Перечислите органы, относящиеся к воздухопроводящим путям

2. Сколько и каких носовых раковин и носовых ходов имеется в полости носа?

Назовите воздухоносные придаточные пазухи и их функции.

Назовите хрящи гортани и опишите их.

5. Какие складки имеются у гортани? Как они устроены, какие функции выполняют?

Назовите мышцы гортани и опишите их функции.

7. Какое строение имеют трахея и главные бронхи?

8. Что такое бронхиальное дерево и дыхательное дерево? Что у них общего и в чем отличие?

Опишите строение легких и их место в теле человека.

ДЫХАНИЕ.

Дыхание представляет собой сложный процесс газообмена между внешней средой и организмом. В организм из внешней среды поступает кислород, а наружу выделяется углекислый газ. Кислород – необходимый элемент для обмена веществ. Вдыхаемый воздух существенно отличается по своему составу (табл. 7) от выдыхаемого.

У человека выделяют три фазы газообмена: внешнее дыхание, транспорт газов кровью и тканевое дыхание. Процессы поступления воздуха в легкие и газообмен в легких называют внешним дыханием. Кровь приносит к клеткам и тканям кислород, а от тканей к легким – углекислый газ. Постоянно циркулируя между легкими и тканями, кровь, таким образом, обеспечивает непрерывный процесс снабжения клеток и тканей кислородом и выведения углекислого газа. В тканях кислород из крови выходит к клеткам, а из тканей в кровь переносится углекислый газ. Этот процесс тканевого дыхания происходит при участии особых дыхательных ферментов.

Механизм выдоха и вдоха. Благодаря ритмичному сокращению диафрагмы и других дыхательных мышц в ответ на импульсы из дыхательного центра продолговатого мозга грудная клетка то увеличивается в объеме (при вдохе), то уменьшается (при выдохе). В процессе расширения грудной клетки легкие расширяются, давление в них понижается и становится ниже атмосферного на 3 – 4 мм рт. ст. Воздух через дыхательные пути устремляется в легкие. Так происходит вдох. Выдох осуществляется при расслаблении дыхательных мышц. Приподнятая и расширенная при вдохе грудная клетка в силу своей тяжести опускается. Растянутые легкие, благодаря своей эластичности, сжимаются, уменьшаются в объеме. При этом давление в них резко возрастает и воздух выходит из легких. Так происходит выдох. При глубоком вдохе сокращаются не только дыхательные мышцы, но и другие, вспомогательные. При кашле, чихании задействованы мышцы брюшного пресса, диафрагма резко поднимается, грудная клетка опускается.

Таблица 7

Содержание газов (%) во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе

Воздух	Кислород	Углекислый газ	Азот
Вдыхаемый Выдыхаемый	20,94 16,30	0,03 4,00	79,03 79,70

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает 500 см³ воздуха. Это количество воздуха называют дыхательным объемом. Если сделать дополнительный глубокий вдох, то в легкие поступит еще 1500 см³воздуха, который называют резервным объемом вдоха. После спокойного выдоха человек может выдохнуть еще 1500 см³ воздуха – резервного объема выдоха. Количество воздуха (3500 см³), складывающееся из дыхательного объема (500 см³), резервного объема вдоха (1500 см³), резервного объема выдоха (1500 см³), получило название жизненной емкости легких. У тренированных, физически развитых людей жизненная емкость легких может быть существенно больше и достигать 7000 – 7500 см³. У женщин жизненная емкость меньше, чем у мужчин.

После того как человек выдохнет 500 см³ (дыхательный объем), а затем еще сделает глубокий выдох (1500 см³), в его легких все еще остается примерно 1200 см³ остаточного объема воздуха, который удалить практически невозможно. Поэтому легочная ткань в воде не тонет.

В течение 1 мин человек вдыхает и выдыхает 5 – 8 л воздуха. Это минутный объем дыхания, который при интенсивной физической нагрузке может достигать 80 – 120 л1мин.

