Строение дыхательной системы человека: секреты анатомии

Строение дыхательной системы человека — вид анатомии изнутри

Строение дыхательной системы человека: секреты анатомии

  • Особенности анатомии и функции
  • Возможные патологии

Строение дыхательной системы человека, является целой совокупностью органов и выполняемых ими функций.

Органы дыхания задействованы 24 часа в сутки на протяжении всей жизни человека, они помогают организму при физических нагрузках, насыщают кровь кислородом.

Данная система очень важна для здоровья и полноценной жизнедеятельности человека.

Особенности анатомии и функции

Вся дыхательная система состоит из двух отделов:

  • верхний отдел включает в себя носовую полость, пазухи, гортань, трахею;
  • нижний отдел состоит из трахеи и бронхов.

Обратите внимание!

Легкие считаются отдельным органом дыхания, входящим в оба отдела сразу, они окружены плеврой – соединительной тканью. Регуляция работы органов дыхания происходит в продолговатом мозге.

Особенностью строения дыхательной системы человека, является осуществление трех процессов: внешнего дыхания, переноса газов в кровь и дыхание на клеточном уровне. Основные функции дыхательной системы:

  1. газообмен в кровеносном русле, дыхание;
  2. формирование восприятия запахов;
  3. увлажняет входящий воздух;
  4. формирует тембр голоса.

Процесс насыщения кислородом крови и вывода из организма углекислого газа происходит мгновенно.

Возможные патологии

Строение дыхательной системы человека особенное. Органы дыхания подвергаются большой нагрузке ежедневно, поэтому они подвержены частотным проявлениям заболеваний. Среди самых распространенных причин появления патологических состояний в этой системе находится появление патогенных микроорганизмов.

Возбудителем болезни может стать вирус, паразит, бактерия или грибок. Часто встречающиеся патогены в легких: хламидия, бактерии туберкулеза, стрептококк, пневмококк, гемофильная палочка, вирусы, грипп А и Б.

Кроме болезнетворных микроорганизмов, респираторные заболевания могут вызывать следующие причины:

  • аллергические реакции  на пыль, шерсть, домашние клещи, спор грибов, цветущие растения – все это может спровоцировать возникновение бронхиальной астмы;
  • профессиональные причины – работа на вредных производствах, в слишком влажных помещениях (например, на производстве грибов), на промышленных  зонах с химическими компонентами, при работе со сваркой;
  • прием некоторых лекарственных средств;
  • наследственный фактор;
  • имеющиеся патологии головного мозга и очаги инфекции в организме;
  • проживание в районах с плохой экологией, с загрязненным воздухом;
  • частое использование бытовых химических средств в аэрозолях;
  • ненормальные климатические условия.

Помните!

Так же, к частым провокатором респираторных патологий относят вредные привычки: употребление алкоголя, курение (активное и пассивное).

Особенное функционирование и строение дыхательной системы человека предполагает возможность возникновения следующих заболеваний:

  1. пневмония различной этиологии, характеризуется острым воспалительным процессом в тканях легких, наполнением жидкостью альвеол. Симптоматика заболевания: высокая температура, трудности с дыханием, одышка, болезненные ощущения в области груди, слабость;
  2. бронхиальная астма – заболевание, которое редко удается вылечить полностью. При данной патологии происходит сужение проходимости бронхов, поэтому захват воздуха носовой полостью становится тяжелым;
  3. легочная тромбоэмболия – возникновение тромба в легочной артерии, ее закупорка. Очень опасное заболевание, которое мгновенно развивается и в любой момент может привести к смерти. Симптомы: резкая боль в области груди ближе к спине, затрудненность дыхания, одышка, сильный кашель, нехватка кислорода, головокружение, потеря сознания. При обнаружении таких симптомов больному необходима неотложная медицинская помощь;
  4. бронхит, характеризуется навязчивым кашлем, температурой, спазматическими ощущениями, при кашле могут проявляться рвотные рефлексы;
  5. обструктивное заболевание легких – нарушение полноценного газообмена. Первыми признаками болезни, является одышка, отхаркивание мокроты, тахикардия;
  6. гайморит – загноение носовых пазух, затрудненное дыхание, острый воспалительный процесс. Патология может быть вызвана вирусом или бактерией. Тяжелые формы гайморита могут перейти в синусит;
  7. воспалительный процесс в плевре, характеризуется появлением болевого синдрома в груди, повышением температуры тела, лихорадочным состоянием пациента, одышкой;
  8. ангина – острое респираторное заболевание, возникающее из-за появления инфекции. Поражает гланды, характеризуется резкой болью в горле, невозможностью сглотнуть слюну, высокая температура с первого дня болезни.

Для диагностирования заболеваний дыхательных путей используются следующие методы: УЗИ, МРТ, плевральная пункция, патанатомия, бронхоскопия. Лечение зависит от вида патологии, индивидуальных особенностей пациента и тяжести протекания болезни.

Источник: https://anatomiy.com/stroenie-dyhatelnoj-sistemy-cheloveka.html

Строение дыхательной системы человека: особенности

Строение дыхательной системы человека: секреты анатомии

Дыхательная система – система органов, которая необходима для газообмена человеческого организма с окружающей средой.

Она состоит из носа, горла, гортани, трахеи, двусторонних ветвей трахеи, стволов бронхов, бронхиол, альвеолярных ходов и альвеол. Строение дыхательной системы человека – это предмет топанатомии.

Основная функция – обеспечение организма кислородом и выведение углекислого газа. Человек способен прожить без воздуха около 5-7 минут, затем наступает клиническая смерть.

Основные функции дыхательной системы

Вдох и выдох – основные действия, под которыми понимают «дыхание». Базовый орган дыхательной системы человека, строение которого хорошо известно, – это легкие. Наиболее важной функцией легких является обеспечение газообмена – снабжение тела кислородом (O2) и удаление углекислого газа (CO2) из крови. Функции и строение дыхательной системы человека до сих пор изучают в медицинской науке.

