Dýchaním sa nazýva proces výmeny plynu medzi telom a životným prostredím. Činnosť ľudského života úzko súvisí s biologickými oxidačnými reakciami a je sprevádzaná absorpciou kyslíka. Na udržanie oxidačných procesov je nevyhnutný nepretržitý prísun kyslíka, ktorý krv prenáša do všetkých orgánov, tkanív a buniek, kde sa väčšina z nich viaže na konečné produkty rozkladu, a telo je zbavené oxidu uhličitého. Podstatou dýchacieho procesu je spotreba kyslíka a uvoľňovanie oxidu uhličitého. (NE Kovalev, LD Shevchuk, OI Shchurenko. Biológia pre prípravné oddelenia lekárskych ústavov.)
Funkcie dýchacích ciest.
Kyslík je vo vzduchu okolo nás.
Môže preniknúť kožou, ale iba v malom množstve, úplne nepostačujúcim na podporu života. Existuje legenda o talianskych deťoch, ktoré boli namaľované zlatou farbou, aby sa zúčastnili na náboženskom sprievode; príbeh ďalej hovorí, že všetci zomreli na udusenie, pretože „koža nemohla dýchať“. Na základe vedeckých dôkazov je tu úplne vylúčené odumretie, pretože absorpcia kyslíka kožou je sotva merateľná a uvoľňovanie oxidu uhličitého je menej ako 1% jeho uvoľňovania pľúcami. Prívod kyslíka do tela a odstraňovanie oxidu uhličitého zabezpečujú dýchacie cesty. Preprava plynov a iných látok potrebných pre organizmus sa vykonáva pomocou obehového systému. Funkcia dýchacieho systému je obmedzená iba na zásobovanie krvi dostatočným množstvom kyslíka a odstraňovanie oxidu uhličitého z krvi. Chemická redukcia molekulárneho kyslíka s tvorbou vody je hlavným zdrojom energie pre cicavce. Bez neho život nemôže trvať dlhšie ako niekoľko sekúnd. Redukcia kyslíka je sprevádzaná tvorbou CO2. Kyslík vstupujúci do CO2 nepochádza priamo z molekulárneho kyslíka. Použitie O 2 a tvorba CO2 sú spojené prechodnými metabolickými reakciami; teoreticky každá z nich vydrží nejaký čas. Výmena O 2 a CO 2 medzi telom a prostredím sa nazýva dýchanie. U vyšších zvierat sa dýchací proces uskutočňuje prostredníctvom niekoľkých postupných procesov. 1. Výmena plynov medzi prostredím a pľúcami, ktorá sa zvyčajne označuje ako „pľúcna ventilácia“. 2. Výmena plynov medzi alveolmi pľúc a krvi (pľúcne dýchanie). 3. Výmena plynov medzi krvou a tkanivami. Nakoniec plyny prechádzajú vo vnútri tkaniva na miesta spotreby (pre O 2) a z miest vytvárania (pre C02) (bunkové dýchanie). Strata ktoréhokoľvek z týchto štyroch procesov vedie k respiračným problémom a predstavuje nebezpečenstvo pre ľudský život.
Anatómia.
Ľudský dýchací systém pozostáva z tkanív a orgánov, ktoré zabezpečujú pľúcnu ventiláciu a pľúcne dýchanie. Dýchacie cesty zahŕňajú: nos, nosnú dutinu, nosohltanu, hrtan, priedušnicu, priedušky a priedušky. Pľúca pozostávajú z priedušiek a alveolárnych vakov, ako aj z tepien, kapilár a žíl pľúcneho obehu. Medzi prvky muskuloskeletálneho systému spojené s dýchaním patria rebrá, medzirebrové svaly, bránica a pomocné dýchacie svaly.
Airways.
Nosová a nosná dutina slúži ako vodivé kanály pre vzduch, v ktorých je zahrievaná, zvlhčovaná a filtrovaná. Nosná dutina tiež obsahuje čuchové receptory.
Vonkajšia časť nosa je tvorená trojuholníkovým kostným chrupavkovým kostrom, ktoré je pokryté kožou; dva oválne otvory na spodnom povrchu - nosné dierky - každý otvorený do nosovej dutiny v tvare klinu. Tieto dutiny sú oddelené priečkou. Z bočných stien nosných dierok vyčnievajú tri svetlé špongiové kučery (škrupiny), ktoré čiastočne rozdelia dutiny na štyri otvorené priechody (nosné priechody). Nosná dutina je potiahnutá bohatou vaskularizovanou sliznicou. Na čistenie vdýchnutého vzduchu od pevných častíc slúži množstvo tvrdých chlpov, ako aj epitelové a pohárikové bunky vybavené riasami. V hornej časti dutiny ležia čuchové bunky.
Hrtan leží medzi priedušnicou a koreňom jazyka. Hrtanová dutina je rozdelená dvomi záhybmi sliznice, pričom sa úplne nezosúva pozdĺž stredovej čiary. Priestor medzi týmito záhybmi - glottis je chránený doskou vláknitej chrupavky - epiglottis. Pozdĺž okrajov hlasiviek v sliznici ležia vláknité elastické väzivá, ktoré sa nazývajú dolné alebo pravdivé hlasové záhyby (väzivo). Nad nimi sú falošné vokálne záhyby, ktoré chránia skutočné vokálne záhyby a udržiavajú ich vlhké; pomáhajú tiež zadržať dych a pri prehltnutí zabrániť jedlu vniknúť do hrtanu. Špecializované svaly napínajú a uvoľňujú pravé a falošné hlasivky. Tieto svaly zohrávajú dôležitú úlohu pri telefonácii a tiež bránia vstupu akýchkoľvek čiastočiek do dýchacích ciest.
Priedušnica začína na dolnom konci hrtanu a klesá do hrudnej dutiny, kde sa delí na pravú a ľavú priedušku; jeho stena je tvorená spojivovým tkanivom a chrupavkou. Chrupavka u väčšiny cicavcov tvorí neúplné krúžky. Časti priliehajúce k pažeráku sú nahradené vláknitým väzom. Pravý priedušok je zvyčajne kratší a širší ako ľavý. Po vstupe do pľúc sa hlavné priedušky postupne delia na menšie a menšie trubičky (priedušky), z ktorých najmenšie, terminálne priedušky, sú posledným prvkom dýchacích ciest. Od hrtana po terminálne bronchioly sú trubičky potiahnuté vrstevnatým epitelom.
pľúca
Všeobecne vyzerajú pľúca ako špongiové, kužeľovité útvary ležiace na oboch poloviciach hrudnej dutiny. Najmenší štruktúrny prvok pľúc - labula pozostáva z terminálnej bronchiole, ktorá vedie k pľúcnej bronchiole a alveolárnemu vaku. Steny pľúcnej bronchiole a alveolárneho vaku tvoria alveolárne depresie. Táto štruktúra pľúc zvyšuje ich dýchací povrch, čo je 50 - 100-násobok povrchu tela. Relatívna veľkosť povrchu, cez ktorý dochádza k výmene plynov v pľúcach, je väčšia u zvierat s vysokou aktivitou a pohyblivosťou. Steny alveol sa skladajú z jedinej vrstvy epitelových buniek a sú obklopené pľúcnymi kapilárami. Vnútorný povrch alveol je potiahnutý povrchovo aktívnou látkou. Predpokladá sa, že povrchovo aktívna látka je produkt sekrécie granulárnych buniek. Samostatný alveolus, ktorý je v tesnom kontakte so susednými štruktúrami, má tvar nepravidelného mnohostenu a približnú veľkosť až 250 mikrónov. Všeobecne sa uznáva, že celkový povrch alveol, cez ktorý exponenciálne prebieha výmena plynu, závisí od telesnej hmotnosti. S vekom sa zmenšuje plocha alveol.
pohrudnice
Každá pľúca je obklopená vakom na pleuru. Vonkajšia (parietálna) pleura prilieha na vnútorný povrch steny hrudníka a bránice, vnútorná (viscerálna) vrstva pokrýva pľúca. Medzera medzi listami sa nazýva pleurálna dutina. Keď sa hrudník pohybuje, vnútorný list sa zvyčajne ľahko posúva cez vonkajší. Tlak v pleurálnej dutine je vždy nižší ako atmosférický (negatívny). V pokojových podmienkach je intrapleurálny tlak u ľudí v priemere o 4,5 torra nižší ako atmosférický (-4,5 torr). Interpleurálny priestor medzi pľúcami sa nazýva mediastinum; obsahuje priedušnicu, štítnu žľazu (týmus) a srdce s veľkými cievami, lymfatickými uzlinami a pažerákom.
Pľúcne krvné cievy
Pľúcna tepna nesie krv z pravej srdcovej komory a delí sa na pravú a ľavú vetvu, ktorá putuje do pľúc. Tieto tepny sa rozvetvujú po priedušiek a dodávajú veľké štruktúry pľúc a vytvárajú kapiláry, ktoré obklopujú steny alveol.
