Дыхательная система человека. Органы дыхательной системы

Дыхательная система человека

Дыхание - это процесс постоянного обмена газами между организмом и окружающей средой. Дыхание обеспечивает поступление в организм кислорода, необходимого для окислительных процессов, которые являются основным источником энергии. При окислительных процессов образуется углекислый газ, который выводится из организма через легкие.

Дыхание включает следующие процессы:

  • Внешнее дыхание - обмен газами между внешней средой и легкими;
  • Легочное дыхание - обмен газами между альвеолярным воздухом и кровью капилляров;
  • Транспорт газов кровью, перенос кислорода от легких к тканям,
  • а углекислого газа - из тканей в легкие;
  • Тканевое дыхание - обмен газов в тканях;
  • Внутреннее (клеточное) дыхание - биологические процессы, происходящие в митохондриях клеток.

Нарушение любого из этих процессов может стать причиной смерти человека. До рождения органы дыхания практически не функционируют, а необходимый для жизни кислород плод получает через плаценту.

Воздухоносные пути

Проходя через воздухоносные пути воздух очищается, согревается и увлажняется. Эти процессы начинаются в носовой полости. Волосы при входе в носовые полости задерживает крупные частицы пыли. Влага слизистая оболочка носовой полости, которая содержит большое количество слизистых желез, задерживает мелкие частицы пыли. Реснички слизистой оболочки переносят частицы до выхода, они выбрасываются при чихании. Носовая полость через специальные каналы соединена с придаточными пазухами. Эти пазухи уменьшают массу костей и влияют на образование голоса. Процесс очистки воздуха происходит также в глотке, гортани, трахее и бронхах.

У новорожденного нос короткий, приплюснутый, с небольшими крыльями. Ноздри открыты более вперед и струя воздуха имеет почти прямой ход. Сосудистые сплетения развиты слабо. Это является причиной того, что дети являются склонными к переохлаждению верхних дыхательных путей. С возрастом ноздри опускаются и занимают горизонтальное положение. Полость носа развита недостаточно. Ее поперечный диаметр в 4,5 раза меньше диаметра лица (у взрослых в 3,5 раза меньше). Просвет носовой полости сужен, нижний носовой ход почти отсутствует, что затрудняет носовое дыхание. Дети часто дышат открытым ртом, что является причиной частых простудных заболеваний. Даже при небольших воспалительных процессах слизистая оболочка набухает, затрудняючы дыхания. Слизистая оболочка тонкая, венозные сплетения развиты слабо, поэтому у младенцев почти не бывает кровотечений из носа. Придаточные пазухи находятся в зачаточном состоянии (заметна лишь гайморова). Окончательное их формирование заканчивается в подростковом возрасте.

Из полости носа воздух попадает в горло, которое имеет три части: носовую, ротовую и гортанную. Верхний отдел горла является лишь воздухоносным путем, через нижние части проходят воздух, пища и жидкости. В горле открываются слуховые трубы, которые соединены со средним ухом.

Глотка ребенка является относительно узкой, слуховая труба короткая и широкая, расположена низко, поэтому заболевание верхних дыхательных путей у детей часто осложняется воспалением среднего уха.

Роль гортани  и надгортанника в дыхательной системе человека

Из глотки воздух попадает в гортань, которая играет главную роль в голосообразовании. Гортань прикрыта специальным хрящом - надгортанником. Полость гортани воронкообразная, покрыта слизистой оболочкой, образующей две пары складок. Скелетом гортани есть специальные хрящи.

Надгортанник

Листовидной хрящевой клапан, который закрывает вход в гортань во время глотания, предотвращая попадание пищи и жидкости в дыхательные пути.

У новорожденных гортань относительно короткая, широкая и занимает высшее положение, чем у взрослых. Надгортанник расположен так высоко, что его можно увидеть сразу за третьим миндалин (язычком). Во время сосания язычок касается надгортанника оставляя свободный путь для воздуха в гортань при глотании. В период полового созревания у ребят меняются хрящи, образующие гортань результате чего образуется кадык, голосовые связки удлиняются, происходит «ломка голоса".

Трахея и бронхи

Ниже гортани размещена трахея (дыхательное горло), которая состоит из 16-20 хрящей. У новорожденных ее стенки относительно толстые, а диаметр трахеи сужается в направлении сверху вниз. В нижней части трахея разветвляется на два первичных бронхи (бифуркация трахеи). У новорожденных правый главный бронх короче и толще от левого. Угол между трахеей и этим бронхом равен 25о, поэтому инородные тела чаще попадают именно в правый бронх. Левый главный бронх длиннее правого. Угол между трахеей и левым бронхом равен 50о. Слизистая оболочка трахеи младенцев содержит небольшое количество желез. Мышечные волокна преимущественно сосредоточены на задней стенке бронхов.

Каждый главный бронх входит в ворота легкие и далее разветвляется на бронхи каждый раз меньшего диаметра, образуя бронхиальное дерево, которое является дыхательными путями в легких. Тончайшие бронхи называют бронхиолами.