При вдыхании воздух проходит через рот или нос в организм. В медицине различают ротовое и носовое дыхание. Носовое дыхание более здоровое, потому что воздух очищается, увлажняется и подогревается волосками и слизистыми оболочками.

Через горло, гортань и ые связки воздух всасывается в трахею через бронхи и бронхиолы вплоть до альвеол. В альвеолах происходит фактический газообмен между телом и внешним миром:

  1. Кислород (O2) забирается из вдыхаемого воздуха в кровь легочного кровообращения и транспортируется в ткани.
  2. В клетках кислород потребляется в метаболических процессах, в результате образуется углекислый газ (CO2).
  3. Углекислый газ, в свою очередь, проходит через кровь обратно в легкие и попадает оттуда в окружающую среду.

Газообмен в легких жизненно важен, потому что организму необходим кислород для большинства метаболических процессов. Однако не только легкие участвуют в дыхании, но и дыхательные мышцы.

Дыхание контролируется автоматически, поэтому оно является автономной функцией человеческого организма. Однако это также единственная автоматически контролируемая базовая функция, на которую человек способен сознательно влиять.

Интересно! Психика оказывает очень сильное влияние на дыхательный центр. Тревога, гнев, сексуальное возбуждение и удовольствие способны усиливать или замедлять дыхание. Некоторые особенности строения дыхательной системы могут ускорять наступление гипервентиляции и гиповентиляции.

Дыхание контролируется в стволе мозга. Он оценивает концентрацию углекислого газа в крови, pH и содержание кислорода. Однако наиболее важным является содержание углекислого газа. В зависимости от результата дыхательный центр затем дает импульс для инициирования глубокого или поверхностного вдоха, а также выдоха.

Если в крови измеряется большое количество углекислого газа (CO2), дыхательный центр увеличивает частоту дыхания, поэтому выделяется избыток отходов через альвеолы. Если концентрация CO2 слишком низкая, частота дыхания снижается.

Концентрация кислорода в крови относительно мало влияет на автоматическую регуляцию дыхания. Только когда уровень кислорода резко падает, сигналы тревоги будут отправляться в дыхательный центр. Он, в свою очередь, ускорит и усилит дыхание.

Дыхательный центр также реагирует на многие нервные и гормональные сигналы. Частота и глубина вдохов постоянно адаптируются к меняющимся потребностям организма. В среднем взрослый человек вдыхает и выдыхает около 12-15 раз в минуту в состоянии покоя, пропуская через легкие около 7 литров воздуха. Частота дыхания новорожденных, однако, варьируется от 40 до 50 раз в минуту.

При гипервентиляции дыхательный центр подавляется. Потому что быстрое дыхание удаляет много СО2 из крови, поэтому дыхательный центр некоторое время не посылает никаких активирующих сигналов в межреберную мускулатуру и диафрагму. Автоматическое дыхание прекращается.

Только когда уровень углекислого газа в крови снова повышается, дыхательный центр «реактивируется». Поэтому дайверам, работающим на большой глубине, следует избегать сильной гипервентиляции, так как это может привести к опасной для жизни потере сознания под водой.

Слизистые оболочки: какую функцию выполняют?

Легкие – очень чувствительная система, потому что здесь внутреннее тело напрямую подвергается воздействию внешнего мира. Вместе с воздухом в дыхательную систему попадают не только летучие газы.

Также вдыхаются твердые вещества, пыльца, пыль и другие мелкие частицы, которые содержатся в воздухе. Чтобы вдыхаемые частицы не загрязняли легкие, слизистая оболочка бронхов с ресничками расположена на внутренней стороне дыхательных путей.

При кашле человек ускоряет удаление слизи. Поэтому возможно держать верхнюю часть дыхательных путей в чистоте.

В воздухе есть также патогенные микроорганизмы, которые вызывают различные заболевания. Чтобы они не проникали в организм, в слизистой оболочке бронхов располагаются многие клетки иммунной системы. Они сражаются с захватчиками и делают их безвредными.

Если патоген все еще успешно проникает в организм, возникает воспаление. Затем иммунная система мобилизует все силы для уничтожения микробов. Слизистая оболочка воспаляется, так как многие иммунные клетки транспортируются на место происшествия.

«Бокаловидные» клетки производят больше слизи, чтобы иметь возможность быстро удалять патогенные микроорганизмы из дыхательной системы. Однако это также сужает путь, по которому идет воздух, поэтому дыхание становится тяжелее.

Если есть хроническое воспаление дыхательных путей, которое связано с повышенной чувствительностью бронхов к различным раздражителям, это называется бронхиальной астмой.

Анатомические особенности и схема дыхательной системы

Орган дыхания человека находится в грудной клетке. Из-за положения сердца на левой стороне тела левое легкое немного меньше правого. Каждое легкое разделено на борозды.

Отдельные доли легких подразделяют на функциональные зоны, так называемые «сегменты». Ниже легких располагается диафрагма, которая отделяет полость грудной клетки от живота.

По локализации выделяют верхние и нижние дыхательные пути.

Вокруг легких содержится легочная плевра (pleura visceralis) – защитная, тонкая кожа. Вместе с плеврой (pleura parietalis), которая находится напротив внутренней части грудной клетки и диафрагмы, кожный покров легкого обеспечивает работу дыхания. Заполненное жидкостью пространство между плеврой и легким называется плевральной полостью.

Общая структура легких (строение органов) напоминает перевернутое дерево. Его ствол образован трахеей, которая делится на два основных бронха, которые в свою очередь входят в два легких. Главные бронхи, в свою очередь, продолжают распадаться на бронхиолы, мелкие ветви которых заканчиваются альвеолами.

Бронхи имеют больший диаметр, чем бронхиолы, потому что их стенки усилены хрящевыми зажимами. Вокруг трубок бронхов и бронхиол тянутся гладкомышечные структуры.

Они контролируются частями вегетативной нервной системы – симпатической и парасимпатической.

Во время активных фаз, например, занятий спортом, симпатический нерв обеспечивает расслабление гладких мышц, а бронхи пропускают как можно больше воздуха.

