Живые клетки в процессе жизнедеятельности потребляют кислород и питательные вещества, а выделяют продукты и отходы обмена веществ, в том числе диоксид углерода (углекислый газ). Образовавшийся в тканях диоксид углерода обменивается на кислород крови через стенки капилляров. Этот процесс называется тканевым дыханием. Из крови диоксид углерода обменивается на кислород воздуха в легких в процессе собственно дыхания. Оно состоит в том, что за счет определенных «дыхательных» движений в легкие набирается воздух, там из него извлекается кислород и нагнетается диоксид углерода.
Структура дыхательной системы.
Дыхательная система состоит из дыхательных путей; механизма, осуществляющего дыхательные движения (межреберные мышцы, ребра, диафрагма и плевра); и легких, Дыхательные пути подразделяются на верхние (нос, рот, глотка) и нижние (трахея, бронхи и бронхиолы).
Воздух входит в дыхательную систему через нос и рот, далее следует через глотку и гортань в трахею, разветвляющуюся на два бронха, которые ведут в легкие и ветвятся на бронхиолы, заканчивающиеся альвеолами, где происходит газообмен. Стенки трахеи, бронхов и крупных бронхиол снабжены хрящевыми кольцами, благодаря чему их просвет существенно не меняется, а также гладкими мышцами, при сокращении которых дыхательные пути несколько сужаются, а при расслаблении – расширяются.
Легкие, текстурой похожие на губку и заключенные в тонкую эластичную оболочку (плевру), занимают почти всю грудную полость. Они состоят из растяжимой соединительной ткани и поддерживаемых ею разветвляющихся бронхов с альвеолами, легочных артерий и легочных вен. Вдоль каждой бронхиолы идут кровеносные сосуды, которые на ее конце оплетают густой сетью капилляров миниатюрные воздушные мешки – альвеолы.
Альвеолы и тесно контактирующие с ними капилляры имеют очень тонкие стенки, через которые кислород проходит из воздуха в кровь и включается в эритроциты, а диоксид углерода, наоборот, выходит из крови в воздух внутрь альвеол, и с ним выдыхается.
Основные органы дыхательной системы: легкие, дыхательные мышцы и дыхательные пути. Вдыхаемый воздух должен содержать кислород; выдыхаемый воздух содержит диоксид углерода.
Функции дыхательной системы.
Основная функция – это газообмен. Но некоторые органы дыхательной системы выполняют и другие функции.
- В верхней части носовой полости осуществляется восприятие запахов.
- В гортани расположены голосовые связки, создающие звуки речи. Когда они сомкнуты, просвет трахеи закрыт. Вход в трахею защищен также надгортанником – лоскутом мышечной ткани, прикрывающим гортань при глотании.
- Выстилка дыхательных путей благодаря обильному кровоснабжению согревает и увлажняет воздух, идущий в альвеолы. Кроме того, она выделяет слизь, улавливающую из воздуха инородные частицы и болезнетворные микроорганизмы, содержащиеся в воздухе.
Механизм дыхательных движений.
Легкие снаружи и грудная клетка (образуемая ребрами, грудиной, диафрагмой и грудным отделом позвоночника) изнутри покрыты тонкой гладкой оболочкой – плеврой. Плевра выделяет жидкость, которая обеспечивает плотный контакт легких со стенками грудной клетки и их скольжение друг относительно друга без трения,
При вдохе по команде нервной системы сокращаются межреберные мышцы, сдвигающие ребра вверх и в стороны. Диафрагма уплощается и опускается, Это ведет к увеличению объема грудной клетки, Легкие, увлекаемые плеврой, растягиваются, и воздух извне входит в дыхательные пути.
При выдохе межреберные мышцы расслабляются, Ребра и диафрагма возвращаются в исходное положение, эластичная ткань легких сжимается, и воздух пассивно выходит наружу.
При вдохе полость грудной клетки расширяется, поскольку мышцы тянут ребра вверх и наружу, а диафрагма уплощается и опускается. Воздух входит внутрь через открытые дыхательные пути.
При выдохе полость грудной клетки уменьшается вследствие расслабления дыхательных мышц, и воздух пассивно выходит наружу.