Дихання

Дихання - це процес, який забезпечує організм енергією і складається з кількох етапів:

1)газообмін між зовнішнім середовищем та дихальними шляхами, тобто вентиляція легень;

2)перенесення завдяки крові кисню від легень до всіх клітин організму та вуглекислого газу у протилежному напрямку;

3)біохімічні реакції у клітинах, при яких розпадаються поживні речовини та вивільнюється енергія, що запасається у вигляді макроергічних сполукАТФ тощо.

Перший етап дихання забезпечується органами дихальної системи, які поділяють на повітряні шляхи та легені. Повітряні шляхице носова порожнина, носоглотка, гортань, трахея, бронхи та бронхіоли, завдяки яким повітря переміщується між зовнішнім середовищем та легенями. Легені - це альвеоли та альвеолярні ходи, через поверхню яких кисень потрапляє у кров, а вуглекислий газ виділяється з неї.

Під час вдихання повітря проходить через носову порожнину, на поверхні якої містяться рецептори органу нюху, це забезпечує аналіз його хімічного складу. Слизова оболонка порожнини містить численні залози, їхній секрет очищує повітря, зволожує та іонізує його, а також значну кількість капілярів, кров яких забезпечує його зігрівання.

Гортань не лише забезпечує проходження повітря, але наявні у ній зв'язки змінюють ширину голосової щілини. Тому повітря, що видихається, створює голос, але не мову, яка забезпечується додатковими пазухами черепа, губами, язиком, піднебінням, мімічними м'язами. Будова гортані залежить від статі людини.

Після гортані повітря потрапляє до трахеїтрубки, стінки якої побудовано з кількох шарів, у тому числі хрящового. Дякуючи наявності хрящових кілець, з'єднаних фіброзною тканиною, просвіт трахеї завжди залишається розширеним. На рівні п'ятого грудного хребця трахея утворює біфуркацію, тобто роз'єднується на два бронхи.

Бронхи розгалужуються кілька разів, виникають бронхіоли, які завершуються альвеолами. Діаметр бронхів перевищує 1 мм, в їхніх стінках містяться хрящі, а бронхіоли мають діаметр менший, ніж 1 мм, хрящі відсутні.

Найменші бронхіоли розгалужуються на альвеолярні ходи (до 1500 штук, із діаметром до 100 мкм), які завершуються альвеолярними мішечками та альвеолами (до 20000). Разом усі ці утворення називаються ацинусом - це функціональна одиниця легень.

Вхід до кожної альвеоли проходить по альвеолярному ходу, стінки якого побудовано із гладеньких м'язових клітин. У проміжках між альвеолами знаходяться капіляри, волокна сполучної тканини. Кількість альвеол у легенях досягає 600-700 млн, а їхня загальна поверхня змінюється від 40 м2 при видиханні до 120 м2при вдиханні. Поверхня альвеол, яка контактує з повітрям, укрита сурфактантом - речовиною ліпопротеїдної природи, що має бактерицидні властивості та попереджає злипання їхніх стінок. Газообмін організму з навколишнім середовищем відбувається через бар'єр між повітрям та кров'ю, створений шаром клітин альвеол та оболонок капілярів.

Легені вкриті особливою плівкоюплеврою, яка складається з двох листківвісцерального та парієнтального, між якими знаходиться плевральна порожнина з рідиною, що зволожує та зменшує тертя між листками під час дихальних рухів. Вісцеральний листок щільно приріс до легень, а парієнтальнийдо внутрішньої поверхні стінок грудної порожнини та середостіння.

У спокійному стані людини під час кожного дихального руху майже 500 мл повітря переміщується між легенями та зовнішнім середовищем. Це повітря називається дихальним об'ємом. Крім нього, людина має резерв ємності легеньрезервний об'єм вдиху та видиху. Він використовується при посиленому диханні, тобто після спокійного вдиху людина здатна додатково набрати повітря у легені (до 1,5 л), а після спокійного видиху у легенях залишається повітря, яке можливо додатково видихнути (до 0,5 л). Разом об'єми дихальний та резервні вдиху й видиху складають життєву ємність легень (ЖЕЛ). Величина ЖЕЛ залежить від розміру тіла та ступеня розвитку дихальних м'язів. У чоловіків ЖЕЛ коливається в межах 3,27,2 л, у жінок2,55 л.

Кількість повітря, яке проходить через легені за певний час, називається легеневою вентиляцією. У період спокою легенева вентиляція становить 58 л/хв, а при навантаженні досягає 150180 л/хв.