Парасимпатическая нервная система помогает войти в фазу покоя и восстановиться. Она стимулирует сокращение гладких мышц и сужает диаметр бронхов. Обычно это должно помочь поддерживать дыхание. Но это также может привести к судорогам этих мышц, например, при приступе астмы.

Бронхиолы заканчиваются у человека примерно в 300 миллионов маленьких альвеол, где происходит газообмен. На внутренней стенке альвеол есть жидкая пленка, которая имеет тенденцию уменьшать площадь их поверхности. Это поверхностное натяжение снижается с помощью поверхностно-активных веществ – особенно производных лецитина.

Стенка альвеол очень тонкая (около одного микрометра) и обеспечивает небольшую стойкость к кислороду (O2) и углекислому газу (CO2), позволяя газам легко переходить с одной стороны на другую (диффузия).

На стороне альвеол находится сеть тончайших кровеносных сосудов, так называемая «капиллярная сеть».

Область, образованная альвеолами и капиллярами, вместе называется дыхательной поверхностью, потому что только здесь газообмен происходит в легких.

У людей около 300 миллионов альвеол образуют дыхательную поверхность площадью от 100 до 140 квадратных метров. Таким образом, организм может быть оптимально обеспечен кислородом.

Механика дыхания: как человек дышит?

Механика дыхания – это сложное взаимодействие мышц верхней части тела. У людей имеется дыхание с отрицательным давлением. Как и в случае с всасывающим насосом, воздух всасывается в легкие, а не вдавливается в них. Различают грудное и диафрагмальное дыхание, в которых различные группы мышц в основном вовлечены в процесс вдоха и выдоха.

Для того чтобы вдохнуть, легкие должны расширяться. Для этого грудная клетка активно расширяется за счет сокращения мышц. Основные мышцы, участвующие в механике дыхания:

  • межреберные мышцы,
  • дыхательные мышцы.

Благодаря их взаимодействию поднимается грудная клетка. С другой стороны, диафрагма (дыхательная мышца) сжимается и освобождает пространство, чтобы легкие также могли опускаться вниз.

Жидкая пленка в плевральной полости также обеспечивает легкое перемещение легкого и плевры друг против друга. Если одна кожа движется, например, поднимая грудную клетку, она автоматически тянет за собой другую. Это создает отрицательное давление и втягивает воздух в легкие.

Если человек выдыхает, дыхательные мышцы расслабляются, объем легких уменьшается, и воздух выводится обратно через дыхательные пути. Таким образом, выдох – фактически пассивная деятельность, не требующая усилий.

Дыхание контролируется стволом мозга, но человек способен сознательно вызывать вдох и выдох с помощью мышц брюшного пресса. Даже при одышке, вызванной астмой или другим заболеванием легких, преднамеренное использование этих мышц во время выдоха помогает устранить симптомы. Самолечением с помощью физиотерапевтических техник заниматься не следует.

Интересно! Дыхание в биохимии – это цепь окислительно-восстановительных реакций. Ученые называют «аэробным дыханием» состояние, при котором конечным акцептором является кислород.

В других случаях (нитрат, нитрит, углекислый газ) это анаэробное дыхание. В человеческом организме содержатся ткани как с анаэробным дыханием, так и аэробным.

Анаэробные характеризуются высокой устойчивостью к гипоксии.

Загрузка…

Источник: https://s-voi.ru/zabolevanie-legkih/stroenie-dyhatelnoj-sistemy-cheloveka-sekrety-anatomii

Строение органов дыхания человека

Строение дыхательной системы человека: секреты анатомии

Клетки человеческого тела требуют постоянного притока кислорода, чтобы остаться в живых. Дыхательная система обеспечивает кислородом клетки организма, удаляя углекислый газ, продукты отходов, которые могут быть смертельными, если накопятся.

Есть 3 основных части дыхательной системы: дыхательные пути, легкие и мышцы дыхания. Дыхательные пути, которые включают нос, рот, глотку, гортань, трахею, бронхи и бронхиолы, несут воздух в легкие и выводят наружу.

Легкие … [Читайте ниже] [Начало сверху] … выступают в качестве функциональных узлов дыхательной системы, пропуская кислород внутрь организма и удаляя двуокись углерода из организма. И, наконец, мышцы дыхания, в том числе диафрагма и межреберные мышцы, работают вместе, передвигая воздух в и из легких во время дыхания.

Нос и носовая полость образуют основное внешнее отверстие для дыхательной системы и первый участок воздушной трассы -дыхательные пути организма, через которые воздух движется. Нос представляет собой строение из хряща, костей, мышц и кожи, которая поддерживает и защищает переднюю часть носовой полости.

Носовая полость представляет собой полое пространство внутри носа и черепа, которое покрыто волосками и слизистой оболочкой. Функция полости носа — нагреть, увлажнить и отфильтровать воздух, поступающий в организм, прежде чем он достигает легких.

Волоски и слизь, выстилающие носовую полость помогают улавливать пыль, плесень, пыльцу и другие загрязнители окружающей среды, прежде чем они смогут достичь внутренних частей тела. Воздух, выходящий из тела через нос возвращает влагу и тепло в носовую полость перед тем, как оно будет отправлено в окружающую среду.

Рот

Рот, также известный как ротовая полость, является вторичным наружным отверстием для дыхательных путей. Самое нормальное дыхание происходит через носовую полость, но ротовая полость может быть использована, чтобы дополнить или заменить функции носовой полости, когда это необходимо.

Поскольку путь воздуха, поступающего в организм из ротовой полости короче, чем путь для воздуха, поступающего из носа, рот не греет и не увлажняет воздух, поступающий в легкие. Во рту также не хватает волос и липкой слизи, чтобы фильтровать воздух.

Одно из преимуществ дыхания через рот — более короткое расстояние и больший диаметр позволяет большему количеству воздуха быстро войти в тело.

