Дыхательная система

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего образования

«Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»

«Дыхательная система»

Выполнила: Пахтаева Алина

Абакан 2024

1. Дыхательная система. Функции дыхания 5

2. Строение дыхательной системы 7

2.1. Нос 8

2.2. Гортань 9

2.3. Трахея и бронхи 11

3. Строение легких. Газообмен в легких и тканях 12

3.1. Наружное строение легких 12

3.2. Внутреннее строение легких 13

3.3. Газообмен 14

4. Дыхательные движения 16

4.1. Дыхательные мышцы 17

4.2. Моделирование дыхания 18

4.3. Параметры емкости легких 19

5. Регуляция дыхания 20

5.1. Нервная регуляция 21

5.2. Защитные рефлексы 22

5.3. Гуморальная регуляция дыхания 23

Введение

Дыхание - основа самой жизни и здоровья, важнейшая функция и потребность организма, дело, которое никогда не надоедает! Жизнь человека без дыхания невозможна - люди дышат для того, чтобы жить. В процессе дыхания воздух, попадая в легкие, вносит в кровь атмосферный кислород. Выдыхается же углекислый газ - один из конечных продуктов жизнедеятельности клеток.

Чем совершеннее дыхание, тем больше физиологические и энергетические резервы организма и крепче здоровье, дольше жизнь без болезней и лучше ее качество. Приоритетность дыхания для самой жизни ясно и четко видна из давно известного факта - стоит остановить дыхание всего на несколько минут, как жизнь тут же оборвется.

История подарила нам классический пример такого поступка. Древнегреческий философ Диоген Синопский, как гласит история «принял смерть, закусив себе губы зубами и задержавши дыхание». Он совершил этот поступок в возрасте восьмидесяти лет. По тем временам такая продолжительная жизнь была довольно редким явлением.

Дыхательная система — это совокупность органов и тканей, обеспечивающих в организме человека обмен газов между кровью и внешней средой.

Человек — это единое целое. Процесс дыхания неразрывно связан с кровообращением, обменом веществ и энергии, кислотно-щелочным балансом в организме, водно-солевым обменом. Установлена взаимосвязь дыхания с такими функциями, как сон, память, эмоциональный тонус, работоспособность и физиологические резервы организма, его приспособительные (иногда говорят адаптационные) способности. Таким образом, дыхание - одна из важнейших функций регулирования жизнедеятельности человеческого организма.

1. Дыхательная система. Функции дыхания

Без пищи и воды человек может прожить несколько дней, а без воздуха не сможет прожить и 10 минут.

Дыхательная система человека- совокупность органов, обеспечивающих в организме человека внешнее дыхание, или обмен газов между кровью и внешней средой и ряд других функций. К воздухоносным путям относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Выделяют верхние и нижние дыхательные пути. Переход верхних дыхательных путей в нижние осуществляется в месте пересечения пищеварительной и дыхательной систем в верхней части гортани.
Легкие состоят из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения. К элементам костно-мышечной системы, связанным с дыханием, относятся ребра, межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы.
Газообмен выполняется легкими, и в норме направлен на поглощение из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа.

Основные функции – дыхание, газообмен. Кроме того, дыхательная система участвует в таких важных функциях, как терморегуляция, голосообразование, обоняние, увлажнение вдыхаемого воздуха.

Лёгочная ткань также играет важную роль в таких процессах как: синтез гормонов, водно-солевой и липидный обмен. В обильно развитой сосудистой системе лёгких происходит депонирование крови. Дыхательная система также обеспечивает механическую и иммунную защиту от факторов внешней среды.

Дыхание – это процесс поступления кислорода в наш организм с целью окисления химических веществ и выведения углекислого газа и других продуктов обмена.

Существует 2 типа дыхания:

Внутреннее дыхание – это обмен газами между кровью и тканями. Человеческий организм получает кислород и удаляет углекислый газ за счет дыхания. Когда мы вдыхаем, кислород попадает в легкие, а когда выдыхаем, углекислый газ покидает организм. Внутреннее дыхание является автоматическим и происходит без нашего вмешательства, контролируется мозгом и диафрагмой

Внешнее дыхание – это процесс вдыхания и выдыхания воздуха. Внешнее дыхание контролируется сознанием и происходит при помощи мышц грудной клетки и диафрагмы. Под действием этих мышц грудная клетка расширяется, а диафрагма опускается, что приводит к увеличению объема грудной полости и снижению внутригрудного давления. В результате этого воздух тянется в легкие через нос и/или рот, заполняя их.

Газообмен — обмен газов между организмом и внешней средой. Из окружающей среды в организм непрерывно поступает кислород, который потребляется всеми клетками, органами и тканями; из организма выделяются образующийся в нём углекислый газ и незначительное количество других газообразных продуктов метаболизма. Газообмен необходим почти для всех организмов, без него невозможен нормальный обмен веществ и энергии, а, следовательно, и сама жизнь. Кислород, поступающий в ткани, используется для окисления продуктов, образующихся в итоге длинной цепи химических превращений углеводов, жиров и белков. 

