Дыхание

80 Дыхание

Дыхание - сложный физиологический процесс, в результате которого организм потребляет кислород и выделяет двуокись углерода.

Строение органов дыхания Дыхательные пути. Строение легких. К системе органов дыхания относятся носовая полость, гортань, трахея, бронхи, легкие.

Полость носа образована костями лицевой части черепа и хрящами. Его вн^ренняя поверхность покрыта слизистой оболочкой, снабженной многочисленными кровеносными сосудами. Вдыхаемый воздух, попадая в полость носа, обогревается, увлажняется, очищается от пыли и частично обезвреживается. Отсюда он попадает в носоглотку, в ротовую часть глотки и в гортань.

В гортани, состоящей из нескольких подвижно соединенных хрящей, распол. голос, связки. Вибрация их при прохождении воздуха вызывает образование звуков. Сверху вход в гортань прикрывает надгортанник, препятствующий попаданию пищи в дыхат. пути.

Гортань переходит в трахею, которая имеет форму трубки длиной 10-12 см. Она состоит из хрящевых полуколец, не позволяющих ей спадаться. Трахея делится на два бронха, которые входят в правое и левое легкие. В легких бронхи многократно ветвятся, и диаметр их постепенно уменьшается. На концах самых мелких бронхов - бронхиол- располагаются легочные пузырьки - альвеолы. Стенки трахеи и бронхов состоят из внутреннего эпителиального, наружного соединительнотканного и среднего слоя, содержащего хрящевые кольца и гладкие мышцы. Эпителии, выстилающий внутр. поверхность трахеи, бронхов, и также полости носа и гортани, носит название мерцательного. Клетки эпителия образуют выросты - реснички, ко-лебат. движение которых.(мерцание) приводит к удалению пыли, попавшей на слизистую оболочку.,

Альвеолы, которыми заканчиваются бронхи, образованы одним слоем плоских эпителиальных клеток, густо оплетенных капиллярами малого круга кровообращения. Общая поверхность альвеол взрослого человека составляет около 100 м . Вокруг альвеол располагаются волокна соединительной ткани, которые могут сильно растягиваться. Мышечной ткани в легких нет, поэтому они пассивно растягиваются во время вдоха и спадаются во время выдоха. Снаружи легкие одеты двумя плевральнымм листками. Один из них скрывает легкие, другой выстилает внутреннюю по-ерхность фудной клетки.

Процесс дыхания может быть разделен на ряд оследоват. этапов* 1) внешнее дыхание- обмен газом 1бжду атмосф. и альвеолярным воздухом; 2) газооб-1вн между альвеолярным воздухом и кровью, проте-ающей в легочных капиллярах; 3) транспорт газов ровью; 4) газообмен между кровью и тканями.

Внешнее дыхание и жизненная емкость лег-их. Внешнее дыхание начинается с увеличения объ-ма фудной клетки в вертикальном, передне-заднем и оперечном направлениях. Это происходит вследст-ие сокращения межреберных мышц и опускания иафрагмы. Благодаря сокращению межреберных ышц поднимаются и отводятся в стороны передние энцы ребер, в результате чего размер фудной клетки передне- заднем направлении увеличивается, площение диафрагмы, в свою очередь, расширяет бъем фудной полости в направлении сверху вниз. В роцессе вдоха ткань легких растягивается вследст-ие того, что увеличивается разница между атмо-ферным давлением и давлением в плевральной по-ости. В плевральной полости давление всегда мень-je, чем в атмосфере, поэтому его условно называют трицательным. Во время вдоха оно еще больше сни-ается. В альвеолах давление воздуха также меньше тмосферного. Атмосферное давление, действуя на егкие изнутри, растягивает их, и легкие пассивно педуют за стенками фудной клетки. Воздух по возду-эносным путям поступает в альвеолы.

Во время выдоха ребра опускаются, купол диа->рагмы поднимается, объем фудной клетки и легких иеньшается, воздух выходит наружу. При сокраще-ии легких имеет значение и эластическая тяга соеди-ительной ткани легких.

В состоянии покоя человек вдыхает и выдыхает коло 500 мл (от 300 до 600 мл) воздуха - это дыха-эльный объем. После спокойного вдоха человек моет вдохнуть 15ОО мл - дополнительный объем воз-/ха, а после спокойного выдоха может выдохнуть .це 1500 'мл - резервный объем воздуха. Совокуп-эсть дыхательного, дополнительного и резервного эъемов воздуха называется жизненной емкостью ?гких. Это тот объем воздуха, который может макси-ально вдохнуть человек после максим, выдоха.