ГлоткаГлотка, также известная как горло, является мышечной воронкой, которая простирается от заднего конца носовой полости до верхнего конца пищевода и гортани. Глотка делится на 3 области: носоглотка, ротоглотка и гортаноглотка. Носоглотка является высшей областью глотки, расположенной в задней части носовой полости.

Вдыхаемый воздух из полости носа проходит в носоглотку и спускается через ротоглотки, расположенную в задней части полости рта. Воздух вдыхается через ротовую полость и поступает в глотку. Затем, вдыхаемый воздух опускается в гортаноглотку, где он будет переадресован в отверстие гортани с помощью надгортанника.

Надгортанник представляет собой лоскут из эластичного хряща, который действует как переключатель между трахеей и пищеводом. Поскольку гортань также используется, чтобы проглатывать пищу, надгортанник гарантирует, что воздух пройдёт в трахею, закрывая отверстие в пищевод.

Во время процесса глотания, надгортанник движется, чтобы покрыть трахеи, для того чтобы пища попала в пищевод и предотвратить удушье.ГортаньГортань, также известная как ые связки, является коротким участком дыхательных путей, который соединяет гортаноглотку и трахею.

Гортань расположена в передней части шеи, чуть уступает подъязычной кости и превосходящей трахеи. Несколько хрящевых структур составляют гортань. Надгортанник является одним из хрящевых кусков в гортани и служит в качестве крышки гортани при глотании.

Низшим к надгортаннику является хрящ щитовидной железы, который часто называют кадык, чаще всего увеличен и виден у взрослых мужчин. Хрящ щитовидной железы держит открытым передний конец гортани и защищает ые связки. Ниже щитовидного хряща находится кольцеобразный перстневидный хрящ, который удерживает гортань открытой и поддерживает её задний конец.

В дополнение к хрящевой ткани, гортань содержит специальные структуры, известные как ые складки, которые позволяют организму производить звуки речи и пения. Голосовые связки являются складками слизистой оболочки, которые вибрируют для создания вокальных звуков. Напряжение и вибрация ых складок может быть изменено, чтобы изменить высоту колебаний, что они производят.

Трахея

Трахея или дыхательное горло, представляет собой 12 — сантиметровую трубку, изготовленную из С-образных гиалиновых хрящевых колец, с многорядным мерцательным цилиндрическим эпителием. Трахея соединяет гортань с бронхами и позволяет воздуху проходить через шею в грудную клетку.

Кольца хряща, составляющие трахеи, позволяют ему оставаться открытым для воздуха во все времена. Открытый конец хрящевых колец обращенный кзади к пищеводу, позволяет пищеводу расширяться в пространстве, занимаемом трахеей, чтобы позволить массе из пищи переместиться через пищевод.

Основная функция трахеи — обеспечение четкого дыхательного пути для воздуха, чтобы он мог войти и выйти из легких.

Кроме того, эпителий, выстилающий трахеи, производит слизь, которая накопила пыль и другие загрязняющие вещества и предотвращает её попадание в легкие.

Реснички на поверхности эпителиальных клеток, перемещают слизь точно к глотке, где она может быть проглочена и переварена в желудочно-кишечном тракте.

Бронхи и бронхиолы
На нижнем конце трахеи дыхательные пути расщепляются на левую и правую ветви, известные как первичные бронхи. Левый и правый бронхи идут в каждое легкое, затем следуют отходящие более мелкие бронхи — вторичные. Вторичные бронхи несут воздух в доли легких — 2 в левом легком и 3 в правом легком.

Вторичный бронхи в свою очередь, разделяются на множество более мелких третичных бронхов в пределах каждого лепестка. Третичные бронхи распадаются на множество мелких бронхиол, которые распространяются по всей поверхности легких. Каждые бронхиолы далее распадается на множество более мелких ветвей менее миллиметра в диаметре, называемых конечными бронхиолами.

И, наконец, миллионы крошечных конечных бронхиол проводят воздух в альвеолы легких.

По мере того, как в дыхательных путях расщепляется на древовидные ветви бронхи и бронхиолы, структура стенок дыхательных путей начинает изменяться. Первичные бронхи содержат множество С-образных хрящевых колец, которые прочно удерживают дыхательные пути открытыми и придают бронхам форму сплющенного круга или буквы D.

Где бронхи разветвляются на вторичные и третичные бронхи, хрящи становятся более широко расставленными и покрыты более гладкими мышцами, содержащими белок эластин. Бронхиолы отличаются от структуры бронхов тем, что они не содержат какой-либо хрящ вообще.

Наличие гладких и эластических мышц позволяет более мелким бронхам и бронхиолам быть более гибкими и пластичными.

Основная функция бронхов и бронхиол — нести воздух из трахеи в легкие. Гладкие мышечные ткани в их стенках помогают регулировать поток воздуха, поступающего в легкие. Когда большие объемы воздуха требуются для тела, например, во время физических упражнений, гладкая мышца расслабляется для расширения бронхов и бронхиол.

Дилатационные дыхательные пути обеспечивают меньшее сопротивление воздушному потоку и позволяют большему количеству воздуха проходить в и из легких. Гладкие мышечные волокна способны сокращаться во время отдыха, чтобы предотвратить гипервентиляциюи.

Бронхи и бронхиолы также используют слизь и реснички их эпителиальной выстилки для улавливания и перемещения пыли и других загрязняющих веществ из легких.

Лёгкие

Лёгкие являются парой крупных, рыхлых органов, находящихся в грудной клетке сбоку от сердца и превосходящими диафрагму. Каждое легкое окружено плевральной мембраной, которая обеспечивает его пространством для расширения, а также служит для создания отрицательного давления относительно атмосферному.

Отрицательное давление позволяет легким пассивно наполняться воздухом, тогда как они расслабляются. Левые и правые легкие немного отличаются по размеру и форме из — за сердца, находящегося на левой стороне тела.

Таким образом, левое легкое немного меньше, чем правое и состоит из 2 — ух долей, в то время как правое легкое имеет 3 доли.

Внутренняя часть легких состоит из губчатых тканей, содержащих много капилляров и около 30 миллионов крошечных мешочков, известных как альвеолы.