Vzduch v alveole je oddelený od krvi v kapiláre alveolárnou stenou, kapilárnou stenou a v niektorých prípadoch medziľahlou vrstvou medzi nimi. Z kapilár prúdi krv do malých žíl, ktoré sa nakoniec spoja a vytvoria pľúcne žily, ktoré dodávajú krv do ľavej predsiene.
Bronchiálne tepny veľkého kruhu tiež privádzajú krv do pľúc, menovite zásobujú priedušky a priedušky, lymfatické uzliny, steny krvných ciev a pohrudnice. Väčšina tejto krvi prúdi do prieduškových žíl a odtiaľ do nepárových (vpravo) a polopárových (vľavo). Do pľúcnych žíl vstupuje veľmi malé množstvo arteriálnej bronchiálnej krvi.
Dýchacie svaly
Dýchacie svaly sú také svaly, ktorých kontrakcie menia objem hrudníka. Svaly vedúce z hlavy, krku, ramien a niektorých horných hrudných a dolných krčných stavcov, ako aj vonkajšie medzirebrové svaly spájajúce rebro s rebrom, zdvíhajú rebrá a zväčšujú objem hrudníka. Membrána je platnička pohybového aparátu pripevnená k stavcom, rebrám a hrudnej kosti, ktorá oddeľuje hrudnú dutinu od brušnej dutiny. Je to hlavný sval, ktorý sa podieľa na normálnej inhalácii. Pri zvýšenej inhalácii sa redukujú ďalšie svalové skupiny. Pri zvýšenom výdychu pôsobia svaly pripojené medzi rebrami (vnútorné medzirebrové svaly), k rebrám a dolným hrudným a horným bedrovým stavcom, ako aj svaly brušnej dutiny; znižujú rebrá a tlačia brušné orgány proti uvoľnenej bránici, čím znižujú kapacitu hrudníka.
Pľúcna ventilácia
Pokiaľ intrapleurálny tlak zostáva pod atmosférickým tlakom, veľkosť pľúc úzko sleduje veľkosť hrudnej dutiny. Pohyby pľúc sa vyskytujú v dôsledku sťahov dýchacích svalov v kombinácii s pohybom častí hrudnej steny a bránice.
Dýchacie pohyby
Relaxácia všetkých svalov spojených s dýchaním dáva hrudníku pasívnu výdychovú pozíciu. Primeraná svalová aktivita môže túto pozíciu premeniť na inhaláciu alebo zintenzívniť výdych.
Vdýchnutie je spôsobené expanziou hrudnej dutiny a je to vždy aktívny proces. Vďaka artikulácii stavcov sa rebrá pohybujú smerom hore a von, zvyšujúc vzdialenosť od chrbtice k hrudnej kosti, ako aj bočné rozmery hrudnej dutiny (brucho alebo hrudné dýchanie). Kontrakcia bránice mení svoj tvar z klenutej na plochšiu, čím sa zväčšuje veľkosť hrudnej dutiny v pozdĺžnom smere (bráničné alebo brušné dýchanie). Pri inhalácii hrá hlavnú úlohu membránové dýchanie. Pretože ľudia sú bipedálnymi tvormi, pri každom pohybe rebier a hrudnej kosti sa mení ťažisko tela a je potrebné prispôsobiť tomu rôzne svaly.
Pri pokojnom dýchaní má človek zvyčajne dostatok elastických vlastností a hmotnosť vytlačených tkanív, aby ich vrátil do polohy predchádzajúcej inhalácii. K výdychu v pokoji teda dochádza pasívne v dôsledku postupného poklesu aktivity svalov, ktoré vytvárajú podmienky na inhaláciu. K aktívnym výdychom môže dôjsť vďaka kontrakcii vnútorných medzirezortných svalov okrem iných svalových skupín, ktoré znižujú rebrá, znižujú priečne rozmery hrudnej dutiny a vzdialenosť medzi hrudnou kosťou a chrbticou. K aktívnemu výdychu môže dôjsť aj vďaka kontrakcii brušných svalov, ktorá tlačí vnútornosti proti uvoľnenej bránici a znižuje pozdĺžnu veľkosť hrudnej dutiny.
Expanzia pľúc znižuje (dočasne) celkový intrapulmonálny (alveolárny) tlak. Je to rovnaké ako atmosférické, keď sa vzduch nepohybuje a glottis je otvorený. Je pod atmosférickou atmosférou, kým nie sú pľúca plné pri inhalácii a nad atmosférickou pri výdychu. Počas dýchacieho pohybu sa tiež mení vnútroočný tlak; ale vždy je nižšia ako atmosférická (t.j. vždy negatívna).
Zmeny objemu pľúc
U ľudí pľúca zaberajú približne 6% objemu tela bez ohľadu na jeho hmotnosť. Objem pľúc sa pri vdychovaní nemení všade rovnako. Existujú tri hlavné dôvody: po prvé, hrudná dutina sa zväčšuje nerovnomerne vo všetkých smeroch, a po druhé, nie všetky časti pľúc sú rovnako rozšíriteľné. Po tretie, predpokladá sa existencia gravitačného účinku, ktorý prispieva k posunu pľúc nadol.
Objem vzduchu vdýchnutého počas normálnej (nezosilnenej) inhalácie a vydýchnutého počas normálnej (nezosilnenej) výdychu sa nazýva dýchací vzduch. Maximálny výdychový objem po predchádzajúcej maximálnej vdychovaní sa nazýva životná kapacita. Nie je to rovnaké ako celkový objem vzduchu v pľúcach (celkový objem pľúc), pretože pľúca sa úplne nezhroutí. Množstvo vzduchu, ktoré zostáva v spacích pľúcach, sa nazýva zvyškový vzduch. Existuje ďalší objem, ktorý je možné pri normálnej inhalácii vdýchnuť pri maximálnej námahe. A vzduch, ktorý je vydychovaný s maximálnym úsilím po normálnom výdychu, je objem výdychu. Funkčná zvyšková kapacita pozostáva z rezervného objemu exspirácie a zostatkového objemu. To je vzduch v pľúcach, ktorý riedi normálny dýchajúci vzduch. V dôsledku toho sa zloženie plynu v pľúcach po jednom dychovom pohybe obvykle nemení dramaticky.
Minútový objem V je vzduch vdýchnutý za jednu minútu. Môže sa vypočítať vynásobením priemerného dychového objemu (V t) počtom dychov za minútu (f) alebo V \u003d fV t. Napríklad časť Vt, vzduch v priedušnici a prieduškách do terminálnych priedušiek a v niektorých alveolách, sa nezúčastňuje na výmene plynov, pretože neprichádza do styku s aktívnym pľúcnym prietokom krvi - jedná sa o tzv. „Mŕtvy“ priestor (Vd). Časť Vt, ktorá sa podieľa na výmene plynov s pľúcnou krvou, sa nazýva alveolárny objem (VA). Z fyziologického hľadiska je alveolárna ventilácia (V A) najdôležitejšou súčasťou vonkajšieho dýchania V A \u003d f (V t-V d), pretože objem plynu vdychovaného za minútu vymieňa plyny s krvou pľúcnych kapilár.
Pľúcne dýchanie
Plyn je stav, v ktorom je rovnomerne distribuovaný v obmedzenom objeme. V plynnej fáze je vzájomná interakcia molekúl zanedbateľná. Keď sa zrazia so stenami uzavretého priestoru, ich pohyb vytvorí určitú silu; táto sila pôsobiaca na jednotku plochy sa nazýva tlak plynu a je vyjadrená v milimetroch ortuti.
Hygienické odporúčania vo vzťahu k dýchaciemu systému zahŕňajú zahrievanie vzduchu, čistenie od prachu a patogénov. To sa uľahčuje nosovým dýchaním. Na povrchu sliznice nosa a nosohltanu je veľa záhybov, ktoré zabezpečujú jeho zahriatie počas priechodu vzduchu, ktoré chráni človeka pred chladom v chladnom období. Vďaka dýchaniu z nosa je suchý vzduch navlhčený, usadený prach je odstránený pomocou riasnatého epitelu a zubná sklovina je chránená pred poškodením, ku ktorému by mohlo dôjsť pri vdychovaní studeného vzduchu do úst. Plesne chrípky, tuberkulózy, záškrtu, bolestí v krku a pod. Môžu vstúpiť do tela cez dýchacie orgány spolu so vzduchom, väčšina z nich, ako prachové častice, priľne na sliznicu dýchacích ciest a odstráni sa z nich pomocou ciliárneho epitelu a mikróby sa neutralizujú hlienom. Niektoré z mikroorganizmov sa však usadia v dýchacích cestách a môžu spôsobiť rôzne choroby.
Správne dýchanie je možné pri normálnom vývoji hrudníka, ktorý sa dosahuje systematickým fyzickým cvičením na čerstvom vzduchu, správnym držaním tela pri sedení pri stole a priamym držaním tela pri chôdzi a státí. V zle vetraných miestnostiach obsahuje vzduch od 0,07 do 0,1% CO2 ,
čo je veľmi škodlivé.
