Макро- и микроскопическое строение дыхательной системы
Дыхание – физиологическая функция, обеспечивающая газообмен (О2, СО2) между окружающей средой и организмом в соответствии с его метаболическими потребностями. Поступление О2 из окружающей среды в кровь и удаление из нее СО2 обеспечивают нормальное течение обменных процессов в органах и тканях.
Различают дыхание: 1) внутреннее (тканевое, клеточное) – обмен газами между тканями и кровью; 2) внешнее (трахейное, жаберное, легочное) – обмен газами между кровью и воздухом, находящимся в легких, который совершается через поверхность легких.
Обмен между кровью и воздухом осуществляется дыхательной системой, включающей воздухоносные пути и легкие. Воздухоносные пути начинаются носовой полостью, далее следует гортань (хрящи, укрепленные связками, голосовые связки), трахея, бронхи. Бронхи многократно ветвятся – бронхиолы, альвеолярные ходы, на стенках которых находятся многочисленные выпячивания – альвеолы, оплетенные густой сетью капилляров. Между стенками альвеол и капилляров происходит газообмен. Изнутри альвеолы выстланы сурфактантом, основная функция которого – поддержание поверхностного натяжения стенки альвеолы, бактерицидные свойства. Легкие – занимают почти весь объем грудной полости и представляют собой губчатые органы. В центральной части легкого располагаются ворота, куда входят бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены. Снаружи легкие покрыты плеврой.
Дыхательный циклвключает 2 фазы: вдох и выдох. В легких нет мышц, которые могли бы их сжимать и расширять. Легкие растягиваются пассивно, следуя движениям стенок грудной полости. Во вдохе и выдохе участвуют наружные и внутренние межреберные мышцы, диафрагма. При сокращении наружных межреберных мышц ребра поднимаются, диафрагма становится плоской. Легкие расширяются, внутриплевральное давление уменьшается, становится ниже атмосферного на 4 – 9 мм рт ст. поэтому воздух устремляется в легкие – вдох. При выдохе внутренние межреберные мышцы опускают ребра. Диафрагма становится выпуклой. Легкие уменьшаются в объеме, давление увеличивается, становится на 2 – 4 мм рт ст выше атмосферного. Поэтому воздух выходит из легких. Таким образом, за счет разности давлений осуществляется засасывание воздуха при вдохе и удаление его – при выдохе.
Регуляция дыхания осуществляется дыхательным центром. Дыхательный центр - совокупность нервных клеток в продолговатом мозгу, от которых импульсы направляются по сигнальным центрам, иннервирующим дыхательные мышцы. В 1912г. Легаллуа показал. Что если сделать укол в определенное место продолговатого мозга, то дыхание полностью прекращается. Нервная регуляция. Дых центр включает центр вдоха и центр выдоха: после выдоха всегда следует вдох. При выдохе раздражаются рецепторы, находящиеся в альвеолах. Возникшее возбуждение передается в центр вдоха, который возбуждается и передает импульсы в спинной мозг, который передает импульсы наружным межреберным мышцам и диафрагме, которые сокращаясь, вызывают расширение грудной клетки, происходит вдох. Следовательно, вдох – рефлекс, на раздражение, вызванное выдохом. Гуморальная регуляция. Дыхательный центр чувствителен к изменению в крови содержания СО2. Повышение СО2 активирует деятельность дых центра и автоматически увеличивает вентиляцию легких, увеличивает глубину и частоту дыхания.
Показатели дыхания. Дыхательный объем (ДО) – объем воздуха, который вдыхает и выдыхает человек во время спокойного дыхания (500 мл)
Резервный объем вдоха (РОВд) – мах объем воздуха, который способен вдохнуть испытуемый после спокойного вдоха (1,8 – 1,9 л)
Резервный объем выдоха (РОВыд) – мах объем воздуха, который человек дополнительно может выдохнуть после спокойного выдоха (1 – 1,4 л)
Жизненная емкость легких – объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха; включает ДО, РОВд, РОВыд. Для женщин – 3 – 4л, для мужчин – 3,5 – 5л.
Общая емкость легких= ЖЕЛ +остаточный объем(1 –1,5; который остается после мах выдоха)