Альвеолы — чашеобразные структуры, находящиеся в конце терминала бронхиол и окруженные капиллярами.

Альвеолы выстланы тонкой прослойкой плоского эпителия, что позволяет воздуху войти в альвеолы и обменять свои газы при прохождении крови через капилляры.

Мышцы дыхания

Набор мышц окружающих легкие, которые способны засосать воздух для ингаляции или выдохнуть его из легких. Основная мышца дыхания в организме человека — диафрагма, тонкий лист скелетных мышц.

Когда диафрагма сжимается, она движется книзу несколько сантиметров в брюшную полость, увеличивая пространство внутри грудной полости и обеспечивая продувание воздуха в легкие.

Релаксация диафрагмы позволяет воздуху течь обратно в легкие во время выдоха.

Между ребрами находится много межреберных мышц, которые помогают диафрагме с увеличением и сжатием легких. Эти мышцы делятся на две группы: внутренние межреберные и наружные межреберные мышцы.

Внутренние — глубоко расположенный набор мышц, они угнетают ребра, чтобы сжать грудную полость и лёгкие, чтобы выдохнуть воздух из легких.

Внешние межреберные мышцы находятся на поверхности и функционируют, чтобы поднять ребра, обеспечивая расширение объема грудной полости и в результате чего воздух выходит из легких.

Легочная вентиляция

Легочная вентиляция представляет собой процесс перемещения воздуха в и из легких, чтобы облегчить газообмен. Дыхательная система использует систему отрицательного давления и сокращение мышц для достижения легочной вентиляции.

Система отрицательного давления дыхательной системы предполагает создание отрицательного градиента давления между альвеолами и внешней атмосферой. Мембрана запечатывает легкие и поддерживает давление незначительно ниже, чем в атмосфере, когда легкие находятся в состоянии покоя. Это приводит к пассивному наполнению легких в состоянии покоя.

Чтобы заполнить легкие воздухом, давление в них поднимается до тех пор, пока оно не станет соответствовать атмосферному. На данном этапе ещё больше воздуха может быть вдыхаемо сокращением диафрагмы и наружных межреберных мышц, которые увеличивают объем грудной клетки и снова снижая давление в легких ниже, чем в атмосфере.

Для того, чтобы выдохнуть воздух, диафрагма и внешние межреберные мышцы расслабляются, в то время как внутренние межреберные мышцы сокращаются, чтобы уменьшить объем грудной клетки и увеличить давление внутри грудной полости.

Градиент давления в это время восстанавливается, что приводит к выдоху воздуха, пока давление внутри легких и за пределами тела не станут равны. На этом этапе свойство упругости легких приводит к их возвращению назад к их объему покоя, восстанавливая отрицательный градиент давления, присутствующий во время ингаляции.

Внешнее дыхание

Внешнее дыхание — обмен газов между воздухом, заполняющим альвеолы и кровь в капиллярах и окружающим стенки альвеол. Воздух, поступающий в легкие из атмосферы имеет более высокое парциальное давление кислорода и более низкое парциальное давление диоксида углерода, чем имеет кровь в капиллярах.

Разница в парциальных давлений призывает газы диффундировать пассивно вдоль их градиентов давления от высокого до низкого через простой чешуйчатый эпителий покрова альвеолов. Конечным результатом внешнего дыхания является движение кислорода из воздуха в кровь и перемещение углекислого газа из крови в воздух.

Кислород становится возможно транспортировать к тканям организма, в то время как углекислый газ выбрасывается в атмосферу во время выдоха.

Внутреннее дыхание

Это — обмен газов между кровью в капиллярах и тканями организма. Капиллярная кровь имеет более высокое парциальное давление кислорода и более низкое парциальное давление углекислого газа, чем ткани, через которые она проходит.

Разница в парциальных давлений приводит к диффузии газов вдоль их градиентов давления от высокого до низкого давления через эндотелий капилляров.

Конечным результатом внутреннего дыхания является диффузия кислорода в ткани и диффузия углекислого газа в кровь.

Транспортировка газов2 основных дыхательных газа, кислород и углекислый газ, которые транспортируются по всему телу с помощью крови крови. Плазма крови имеет способность транспортировать растворенный кислород и углекислый газ, но большая часть газов, переносимых в крови существуют для транспортировки молекул.

Гемоглобин является важной молекулой транспорта, находится в красных кровяных клетках, которые содержат почти 99% кислорода крови. Гемоглобин может также нести небольшое количество углекислого газа из тканей обратно в легкие. Тем не менее, подавляющее большинство диоксида углерода присутствует в плазме как бикарбонат — ион.

Когда парциальное давление углекислого газа высоко в тканях, фермент карбоангидразы катализирует реакцию между диоксидом углерода и водой с образованием угольной кислоты. Углекислота затем диссоциирует на ионы водорода и бикарбонат — иона.

Когда парциальное давление углекислого газа низко в легких, происходят реакции обратного порядка и углекислый газ высвобождается в легкие, чтобы быть выпущенным наружу.

Гомеостатический контроль дыхания

В нормальных условиях покоя, тело сохраняет спокойную частоту дыхания и глубину — нормальное дыхание. Нормальное дыхание сохраняется до возникновения повышенного спроса на кислород у тела. А производство углекислого газа повышается за счет большей нагрузки.

Вегетативные хеморецепторы в организме способны контролировать парциальное давление кислорода и CO2 в крови и посылают сигналы в дыхательный центр ствола головного мозга.

Дыхательный центр затем регулирует частоту и глубину дыхания, чтобы вернуть кровь к её нормальному уровню парциального давления газов.

Источник: https://anatomya.ru/organy_dyhaniya_dyhatelnoy_sistemy.html

Анатомия органов дыхания

Строение дыхательной системы человека: секреты анатомии

Лекция №5

Полость носа (cavitas nasi) — это начальный отдел дыхательных путей и одновременно орган обоняния. Проходя через полость носа, воздух или охлаждается, или согревается, увлажняется и очищается.