Fajčenie je veľmi škodlivé pre zdravie. Spôsobuje neustále otravu tela a podráždenie slizníc dýchacích ciest. Skutočnosť, že fajčiari majú oveľa pravdepodobnejšie rakovinu pľúc ako nefajčiari, tiež hovorí o nebezpečenstve fajčenia. Tabakový dym škodí nielen samotným fajčiarom, ale aj tým, ktorí zostávajú v atmosfére tabakového dymu - v obytnej budove alebo v práci.
Boj proti znečisteniu ovzdušia v mestách zahŕňa systém čističiek odpadových vôd v priemyselných podnikoch a rozsiahle terénne úpravy. Rastliny uvoľňujúce kyslík do atmosféry a odparujúcu sa vodu vo veľkých množstvách, osviežujú a ochladzujú vzduch. Listy stromov zachytávajú prach, v dôsledku čoho je vzduch čistejší a transparentnejší. Správne dýchanie a systematické kalenie tela je dôležité pre zdravie, pre ktoré je potrebné často chodiť na čerstvý vzduch, chodiť do lesa, pokiaľ možno mimo mesta.
Ľudský dýchací systém - súbor orgánov a tkanív, ktoré zabezpečujú výmenu plynov medzi krvou a vonkajším prostredím v ľudskom tele.
Dýchacie funkcie:
príjem kyslíka do tela;
odstránenie oxidu uhličitého z tela;
eliminácia plynných metabolických produktov z tela;
termoregulácie;
syntetické: niektoré biologicky aktívne látky sa syntetizujú v tkanivách pľúc: heparín, lipidy atď .;
krvotvorba: žírne bunky a bazofily dozrievajú v pľúcach;
ukladanie: kapiláry pľúc môžu akumulovať veľké množstvo krvi;
absorpcia: éter, chloroform, nikotín a mnoho ďalších látok sa ľahko absorbujú z povrchu pľúc.
Dýchací systém sa skladá z pľúc a dýchacích ciest.
Pľúcne kontrakcie sa uskutočňujú pomocou medzirebrových svalov a bránice.
Dýchací trakt: nosná dutina, hltan, hrtan, priedušnica, priedušky a priedušky.
Pľúca sa skladajú z pľúcnych vezikúl - pľúcne pivničky.
Obr. Dýchací systém
airways
nosová dutina
Nosné a hltanové dutiny sú horné dýchacie cesty. Nos je tvorený chrupavkovým systémom, vďaka ktorému sú nosové kanáliky vždy otvorené. Na samom začiatku nosných priechodov sa nachádzajú malé chĺpky, ktoré zachytávajú veľké prachové častice vdychovaného vzduchu.
Nosná dutina je z vnútornej strany potiahnutá sliznicou prechádzajúcou krvnými cievami. Obsahuje veľké množstvo slizníc (150 žliaz / $ cm ^ 2 $ slizníc). Hlien inhibuje rast baktérií. Z krvných kapilár na povrchu sliznice sa objavuje veľké množstvo leukocytov-fagocytov, ktoré ničia mikrobiálnu flóru.
Okrem toho sa môže objem sliznice významne meniť. Keď sa steny jej plavidiel zmršťujú, sťahuje sa, nosné kanáliky sa rozširujú a osoba dýcha ľahko a slobodne.
Sliznica horných dýchacích ciest je tvorená kliatinovým epitelom. Pohyb riasiniek jednotlivej bunky a celej epitelovej vrstvy je prísne koordinovaný: každá predchádzajúca cilium vo fázach jej pohybu je na určitú dobu pred ďalšou z nich, preto je povrch epitelu vlnovitý mobil - „blikanie“. Pohyb cilia pomáha udržiavať čisté dýchacie cesty odstránením škodlivých látok.
Obr. 1. Pridružený epitel dýchacieho systému
V hornej časti nosnej dutiny sú orgány vône.
Funkcia nosných priechodov:
filtrácia mikroorganizmov;
prachová filtrácia;
zvlhčovanie a ohrievanie vdýchnutého vzduchu;
hlien zmýva všetko filtrované do gastrointestinálneho traktu.
Dutina je rozdelená na dve polovice etmoidnou kosťou. Kostné platne rozdeľujú obe polovice na úzke, komunikujúce pasáže.
Otvorte do nosovej dutiny dutín vzduchové kosti: maxilárne, frontálne atď. Tieto dutiny sa nazývajú nosné dutiny. Sú potiahnuté tenkou sliznicou obsahujúcou malý počet slizníc. Všetky tieto septy a škrupiny, ako aj početné doplnkové dutiny kraniálnych kostí dramaticky zväčšujú objem a povrch stien nosnej dutiny.
paranazálne dutiny
Paranazálne dutiny (paranazálne dutiny) - vzduchové dutiny v kostiach lebky, komunikujúce s nosnou dutinou.
U ľudí sa rozlišujú štyri skupiny paranazálnych dutín:
maxilárny (maxilárny) sínus - párový sínus umiestnený v hornej čeľusti;
frontálny sínus - párový sínus umiestnený v prednej kosti;
ethmoidný labyrint - párový sínus tvorený bunkami etmoidnej kosti;
sphenoid (main) - párový sínus umiestnený v tele sphenoidnej (hlavnej) kosti.
Obr. 2. Paranazálne dutiny: 1 - frontálne dutiny; 2 - bunky labyrintovej mriežky; 3 - sfenoidálny sínus; 4 - maxilárne (maxilárne) dutiny.
Doteraz nie je presne známy význam paranazálnych dutín.
Možné funkcie paranazálnych dutín:
zníženie hmotnosti predných tvárových kostí lebky;
mechanická ochrana hlavy pri nárazoch (tlmenie nárazov);
tepelná izolácia koreňov zubov, očí, atď. od kolísania teploty v nosnej dutine počas dýchania;
zvlhčovanie a ohrievanie vdýchnutého vzduchu v dôsledku pomalého prúdenia vzduchu v dutinách;
vykonávajú funkciu baroreceptorového orgánu (ďalší zmyslový orgán).
Maxilárny sínus (maxilárny sínus) - párový paranazálny sínus, ktorý zaberá takmer celé telo maxilárnej kosti. Z vnútornej strany je sínus lemovaný tenkou sliznicou epitelu. V sínusovej sliznici je veľmi málo glandulárnych (pohárikových) buniek, ciev a nervov.
Maxilárny sínus komunikuje s nosnou dutinou cez otvory na vnútornom povrchu maxilárnej kosti. Normálne je sínus naplnený vzduchom.
Spodná časť hltanu prechádza do dvoch trubíc: dýchacie (predné) a pažerák (zadné). Hrtan je teda spoločným delením pre zažívací a dýchací systém.
hrtan
Horná časť dýchacej trubice je hrtan, ktorý sa nachádza v prednej časti krku. Väčšina hrtana je tiež potiahnutá sliznicou z riasnatého epitelu.
Hrtan pozostáva z pohyblivo prepojených chrupaviek: kricoid, štítna žľaza (formy adamovo jablko, alebo Adamove jablko) a dve arytenoidné chrupavky.
epiglottis Zahŕňa vstup do hrtanu v čase prehltnutia potravy. Predný koniec epiglottis je spojený s chrupavkou štítnej žľazy.
Obr. hrtan
Chrupavky hrtanu sú vzájomne prepojené kĺbmi a medzery medzi chrupavkami sú sprísnené membránami spojivového tkaniva.
Pri vyslovovaní zvuku sa hlasivky pohybujú bližšie k dotyku. Prúd stlačeného vzduchu z pľúc, ktorý na ne pritláča zdola, sa na okamih oddeľuje a potom sa vďaka svojej pružnosti opäť zatvárajú, až kým ich znovu otvorí tlak vzduchu.
Výsledné vibrácie hlasiviek vydávajú zvuk hlasu. Výška tónu je riadená stupňom napätia na hlasivkách. Odtiene hlasu závisia od dĺžky a hrúbky hlasiviek a od štruktúry ústnej dutiny a nosovej dutiny, ktoré pôsobia ako rezonátory.
Štítna žľaza susedí s hrtanom vonku.
V prednej časti je hrtan chránený prednými svalmi krku.
Priedušnica a priedušky
Priedušnica je dýchacia trubica dlhá asi 12 cm.
Pozostáva zo 16 - 20 chrupavkových polkruhov, ktoré nie sú za sebou; polovičné krúžky zabraňujú kolapsu priedušnice počas výdychu.
Chrbtica priedušnice a medzery medzi chrupavkovými polkrúžkami sú sprísnené membránou spojivového tkaniva. Za priedušnicou leží pažerák, ktorého stena pri prechode potravou zhlukuje mierne do svojho lúmenu.
Obr. Prierez priedušnice: 1 - vrúbkovaný epitel; 2 - vlastná vrstva sliznice; 3 - chrupavčitý polokruh; 4 - spojivová tkanivová membrána
Na úrovni hrudných stavcov IV-V je priedušnica rozdelená na dve veľké primárny bronchus,siahajúce do pravých a ľavých pľúc. Toto miesto rozdelenia sa nazýva rozdvojenie (vetvenie).