Газообмен осуществляется в альвеолах лёгких и в норме направлен на захват из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа.

Без внешнего дыхания человеческий организм обычно может прожить до 5 минут, после чего наступают потеря сознания, необратимые изменения в мозге и его смерть.

2. Строение дыхательной системы

Дыхательная система состоит из множества различных частей, которые работают вместе, чтобы помочь человеку дышать. Каждая группа частей состоит из множества отдельных компонентов.

Дыхательные пути доставляют воздух в легкие. Дыхательные пути — это сложная система, которая включает в себя следующие компоненты. 

1. Рот и нос: отверстия, через которые воздух извне попадает в дыхательную систему.

2. Синусы: полые области между костями головы, которые помогают регулировать температуру и влажность вдыхаемого воздуха.

3. Глотка (горло): трубка, по которой воздух поступает изо рта и носа в трахею (дыхательное горло).

4. Трахея: проход, соединяющий горло и легкие.

5. Бронхиальные трубки: трубки в нижней части трахеи, которые соединяются с каждым легким.

6. Легкие: два органа, которые извлекают кислород из воздуха и передают его в кровь.

Для попадания кислорода в организм необходима дыхательная система. Она состоит из воздухоносных путей и легких.

К воздухоносным путям относят полость носа, носоглотку (это ВДП), гортань, трахею, бронхи.

К дыхательной части относят легкие.

2.1. Нос

Нос является порталом дыхательной системы и состоит из наружного носа, носовой полости и пазух. Внутренняя поверхность носовой полости представляет собой слизистую оболочку, состоящую из эпителия и пластинки проприума. Глубокая часть слизистой оболочки связана с перихондрием, надкостницей или скелетной мышцей. По строению и функции слизистую оболочку носа можно разделить на вестибулярную, дыхательную и обонятельную части.

При нормальном дыхании воздух попадает в организм человека через нос. Он проходит через наружные ноздри в носовую полость, которая разделена костно-хрящевой перегородкой на 2 половины

Стенки носовых ходов выстланы слизистой оболочкой. Она выделяет слизь, которая увлажняет поступающий воздух, задерживает частицы пыли и микроорганизмы, обладает бактерицидным свойством. Под слизистой оболочкой располагается большое количество кровеносных сосудов, что согревает вдыхаемый воздух. Также носовая полость снабжена рецепторами, которые обеспечивают чихание.

Функции носовой полости

Носовая полость соединена с полостями костей черепа: гайморовой, лобной и клиновидной. Эти полости являются резонаторами при голосообразовании.

Из носовой полости воздух через внутренние ноздри (хоаны) поступает в носоглотку, а оттуда в гортань.

2.2. Гортань

Гортань человека — это гибкий, обладающий тонкой структурой орган дыхательной системы, соединяющий глотку с трахеей. Гортань чрезвычайно важна для процесса дыхания и пищеварения. Также в ней образуются звуки, что позволяет человеку говорить.

Гортань человека состоит из плотных тканей и представляет собой короткую трубку из 9 хрящей, которая покрыта эпителием. Спереди она прикрывается мышцами шеи, лежащими ниже подъязычной кости. По обеим сторонам от нее находятся боковые доли щитовидной железы и крупные сосуды, а сзади – глотка.

Гортань образована хрящами, ее полость выстлана слизистой оболочкой и снабжена рецепторами, вызывающими рефлекторный кашель. При глотании вход в гортань закрывается надгортанным хрящом.

Самый крупный хрящ гортани – щитовидный. Он защищает гортань спереди.

Между хрящами натянуты голосовые связки, между связками расположена голосовая щель.

Таким образом, функции гортани:

• Проведение воздуха в трахею

• Голосообразование

• Препятствие попаданию частиц в трахею

Голос появляется при неполном смыкании голосовой щели, когда через нее проходит воздух и колеблет ее. Чем короче голосовые связки, тем выше звук. Окончательное формирование звука происходит в ротовой полости.

Гортань участвует в дыхании, выполняет защитную и голосообразовательную функции.

• При дыхании голосовая щель открыта. Вдыхаемый воздух раздражает нервные окончания в слизистой оболочке, соответствующая информация по стволу блуждающего нерва передается в дыхательный центр. Из дыхательного центра поступают двигательные импульсы к мышцам гортани.

• Если во вдыхаемом воздухе имеются вредные примеси (пыль, газ), голосовая щель сужается, может произойти ее полное замыкание (спазм). Также при попадании инородного тела в гортань включается защитный механизм – кашель.

• При сокращении внутренних мышц гортани меняется степень напряжения складок и форма голосовой щели. При выдохе голосовые складки вибрируют, образуя звук.