Полость носа формируется наружным носом и костями лицевого черепа, делится перегородкой на две симметричные половины.

Спереди входными отверстиями в носовую полость являются ноздри, а сзади через хоаны она соединяется с носовой частью глотки.

Различают верхний, средний и нижний носовые ходы, расположенные под соответствующей носовой раковиной. Слизистая оболочка носа продолжается в слизистую оболочку околоносовых пазух, слезного мешка, носовой части глотки и мягкого нёба. В области глотки происходит пересечение пищеварительного и дыхательного путей; воздух сюда может поступать и через рот.

Гортань (larynx) выполняет функции дыхания, звукообразования и защиты нижних дыхательных путей от попадания в них инородных частиц.

Она расположена в передней области шеи, на уровне IV—VII шейных позвонков; на поверхности шеи образует небольшое (у женщин) и сильно выступающее вперед (у мужчин) возвышение — выступ гортани.

Сверху гортань подвешена к подъязычной кости, внизу соединяется с трахеей. Спереди гортани лежат мышцы шеи, сбоку — сосудисто-нервные пучки.

Скелет гортани составляют непарные и парные хрящи. К непарным относятся щитовидный, перстневидный хрящи и надгортанник, к парным — черпаловидные, рожковидные и клиновидные хрящи, которые соединяются между собой связками, соединительнотканными мембранами и суставом.

Хрящи гортани. Основу гортани составляет гиалиновый перстневидный хрящ, который соединяется с первым хрящом трахеи при помощи связки. Он имеет дугу и четырехугольную пластинку; дуга хряща направлена вперед, пластинка ~ назад.

На верхнем крае пластинки находятся две составные поверхности для соединения с черпаловидными хрящами. На дуге перстневидного хряща расположен гиалиновый непарный, самый большой хрящ гортани — щитовидный. На передней части щитовидного хряща находятся верхняя щитовидная и небольшая нижняя щитовидная вырезки.

Задние края пластинок щитовидного хряща образуют с каждой стороны длинный верхний и короткий нижний рога. Черпаловидный хрящ парный, гиалиновый, похож на четырехгранную пирамиду. В нем различают переднелатеральную, медиальную и заднюю поверхность.

Основание хряща направлено вниз, верхушка заострена, отклонена несколько назад. От основания отходит мышечный отросток, к которому прикрепляются ые связка и мышца. Сверху и спереди вход в гортань прикрывает надгортанник — эластичный отросток. Он прикрепляется щитонадгортанной связкой к щитовидному хрящу.

Надгортанник перекрывает вход в гортань во время проглатывания еды. Рожковидный и клиновидный хрящи находятся в толще черпаловидной связки.

Соединяются хрящи гортани между собой и с подъязычной костью при помощи суставов (перстнещитовидный, перстнечерпаловидный) и связок (щитоподъязычная мембрана, серединная щитоподъязычная, латеральные щито-подъязычные, подъязычно-надгортанная, щитонадгортан-ная, перстнещитовидная, перстнетрахеальная).

Гортань имеет три оболочки: слизистую, фиброзно-хряще-вую и соединительнотканную. Первая покрыта многорядным мерцательным эпителием, кроме ых связок. Фиброзно-хрящевая оболочка состоит из гиалиновых и эластичных хрящей. Последние в свою очередь окружены плотной волокнистой соединительной тканью и выполняют роль каркаса гортани.

Трахея (trachea) — непарный орган, через который воздух поступает в легкие и наоборот (рис. 80).

Трахея имеет форму трубки длиной 9—10 см, несколько сжатой в направлении спереди назад; поперечник ее равен в среднем 15— 18 мм.

Основу трахеи составляют 16—20 гиалиновых хрящевых полуколец, соединенных между собой кольцевыми связками.

Трахея начинается на уровне нижнего края VI шейного позвонка, и заканчивается на уровне верхнего края V грудного позвонка.

В трахее различают шейную и грудную части. В шейной части спереди трахеи находятся щитовидная железа, сзади — пищевод, а по бокам — сосудисто-нервные пучки (общая сонная артерия, внутренняя яремная вена, блуждающий нерв).

В грудной полости трахея делится на два главных бронха, которые отходят в правое и левое легкое. Место деления трахеи называется бифуркацией. Правый главный бронх имеет более вертикальное направление; он короче и шире левого. В связи с этим инородные тела из трахеи чаще попадают в правый бронх.

Длина правого бронха около 3 см, а левого 4—5 см. Над левым главным бронхом лежит дуга аорты, над правым — непарная вена. Правый главный бронх имеет 6—8, а левый 9—12 хрящевых полуколец. Внутри трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой с реснитчатым многослойным эпителием, содержащей слизистые железы и одиночные лимфоидные узелки.

Снаружи трахея и главный бронх покрыты адвентицией.

Главные бронхи (первого порядка) в свою очередь делятся на долевые (второго порядка), а они в свою очередь — на сегментарные (третьего порядка), которые делятся далее и образуют бронхиальное дерево легких.

Главные бронхи состоят из неполных хрящевых колец; в бронхах среднего калибра гиалиновая хрящевая ткань заменяется на хрящевую эластическую; в концевых бронхиолах хрящевая оболочка отсутствует.

Легкие (pulmones) — главный орган дыхательной системы, который насыщает кислородом кровь и выводит углекислый газ. Правое и левое легкое расположено в грудной полости, каждое в своем плевральном мешке (см. рис. 80).

Внизу легкие прилегают к диафрагме, спереди, с боков и сзади каждое легкое соприкасается с грудной стенкой. Правый купол диафрагмы лежит выше левого, поэтому правое легкое короче и шире левого.

Левое легкое уже и длиннее, потому что в левой половине грудной клетки находится сердце, которое своей верхушкой повернуто влево.

Верхушки легких выступают выше ключицы на 2—3 см. Нижняя граница легкого пересекает VI ребро по средне-ключичной линии, VII ребро — по передней подмышечной, VIII—по средней подмышечной, IX — по задней подмышечной, Х ребро — по околопозвоночной линии.

Нижняя граница левого легкого расположена несколько ниже. На максимальном вдохе нижний край опускается еще на 5—7 см.

Задняя граница легких проходит вдоль позвоночника от II ребра. Передняя граница (проекция переднего края) берет начало от верхушек легких, проходит почти параллельно на расстоянии 1,0—1,5 см на уровне хряща IV ребра. В этом месте граница левого легкого отклоняется влево на 4— 5 см и образует сердечную вырезку. На уровне хряща VI ребра передние границы легких переходят в нижние.

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

На медиальной поверхности находятся ворота легкого, через которые входят главный бронх, легочная артерия и нервы, а выходят две легочные вены и лимфатические сосуды. Все вышеперечисленные сосуды и бронхи составляют корень легкого.

Каждое легкое бороздами делится на доли: правое — на три (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое — на две (верхнюю и нижнюю).

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 достигает 15 000; количество альвеол в среднем составляет 300—350 млн, а площадь дыхательной поверхности всех альвеол — около 80 м2.

Для кровоснабжения легочной ткани и стенок бронхов кровь поступает в легкие по бронхиальным артериям из грудной части аорты.

Кровь от стенок бронхов по бронхиальным венам отходит в протоки легочных вен, а также в непарную и полунепарную вены.

По левой и правой легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, которая обогащается кислородом в результате газообмена, отдает углекислый газ и, превратившись в артериальную кровь, по легочным венам стекает в левое предсердие.

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. В области корня легкого висцеральная плевра переходит в париетальную.

Таким образом, между париетальной и висцеральной плеврой образуется щелевидное замкнутое пространство — плевральная полость. В этой полости находится небольшое количество серозной жидкости, которая увлажняет листки плевры при дыхательных движениях легких.

В местах перехода реберной плевры в диафрагмальную и медиастинальную образуются углубления — плевральные синусы.

Эти синусы являются резервными пространствами правой и левой плевральных полостей, а также вместилищем для накопления плевральной жидкости при нарушении процессов ее образования и усвоения.

Средостение (mediastinum) представляет собой комплекс органов, расположенных между правой и левой плевральными 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.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/3_91111_anatomiya-organov-dihaniya.html

Строение дыхательной системы человека

Строение дыхательной системы человека: секреты анатомии

Дыхательная система — совокупность органов, обеспечивающих поступление кислорода из окружающего воздуха в дыхательные пути, и осуществляющих газообмен, т.е.

поступление кислорода в кровоток и выведение углекислого газа из кровотока обратно в атмосферу.

Однако дыхательная система — это не только обеспечение организма кислородом — это еще и человеческая речь, и улавливание различных запахов, и теплообмен.

Органы дыхательной системы человека условно делятся на дыхательные пути, или проводники, по которым воздушная смесь поступает к легким, и легочную ткань, или альвеолы.

Дыхательные пути по уровню прикрепления пищевода условно делятся на верхние и нижние. К верхним относятся:

  • нос и его придаточные пазухи
  • ротоглотка
  • гортань

К нижним дыхательным путям относятся:

  • трахея
  • главные бронхи
  • бронхи следующих порядков
  • терминальные бронхиолы.

Носовая полость — первый рубеж при поступлении воздуха в организм. На пути пылевых частиц встают многочисленные волоски, расположенные на слизистой полости носа, и очищают проходящий воздух. Носовые раковины представлены хорошо кровоснабжаемой слизистой и, проходя сквозь извитые носовые раковины, воздух не только очищается, но и согревается.

Также нос – орган, благодаря которому мы наслаждаемся ароматом свежей выпечки, или точно можем определить местонахождение общественного туалета. А все потому, что на слизистой верхней носовой раковины расположены чувствительные обонятельные рецепторы. Их количество и чувствительность генетически запрограммированы, благодаря чему парфюмеры создают запоминающиеся ароматы духов.

Проходя сквозь ротоглотку, воздух попадает в гортань. Как же получается, что пища и воздух проходят через одни и те же части тела и не смешиваются? При глотании надгортанник прикрывает дыхательные пути, и пища попадает в пищевод. При повреждении надгортанника человек может поперхнуться. Попадание еды в дыхательные пути требует немедленной помощи и может даже привести к смерти.

Гортань состоит из хрящей и связок. Хрящи гортани видны невооруженным глазом. Самый крупный из хрящей гортани — щитовидный хрящ.

Его строение зависит от половых гормонов и у мужчин он сильно выдвигается вперед, формируя адамово яблоко, или кадык.

Именно хрящи гортани служат ориентиром для врачей при проведении трахеотомии или коникотомии – операций, которые проводятся, когда инородное тело или опухоль перекрывают просвет дыхательных путей, и обычным способом человек не может дышать.

Дальше на пути воздуха встают ые связки. Именно проходя через ую щель и заставляя дрожать натянутые ые связки, человеку доступна не только функция речи, но и пение. Некоторые уникальные певцы могут заставить дрожать связки с частотой 1000 децибел и силой своего голоса взрывать хрустальные стаканы
(в России самым широким диапазоном голоса в пять октав обладает Светлана Феодулова — участница шоу «Голос–2»).

Через гортань и ые связки воздух поступает в трахею. Трахея анатомически делится на шейную и грудную части. Анатомическим ориентиром является яремная вырезка грудины.

Трахея имеет строение хрящевых полуколец. Передняя хрящевая часть обеспечивает беспрепятственное прохождение воздуха за счет того, что трахея не спадается. Сзади к трахее прилегает пищевод, и мягкая часть трахеи не задерживает прохождение пищи по пищеводу.

Дальше воздух по бронхам и бронхиолам, выстланным мерцательным эпителием, добирается до конечного отдела легких — альвеол. Легочная ткань, или альвеолы – конечные, или терминальные отделы трахеобронхиального дерева, похожие на слепо заканчивающиеся мешочки.

Множество альвеол формируют легкие. Легкие — парный орган. Природа позаботилась о своих нерадивых детях, и некоторые важные органы – легкие и почки – создала в двойном экземпляре. Человек может жить и с одним легким. Легкие расположены под надежной защитой каркаса из прочных ребер, грудины и позвоночника.

