Потребность дышать - это неотъемлемый признак жизни. Мы дышим постоянно с момента рождения до самой смерти, днём и ночью, в состоянии болезни и здоровья.
Так как в организме человека запасы кислорода ограничены, организм постоянно нуждается в поступлении О2 из окружающей среды. Так же постоянно и непрерывно должен удаляться углекислыйгаз. который всегда образуется в процессе обмена веществ и в больших количествах является токсичным соединением.
Дыхание - сложный непрерывный процесс, в результате которого постоянно обновляется газовый состав крови.
Этапы процесса дыхания. В процессе дыхания различают 3 этапа:
I. Внешнее дыхание. Это газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. Внешнее дыхание может быть разделено на 2 подэтапа:
1) газообмен между атмосферным воздухом и альвеолярным;
2) газообмен между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров, внешнее дыхание осуществляется аппаратом внешнего дыхания. Он включает дыхательные пути, лёгкие, плевру, скелет грудной клетки и её мышцы, диафрагму. Основной функцией аппарата внешнего дыхания является обеспечение организма О2 и освобождение от СО2.
II. Транспорт газов кровью. Он обеспечивается разностью парциального давления (напряжения) газов по пути их следования: О2 от лёгких к тканям, СО2 от клеток к легким.
III. Внутреннее дыхание (тканевое) также можно разделить на 2 этапа:
1) обмен газов между кровью и тканями
2) потребление О2 клетками и выделение ими СО2.
Для осуществления процесса дыхания в организме служит дыхательная система. Она включает дыхательные пути и парные дыхательные органы лёгкие.
Функции дыхательных путей: 1) Проведение воздуха в легкие и из легких наружу.
2) Очищение, согревание и увлажнение воздуха.
3) Функция голосообразования (гортань).
4) Рецепция обонятельных, температурных и механических раздражений.
Функция лёгких: Газообмен между воздухом и кровью.
Строение и функции органов дыхания. К органам дыхания относят нос, гортань, трахею, бронхи, лёгкие, плевру.
Нос.
Нос - начальный отдел дыхательной системы, включает наружный нос и полость носа.
Наружный нос имеет корень носа, расположенный между глазницами и переносьем, отделен ото лба. Спинка носа обращена вперёд и вниз, образована боковыми сторонами наружного носа заканчивается верхушкой носа. Нижние части боковых сторон наружного носа представляют собой крылья носа. Они ограничивают ноздри. По средней линии ноздри отделяются друг от друга перепончатой частью перегородки носа.
Полость носа образована наружным носом и костями черепа, разделяется перегородкой носа на две почти симметричные части, которые сообщаются с внешней средой ноздрями, а сзади сообщаются через хоаны с носоглоткой. Перегородка носа спереди перепончатая и хрящевая, а сзади костная. В каждой половине выделяют преддверие носа покрытое кожей. Она содержит потовые и сальные железы и жёсткие волосы вибриссы. Остальная часть носа - это носовые ходы - верхний, средний и нижний. Каждый носовой ход располагается под соответствующей носовой раковиной. Между носовыми раковинами и перегородкой носа располагается общий носовой ход. В каждый носовой ход открываются воздухоносные пазухи и каналы черепа: верхний носовой ход - задние ячейки решетчатой кости и клиновидная пазуха; в средний носовой ход - передние и средние ячейки решетчатой кости, лобная пазуха, верхнечелюстная (гайморова) пазуха; в нижний носовой ход - носослёзный канал.
Слизистая оболочка носа продолжается в слизистую оболочку околоносовых пазух, слёзного мешка и мягкого нёба. Она плотно сращена с надкостиицей и надхрящницей стенок полости оса. Выделяют обонятельную зону слизистой оболочки носа, покрывающую правую и левую верхние носовые раковины и часть средних, а также соответствующий отдел перегородки носа, содержащий обонятельные рецепторные клетки. Остальная часть слизистой оболочки носа относится к дыхательной области, покрыта мерцательным эпителием, содержит слизистые и серозные железы. В области нижней носовой раковины слизистая оболочка снабжена венозным сплетением, которое способствует согреванию вдыхаемого воздуха, функции носа: согревание, очищение и увлажнение воздуха.
