирование выступающей верхушки носа. Большая часть слизистой оболочки носовой полости покрыта мерцательным эпителием, который задерживает пылевые частицы, попадающие в нос с воздухом. Бокаловидные клетки этого эпителия и слизистые железы своим секретом увлажняют поверхность слизистой оболочки. В толще ее, особенно на нижней носовой раковине, имеется густая сеть кровеносных сосудов. В области верхних носовых раковин слизистая оболочка имеет обонятельный эпителий. Таким образом, полость носа, находясь в начале дыхательного пути, приспособлена беспрепятственно пропускать воздух при дыхании. Вдыхаемый воздух в ней несколько очищается, увлажняется и нагревается, а находящийся здесь орган обоняния участвует в восприятии запахов.

Из полости носа воздух проходит через хоаны в глотку (при вдохе через рот – в зев, а затем в глотку), а оттуда в гортань.

Гортань расположена на передней поверхности шеи на уровне 4-6-го шейных позвонков. Поскольку гортань находится на пути Движения воздуха в легкие и из легких, просвет ее должен всегда зиять. Вместе с тем гортань расположена ниже и сзади полости рта, и поэтому вход в нее должен закрываться при прохождении пищи. Все это оказывается возможным благодаря особому устройству гортани. Мало того, человек может произвольно менять просвет гортани и этим регулировать звук голоса.

Скелетом гортани, ее твердой основой, являются хрящи: щитовидный, перстневидный, черпаловидные и надгортанник. Все они гиалиновые, кроме надгортанника и голосового отростка черпаловидного хряща, которые состоят из эластической хрящевой ткани. Наличие между хрящами суставов и мышц из поперечно-полосатой мышечной ткани позволяет приводить их, особенно черпаловидные в движение или фиксировать в определенном положении.

Щитовидный хрящ самый большой из хрящей гортани. Он имеет правую и левую пластинки, соединенные спереди и расходящиеся сзади. Верхний край пластинок посредством перепонки и связок соединен с подъязычной костью, благодаря чему движения подъязычной кости, например при глотании, отражаются на гортани.

Перстневидный хрящ имеет форму перстня, дуга которого расположена горизонтально под нижним краем пластинок щитовидного хряща и соединяется с ним суставами и связкой. Пластинка же перстневидного хряща обращена назад и лежит вертикально. На верхнем крае ее имеются суставные поверхности для соединения с черпаловидными хрящами, а нижний край всего перстневидного хряща соединен связкой с лежащей ниже трахеей.

Черпаловидный хрящ парный, имеет форму трехсторонней пирамиды. Своим основанием он участвует в образовании перстнечерпаловидного сустава. У основания хряща имеются два отростка: передний – голосовой и боковой – мышечный. От голосовых отростков обоих хрящей тянутся правая и левая голосовые связки, которые пересекают полость гортани и, направляясь вперед, прикрепляются с внутренней стороны к сходящимся пластинкам щитовидного хряща. С мышечными отростками связаны мышцы, двигающие и фиксирующие эти хрящи.

Надгортанник – непарный хрящ листовидной формы, лежит у переднего края входа в гортань. При глотании выступающая вверх свободная часть хряща отходит назад-вниз и может прикрывать вход в гортань, а затем благодаря эластичности – принимать исходные форму и положение.

Мышцы гортани построены из поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани и разделяются на расширяющие голосовую щель, суживающие голосовую щель и изменяющие состояние голосовых связок. Лучше других развиты мышцы, которые натягивают голосовые связки и суживают голосовую щель. Это объясняется тем, что звук в гортани образуется на выдохе – при колебании натянутых голосовых связок и суженной щели между ними. Полость гортани с Внутренней стороны выстлана слизистой оболочкой с мерцательным эпителием, кроме надгортанника и голосовых связок, которые покрыты многослойным плоским эпителием. На правой и левой сторонах полости гортани имеются по две складки: верхняя – складка преддверия и нижняя – голосовая складка. Углубление между ними называется желудочком гортани. Это своего рода резонаторы. Между правыми и левыми складками есть щели: между верхними складками – щель преддверия, а между нижними – голосовая щель. Следует отметить, что в голосообразовании основную роль играют голосовые складки, в толще которых заложены голосовая связка и голосовая мышца. В стенках гортани имеются также соединительная ткань с эластическими волокнами, железы, лимфоидная ткань и пр.

Трахея, или дыхательное горло, представляет собой трубку длиной около 10 см. Вверху, на уровне 6-го шейного позвонка, она соединяется с перстневидным хрящом гортани, а внизу, на уровне 4-5-го грудного позвонка, разделяется на правый и левый главные бронхи. Позади трахеи лежит пищевод.