Oblúk aorty je ohnutý ľavým priedušiekom a ten pravý je ohnutý okolo azygosovej žily vedúcej zozadu. Podľa starých anatomistov „aortálny oblúk sedí obkročmo na ľavý priedušok a azygosovú žilu - vpravo.“
Chrupavkovité krúžky umiestnené v stenách priedušnice a priedušiek robia tieto trubice elastickými a nerozpadajúcimi sa, takže vzduch nimi prechádza ľahko a bez prekážok. Vnútorný povrch celého dýchacieho traktu (priedušnica, priedušky a časti priedušiek) je pokrytý mukóznou membránou viacradového vrstveného epitelu.
Dýchacie zariadenie zaisťuje zahrievanie, zvlhčovanie a čistenie vdýchnutého vzduchu. Častice prachu v riasnatom epiteli sa pohybujú smerom nahor a sú odstránené kašľom a kýchaním. Mikróby sú neškodné mukozálnymi lymfocytmi.
pľúca
Pľúca (pravá a ľavá) sú umiestnené v hrudnej dutine pod ochranou hrudníka.
pohrudnice
Pľúca sú zakryté pohrudnice.
pohrudnice - tenká, hladká a vlhká serózna membrána bohatá na elastické vlákna, ktorá pokrýva každú z pľúc.
rozlíšiť pľúcna pohrudnica, - pevne zviazané s pľúcnym tkanivom a - parietálna pleura, podšívka vnútri hrudnej steny.
V koreňoch pľúc prechádza pľúcna pohrudnica do parietálnej oblasti. Okolo každého pľúca sa teda vytvorí hermeticky uzavretá pleurálna dutina, ktorá predstavuje úzku medzeru medzi pľúcnou a parietálnou pohrudnicou. Pleurálna dutina je naplnená malým množstvom seróznej tekutiny, ktorá hrá úlohu lubrikantu, ktorý uľahčuje dýchanie pľúc.
Obr. pohrudnice
mediastinum
Mediastinum je priestor medzi pravým a ľavým pleurálnym vakom. Je ohraničený pred hrudnou kosťou chrupavkami a za chrbticou.
V médiu je srdce s veľkými cievami, priedušnica, pažerák, týmus, bráničné nervy a hrudný lymfatický kanálik.
bronchiálny strom
Hlboké drážky rozdelia pravú pľúca na tri laloky a ľavú na dve. Ľavá pľúca na strane otočenej k stredovej čiare má depresiu, s ktorou susedí so srdcom.
Každá pľúca zvnútra obsahuje hrubé zväzky pozostávajúce z primárnej priedušky, pľúcnej artérie a nervov a dvoch výstupov z pľúcnych žíl a lymfatických ciev. Všetky tieto bronchiálno-vaskulárne zväzky sa tvoria spolu koreň pľúc. Okolo pľúcnych koreňov sa nachádza veľké množstvo bronchiálnych lymfatických uzlín.
Pri vstupe do pľúc je ľavý priedušok rozdelený na dve a pravá do troch vetiev podľa počtu pľúcnych lalokov. Priedušiek tvoria v pľúcach tzv bronchiálny strom. S každou novou „vetvou“ sa priemer priedušiek zmenšuje, až kým nie sú úplne mikroskopické priedušničky s priemerom 0,5 mm. V mäkkých stenách priedušiek sú vlákna hladkého svalstva a nie sú tu chrupavkovité semená. Takýchto bronchiolov je až 25 miliónov.
Obr. Bronchiálny strom
Bronchioly prechádzajú do rozvetvených alveolárnych priechodov, ktoré končia v pľúcnych vakoch, ktorých steny sú pokryté opuchmi - pľúcnymi alveolmi. Steny alveol prechádzajú sieťou kapilár: v nich prebieha výmena plynu.
Alveolárne priechody a alveoly sú prepletené s mnohými elastickými spojivovými tkanivami a elastickými vláknami, ktoré tiež tvoria základ najmenších priedušiek a priedušiek, vďaka čomu sa pľúcne tkanivo počas inhalácie ľahko rozťahuje a počas výdychu sa znova zhroutí.
pľúcne mechúrik
Alveoly sú tvorené sieťou najjemnejších elastických vlákien. Vnútorný povrch alveol je pokrytý jednovrstvovým skvamóznym epitelom. Vytvárajú sa steny epitelu povrchovo aktívne látky - povrchovo aktívnu látku, ktorá lemuje vnútro alveol a zabraňuje ich kolapsu.
Hustá sieť kapilár leží pod epitelom pľúcnych vezikúl, do ktorých sú zlomené koncové vetvy pľúcnej artérie. Cez priľahlé steny alveol a kapilár dochádza pri dýchaní k výmene plynov. Akonáhle je v krvi, kyslík sa viaže na hemoglobín a je prenášaný v tele, čím zásobuje bunky a tkanivá.
Obr. pľúcne mechúrik
Obr. Výmena plynu v alveolách
Pred narodením plod nedýcha pľúcami a pľúcne vezikuly sú v kolapse; po narodení, s úplne prvým dychom, alveoly napučiavajú a zostávajú po celý život narovnané, pričom si zachovávajú určité množstvo vzduchu samého o sebe aj pri najhlbšom výdychu.
oblasť výmeny plynu
Úplnosť výmeny plynu je zabezpečená obrovským povrchom, cez ktorý prechádza. Každá pľúcna vezikula je 0,25 milimetrový elastický vak. Počet pľúcnych bublín v oboch pľúcach dosahuje 350 miliónov.Ak si predstavíme, že všetky pľúcne alveoly sú natiahnuté a vytvoria jednu bublinu s hladkým povrchom, potom bude priemer tejto bubliny 6 m, jej kapacita bude viac ako 50 m 3 $ a vnútorný povrch bude $ 113 m ^ 2 $, a teda bude približne 56-násobkom celého povrchu pokožky ľudského tela.
Priedušnica a priedušky sa nezúčastňujú výmeny dýchacích plynov, ale sú to iba dýchacie cesty.
respiračná fyziológia
Všetky životne dôležité procesy prebiehajú povinnou účasťou kyslíka, to znamená, že sú aeróbne. Centrálny nervový systém je zvlášť citlivý na nedostatok kyslíka a predovšetkým kortikálne neuróny, ktoré za anoxických podmienok umierajú skôr ako iné. Ako viete, obdobie klinickej smrti by nemalo presiahnuť päť minút. Inak sa v neurónoch mozgovej kôry vyvíjajú ireverzibilné procesy.
dych - fyziologický proces výmeny plynov v pľúcach a tkanivách.
Celý dýchací proces možno rozdeliť do troch hlavných etáp:
pľúcne (vonkajšie) dýchanie: výmena plynu v kapilároch pľúcnych vezikúl;
preprava plynov krvou;
bunkové (tkanivové) dýchanie: výmena plynov v bunkách (enzymatická oxidácia živín v mitochondriách).
Obr. Dýchanie pľúc a tkanív
Červené krvinky obsahujú hemoglobín, komplexný proteín obsahujúci železo. Tento proteín je schopný viazať kyslík a oxid uhličitý na seba.
Hemoglobín, ktorý prechádza cez kapiláry pľúc, k sebe pripája 4 atómy kyslíka a mení sa na oxyhemoglobín. Červené krvinky transportujú kyslík z pľúc do tkanív tela. V tkanivách sa uvoľňuje kyslík (oxyhemoglobín sa premieňa na hemoglobín) a pridáva sa oxid uhličitý (hemoglobín sa premieňa na karbohemoglobín). Červené krvinky potom transportujú oxid uhličitý do pľúc na odstránenie z tela.
Obr. Transportná funkcia hemoglobínu
Molekula hemoglobínu tvorí stabilnú zlúčeninu s oxidom uhoľnatým II (oxid uhoľnatý). Otrava oxidom uhoľnatým vedie k smrti tela v dôsledku nedostatku kyslíka.
inhalačný a výdychový mechanizmus
nadýchnite - je aktívnym aktom, pretože sa vykonáva pomocou špecializovaných dýchacích svalov.
Dýchacie svaly zahŕňajúmedzirebrové svaly a bránica. Hlboký dych využíva svaly krku, hrudníka a abs.
Pľúca samotné nemajú svaly. Nie sú schopní samy sa naťahovať a sťahovať. Pľúca sledujú iba hrudný kôš, ktorý sa rozširuje vďaka bránici a medzirebrovým svalom.
Počas inhalácie membrána klesne o 3 až 4 cm, v dôsledku čoho sa objem hrudníka zvyšuje o 1 000 - 1 200 ml. Membrána ďalej tlačí dolné rebrá smerom k obvodu, čo tiež vedie k zvýšeniu kapacity hrudníka. Čím silnejšie je kontrakcia bránice, tým väčší je objem hrudnej dutiny.
Medzirebrové svaly stiahnutím rebier zvyšujú rebrá, čo tiež spôsobuje zväčšenie objemu hrudníka.