81Газообмен в легких. Концентрация газов в альвеолах отличается от концентрации газов в атмосферном воздухе. Атмосферный воздух содержит 20,94 % кислорода, 0,03% двуокиси углерода, 79,03 % азота. Воздух же в альвеолах содержит 14,2-14,6% кислорода, э.5-5,7% двуокиси углерода и 80% азота.

Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью в легких осуществляется вследствие разности парциального давления 02 и С02 в альвеолах и напряжением этих газов в крови. Каждый из этих газов ле-реходит из области более высокого парциального давления (напряжения) в область более низкого давления. Парциальное давление СО2 в альвеолах меньше, чем в оплетающих их капиллярах, поэтому газ переходит из капилляров в альвеолы. Парциальное давление 02 в альвеолах выше, чем в капиллярах легких, этим и объясняется переход О2 из альвеол в капилляры легких. Эта разница в концентрациях как СО2, так и 02 имеет большое значение, так как определяет скорость газообмена в легких.

Транспорт газов кровью. Кислород из альвеолярного воздуха к тканям и двуокись углерода от тканей к легочным альвеолам переносит кровь. Газы могут находиться в жидкости как в состоянии физического растворения, так и в химически связанном виде. В 100 мл артериальной крови растворено 3 мл свободного кислорода и 19 мл связано гемоглобином. Двуокиси углерода в 100 мл артериальной крови физически растворено 2,5 мл. а в химически связанной форме находится 50-52 мл, в венозной крови-55-58 мл. В плазме большая часть СО2 содержится в форме солей угольной кислоты. Около 25-30% выделяемой в легких двуокиси углерода переносит гемоглобин. Количество оксигемоглобина в крови зависит от ряда условий. Так как интенсивно работающим тканям требуется кислород, то диссоциация оксигемоглобина будет тем интенсивнее, чем ниже в тканях парциальное давление 02, выше парциальное давление СО2 и чем больше водородных ионов в тканях.

Газообмен между кровью и тканями. Газообмен в тканях, так же как и в легких, происходит вследствие разности напряжений О2 и СО2 в капиллярах и в тканях. Ткани поглощают 02 и отдают СО2. Газы переходят из области большего напряжения в область меньшего напряжения. На интенсивность газообмена влияют длина капилляров, разница напряжений, химический состав крови, скорость кровотока и т.

I. Чем интенсивнее обмен в какой-либо ткани, органе ши системе органов, тем больше требуется 02. Необ-юдичое количество кислорода, поступающего в кровь, >удет обеспечено лишь при оптимальном соотношении СО? и 02 в альвеолярном воздухе и в крови, омы-аающеи легкие. Это соотношение поддерживается пубиной и частотой дыхания.

Регуляция дыхания

Дыхание регулируется дыхательным центром, ко-горыи находится в продолговатом мозге. Разрушение этой области ведет к остановке дыхания. Дыхательный центр состоит из центров вдоха и выдоха. Кроме гого, к дыхательному центру можно отнести также небольшую область в среднем мозге. Здесь находятся нейроны, контролирующие деятельность ниже расположенных центров продолговатого мозга, обеспечивая ритмичность вдоха и выдоха. Характерная особенность дыхательного центра - автоматия, т.е. обеспечение ритмических возбуждений входящих в его состав нейронов, даже если к ним не поступают нервные импульсы по центростремительным нейронам. Автоматия обусловливает ритмичность дыхания, которая может изменяться в зависимости от гуморальных факторов, нервных импульсов, поступающих по центростремительным нейронам и под влиянием вышележащих отделов мозга. От дыхательного центра нервные импульсы идут по центробежным нейронам к межреберным мышцам и диафрагме.

Регуляция дыхания обеспечивается взаимодействием гуморальных и рефлекторных механизмов:

Изменение концентрации 02 в значительно большей степени влияет на процесс дыхания, чем изменение концентрации 02.

Влияние СО2 на дыхательный центр осуществляется как гуморально (кровь омывает дыхательный центр), так и рефлекторно, при этом возбуждаются специальные рецепторы в зоне разветвления сонной артерии. Характер влияния избыточного количества СО2 и недостатка 02 на дыхательный центр неодинаков. Если в первом случае ритм дыхания учащается, то во втором - дыхание углубляется. Помимо перечисленных оезусловнорефлекторных механизмов, в регуляции дыхания принимают участие другие отделы центральной нервной системы, а также кора головного мозга.