Значение и общая схема строения органов дыхания.

Человек дышит, поглощая из внешней среды кислород и выделяя в нее углекислый газ. Каждой клетке в ткани любого органа необходима энергия. Ее источник в организме — непрерывный распад и окисление органических соединений. Так как в процессах окисления участвует кислород, клетки нуждаются в постоянном его притоке. В результате окисления любых органических веществ образуются углекислый газ и вода, которые удаляются из организма. Снабжение клеток кислородом и удаление из них углекислого газа осуществляются кровью. Обмен газов между кровью и воздухом происходит в органах дыхания.

Дыхание - синоним и неотъемлемый признак жизни. "Пока дышу - надеюсь", утверждали древние римляне, а греки называли атмосферу "пастбищем жизни". Человек в день съедает примерно 1,24 кг пищи, выпивает 2 л воды, но вдыхает свыше 9 кг воздуха (более 10 000 л).

Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода. - В условиях покоя в организме за 1 минуту потребляется в среднем 250 - 300 мл кислорода и выделяется 200 - 250 мл углекислого газа. При физической работе большой мощности потребность в кислороде существенно возрастает.

Дыхание осуществляет перенос кислорода из атмосферного воздуха к тканям организма, а в обратном направлении производит удаление углекислого газа из организма в атмосферу.

Различают несколько этапов дыхания:

1. Внешнее дыхание - обмен газов между атмосферой и альвеолами.

2. Обмен газов между альвеолами и кровью легочных капилляров.

3. Транспорт газов кровью - процесс переноса кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей - к легким.

4. Обмен кислорода и углекислого газа между кровью капилляров и клетками тканей организма.

5. Внутреннее, или тканевое, дыхание - биологическое окисление в митохондриях клетки.

Систему органов дыхания составляют легкие, расположенные в грудной полости, и воздухоносные пути: носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи.

Воздухоносные пути. Воздухоносные пути начинаются носовой полостью, которая разделяется костно-хрящевой перегородкой на правую и левую половины. В каждой из них находятся извилистые носовые ходы, которые увеличивают внутреннюю поверхность носовой полости. Слизистая оболочка, выстилающая носовую полость, обильно снабжена ресничками, кровеносными сосудами и железами, выделяющими слизь. Слизь не только задерживает микробы, но и обезвреживает их. Вместе с прилипшими частицами слизь непрерывно удаляется из носовой полости. В носовой полости воздух согревается и увлажняется.

Из носовой полости воздух попадает в носоглотку, а затем в гортань. Гортань имеет вид воронки, стенки которой образованы несколькими хрящами. Вход в гортань во время проглатывания пищи закрывается хрящевым надгортанником. Между хрящами гортани имеются складки — голосовые связки. Пространство между голосовыми связками называют голосовой щелью.

Натяжение голосовых связок регулируется особыми мышцами, что позволяет издавать звуки разной высоты.

Когда человек молчит, голосовые связки расходятся и голосовая щель имеет вид равнобедренного треугольника. При разговоре, пении голосовые связки смыкаются. Выдыхаемый воздух давит на складки, они начинают колебаться. Так рождается звук.

Высота голоса человека связана с длиной голосовых связок. Чем короче голосовые связки, тем больше частота их колебаний и тем выше голос. У женщин голосовые связки короче, чем у мужчин. Поэтому женский голос всегда выше.

Голосовые связки могут совершать от 80 до 10 000 колебаний в 1 с. Окончательное формирование звуков речи человека происходит в полостях глотки, носоглотки, рта и носа, при изменении положения языка, губ, нижней челюсти. Голосом человек может передать свои чувства и настроение: радость и гнев, нежность и угрозу, насмешку и ласку.

Крик вредит голосовым связкам: они сильно напрягаются и сближаются, ударяются и трутся друг о друга, повреждаясь при этом. У человека, который часто кричит, голос становится хриплым или исчезает совсем. При шепоте голосовые связки сомкнуты не полностью. Когда нужно щадить голосовой аппарат, рекомендуется говорить шепотом.

