Дыхание и его значение. Органы дыхания

Дыхание — это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, выделение из него углекислого газа и использование кислорода клетками и тканями для окисления сложных веществ с освобождением содержащейся в них энергии. Поступление кислорода в кровь и ткани организма — жизненная необходимость, поскольку без кислорода невозможны окислительные процессы. Важно понимать, что обмен веществ — это взаимозависимое течение двух процессов: образование сложных биологических веществ с затратой энергии и распад (окисление) органических соединений с последующим освобождением энергии. Это своеобразные «качели», где на одной стороне — совокупность процессов синтеза (ассимиляции), а на другой — распада (диссимиляции). Дыхание является основной формой диссимилятивного процесса практически всех живых организмов, будь то организм растения, животного или человека.

Кислород поступает через органы дыхания в кровь, а с током крови перемещается к нуждающимся в нем органам и системам.

Процесс дыхания проходит в три этапа. Первый этап — внешнее или лёгочное дыхание — это процесс обмена кислородом и углекислым газом между легкими и атмосферой.

На втором этапе происходит транспортировка газов: кислород поступает из легких в ткани и органы, а углекислый газ попадает из тканей в легкие для последующего удаления из организма.

Третий этап — это тканевое дыхание, процесс синтеза АТФ и образование углекислого газа и воды.

Аденозинтрифосфат (сокр. АТФ) — нуклеотид, который играет важную роль в обмене энергии и веществ в организме. Это соединение — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах.

Дыхательная система человека обеспечивает газообмен между атмосферным воздухом и системой кровообращения.

Дыхательная система состоит из верхних и нижних дыхательных путей. Верхние дыхательные пути — это полость носа, носоглотка, ротоглотка, частично ротовая полость. Здесь воздух очищается, согревается, увлажняется — это важнейшие функции, значение которых нельзя недооценивать. Так, чрезмерно сухой, холодный или загрязненный воздух при попадании в бронхи и легкие может стать причиной серьезных проблем для дыхательной системы и организма в целом. Результативность этой работы зависит от гистологических и цитологических особенностей. В слизистой верхних дыхательных путей содержатся клетки (макрофаги), которые поглощают и переваривают частицы бактериального или минерального происхождения. Реснитчатый эпителий, которым выстлана поверхность верхних дыхательных путей, также способствует очищению воздуха и удалению выделений (мокроты).

Ток воздуха попадает в воздухоносные пути через полость носа, разделенную хрящевой перегородкой. Благодаря интенсивному кровоснабжению, воздух, будучи холодным или чрезмерно горячим, может немного остудиться или согреться. Далее он продвигается в глотку, которая выполняет, помимо глотания еще и воздухоносную функцию.

Нижние дыхательные пути — это гортань, трахеи, бронхи. Гортань необходима для голосообразования, а также для защиты нижних дыхательных путей от проникновения чужеродных частиц и дыхания. Впереди гортань прикрывается мышцами и пластинками, у мужчин гортань образует выступ — кадык. В одном из отделов гортани (межжелудочковом) располагается речевой аппарат — голосовая цель, ширина которой при голосообразовании достигает 15 мм, а в состоянии покоя — 5 мм. Область голосовых связок, представляющих собой мускульные пленки, не имеет желез, а увлажняется с помощью слизистой гортани. Гортань оснащена группами мышц, служащими для напряжения голосовых связок. Выдыхаемый воздух, проходя сквозь парные связки, вызывает их колебание. Звук усиливается с помощью резонирующих полостей верхних дыхательных путей. У мужчин связки длиннее, чем у женщин, поэтому звуковой диапазон их голоса ниже. Качественные характеристики голоса мужчин определяются также уровнем мужского полового гормона, поэтому в подростковом возрасте при перестройке гормонального фона у подростка происходит понижение и огрубление голоса.

Трахея проводит воздух из легких и в легкие. Это полая непарная трубка, расходящаяся на уровне пятого грудного позвонка на два главных бронха. Внутри бронхов находятся хрящевые полукольца, внутри они выстланы реснитчатым эпителием, содержат единичные лимфоидные узелки.

Газообмен осуществляется с помощью легких — парных органов, лежащих в плевральных полостях. Пристеночная плевра, выстилающая полость грудной клетки, также окружает легкие. Между легочной и пристеночной плеврами расположена плевральная полость. В ней содержится определенное количество жидкости, смазывающей листки плевры, что снижает их трение друг о друга. Легкое по своей форме напоминает усеченный конус, оно условно подразделяется на верхушку, основание и три поверхности (реберную, диафрагмальную и медиальную). Каждое легкое делится на доли, правое — на три, левое — на две. Каждая доля делится на сегменты.

На медиальной поверхности у каждого легкого имеется углубление — ворота легкого, куда входит главный бронх. Внутри легких бронхи ветвится на бронхиолы, количество которых достигает примерно 20000 в каждом легком. От каждой бронхиолы отходят альвеолярные ходы, заканчивающиеся альвеолярными мешочками. Таким образом, бронхи образуют в легких бронхиальное дерево значительной площади. Такое строение обеспечивает интенсивный газообмен между легкими и кровью. По левой и правой легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, обогащаемая в результате газообмена кислородом. Для питания самой легочной ткани и бронхов богатая кислородом кровь поступает по бронхиальным ветвям аорты.

Система дыхания регулируется нервной системой. В стенках крупных бронхов и в самих легких имеются сплетения нервных волокон, общая иннервация осуществляется из блуждающих нервов и из симпатического ствола.