Pľúca sa po napínajúcej hrudi natiahnu a tlak v nich klesne. Výsledkom je rozdiel medzi tlakom atmosférického vzduchu a tlakom v pľúcach, vzduch do nich vháňa - dochádza k inhalácii.
exhaláty, na rozdiel od inhalácie je to pasívny akt, pretože svaly sa na jeho implementácii nezúčastňujú. Keď sa medzirebrové svaly uvoľnia, rebrá sa vplyvom gravitácie znížia; bránica, zatiaľ čo sa uvoľňuje, stúpa, zaujíma svoju obvyklú polohu a zmenšuje sa objem hrudnej dutiny - pľúca sa sťahujú. Vyskytuje sa výdech.
Pľúca sa nachádzajú v hermeticky uzavretej dutine tvorenej pľúcnou a parietálnou pohrudnicou. V pleurálnej dutine je tlak pod atmosférickým tlakom („negatívny“). V dôsledku podtlaku je pľúcna pohrudnica pevne pritlačená k parietálnej pohrudnici.
Pokles tlaku v pleurálnom priestore je hlavným dôvodom zvýšenia objemu pľúc počas inhalácie, to znamená, že je to sila, ktorá napína pľúca. Počas zväčšovania objemu hrudníka sa teda tlak v interpleurálnej formácii znižuje a v dôsledku tlakového rozdielu vzduch vstupuje do pľúc a zväčšuje ich objem.
Počas výdychu sa zvyšuje tlak v pleurálnej dutine a v dôsledku tlakového rozdielu vzduch opúšťa pľúca.
Dýchanie hrudníka vykonáva sa hlavne z dôvodu vonkajších medzirebrových svalov.
Dýchanie brucha vykonávané bránicou.
U mužov je zaznamenané dýchanie brucha au žien dýchanie hrudníka. Avšak bez ohľadu na to muži aj ženy rytmicky dýchajú. Od prvej hodiny života nie je narušený rytmus dýchania, iba sa mení jeho frekvencia.
Novonarodené dieťa dýcha 60-krát za minútu, u dospelých je rýchlosť dýchania v pokoji asi 16-18. Počas fyzickej námahy, emocionálneho vzrušenia alebo so zvýšením telesnej teploty sa však rýchlosť dýchania môže výrazne zvýšiť.
Životná kapacita pľúc
Životná kapacita pľúc (VC) je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže pri maximálnom vdýchnutí a výdychu vstúpiť do pľúc a opustiť ich.
Životná kapacita pľúc je určená zariadením spirometer.
U zdravého dospelého človeka sa VC pohybuje od 3500 do 7000 ml a závisí od pohlavia a od ukazovateľov fyzického vývoja: napríklad od objemu hrudníka.
VC sa skladá z niekoľkých zväzkov:
Slapový objem (TO) - je to množstvo vzduchu, ktoré vstupuje a je odstránené z pľúc pri pokojnom dýchaní (500 - 600 ml).
Objem vdychovaného vzduchu (ROV) je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže vstúpiť do pľúc po pokojnom dychu (1 500 - 2 500 ml).
Výdechový rezervný objem (ROV) je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže byť vylúčené z pľúc po pokojnom výdychu (1 000 - 1 500 ml).
regulácia dýchania
Dýchanie je regulované nervovými a humorálnymi mechanizmami, ktoré sa scvrkávajú, aby sa zaistila rytmická aktivita dýchacieho systému (inhalácia, výdych) a adaptívne respiračné reflexy, tj zmena frekvencie a hĺbky dýchacích pohybov, ktoré sa vyskytujú pri meniacich sa podmienkach vonkajšieho prostredia alebo vnútorného prostredia tela.
Hlavným respiračným centrom, ktoré založil N.A.Mislavsky v roku 1885, je respiračné centrum nachádzajúce sa v drôte oblongata.
Respiračné centrá sa nachádzajú v hypotalame. Zúčastňujú sa na organizácii komplexnejších adaptívnych respiračných reflexov, ktoré sú potrebné pri zmene podmienok existencie organizmu. Dýchacie centrá sa okrem toho nachádzajú v mozgovej kôre a vykonávajú vyššie formy adaptačných procesov. Prítomnosť respiračných centier v mozgovej kôre je dokázaná tvorbou podmienených respiračných reflexov, zmenami frekvencie a hĺbky respiračných pohybov, ktoré sa vyskytujú v rôznych emocionálnych stavoch, ako aj dobrovoľnými zmenami dýchania.
Vegetatívny nervový systém inervuje steny priedušiek. Ich hladké svaly sú zásobované odstredivými vláknami vagus a sympatických nervov. Vagusové nervy spôsobujú kontrakciu bronchiálnych svalov a zúženie priedušiek, zatiaľ čo sympatické nervy uvoľňujú bronchiálne svaly a rozširujú priedušky.
Humorálna regulácia: v dox sa vykonáva reflexne ako reakcia na zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v krvi.
Stanovte správny sled procesov normálneho vdychovania a výdychu u osoby, počnúc zvýšením koncentrácie CO2 v krvi.
Zapíšte si zodpovedajúcu postupnosť čísel do tabuľky.
1) kontrakcie bránice
2) zvýšená koncentrácia kyslíka
3) zvýšenie koncentrácie CO2
4) excitácia chemoreceptorov medulla oblongata
6) relaxácia bránice
Vysvetlenie.
Sled procesov normálnej inhalácie a výdychu u ľudí, začínajúc zvýšením koncentrácie CO2 v krvi:
3) zvýšená koncentrácia CO2 → 4) excitácia chemoreceptorov miechy oblongata → 6) relaxácia bránice → 1) kontrakcia bránice → 2) zvýšená koncentrácia kyslíka → 5) výdych
Odpoveď: 346125
Poznámka.
Dýchacie centrum sa nachádza v drene oblongata. Pod vplyvom oxidu uhličitého v krvi v ňom vzniká vzrušenie, prenáša sa na dýchacie svaly a dochádza k inhalácii. Súčasne sú excitované receptory v stenách pľúc, vysielajú inhibičný signál do respiračného centra, prestávajú vysielať signály do dýchacích svalov a dochádza k vydýchnutiu.
Ak dlho zadržiavate dych, potom oxid uhličitý čoraz viac vzrušuje dýchacie centrum, prípadne sa dýchanie nedobrovoľne obnoví.
Kyslík neovplyvňuje dýchacie centrum. Pri prebytku kyslíka (s hyperventiláciou) sa vyskytuje mozgový vazospazmus, ktorý vedie k závratom alebo mdloby.
pretože Táto úloha spôsobuje veľa kontroverzií, že postupnosť v odpovedi nie je správna - bolo rozhodnuté poslať túto úlohu na nevyužitú.
Každý, kto sa chce dozvedieť viac o mechanizmoch regulácie dýchania, si môže prečítať článok „Fyziológia dýchacích ciest“. O chemoreceptoroch na samom konci článku.
Dýchacie centrum
Dýchacie centrum by sa malo chápať ako súbor neurónov špecifických (respiračných) jadier medulla oblongata, schopných vytvárať respiračný rytmus.
Za normálnych (fyziologických) podmienok dýchacie centrum prijíma aferentné signály z periférnych a centrálnych chemoreceptorov, ktoré signalizujú parciálny tlak O 2 v krvi a koncentráciu H + v extracelulárnej tekutine v mozgu. Počas bdelosti je činnosť respiračného centra regulovaná ďalšími signálmi vychádzajúcimi z rôznych štruktúr centrálneho nervového systému. U ľudí to sú napríklad štruktúry, ktoré poskytujú reč. Hovorenie (spev) sa môže výrazne líšiť od normálnej hladiny krvných plynov, dokonca môže znížiť reakciu respiračného centra na hypoxiu alebo hyperkapniu. Aferentné signály z chemoreceptorov úzko interagujú s inými aferentnými stimulmi respiračného centra, ale nakoniec, nad chemickými alebo humorálnymi kontrolami dýchania vždy dominuje nad neurogénnymi. Napríklad osoba sa nemôže dobrovoľne zadržať dych nekonečne dlho kvôli zvyšujúcej sa hypoxii a hyperkapnii počas respiračného zadržania.
Rytmickú postupnosť inhalácie a výdychu, ako aj zmeny v charaktere respiračných pohybov, v závislosti od stavu tela, reguluje respiračné centrum nachádzajúce sa v drôtenej oblongata.
V respiračnom centre sú dve skupiny neurónov: inspiračná a exspiračná. Ak sú inspiračné neuróny, ktoré poskytujú inšpiráciu, vzrušené, aktivita expiračných nervových buniek je inhibovaná a naopak.
V hornej časti mozgu (pons varoli) sa nachádza pneumotaxické centrum, ktoré riadi činnosť centier inhalácie a výdychu a je umiestnené nižšie a zabezpečuje správne striedanie cyklov respiračných pohybov.
Dýchacie centrum nachádzajúce sa v drôte oblongata vysiela impulzy motoneurónom miechy, ktoré inervujú dýchacie svaly. Membrána je inervovaná axónmi motorických neurónov nachádzajúcich sa na úrovni III-IV krčných segmentov miechy. Motorické neuróny, ktorých procesy tvoria medzirebrové nervy, ktoré inervujú medzirebrové svaly, sa nachádzajú v predných rohoch (III-XII) hrudných segmentov miechy.