Из 500 см³ вдыхаемого воздуха только 360 см³ проходят в альвеолы и отдают кислород в кровь. Остальные 140 см³ остаются в воздухоносных путях и в газообмене не участвуют. Поэтому воздухоносные пути называют «мертвым пространством».

Газообмен в легких. В легких происходит газообмен между поступающим в альвеолы воздухом и протекающей по капиллярам кровью. Альвеолы оплетены густой сетью кровеносных капилляров. Стенки альвеол тонкие и влажные изнутри, легко обеспечивают диффузию газов. В связи с тем, что во вдыхаемом воздухе концентрация кислорода намного выше, чем в венозной крови, протекающей по капиллярам легкого, кислород легко диффундирует из альвеол в кровь, где он быстро вступает в соединение с гемоглобином эритроцитов (рис. 72).

Рис. 72. Обмен газов в легких:

1 – просвет альвеолы, 2 – стенки альвеол, 3 – стенки кровеносных капилляров, 4 – эритроцит в просвете кровеносного капилляра,5 – просвет кровеносного капилляра.

Стрелками показан путь кислорода (О₂) и углекислого газа (СО₂) через аэрогематический барьер (между кровью и воздухом).

Одновременно углекислый газ, которого много в венозной крови, из крови диффундирует в альвеолы и выводится из легких с выдыхаемым воздухом.

Транспорт газов кровью. Благодаря удивительному свойству гемоглобина вступать в соединение с кислородом и углекислым газом, кровь способна поглощать эти газы в значительном количестве. В 100 мл артериальной крови содержится до 20 мл кислорода и 52 мл углекислого газа.

В тканях организма в результате непрерывного обмена веществ, интенсивных окислительных процессов расходуется кислород и образуется углекислый газ. При поступлении крови в ткани организма гемоглобин отдает кислород и присоединяет к себе углекислый газ. Быстрому соединению гемоглобина с углекислым газом способствует фермент карбонгидраза, находящийся в эритроцитах.

Гемоглобин эритроцитов способен соединяться и с другими газами. Так, с оксидом углерода (СО), образующимся при неполном сгорании топлива, гемоглобин соединяется в 150 – 300 раз быстрее и прочнее, чем с кислородом. Поэтому даже при небольшом содержании оксида углерода (угарного газа) в воздухе гемоглобин соединяется не с кислородом, а с оксидом углерода. При этом снабжение организма кислородом прекращается. Человек в этих условиях начинает задыхаться, потому что кислород не поступает в ткани организма.

Недостаточное поступление кислорода в ткани – гипоксия – может возникнуть и при уменьшении содержания гемоглобина в крови (при значительных кровопотерях), при недостатке кислорода в воздухе (высоко в горах).

При попадании инородного тела в дыхательные пути, при отеке голосовых связок в связи с заболеванием может произойти остановка дыхания. Развивается удушье – асфиксия. При остановке дыхания делают искусственное дыхание с помощью специальных аппаратов, а при их отсутствии – по методу «рот в рот», «рот в нос» или специальными приемами (рис. 73).

Рис 73. Примеры искусственного дыхания.

Регуляция дыхания. Человек за одну минуту совершает 16 – 18 дыхательных движений. Ритмичное, автоматическое чередование вдохов и выдохов регулируется из дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге. Из этого центра импульсы поступают к двигательным нейронам блуждающих и межреберных нервов, иннервирующих диафрагму и другие дыхательные мышцы. Работу дыхательного центра координируют высшие отделы головного мозга. Поэтому человек может на короткое время задержать или усилить дыхание, как это бывает, например, при разговоре.

На глубину и частоту дыхания влияет содержание СО₂ и O₂в крови. Эти вещества раздражают хеморецепторы в стенках крупных кровеносных сосудов, нервные импульсы от них поступают в дыхательный центр. При увеличении в крови содержания СО₂ дыхание углубляется, при уменьшении О₂ – дыхание становится чаще.