Носоглотка.
Носоглотка - это часть глотки, относится к дыхательному пути, покрыта слизистой оболочкой, выстланной мерцательным эпителием, сообщается с полостью носа через хоаны, содержит скопления лимфоидной ткани - глоточную и трубные миндалины. Миндалины входят в состав кольца Пирогова и выполняют защитную функцию.
Гортань.
Гортань расположена в передней области шеи, вверху подвешена к подъязычной кости, внизу продолжается в трахею. Проекция гортани на позвоночник 4-7 шейные позвонки, спереди гортань покрыта подподъязычными мышцами, с боков и спереди к ней прилежит щитовидная железа, сзади - гортаноглотка.
Полость гортани можно условно разделить на 3 отдела: преддверие гортани, межжелудочковый отдел и подголосовую полость.
Преддверие гортани - верхний отдел, расположен между входом в гортань и складками преддверия. Передняя стенка преддверия образована надгортанником, а задняя черпаловидными хрящами.
Межжелудочковый отдел -задний, самый узкий, простирается от складок преддверия вверху до голосовых складок внизу. Между складками преддверия и голосовыми складками на каждой стороне гортани расположен желудочек гортани, выполняющий роль резонатора. Правая и левая голосовые складки ограничивают голосовую щель, которая является самой узкой частью гортани.
Подголосовая полость находится под голосовой щелью. Она постепенно расширяется и продолжается в полость трахеи.
Стенка гортани состоит из трех оболочек. Внутренняя оболочка слизистая, выстлана мерцательным эпителием, кроме голосовых складок. В средней части гортани слизистая оболочка имеет утолщения, образующие истинные и ложные голосовые складки. Истинные голосовые складки покрыты многослойным плоским неороговевающим эпителием и образованы голосовой связкой и голосовой мышцей. Ложные голосовые складки (преддверные) являются складками слизистой оболочки. Средняя оболочка стенки гортани фиброзно – хрящевая, её составляют гиалиновые и эластические хрящи, образующие каркас гортани. Эти хрящи соединены связками, суставами и соединительнотканными мембранами. Различают непарные хрящи гортани - щитовидный, перстневидный, надгортанник, а также парные хрящи черпаловидные, рожковидные, клиновидные. Наружная оболочка адвентициальная, образована соединительной тканью, соединяет орган с окружающими образованиями шеи.
Мышцы гортани являются скелетными, по функции делятся на мышцы - суживатели голосовой щели, расширители голосовой щели и мышцы, напрягающие голосовые связки.
Функции гортани: 1) Проведение воздуха.
2) Голосообразование.
3) Защита нижних дыхательных путей от попадания инородных тел.
Трахея.
Трахея (дыхательное горло) – не спадающаяся трубка длиной 9-11 см. Различают шейную и грудную части трахеи. Проекция трахеи на позвоночник 7шейный – 5 грудной позвонок. На уровне верхнего края 5го грудного позвонка трахея делится на два главных бронха. Это место называется «бифуркация трахеи».
Строение стенки трахеи.
1) Внутренняя оболочка трахеи слизистая, она лишена складок, покрыта мерцательным эпителием. В ней содержится много слизистых клеток.
2) Средняя оболочка состоит из 16-20 гиалиновых хрящевых полуколец, соединённых между собой кольцевыми связками. Задние концы хрящей соединены соединительной тканью и гладкими мышечными клетками, поэтому заднюю стенку трахеи называют перепончатой.
3) Снаружи трахея покрыта адвентициальной оболочкой.
Бронхи.
Бронхи отходят от трахеи на уровне верхнего края 5го грудного позвонка и направляются к воротам лёгкого своей стороны. Правый главный бронх шире и короче левого и служит как бы продолжением трахеи. Поэтому в него чаще попадают инородные тела. Стенка главных бронхов по строению напоминает стенку трахеи. Скелетом являются хрящевые полукольца (в правом 6-8, в левом 9-14), задняя стенка перепончатая, изнутри главные бронхи выстланы слизистой оболочкой, а снаружи покрыты адвентициальной (соединительнотканной)оболочкой. Главные бронхи далее делятся на долевые (справа 3, слева 2). Долевые бронхи делятся на сегментарные (справа 11, слева 10) а они делятся на дольковые бронхи, которые имеют диаметр около 1 мм и хрящи в составе стенки бронха. Дольковые бронхи делятся на концевые бронхиолы, их стенка хрящей не содержит.