Dýchacie centrum plní v dýchacom systéme dve hlavné funkcie: motor alebo motor, ktorý sa prejavuje vo forme sťahov dýchacích svalov, a homeostatický, spojené so zmenou povahy dýchania so zmenami obsahu O 2 a CO 2 vo vnútornom prostredí tela.
Membránové motorické neuróny. Vytvorte frenický nerv. Neuróny sa nachádzajú v úzkom stĺpci v strednej časti ventrálnych rohov od CIII do CV. Frenický nerv pozostáva z 700 až 800 myelinizovaných a viac ako 1500 nemyelínových vlákien. Drvivú väčšinu vlákien tvoria axóny a-motorických neurónov a menšiu časť predstavujú aferentné vlákna svalových a šliachových vretien lokalizovaných v bránici, ako aj receptory pohrudnice, pobrušnice a voľné nervové zakončenie bránice samotnej.
Motoneuróny segmentov miechy, ktoré inervujú dýchacie svaly. Na úrovni CI-CII, v blízkosti bočného okraja stredného pásma šedej hmoty, existujú inspiračné neuróny, ktoré sa podieľajú na regulácii aktivity medzirezortných a diafragmatických motoneurónov.
Motorické neuróny, ktoré inervujú intercostálne svaly, sú lokalizované v šedej hmote predných rohov na úrovni od TIV po TX. Niektoré neuróny navyše regulujú hlavne dýchacie cesty a iné - hlavne posturálno-tonickú aktivitu medzirebrových svalov. Motorické neuróny, ktoré inervujú svaly brušnej steny, sú lokalizované vo ventrálnych rohoch miechy na úrovni TIV-LIII.
Tvorba dýchacieho rytmu.
Na konci obdobia vnútromaternicového vývoja sa začína objavovať spontánna aktivita neurónov v respiračnom centre. Toto sa posudzuje podľa periodicky sa vyskytujúcich rytmických kontrakcií svalov inspiračného svalu plodu. Teraz bolo dokázané, že excitácia dýchacieho centra plodu sa objavuje v dôsledku kardiostimulačných vlastností siete respiračných neurónov medulla oblongata. Inými slovami, spočiatku sú respiračné neuróny schopné samovzrušenia. Rovnaký mechanizmus udržuje vetranie novorodencov v prvých dňoch po narodení. Od momentu narodenia, keď sa vytvárajú synaptické spojenia respiračného centra s rôznymi časťami centrálneho nervového systému, stimulačný mechanizmus respiračnej aktivity rýchlo stráca svoj fyziologický význam. U dospelých vzniká rytmus aktivity v neurónoch respiračného centra a mení sa iba pod vplyvom rôznych synaptických vplyvov na respiračné neuróny.
Dýchací cyklus sa delí na inspiračnú a exspiračnú fázu.vzhľadom na pohyb vzduchu z atmosféry smerom k alveolám (inhalácia) a späť (výdych).
Tri fázy aktivity neurónov v respiračnom centre drene oblongata zodpovedajú dvom fázam vonkajšieho dýchania: inšpiračnýčo zodpovedá inhalácii; post-inšpiračný, čo zodpovedá prvej polovici exspirácie a nazýva sa pasívne kontrolovaná expirácia; vydechující, čo zodpovedá druhej polovici exspiračnej fázy a nazýva sa aktívna exspiračná fáza.
Aktivita dýchacích svalov počas troch fáz nervovej aktivity respiračného centra sa mení nasledovne. Počas inšpirácie zvyšujú svalové vlákna bránice a vonkajšie medzirebrové svaly kontrakciu. V rovnakom období sa aktivujú svaly hrtanu, ktoré rozširujú hlasivku, čo znižuje odolnosť proti prúdeniu vzduchu počas inhalácie. Práca vdychovaných svalov počas inhalácie vytvára dostatočný prísun energie, ktorá sa uvoľňuje v post inspiračnej fáze alebo vo fáze pasívneho kontrolovaného výdychu. V post inspiračnej fáze dýchania je objem vzduchu vydychovaného z pľúc regulovaný pomalou relaxáciou bránice a súčasným sťahovaním hrtanových svalov. Zúženie hlasiviek v post inspiračnej fáze zvyšuje odolnosť proti prúdeniu vzduchu počas výdychu. Je to veľmi dôležitý fyziologický mechanizmus, ktorý zabraňuje kolapsu pľúcnych dýchacích ciest s prudkým zvýšením rýchlosti vdýchnutého vzduchu, napríklad núteným dýchaním alebo ochrannými reflexmi proti kašľu a kýchaniu.
Počas druhej fázy exspirácie alebo fázy aktívnej exspirácie je výdychový prúd vzduchu zosilňovaný sťahovaním vnútorných medzirebrových svalov a svalov brušnej steny. Počas tejto fázy nedochádza k elektrickému pôsobeniu bránice a vonkajších medzirebrových svalov.
Regulácia činnosti respiračného centra.
Regulácia dýchacieho centra sa vykonáva pomocou humorálnych, reflexných mechanizmov a nervových impulzov pochádzajúcich z prekrývajúcich sa častí mozgu.
Humorálne mechanizmy. Špecifickým regulátorom aktivity neurónov respiračného centra je oxid uhličitý, ktorý priamo a nepriamo pôsobí na respiračné neuróny. Pri retikulárnej tvorbe drene oblongata v blízkosti respiračného centra, ako aj v oblasti krčných dutín a aortálneho oblúka sa našli chemoreceptory citlivé na oxid uhličitý. So zvýšením napätia oxidu uhličitého v krvi sú chemoreceptory vzrušené a nervové impulzy idú do inspiračných neurónov, čo vedie k zvýšeniu ich aktivity.
Odpoveď: 346125
Ľudský dýchací systém - súbor orgánov a tkanív, ktoré zabezpečujú výmenu plynov medzi krvou a vonkajším prostredím v ľudskom tele.
Dýchacie funkcie:
- príjem kyslíka do tela;
- odstránenie oxidu uhličitého z tela;
- eliminácia plynných metabolických produktov z tela;
- termoregulácie;
- syntetické: niektoré biologicky aktívne látky sa syntetizujú v tkanivách pľúc: heparín, lipidy atď .;
- krvotvorba: žírne bunky a bazofily dozrievajú v pľúcach;
- ukladanie: kapiláry pľúc môžu akumulovať veľké množstvo krvi;
- absorpcia: éter, chloroform, nikotín a mnoho ďalších látok sa ľahko absorbujú z povrchu pľúc.
Dýchací systém sa skladá z pľúc a dýchacích ciest.
Pľúcne kontrakcie sa uskutočňujú pomocou medzirebrových svalov a bránice.
Dýchací trakt: nosná dutina, hltan, hrtan, priedušnica, priedušky a priedušky.
Pľúca sa skladajú z pľúcnych vezikúl - pľúcne pivničky.
Obr. Dýchací systém
Airways
Nosová dutina
Nosné a hltanové dutiny sú horné dýchacie cesty. Nos je tvorený chrupavkovým systémom, vďaka ktorému sú nosové kanáliky vždy otvorené. Na samom začiatku nosných priechodov sa nachádzajú malé chĺpky, ktoré zachytávajú veľké prachové častice vdychovaného vzduchu.
Nosná dutina je z vnútornej strany potiahnutá sliznicou prechádzajúcou krvnými cievami. Obsahuje veľké množstvo slizníc (150 žliaz / zm2 cm2sliznica). Hlien inhibuje rast baktérií. Z krvných kapilár na povrchu sliznice sa objavuje veľké množstvo leukocytov-fagocytov, ktoré ničia mikrobiálnu flóru.
Okrem toho sa môže objem sliznice významne meniť. Keď sa steny jej plavidiel zmršťujú, sťahuje sa, nosné kanáliky sa rozširujú a osoba dýcha ľahko a slobodne.
Sliznica horných dýchacích ciest je tvorená kliatinovým epitelom. Pohyb riasiniek jednotlivej bunky a celej epitelovej vrstvy je prísne koordinovaný: každá predchádzajúca cilium vo fázach jej pohybu je na určitú dobu pred ďalšou z nich, preto je povrch epitelu vlnovitý mobil - „blikanie“. Pohyb cilia pomáha udržiavať čisté dýchacie cesty odstránením škodlivých látok.
Obr. 1. Pridružený epitel dýchacieho systému
V hornej časti nosnej dutiny sú orgány vône.
Funkcia nosných priechodov:
- filtrácia mikroorganizmov;
- prachová filtrácia;
- zvlhčovanie a ohrievanie vdýchnutého vzduchu;
- hlien zmýva všetko filtrované do gastrointestinálneho traktu.
Dutina je rozdelená na dve polovice etmoidnou kosťou. Kostné platne rozdeľujú obe polovice na úzke, komunikujúce pasáže.