Функции дыхательной системы

Интересно, что легкие лишены мышечной ткани и сами дышать не могут. Дыхательные движения обеспечивает работа мышц диафрагмы и межреберных мышц.

Человек совершает дыхательные движения благодаря сложному взаимодействию различных групп мышц межреберных, мышц брюшного пресса при глубоком дыхании, а самая мощная мышца, участвующая в дыхании, – диафрагма.

Наглядно представить работу дыхательных мышц поможет опыт с моделью Дондерса, описанный на странице 177 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.

Легкие и грудная клетка выстланы плеврой. Плевра, которая выстилает легкие, называется легочной, или висцеральной. А та, которая покрывает ребра, – пристеночной, или париетальной. Строение дыхательной системы обеспечивает необходимый газообмен.

При вдохе мышцы растягивают легочную ткань, как умелый музыкант меха у баяна, и воздушная смесь атмосферного воздуха, состоящая из 21% кислорода, 79% азота и 0.

03% углекислого газа поступает по дыхательным путям к конечному отделу, где оплетенные тонкой сетью капилляров альвеолы готовы принять кислород и отдать отработанный углекислый газ из человеческого тела.

Состав выдыхаемого воздуха отличается значительно бо´льшим содержанием углекислого газа – 4%.

Чтобы представить масштаб газообмена, только подумайте, что площадь всех альвеол человеческого организма примерно равна волейбольной площадке.

Чтобы альвеолы не слипались, их поверхность выстлана сурфактантом — специальной смазкой, содержащей липидные комплексы.

Терминальные отделы легких густо оплетены капиллярами и стенка кровеносных сосудов тесно соприкасается со стенкой альвеол, что позволяет содержащемуся в альвеолах кислороду по разнице концентраций, без участия переносчиков, путем пассивной диффузии поступать в кровь.

Если вспомнить основы химии, а конкретно – тему растворимость газов в жидкостях, особо дотошные могут сказать: «Ерунда какая, ведь растворимость газов с повышением температуры уменьшается, а тут вы рассказываете, что кислород отлично растворяется в теплой, почти горячей — примерно 38-39°С, соленой жидкости».
И они правы, но забывают, что эритроцит содержит гемоглобин-захватчик, одна молекула которого может присоединить 8 атомов кислорода и транспортировать их к тканям!

В капиллярах кислород связывается с белком-переносчиком на эритроцитах и по легочным венам к сердцу возвращается насыщенная кислородом артериальная кровь.
Кислород участвует в процессах окисления, а клетка в результате получает необходимую для жизнедеятельности энергию.

Дыхание и газообмен – самые важные функции дыхательной системы, но далеко не единственные. Дыхательная система обеспечивает поддержание теплового баланса за счет испарения воды при дыхании. Внимательный наблюдатель замечал, что в жаркую погоду человек начинает чаще дышать. У людей, правда, этот механизм работает не так эффективно, как у некоторых животных, например у собак.

Гормональную функцию через синтез важных нейромедиаторов (серотонина, дофамина, адреналина) обеспечивают лёгочные нейроэндокринные клетки (PNE-pulmonary neuroendocrine cells). Также в легких синтезируются арахидоновая кислота и пептиды.

Регуляция

Казалось бы, что тут сложного. кислорода в крови снизилось, и вот она – команда для вдоха. Однако на самом деле механизм значительно сложнее. Ученые до сих пор не разгадали механизм, благодаря которому человек дышит. Исследователи лишь выдвигают гипотезы, и только некоторые из них доказываются сложными экспериментами. Точно установлено лишь то, что истинного водителя ритма в дыхательном центре, подобного водителю ритма в сердце, нет.

В стволе мозга расположен дыхательный центр, который состоит из нескольких разрозненных групп нейронов. Выделяют три основных группы нейронов:

  • дорсальная группа — основной источник импульсов, которые обеспечивают постоянный ритм дыхания;
  • вентральная группа — контролирует уровень вентиляции легких и может стимулировать вдох или выдох в зависимости от момента возбуждения.Именно эта группа нейронов управляет мышцами брюшного пресса и живота для глубокого дыхания;
  • пневмотаксический центр — благодаря его работе происходит плавная смена выдоха вдохом.

Для полноценного обеспечения организма кислородом нервная система регулирует скорость вентиляции легких через изменение ритма и глубины дыхания. Благодаря отлаженной регуляции даже активные физические нагрузки практически не влияют на концентрацию кислорода и углекислого газа в артериальной крови.

В регуляции дыхания участвуют:

  • хеморецепторы каротидного синуса, чутко реагирующие на содержание газов О2 и СО2 в крови. Рецепторы расположены во внутренней сонной артерии на уровне верхнего края щитовидного хряща;
  • рецепторы растяжения легких, расположенные в гладких мышцах бронхов и бронхиол;
  • инспираторные нейроны, расположенные в продолговатом мозге и варолиевом мосту (делятся на ранние и поздние).

Сигналы с различных групп рецепторов, расположенных в дыхательных путях, передаются в дыхательный центр продолговатого мозга, где в зависимости от интенсивности и продолжительности формируется импульс к дыхательному движению.

Физиологи предположили, что отдельные нейроны объединяются в нейронные сети для регуляции последовательности смены фаз вдоха-выдоха, регистрации отдельными типами нейронов своего потока информации и изменения ритма и глубины дыхания в соответствии с этим потоком.

Расположенный в продолговатом мозге дыхательный центр контролирует уровень напряжения газов крови и регулирует вентиляцию легких с помощью дыхательных движений, чтобы концентрация кислорода и углекислого газа была оптимальной. Регуляция осуществляется при помощи механизма обратной связи.

О регуляции дыхания с помощью защитных механизмов кашля и чихания можно почитать на странице 178 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.

Источник: https://rosuchebnik.ru/material/stroenie-dykhatelnoy-sistemy-cheloveka/

ОкругДоктора
Добавить комментарий