Бронхиальное дерево человека
 

Легкие

Легкие, защищены грудной клеткой. Они заполняют большую часть грудной полости. Легкие является одним из крупнейших органов тела. Их основная функция - обеспечение организма кислородом и выделение углекислого газа. Легкое имеет конусообразную форму, основа ее несколько вогнутая и прилегает к диафрагме. Воздух заходит в легкие через систему дыхательных путей. Бронхиолы входят в легочные пузырьки - альвеолы, наполняя легкие воздухом. Легочные пузырьки является конечной частью дыхательных путей. Альвеолы ​​имеют тонкие эластичные стенки на внутренней поверхности которых постоянно присутствуют некоторые лейкоциты (макрофаги). Они захватывают и переваривают бактерии, химические и механические частицы. Каждая альвеола снаружи окружена густой сетью капилляров. Через стенки альвеол и капилляров проходит обмен газами.

Альвеолы ​​(дыхательные пузырьки):

1 - респираторные бронхиолы 2 - альвеола 3 - капиллярная сетка.

Каждое легкое снаружи покрыта плеврой. Плевра имеет два листка - один из них сращенный с легкими, второй - с грудной клеткой. Между обоими листками находится плевральная полость, заполненная серозной жидкостью (1-2 мл). Благодаря этой жидкости легкие легко скользят во время дыхания.

У новорожденных легкие плотные, сомкнуты. С первым вдохом новорожденного легкие распрямляются, устанавливается ритмичное дыхание с частотой 40-45 дыханий в минуту. Полное заполнение альвеол воздухом происходит в течение первых 3 суток, однако может длиться до 1 недели. Легкие новорожденного сначала вентилируются недостаточно. Капиллярная сетка альвеол густая, однако крупные сосуды развиты слабо. Легкие у детей растут преимущественно за счет увеличения площади альвеол, однако до 8 лет увеличивается и количество альвеол. Наиболее активно легкие растут до 3 лет и в подростковый период.

Газообмен в легких

Дыхательная мембрана альвеол, через которую происходит газообмен, состоит из нескольких слоев. Несмотря на это, она очень тонкая. Углекислый газ диффундирует из крови в альвеолы, а кислород переходит из альвеол в капилляры, где связывается с эритроцитами. Поверхность газообмена в легких (площадь поверхности альвеол) в 40 раз больше поверхности тела и достигает 150-200 м2. Примерно такая же площадь поверхности легочных капилляров, что обеспечивает эффективную диффузию газов. Если в легких повреждена большая часть альвеол, поверхность газообмена теряется и дыхание становится невозможным.
Газообмен в легких:
1 - слой жидкости, 2 - клетка альвеолы ​​3 - мембрана альвеолы ​​4 - плазма, 5 - эритроцит, 6 - пространство, заполненное жидкостью, 7 - внешняя мембрана, 8 - клетка капилляра.

Дыхательные движения

Движение воздуха в легкие и обратно обусловлен разницей давления внутри и снаружи тела. В легких нет мышц, поэтому активная роль в дыхании принадлежит дыхательным мышцам. Главной дыхательной мышцей является диафрагма. Ей помогают внешние и внутренние межреберные мышцы. Человек вдыхает около 500 мл воздуха с частотой 12-17 дыхательных движений в минуту. Частота и объем их возрастает автоматически, как только возникает потребность в большем количестве кислорода.

Мышцы, участвующие в выполнении дыхательных движений:
1 - наружные межреберные мышцы, 2 - мышцы шеи 3 - внутренние межреберные мышцы, 4 - мышцы живота.

При вдохе диафрагма, которая в расслабленном состоянии имеет форму купола, сплющивается, что увеличивает объем грудной клетки. Наружные межреберные мышцы сокращаются и поднимают ребра, что также приводит к увеличению объема грудной клетки. В глубоком вдохе участвуют мышцы шеи и груди. Вследствие этого резко снижается давление воздуха внутри легких и в плевральной полости. Воздух движется в направлении низкого давления заполняя легкие.

При выдохе диафрагма движется вверх приобретая форму купола. Наружные межреберные мышцы расслабляются, внутренние межреберные мышцы и мышцы живота сокращаются. Давление в грудной полости растет и воздух выдыхается.

Дыхательные движения и изменения давления в легких и плевральной полости
(Атмосферное давление составляет 760 мм. Рт. Ст.)

 

  • Перед вдохом: 1 - 760 мм. рт. ст. (Легкие) 2 - 758 мм. рт. ст. (Плевральная полость), 3 - диафрагма.
  • При расширении грудной полости: 4 - 756 мм. рт. ст., 5 - 759 мм. рт. ст.
  • Во время вдоха: 6 - 754 мм. рт. ст., 7 - 760 мм. рт. ст.
  • Во время выдоха: 8 - 763 мм. рт. ст., 9 - 756 мм. рт. ст.


Важной характеристикой дыхательной системы является жизненная емкость легких - наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после максимальноглибокого вдоха. У новорожденных жизненная емкость легких составляет 700-800 мл в 17 лет у девушек - 2760 мл, у ребят - 3520 мл.

У новорожденных ребра размещены почти горизонтально, то есть находятся в положении максимального вдоха. В связи с этим дыхания происходит в основном за счет диафрагмы (брюшной тип дыхания). Такой тип дыхания преобладает у детей до 7 лет. После 7 лет у девушек выраженным становится грудной тип дыхания.

Статья на тему: «Дыхательная система человека. Органы дыхательной системы» предоставляется только для общих информационных целей и не является заменой для профессионального медицинского совета. Подпишись на нашу группу Вконтакте!

Ответы

1

Аватар пользователя Гость

очень интересно

 

Добавь свой комментарий