Каждое новое деление бронхов называется бронхом нового порядка. Совокупность бронхов всех порядков составляет бронхиальное дерево.
Лёгкие.
Легкие располагаются в грудной полости, каждое в своём плевральном мешке, лёгкие отделены друг от друга средостением, в состав которого входят сердце, крупные сосуды, пищевод и другие органы. Внизу легкие прилежат к диафрагме; спереди, сбоку и сзади лёгкие прилежат к грудной стенке. Правое легкое шире и короче левого.
Легкие имеют форму неправильного конуса, уплощенного со стороны средостения. Верхушка обращена к надключичной ямке.
Поверхности легкого - медиальная (средостенная), наружная (рёберная), нижняя (диафрагмальная). Края легких - передний и нижний. Верхушка легкою выходит через верхнюю апертуру грудной клетки до уровня шейки 1го ребра.
Место входа в легкое бронхиально - сосудистого пучка называется воротами легкого. Через ворота легкого входят в легкое главный бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены и лимфатические сосуды. Ворога легкого и бронхиально - сосудистый пучок вместе составляют корень легкого.
Глубокими щелями, в которых проходят соединительнотканные перегородки, левое легкое делится на две, а правое на три доли. Косая щель делит легкое на верхнюю и нижнюю долю. В правом легком имеется также горизонтальная щель. Кроме того легкие делят на сегменты, отделенные друг от друга соединительнотканными перегородками. В правом легком 11 сегментов, в левом 10. Они имеют форму конусов. В центре сегмента располагается сегментарный бронх и сегментарная артерия, а на границе с соседним сегментом – сегментарная вена. Легочный сегмент состоит из долек. Сегментарный бронх делится на ветви, которых насчитывается 9-10 порядков.
Бронх диаметром 1мм, содержащий хрящ в своей стенке, входит в дольку лёг кого под названием долькового бронха. Внутри дольки он делится на 18-20 концевых бронхиол, их стенка хрящей е содержит. Каждая концевая бронхиола делится па 2 дыхательные. Они продолжаются в альвеолярные ходы, заканчивающиеся альвеолярными мешочками, несущими на своих стенках альвеолы. Дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки, альвеолы вставляют ацинус (в переводе с итальянского гроздь). Ацинус является структурно- функциональной единицей лёгкого. Совокупность всех ацинусов легкого - это альвеолярное дерево. В ацинусе происходит газообмен между воздухом и кровью. В легком 150 000 ацинусов, 300-350млн альвеол, а площадь дыхательной поверхности легких равна 100м2.
Стенки альвеол выстланы однослойным плоским эпителием.
Плевра.
Плевра покрывает легкое снаружи, образует вокруг каждого легкого герметично замкнутый мешок. Плевра это тонкая, серозная, влажная оболочка, состоит из двух пластин, различают висцеральную плевру, сращенную с тканью легкого и париетальную плевру, выстилающюю изнутри стенку грудной полости. Париетальная плевра имеет рёберную, диафрагмальную и средостенную поверхность. Между двумя листками плевры имеется щелевидная плевральная полость. В ней находится серозная жидкость, которая устраняет трение между листками плевры при дыхании.
В местах перехода реберной плевры в диафрагмальную и средостенную образуются углубления - плевральные синусы. Они являются резервными пространствами плевральных полостей. Здесь же может скапливаться серозная жидкость, гной, кровь при повреждениях и заболеваниях плевры.
В плевральной полости в норме давление ниже атмосферного (отрицательное). Это препятствует спадению лёгких.
Пневмоторакс - наличие воздуха в плевральной полости. При этом внутриплевральное деление становится равно атмосферному, что ведет к спадению легкого.
Физиология процесса дыхания.
В дыхательных путях газообмен не происходит и состав воздуха не меняется. Пространство, заключенное в этих дыхательных путях называется мёртвым. Объем воздуха в мертвом пространстве составляет 140-150мл.
Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Обычно вдох в 1,5 раза короче выдоха. Дыхательная пауза непостоянна, может отсутствовать.