Otvorte do nosovej dutiny dutín vzduchové kosti: maxilárne, frontálne atď. Tieto dutiny sa nazývajú nosné dutiny. Sú potiahnuté tenkou sliznicou obsahujúcou malý počet slizníc. Všetky tieto septy a škrupiny, ako aj početné doplnkové dutiny kraniálnych kostí dramaticky zväčšujú objem a povrch stien nosnej dutiny.
NOSNÉ SINTERY
Spodná časť hltanu prechádza do dvoch trubíc: dýchacie (predné) a pažerák (zadné). Hrtan je teda spoločným delením pre zažívací a dýchací systém.
hrtan
Horná časť dýchacej trubice je hrtan, ktorý sa nachádza v prednej časti krku. Väčšina hrtana je tiež potiahnutá sliznicou z riasnatého epitelu.
Hrtan pozostáva z pohyblivo prepojených chrupaviek: kricoid, štítna žľaza (formy adamovo jablko, alebo Adamove jablko) a dve arytenoidné chrupavky.
epiglottis Zahŕňa vstup do hrtanu v čase prehltnutia potravy. Predný koniec epiglottis je spojený s chrupavkou štítnej žľazy.
Obr. hrtan
Chrupavky hrtanu sú vzájomne prepojené kĺbmi a medzery medzi chrupavkami sú sprísnené membránami spojivového tkaniva.
HLASOVÉ VZDELÁVANIE
Štítna žľaza susedí s hrtanom vonku.
V prednej časti je hrtan chránený prednými svalmi krku.
TRACHEA A BRONCHI
Priedušnica je dýchacia trubica dlhá asi 12 cm.
Pozostáva zo 16 - 20 chrupavkových polkruhov, ktoré nie sú za sebou; polovičné krúžky zabraňujú kolapsu priedušnice počas výdychu.
Chrbtica priedušnice a medzery medzi chrupavkovými polkrúžkami sú sprísnené membránou spojivového tkaniva. Za priedušnicou leží pažerák, ktorého stena pri prechode potravou zhlukuje mierne do svojho lúmenu.
Obr. Prierez priedušnice: 1 - vrúbkovaný epitel; 2 - vlastná vrstva sliznice; 3 - chrupavčitý polokruh; 4 - spojivová tkanivová membrána
Na úrovni hrudných stavcov IV-V je priedušnica rozdelená na dve veľké primárny bronchus,siahajúce do pravých a ľavých pľúc. Toto miesto rozdelenia sa nazýva rozdvojenie (vetvenie).
Oblúk aorty je ohnutý ľavým priedušiekom a ten pravý je ohnutý okolo azygosovej žily vedúcej zozadu. Podľa starých anatomistov „aortálny oblúk sedí obkročmo na ľavý priedušok a azygosovú žilu - vpravo.“
Chrupavkovité krúžky umiestnené v stenách priedušnice a priedušiek robia tieto trubice elastickými a nerozpadajúcimi sa, takže vzduch nimi prechádza ľahko a bez prekážok. Vnútorný povrch celého dýchacieho traktu (priedušnica, priedušky a časti priedušiek) je pokrytý mukóznou membránou viacradového vrstveného epitelu.
Dýchacie zariadenie zaisťuje zahrievanie, zvlhčovanie a čistenie vdýchnutého vzduchu. Častice prachu v riasnatom epiteli sa pohybujú smerom nahor a sú odstránené kašľom a kýchaním. Mikróby sú neškodné mukozálnymi lymfocytmi.
pľúca
Pľúca (pravá a ľavá) sú umiestnené v hrudnej dutine pod ochranou hrudníka.
pohrudnice
Pľúca sú zakryté pohrudnice.
pohrudnice - tenká, hladká a vlhká serózna membrána bohatá na elastické vlákna, ktorá pokrýva každú z pľúc.
rozlíšiť pľúcna pohrudnica, - pevne zviazané s pľúcnym tkanivom a - parietálna pleura, podšívka vnútri hrudnej steny.
V koreňoch pľúc prechádza pľúcna pohrudnica do parietálnej oblasti. Okolo každého pľúca sa teda vytvorí hermeticky uzavretá pleurálna dutina, ktorá predstavuje úzku medzeru medzi pľúcnou a parietálnou pohrudnicou. Pleurálna dutina je naplnená malým množstvom seróznej tekutiny, ktorá hrá úlohu lubrikantu, ktorý uľahčuje dýchanie pľúc.
Obr. pohrudnice
medzihrudia
Mediastinum je priestor medzi pravým a ľavým pleurálnym vakom. Je ohraničený pred hrudnou kosťou chrupavkami a za chrbticou.
V médiu je srdce s veľkými cievami, priedušnica, pažerák, týmus, bráničné nervy a hrudný lymfatický kanálik.
BRONCHIÁLNY STROM
Hlboké drážky rozdelia pravú pľúca na tri laloky a ľavú na dve. Ľavá pľúca na strane otočenej k stredovej čiare má depresiu, s ktorou susedí so srdcom.
Každá pľúca zvnútra obsahuje hrubé zväzky pozostávajúce z primárnej priedušky, pľúcnej artérie a nervov a dvoch výstupov z pľúcnych žíl a lymfatických ciev. Všetky tieto bronchiálno-vaskulárne zväzky sa tvoria spolu koreň pľúc. Okolo pľúcnych koreňov sa nachádza veľké množstvo bronchiálnych lymfatických uzlín.
Pri vstupe do pľúc je ľavý priedušok rozdelený na dve a pravá do troch vetiev podľa počtu pľúcnych lalokov. Priedušiek tvoria v pľúcach tzv bronchiálny strom. S každou novou „vetvou“ sa priemer priedušiek zmenšuje, až kým nie sú úplne mikroskopické priedušničky s priemerom 0,5 mm. V mäkkých stenách priedušiek sú vlákna hladkého svalstva a nie sú tu chrupavkovité semená. Takýchto bronchiolov je až 25 miliónov.
Obr. Bronchiálny strom
Bronchioly prechádzajú do rozvetvených alveolárnych priechodov, ktoré končia v pľúcnych vakoch, ktorých steny sú pokryté opuchmi - pľúcnymi alveolmi. Steny alveol prechádzajú sieťou kapilár: v nich prebieha výmena plynu.
Alveolárne priechody a alveoly sú prepletené s mnohými elastickými spojivovými tkanivami a elastickými vláknami, ktoré tiež tvoria základ najmenších priedušiek a priedušiek, vďaka čomu sa pľúcne tkanivo počas inhalácie ľahko rozťahuje a počas výdychu sa znova zhroutí.
alveolu
Alveoly sú tvorené sieťou najjemnejších elastických vlákien. Vnútorný povrch alveol je pokrytý jednovrstvovým skvamóznym epitelom. Vytvárajú sa steny epitelu povrchovo aktívne látky - povrchovo aktívnu látku, ktorá lemuje vnútro alveol a zabraňuje ich kolapsu.
Hustá sieť kapilár leží pod epitelom pľúcnych vezikúl, do ktorých sú zlomené koncové vetvy pľúcnej artérie. Cez priľahlé steny alveol a kapilár dochádza pri dýchaní k výmene plynov. Akonáhle je v krvi, kyslík sa viaže na hemoglobín a je prenášaný v tele, čím zásobuje bunky a tkanivá.
Obr. pľúcne mechúrik
Obr. Výmena plynu v alveolách
Pred narodením plod nedýcha pľúcami a pľúcne vezikuly sú v kolapse; po narodení, s úplne prvým dychom, alveoly napučiavajú a zostávajú po celý život narovnané, pričom si zachovávajú určité množstvo vzduchu samého o sebe aj pri najhlbšom výdychu.
OBLASŤ PLYNU
respiračná fyziológia
Všetky životne dôležité procesy prebiehajú povinnou účasťou kyslíka, to znamená, že sú aeróbne. Centrálny nervový systém je zvlášť citlivý na nedostatok kyslíka a predovšetkým kortikálne neuróny, ktoré za anoxických podmienok umierajú skôr ako iné. Ako viete, obdobie klinickej smrti by nemalo presiahnuť päť minút. Inak sa v neurónoch mozgovej kôry vyvíjajú ireverzibilné procesy.
dych - fyziologický proces výmeny plynov v pľúcach a tkanivách.
Celý dýchací proces možno rozdeliť do troch hlavných etáp:
- pľúcne (vonkajšie) dýchanie: výmena plynu v kapilároch pľúcnych vezikúl;
- preprava plynov krvou;
- bunkové (tkanivové) dýchanie: výmena plynov v bunkách (enzymatická oxidácia živín v mitochondriách).
Obr. Dýchanie pľúc a tkanív
Červené krvinky obsahujú hemoglobín, komplexný proteín obsahujúci železo. Tento proteín je schopný viazať kyslík a oxid uhličitý na seba.
Hemoglobín, ktorý prechádza cez kapiláry pľúc, k sebe pripája 4 atómy kyslíka a mení sa na oxyhemoglobín. Červené krvinky transportujú kyslík z pľúc do tkanív tela. V tkanivách sa uvoľňuje kyslík (oxyhemoglobín sa premieňa na hemoglobín) a pridáva sa oxid uhličitý (hemoglobín sa premieňa na karbohemoglobín). Červené krvinky potom transportujú oxid uhličitý do pľúc na odstránenie z tela.
