Физиология дыхания
Дыхание - одна из важнейших функций регулирования жизнедеятельности человеческого организма. Дыхание, во-первых, обеспечивает организм кислородом. Без этого невозможен процесс обмена веществ и энергии. Во-вторых, при дыхании из организма удаляются конечные продукты обменных процессов - углекислый газ, пары воды и другие летучие вещества. В организме человека функцию дыхания обеспечивает дыхательная (респираторная) система.
http://www.rlsnet.ru/Doc2Pat/Dyhanie.php3В дыхательную систему входят легкие и респираторный тракт (дыхательные пути), который, в свою очередь, включает носовые ходы, гортань, трахею, бронхи, мелкие бронхи и альвеолы (рисунок 2.4.1). Бронхи сильно ветвятся, распространяясь по всему объему легких и напоминая крону дерева. Поэтому часто трахею и бронхи со всеми ответвлениями называют бронхиальным деревом.
Кислород в составе воздуха через носовые ходы, гортань, трахею и бронхи попадает в легкие. Концы самых мелких бронхов заканчиваются множеством тонкостенных легочных пузырьков - альвеол (рисунок 2.4.1). Альвеолы - это 500 миллионов пузырьков диаметром 0,2 мм. Здесь и происходит газообмен. Кислород из легочных пузырьков проникает в кровь, а углекислый газ из крови - в легочные пузырьки (рисунок 2.4.2). Таким образом, венозная кровь обогащается кислородом и превращается в артериальную. Кислород связывается с гемоглобином, который содержится в эритроцитах, насыщенная кислородом кровь поступает в сердце и выталкивается в большой круг кровообращения. По нему кровь разносит кислород по всему телу. Кислород - необходимый для жизни человека элемент. Недостаток его приводит к кислородному голоданию (гипоксии), а его отсутствие или хроническое недостаточное поступление - к гибели (некрозу) тканей.
Поверхность респираторного тракта (трахея и бронхи) выстлана, как ковром, слизистой оболочкой с реснитчатым (мерцательным) эпителием. Эта оболочка играет защитную и выделительную роль. Постоянным колебанием (мерцанием) реснички эпителия продвигают бронхиальный секрет (мокроту) в сторону гортани и удаляют микроорганизмы и мельчайшие частицы пыли, попавшие в дыхательные пути. Более крупные частицы и инородные тела, а также избыточное скопление мокроты удаляются при кашле. Такой кашель (с мокротой) называют продуктивным. Но есть еще непродуктивный кашель (сухой), обусловленный раздражением кашлевого центра в головном мозге или наличием вязкой, трудноотделяемой мокроты.
Мокрота - слизистый секрет бронхиальных желез, увлажняет мерцательный эпителий и способствует прилипанию попадающих с воздухом инородных частиц.
Деятельность органов дыхания регулируется нервной системой - ее центральными (дыхательный центр) и периферическими (вегетативными) звеньями. Во время сна дыхание становится реже, а при интенсивной напряженной работе оно во много раз учащается. Кроме того, в зависимости от изменения потребности организма в кислороде резко меняется глубина дыхания.
В дыхательном центре, расположенном в головном мозге, имеются центр вдоха и центр выдоха. При нормальном дыхании центр вдоха посылает импульсы к мышцам груди и к диафрагме, стимулируя их сокращение. Это сокращение приводит к увеличению объема грудной полости, в результате чего воздух входит в легкие. По мере увеличения объема легких возбуждаются рецепторы растяжения, расположенные в стенках легких; они посылают импульсы в мозг - в центр выдоха. Этот центр подавляет активность центра вдоха, и поток импульсов к дыхательным мышцам прекращается. Мышцы расслабляются, объем грудной полости уменьшается, и воздух из легких вытесняется наружу.
Если клетки организма интенсивно используют кислород и выделяют много углекислого газа, то концентрация угольной кислоты в крови повышается. Кроме того, увеличивается содержание молочной кислоты в крови за счет усиленного образования ее в мышцах. Помните, мы говорили об этом в первой главе? Эти кислоты стимулируют дыхательный центр, и частота и глубина дыхания увеличиваются. И еще один уровень регуляции. В стенках крупных сосудов, отходящих от сердца, имеются специальные рецепторы, реагирующие на понижение уровня кислорода в крови. Эти рецепторы также стимулируют дыхательный центр, повышая интенсивность дыхания. Этот механизм регуляции особенно важен при попадании человека в атмосферу с низким содержанием кислорода.