Основу трахеи составляют 16-20 хрящей подковообразной формы, соединенные друг с другом связками. Задняя стенка трахеи мягкая, хрящей не имеет, что способствует беспрепятственному прохождению пищевого комка по пищеводу. Снаружи трахея покрыта соединительнотканной оболочкой, а с внутренней стороны – слизистой оболочкой, которая содержит бокаловидные клетки и слизистые железы, увлажняющие ее. Слизистая оболочка покрыта мерцательным эпителием, реснички которого очищают вдыхаемый воздух от пыли.

От места деления трахеи главные бронхи расходятся в стороны и вниз, по направлению к воротам легких. Правый главный бронх короче и шире, чем левый. Строение стенки главных бронхов такое же, как и стенки трахеи.

Легкие – парный орган. Расположены они в грудной полости, по обе стороны от средостения, в котором расположены: сердце с крупными сосудами, вилочковая железа, трахея, начальные отделы главных бронхов, пищевод, аорта, грудной проток, лимфатические узлы, нервы и другие образования. Сердце несколько смещено влево, поэтому правое легкое короче и шире левого. В правом легком т ри доли, а в левом две. Каждое легкое имеет форму конуса. Верхняя, суженная, часть его называется верхушкой легкого, а нижняя, Расширенная, – основанием. В легком различают три поверхности: Реберную, диафрагмальную и медиальную, обращенную к сердцу. На медиальной поверхности находятся ворота легкого, где расположены бронхи, легочная артерия, две легочных вены, лимфатические с °суды, лимфатические узлы, нервы. Все эти образования объединяются соединительной тканью в пучок, который называется корнем легкого. Войдя в ворота легких, главные бронхи разделяются на все более мелкие, образуя так называемое бронхиальное дерево. Легкие, таким образом, состоят из бронхиального дерева и его конечных образований – легочных пузырьков-альвеол. С уменьшением калибра бронхов уменьшается количество хрящевой ткани в них и относительно увеличивается количество гладких мышечных клеток и эластических волокон. Основной структурной единицей легкого является ацинус, представляющий собой разветвление конечного бронха и связанных с ним альвеол. В легких насчитывается до 800 тыс. ацинусов и до 300-400 млн. альвеол, общая поверхность которых достигает 100 м 2 . 20-30 ацинусов, сливаясь, образуют дольку пирамидальной формы, величиной до 1 см в диаметре. Дольки отделены друг от друга соединительной тканью, в которой проходят сосуды и нервы. Из совокупности долек (2000-3000) образуются бронхологичные сегменты, а из последних – доли легкого. Важное значение для газообмена имеет альвеола, стенка которой очень тонка и состоит из одного слоя альвеолярного эпителия с базальной мембраной. Альвеолы снаружи оплетены густой сетью кровеносных сосудов. Через стенку альвеолы и совершается газообмен между кровью, протекающей по капиллярам, и воздухом, богатым кислородом.

Каждое легкое снаружи покрыто (кроме ворот) серозной оболочкой – плеврой. Та часть плевры, которая покрывает само легкое, называется висцеральной плеврой, а та, которая с корня легкого переходит на стенки грудной полости, – париетальной (пристеночной) плеврой. Между этими листками имеется полость плевры, заполненная небольшим количеством серозной жидкости, увлажняющей листки, что способствует лучшему скольжению легкого при вдохе и выдохе. В париетальной плевре выделяют: реберную плевру, диафрагмальную и медиастинальную (средостенную) – по названию стенок, которые они покрывают. Внизу париетальная плевра имеет углубления – плевральные синусы. Наиболее глубокий из них – реберно-диафрагмальный синус. При сокращении и опускании диафрагмы во время вдоха смещается диафрагмальная плевра, что приводит к увеличению углублений и опусканию в них расширяющихся легких. Плевральные полости, правая и левая, не сообщаются между собой, так как каждое легкое находится в собственном плевральном мешке.

ДЫХАНИЯ ОРГАНЫ
группа органов, осуществляющая газообмен между организмом и окружающей средой. Их функция - обеспечение тканей кислородом, необходимым для обменных процессов, и выведение из организма диоксида углерода (углекислого газа). Воздух сначала проходит через нос и рот, потом через горло и гортань попадает в трахею и бронхи, а затем в альвеолы, где и осуществляется собственно дыхание - газообмен между легкими и кровью. В процессе дыхания легкие работают наподобие кузнечных мехов: грудная клетка попеременно сжимается и расширяется с помощью межреберных мышц и диафрагмы. Функционирование всей дыхательной системы координируется и регулируется с помощью импульсов, поступающих из головного мозга по многочисленным периферическим нервам. Хотя все звенья дыхательного тракта функционируют как единое целое, они различаются как по анатомическим, так и по клиническим характеристикам.
Нос и глотка. Начало воздухоносных (дыхательных) путей составляют парные носовые полости, ведущие в глотку. Они образованы костями и хрящами, составляющими стенки носа, и выстланы слизистой оболочкой. Вдыхаемый воздух, проходя через нос, очищается от частиц пыли и согревается. Околоносовые пазухи, т.е. полости в костях черепа, называемые также придаточными пазухами носа, сообщаются с носовой полостью через небольшие отверстия. Околоносовых пазух четыре пары: гайморовы (верхнечелюстные), лобные, клиновидные и пазухи решетчатой кости. Глотка - верхняя часть горла - разделяется на носоглотку, расположенную над маленьким язычком (мягким небом), и ротоглотку - область позади языка.
Гортань и трахея. Пройдя через носовые каналы, вдыхаемый воздух попадает через глотку в гортань, содержащую голосовые связки, и затем в трахею - неспадающуюся трубку, стенки которой состоят из незамкнутых хрящевых колец. В грудной клетке трахея разделяется на два главных бронха, по которым воздух поступает в легкие.

Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .

Дыхательная система. К дыхательной системе относятся легкие и дыхательные пути, по которым воздух проходит в легкие и обратно

К дыхательной системе относятся легкие и дыхательные пути, по которым воздух проходит в легкие и обратно. Дыхательные пути представлены носовой полостью, глоткой, гортанью, трахеей и бронхами. Воздух поступает сначала в носовую (ротовую) полость, затем в носоглотку, гортань и дальше в трахею. Трахея делится на два главных бронха - правый и левый, которые, в свою очередь, разделяются на долевые и входят в ткань легкого. В легких каждый из бронхов делится на все более и более мелкие доли, образуя бронхиальное дерево. Конечные мельчайшие разветвления бронхов (бронхиолы) переходят в закрытые альвеолярные ходы, в стенках которых имеется большое количество шаровидных образований - легочных пузырьков (альвеол). Каждая альвеола окружена густой сетью кровеносных капилляров. Строение легочных альвеол довольно сложно и соответствует выполняемой ими функции - газообмена (рис. 2.3).

Механизм дыхания имеет рефлекторный (автоматический) характер. В покое обмен воздуха в легких происходит в результате ритмических дыхательных движений грудной клетки. При вдохе объем легких увеличивается (грудная клетка расширяется), давление в легких становится ниже атмосферного, и воздух поступает в дыхательные пути. В покое расширение грудной клетки осуществляется диафрагмой (специальной дыхательной мышцей) и наружными межреберными мышцами, а при интенсивной физической работе включаются и другие скелетные мышцы. Во время выдоха объем грудной полости уменьшается, воздух в легких сжимается, давление в них становится выше атмосферного, и воздух из легких выталкивается наружу. Выдох в спокойном состоянии осуществляется пассивно за счет тяжести грудной клетки и расслабления диафрагмы. Форсированный выдох происходит вследствие сокращений внутренних межреберных мышц, и, частично, - за счет мышц плечевого пояса и брюшного пресса.

Рис. 2.3. Путь транспорта кислорода у человека

Количество воздуха, проходящего через легкие при спокойном вдохе (выдохе) составляет дыхательный объем (400–500 мл). Объем воздуха, который можно вдохнуть еще (выдохнуть) после обычного вдоха (выдоха), называется резервным объемом вдоха (выдоха). Дыхательный объем (ДО), резервный объем вдоха и выдоха составляют жизненную емкость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размера тела и тренированности. ЖЕЛ составляет в среднем у женщин 2,5–4,0 л, у мужчин - 3,5–5,0 л. Под влиянием тренировки ЖЕЛ возрастает, у хорошо тренированных спортсменов она достигает 8 литров.

То количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает за одну минуту, называется минутным объемом дыхания (МОД). В покое МОД составляет 6–8 л, при напряженной физической нагрузке может возрастать в 20–25 раз и достигать 120–150 литров в одну минуту. МОД - один из основных показателей аппарата внешнего дыхания.

В процессе газообмена между организмом и атмосферным воздухом большое значение имеет вентиляция легких, обеспечивающая обновление альвеолярного газа. Интенсивность вентиляции зависит от глубины и частоты дыхания. Количественным показателем вентиляции легких служит минутный объем, определяемый как произведение дыхательного объема на число дыханий (ЧД) в минуту. Например, при ЧД 14 раз/мин МОД будет составлять 7 литров: 500 мл (ДО) х 14 раз/мин (ЧД) = 7000 мл (МОД).

С физиологической точки зрения основным показателем эффективности внешнего дыхания является не МОД, а часть его, достигающая альвеол - альвеолярная вентиляция. Дело в том, что не весь вдыхаемый воздух достигает альвеол, где происходит газообмен. Часть вдыхаемого воздуха (150 мл) остается в «мертвом» пространстве (полость рта, носа, глотка, гортань, трахея и бронхи). Таким образом, при МОД 7 литров, альвеолярная вентиляция (эффективный обмен) составляет около 5 литров (7000 – 150х14 раз/мин = 4900 мл).