Obr. Transportná funkcia hemoglobínu
Molekula hemoglobínu tvorí stabilnú zlúčeninu s oxidom uhoľnatým II (oxid uhoľnatý). Otrava oxidom uhoľnatým vedie k smrti tela v dôsledku nedostatku kyslíka.
MECHANIZMUS INŠPIRÁCIE A VÝFUKU
nadýchnite - je aktívnym aktom, pretože sa vykonáva pomocou špecializovaných dýchacích svalov.
Dýchacie svaly zahŕňajúmedzirebrové svaly a bránica. Hlboký dych využíva svaly krku, hrudníka a abs.
Pľúca samotné nemajú svaly. Nie sú schopní samy sa naťahovať a sťahovať. Pľúca sledujú iba hrudný kôš, ktorý sa rozširuje vďaka bránici a medzirebrovým svalom.
Počas inhalácie membrána klesne o 3 až 4 cm, v dôsledku čoho sa objem hrudníka zvyšuje o 1 000 - 1 200 ml. Membrána ďalej tlačí dolné rebrá smerom k obvodu, čo tiež vedie k zvýšeniu kapacity hrudníka. Čím silnejšie je kontrakcia bránice, tým väčší je objem hrudnej dutiny.
Medzirebrové svaly stiahnutím rebier zvyšujú rebrá, čo tiež spôsobuje zväčšenie objemu hrudníka.
Pľúca sa po napínajúcej hrudi natiahnu a tlak v nich klesne. Výsledkom je rozdiel medzi tlakom atmosférického vzduchu a tlakom v pľúcach, vzduch do nich vháňa - dochádza k inhalácii.
exhaláty, na rozdiel od inhalácie je to pasívny akt, pretože svaly sa na jeho implementácii nezúčastňujú. Keď sa medzirebrové svaly uvoľnia, rebrá sa vplyvom gravitácie znížia; bránica, zatiaľ čo sa uvoľňuje, stúpa, zaujíma svoju obvyklú polohu a zmenšuje sa objem hrudnej dutiny - pľúca sa sťahujú. Vyskytuje sa výdech.
Pľúca sa nachádzajú v hermeticky uzavretej dutine tvorenej pľúcnou a parietálnou pohrudnicou. V pleurálnej dutine je tlak pod atmosférickým tlakom („negatívny“). V dôsledku podtlaku je pľúcna pohrudnica pevne pritlačená k parietálnej pohrudnici.
Pokles tlaku v pleurálnom priestore je hlavným dôvodom zvýšenia objemu pľúc počas inhalácie, to znamená, že je to sila, ktorá napína pľúca. Počas zväčšovania objemu hrudníka sa teda tlak v interpleurálnej formácii znižuje a v dôsledku tlakového rozdielu vzduch vstupuje do pľúc a zväčšuje ich objem.
Počas výdychu sa zvyšuje tlak v pleurálnej dutine a v dôsledku tlakového rozdielu vzduch opúšťa pľúca.
Dýchanie hrudníka vykonáva sa hlavne z dôvodu vonkajších medzirebrových svalov.
Dýchanie brucha vykonávané bránicou.
U mužov je zaznamenané dýchanie brucha au žien dýchanie hrudníka. Avšak bez ohľadu na to muži aj ženy rytmicky dýchajú. Od prvej hodiny života nie je narušený rytmus dýchania, iba sa mení jeho frekvencia.
Novonarodené dieťa dýcha 60-krát za minútu, u dospelých je rýchlosť dýchania v pokoji asi 16-18. Počas fyzickej námahy, emocionálneho vzrušenia alebo so zvýšením telesnej teploty sa však rýchlosť dýchania môže výrazne zvýšiť.
Životná kapacita pľúc
Životná kapacita pľúc (VC) je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže pri maximálnom vdýchnutí a výdychu vstúpiť do pľúc a opustiť ich.
Životná kapacita pľúc je určená zariadením spirometer.
U zdravého dospelého človeka sa VC pohybuje od 3500 do 7000 ml a závisí od pohlavia a od ukazovateľov fyzického vývoja: napríklad od objemu hrudníka.
VC sa skladá z niekoľkých zväzkov:
- Slapový objem (TO) - je to množstvo vzduchu, ktoré vstupuje a je odstránené z pľúc pri pokojnom dýchaní (500 - 600 ml).
- Objem vdychovaného vzduchu (ROV) je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže vstúpiť do pľúc po pokojnom dychu (1 500 - 2 500 ml).
- Výdechový rezervný objem (ROV) je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže byť vylúčené z pľúc po pokojnom výdychu (1 000 - 1 500 ml).
regulácia dýchania
Dýchanie je regulované nervovými a humorálnymi mechanizmami, ktoré sa scvrkávajú, aby sa zaistila rytmická aktivita dýchacieho systému (inhalácia, výdych) a adaptívne respiračné reflexy, tj zmena frekvencie a hĺbky dýchacích pohybov, ktoré sa vyskytujú pri meniacich sa podmienkach vonkajšieho prostredia alebo vnútorného prostredia tela.
Hlavným respiračným centrom, ktoré založil N.A.Mislavsky v roku 1885, je respiračné centrum nachádzajúce sa v drôte oblongata.
Respiračné centrá sa nachádzajú v hypotalame. Zúčastňujú sa na organizácii komplexnejších adaptívnych respiračných reflexov, ktoré sú potrebné pri zmene podmienok existencie organizmu. Dýchacie centrá sa okrem toho nachádzajú v mozgovej kôre a vykonávajú vyššie formy adaptačných procesov. Prítomnosť respiračných centier v mozgovej kôre je dokázaná tvorbou podmienených respiračných reflexov, zmenami frekvencie a hĺbky respiračných pohybov, ktoré sa vyskytujú v rôznych emocionálnych stavoch, ako aj dobrovoľnými zmenami dýchania.
Vegetatívny nervový systém inervuje steny priedušiek. Ich hladké svaly sú zásobované odstredivými vláknami vagus a sympatických nervov. Vagusové nervy spôsobujú kontrakciu bronchiálnych svalov a zúženie priedušiek, zatiaľ čo sympatické nervy uvoľňujú bronchiálne svaly a rozširujú priedušky.
Humorálna regulácia: v dox sa vykonáva reflexne ako reakcia na zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v krvi.
A1. Výmena plynov medzi krvou a atmosférickým vzduchom
sa deje v
1) alveoly pľúc
2) priedušky
3) tkanivá
4) pleurálna dutina
A2. Dýchanie je proces:
1) získavanie energie z organických zlúčenín za účasti kyslíka
2) absorpcia energie počas syntézy organických zlúčenín
3) tvorba kyslíka počas chemických reakcií
4) súčasná syntéza a rozklad organických zlúčenín.
A3. Dýchací orgán nie je:
1) hrtan
2) priedušnica
3) ústna dutina
4) priedušiek
A4. Jednou z funkcií nosovej dutiny je:
1) zadržiavanie mikroorganizmov
2) obohatenie krvi kyslíkom
3) chladenie vzduchom
4) odvlhčovanie
A5. Hrtan chráni pred požitím potravy:
1) arytenoidná chrupavka
3) epiglottis
4) chrupavky štítnej žľazy
A6. Dýchací povrch pľúc sa zvyšuje
1) priedušiek
2) priedušky
3) cilia
4) alveoly
A7. Kyslík vstupuje do alveol az nich do krvi
1) difúzia z oblasti s nižšou koncentráciou plynu do oblasti s vyššou koncentráciou
2) difúzia z oblasti s vyššou koncentráciou plynu do oblasti s nižšou koncentráciou
3) difúzia z telesných tkanív
4) pod vplyvom nervovej regulácie
A8. Vedie k poraneniu, ktoré narušilo tesnosť pohrudnice
1) inhibícia respiračného centra
2) obmedzenie pohybu pľúc
3) nadbytok kyslíka v krvi
4) nadmerná pohyblivosť pľúc
A9. Dôvod výmeny tkanivového plynu je
1) rozdiel v množstve hemoglobínu v krvi a tkanivách
2) rozdiel v koncentrácii kyslíka a oxidu uhličitého v krvi a tkanivách
3) rôzne rýchlosti prechodu molekúl kyslíka a oxidu uhličitého z jedného média do druhého
4) rozdiel tlaku vzduchu v pľúcach a pleurálnej dutine
IN 1. Vyberte procesy, ktoré sa vyskytujú počas výmeny plynov v pľúcach
1) difúzia kyslíka z krvi do tkaniva
2) tvorba karboxyhemoglobínu
3) tvorbu oxyhemoglobínu
4) difúzia oxidu uhličitého z buniek do krvi
5) difúzia atmosférického kyslíka do krvi
6) difúzia oxidu uhličitého do atmosféry
AT 2. Stanovte správny postup pre priechod atmosférického vzduchu cez dýchacie cesty
A) hrtan
C) priedušiek
E) bronchioly
B) nosohltanu
D) pľúca