Механизм вдоха. Вдох (инспирация) совершается вследствие увеличения объема грудной тетки в Зх направлениях за счёт сокращения дыхательных мышц. При этом рёбра принимают горизонтальное положение, нижний конец грудины отходит вперёд. Диафрагма сокращается, уплощается и опускается. Таким образом объем трудной клетки увеличивается, а легкие следуют за увеличивающейся в размерах грудной клеткой. Давление в легких уменьшается и становится ниже атмосферного, поэтому воздух поступает в легкие через дыхательные пути.
Механизм выдоха. Выдох (экспирация) осуществляется в результате расслабления наружных межрёберных мышц и поднятия купола диафрагмы. При этом грудная клетка возвращается в исходное положение и дыхательная поверхность лёгких уменьшается. Сужение дыхательных путей в области голосовой щели обусловливает медленный выход воздуха из лёгких.
Механизм образования дыхательных шумов связан с расправлением и спадением альвеол, также движением воздуха по воздухоносным путям.
Показатели внешнего дыхания.
1. Частота дыханий зависит от возраста. У взрослого ДД =12-18 в 1 минуту. У детей чаще (у новорожденных 60 в I мин, в 1 год-25-30 в 1 мин, в 5 лет 20-24 в 1 мин.
2. Глубина дыхательных движений определяется по амплитуде экскурсий грудной клетки и при помощи специальных методов.
3. Дыхательный ритм - соотношение частоты и глубины дыхательных движений. При оптимальном соотношении О2 и СО2 в крови наблюдается умеренное дыхание - эйпноэ. При избытке СО2 возникает частое и глубокое дыхание - гиперпноэ. Если СО2 в крови ещё нарастает, то появляется одышка - диспноэ. Остановка дыхания - апноэ возникает при избытке О2 в крови.
Чем чаше и глубже дыхательные движения, тем больше О2 поступает в легкие и тем больше СО2 выводится. Редкое и поверхностное дыхание может привести к недостаточному снабжению клеток и тканей О2, снижению их функциональной активности.
Легочные объемы.
1. Дыхательный объем - количество воздуха, которое человек вдыхает и вдыхает при спокойном дыхании, составляет 450 мл.
2. Резервный объём вдоха - объём воздуха, который может быть введен в лёгкие, если после покойного вдоха произвести максимальный вдох, равен 1500мл.
3. Резервный объём выдоха - количество воздуха, которое удаляется из легких, если вслед за покойным выдохом произвести максимальный выдох, равен 1500мл.
4. Остаточный объём - количество воздуха, которое остается в лёгких после максимально глубокого выдоха, равен 1000мл.
5. Жизненная ёмкость легких - самое глубокое дыхание, на которое способен данный человек, зависит от возраста, пола и т. д., у мужчин в норме 3,5-4.8л, у женщин 3-3,5л, в среднем = 500мл.
Минутный объём дыхания = 6000 – 8000 мл.
Регуляция дыхания осуществляется дыхательным центром, который имеет 3 уровня.
I уровень дыхательного центра находится в спинном мозге. Здесь располагаются центры диафрагмальных и межрёберных нервов, которые обеспечивают сокращение дыхательных мышц. Однако этот уровень не обеспечивает ритмичную смену фаз дыхательного цикла.
II уровень дыхательного центра находится в продолговатом мозге. Здесь находится дыхательный центр, который обеспечивает ритмичную смену фаз дыхательного цикла и активность мотонейронов спинного мозга, которые иннервируют дыхательные мышцы.
Механизм работы 2го уровня дыхательною центра. Он находится в дне 4го желудочка в ретикулярной формации. Дыхательный центр образование парное, в его состав входят вдыхательная и выдыхательная части. При спокойном дыхании активна только небольшая часть дыхательных нейронов, а значит есть резерв нейронов. Между инспираторной и экспираторной частями дыхательного центра существуют функциональные связи. При возбуждении инспираторных нейронов, деятельность экспираторных нейронов заторможена.
III уровень - верхние отделы головного мозга, включающие и корковые нейроны. Только при участии коры большого мозга возможно адекватное приспособление реакций системы дыхания изменяющимся условиям окружающей среды.
:
