Органы дыхания
Органы дыхания обеспечивают постоянный газообмен между организмом и внешней средой. Они также участвуют в регуляции температуры тела и в удалении из организма летучих соединений, кроме того, капилляры легких являются кровяным депо. При внешнем дыхании в легких из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в воздух — углекислота. Кровь доставляет кислород к тканям органов, где под действием дыхательных ферментов происходит тканевое дыхание — окисление питательных веществ с выделением энергии и углекислоты. Последняя переходит в кровь и уносится в легкие. Дыхательный процесс в организме протекает непрерывно, и даже кратковременное прекращение поступления кислорода в кровь может явиться причиной смерти.
К органам дыхания относятся воздухоносные пути, состоящие из полостей носа, рта, глотки, гортани, трахеи и бронхов, и дыхательная часть, представленная альвеолами. Воздухоносные пути обеспечивают проведение вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Они имеют твердый костный или хрящевой скелет. Изнутри выстланы слизистой. Она выделяет слизь, на которой оседают пыль и микробы. В воздухоносных путях наружный воздух очищается от пыли, согревается и увлажняется. Позади полостей носа, рта и гортани находится глотка, через нее проходит в гортань воздух, поступающий через рот и нос, и пища из полости рта в пищевод. При этом во время акта глотания гортань прикрывается надгортанником, что исключает попадание пищи в дыхательные пути. Гортань переходит в трахею, которая разделяется на два главных бронха. Внутри легкого главный бронх делится древовидно, переходя в альвеолярные ходы, стенки которых образуют выпячивания в форме пузырьков — альвеолы. Их диаметр 0,2—0,3 мм, а количество в легких достигает 700 млн. Стенки альвеол прилегают к стенкам капилляров, их общая поверхность в легких достигает 80 м2. Такой широкий контакт крови с воздухом обеспечивает большие возможности газообмена между ними.
Каждое легкое покрыто серозной оболочкой — плеврой, которая, переходя на внутренние поверхности грудной клетки, образует замкнутое щелевидное пространство — плевральную полость. В ней содержится небольшое количество серозной жидкости, которая, увлажняя стенки плевры, уменьшает их трение. Благодаря сократительной способности легочной ткани в плевральной полости давление всегда отрицательное, и нарушение ее герметичности вызывает спадение легкого (пневмоторокс), и легкое выключается из акта дыхания.
Акт дыхания состоит из вдоха и выдоха. Вдох — поступление воздуха в легкие — происходит в результате расширения грудной клетки при сокращении диафрагмы, наружных межреберных и других мышц. При этом легкие расширяются, в них уменьшается давление и атмосферный воздух через воздухоносные пути устремляется в легкие. Выдох — удаление воздуха из легких — происходит при опускании ребер в результате расслабления мышц вдоха и сокращения внутренних межреберных мышц. Возникающее давление в легких обеспечивает удаление воздуха. Взрослый человек совершает 16—20 дыхательных движений в одну минуту, дети — больше. Частота дыхания увеличивается при физической нагрузке и уменьшается во время сна.
Нервный центр, регулирующий дыхание, находится в продолговатом мозгу. При его торможении происходит выдох, а при возбуждении — вдох. Будучи связанным с легкими и дыхательными мышцами, он рефлекторно раздражается в конце выдоха и тормозится в конце вдоха. Работа дыхательного центра регулируется и содержанием в крови кислорода (02) и углекислого газа (С02). Недостаток 02 вызывает вдох, а избыток С02 — выдох.