Повреждают голосовые связки частые воспаления дыхательных путей. Отрицательное влияние на голосообразующий аппарат оказывают курение и употребление алкоголя. Не случайно курящих и злоупотребляющих спиртными напитками людей всегда можно узнать по глухому хриплому голосу.

Из гортани вдыхаемый воздух проходит в трахею, имеющую вид трубки. Она начинается на уровне VI–VII шейных позвонков и заканчивается на уровне IV–V грудных позвонков. Ее передняя стенка образована хрящевыми

полукольцами, соединенными между собой связками и мышцами. Задняя мягкая стенка трахеи прилегает к пищеводу и не мешает прохождению пищи. Во время вдоха давление воздуха в трахее ниже атмосферного, и без хрящевых колец она была бы сдавлена. Трахея разветвляется на 2 бронха (правый и левый), которые входят в правое и левое легкие. Следует помнить, что правый главный бронх отходит от трахеи под углом 15–40 градусов, и его длина не превышает 3 см. Левый главный бронх отходит от трахеи под углом 50–70 градусов и имеет длину 4–5 см.

В легкихкаждый из бронхов разветвляется, подобно дереву, и диаметр воздухоносных трубочек постепенно уменьшается. Бронхиальное дерево, осуществляющее в основном функцию проводящих воздухоносных путей, в среднем насчитывает 16 дихотомических делений бронхов.

Концы самых мелких бронхиальных трубочек заканчиваются гроздьями тонкостенных легочных пузырьков (альвеол), заполненных воздухом. Их

стенки образованы одним слоем эпителиальных клеток и густо оплетены сеткой капилляров. Стенки альвеол не только тонкие, но и влажные, что позволяет молекулам газов легко проходить через них в капилляры.

Эпителиальные клетки пузырьков выделяют биологически активные вещества (сурфактант), которые в виде тонкой пленки выстилают их внутреннюю поверхность. Эта пленка поддерживает постоянный объем пузырьков и не дает им смыкаться. Кроме того, вещества пленки обезвреживают микроорганизмы, проникающие в легкие с воздухом. «Отработанная» пленка выводится через воздухоносные пути в виде мокроты или «переваривается» легочными фагоцитами.

При воспалении легких, туберкулезе и других легочных инфекционных заболеваниях пленка может повреждаться, легочные пузырьки слипаются и не могут участвовать в газообмене. У курильщиков пузырьки теряют свою эластичность и способность очищаться, пленка твердеет от ядов сигарет. Свежий воздух, интенсивное дыхание при физической работе и занятия спортом способствуют обновлению пленки, выстилающей легочные пузырьки.

Легочные пузырьки образуют губчатую массу, которая формирует легкие. Легкие заполняют всю грудную полость, за исключением места, занятого сердцем, кровеносными сосудами, воздухоносными путями и пищеводом. В каждом легком 300— 350 млн. легочных пузырьков, их общая поверхность превышает 100 м2, что примерно в 50 раз больше поверхности тела.

Каждое легкое, так же как и внутренняя поверхность стенки грудной полости, в которой находятся легкие, покрыто тонким слоем гладкого эпителия, называемого плеврой. Оба листка плевры всегда влажны, что уменьшает трение, когда легкие при дыхании двигаются в грудной полости. Давление в плевральной полости (между двумя листками плевры) обычно бывает ниже атмосферного. Легкие в силу своей упругости стремятся отойти от грудной стенки, в результате чего в грудной полости создается частичный вакуум. Легкие всегда тесно прижаты к стенке грудной полости и их объем всегда изменяется вслед за изменением объема грудной полости.

Стенки трахеи и бронхов состоят из внутреннего эпителиального слоя, наружного соединительнотканного слоя и среднего слоя, содержащего хрящевые кольца и гладкие мышечные волокна. В эпителии содержатся ресничные клетки. Биение ресничек происходит непрерывно в одном направлении, и когда твердые частицы, например пылинки, попадают на влажную поверхность эпителия, они задерживаются выделяемой эпителием слизью, и биение ресничек выносит их обратно к глотке. Это важный механизм защиты организма от вдыхаемых бактерий.