2.3. Трахея и бронхи

Гортань переходит в трахею. Стенки трахеи образованы хрящевыми полукольцами. Задняя стенка трахеи, прилегающая к пищеводу, не имеет хрящей. Это связано с тем, чтобы не препятствовать прохождению пищевого комка по пищеводу.

Трахея и бронхи представляют собою различного диаметра трубки, образованные из хрящевых колец, в задней части которых, на протяжении 1/5—1/4 окружности, имеется перерыв, затянутый соединительнотканной перепонкой, содержащей мышечные волокна. Хрящевые кольца трахеи и бронхов соединены между собою при помощи соединительнотканных связок.

Функция трахеи и бронхов сводится к различного рода движениям. К пассивным — относятся смещения во время дыхания, изменение просвета трахеи и бронхов под влиянием колебаний плеврального давления, пульсационные движения, как результат пульсации сердца и крупных сосудов, и укорочения и удлинения под действием эластической силы тканей. К активным движениям относятся увеличение и уменьшение просвета бронхиального дерева в результате активного действия мышечных волокон.

Внизу трахея делится на 2 бронха. Трахея и бронхи изнутри выстланы слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием. Здесь воздух продолжает согреваться и увлажняться.

3. Строение легких. Газообмен в легких и тканях

3.1. Наружное строение легких

Наши легкие снабжают клетки кислородом из наружного воздуха через кровь и сердечно-сосудистую систему, чтобы мы могли получать энергию. Когда мы вдыхаем, кислород поступает в легкие и диффундирует (проникает) в кровь. Он поступает в сердце и закачивается в клетках.

В то же время отходы углекислого газа, образующиеся при расщеплении сахаров в клетках организма, диффундируют в кровь, а затем из крови попадают в легкие и выводятся при выдохе. Один газ (кислород) обменивается на другой (углекислый газ). Этот обмен газами происходит как в легких (внешнее дыхание), так и в клетках (внутреннее дыхание).

Легкие человека – это парный орган конусовидной формы. Снаружи они покрыты легочной плеврой, грудная полость покрыта пристеночной плеврой. Между 2 листками плевры находится плевральная жидкость, которая снижает силу трения при вдохе и выдохе.

За 1 минуту легкие прокачивают 100 литров воздуха.

Наружное строение – это процесс дыхания, который включает в себя вдох и выдох газов. Одним из способов получения кислорода из окружающей среды является внешнее дыхание. В животных организмах процесс внешнего дыхания осуществляется несколькими различными способами. Животные, у которых отсутствуют специализированные органы для дыхания, полагаются на диффузию через внешние поверхности тканей для получения кислорода.

Другие либо имеют органы, специализированные для газообмена, либо имеют полноценную дыхательную систему. В таких организмах, как нематоды (круглые черви), газы и питательные вещества обмениваются с внешней средой путем диффузии по поверхности тела животных. У насекомых и пауков есть органы дыхания, называемые трахеями, в то время как у рыб есть жабры в качестве мест для газообмена.

Люди и другие млекопитающие имеют дыхательную систему со специализированными органами дыхания (легкими) и тканями. В человеческом организме кислород поступает в легкие при вдохе, а углекислый газ выводится из легких при выдохе. Внешнее дыхание у млекопитающих охватывает механические процессы, связанные с дыханием — сокращение и расслабление диафрагмы и вспомогательных мышц, а также частоту дыхания.

3.2. Внутреннее строение легких

Внутреннее строение - включает в себя газообмен между кровью и клетками организма.

Внутреннее дыхание включает в себя транспортировку газов между кровью и тканями организма. Кислород в легких диффундирует через тонкий эпителий легочных альвеол (воздушных мешочков) в окружающие капилляры, содержащие кровь, обедненную кислородом. В то же время углекислый газ диффундирует в противоположном направлении (из крови в альвеолы легких) и выводится.

Богатая кислородом кровь транспортируется системой кровообращения от капилляров легких к клеткам и тканям организма. В то время как кислород поступает в клетки, углекислый газ улавливается и транспортируется из клеток тканей в легкие.

Кислород, полученный при внутреннем дыхании, используется клетками при клеточном дыхании. Чтобы получить доступ к энергии, хранящейся в продуктах, которые мы едим, биологические молекулы, составляющие продукты питания (углеводы, белки и т. д.), должны быть разбиты на формы, которые организм может использовать. Это достигается в процессе пищеварения, когда пища расщепляется и питательные вещества всасываются в кровь.

По мере того, как кровь циркулирует по всему организму, питательные вещества транспортируются в клетки организма. При клеточном дыхании глюкоза, полученная в результате пищеварения, расщепляется на составные части для производства энергии. Через ряд этапов глюкоза и кислород преобразуются в двуокись углерода (CO2), воду (H2O) и молекулу аденозинтрифосфата высокой энергии (АТФ).

Образующиеся при этом углекислый газ и вода диффундируют в интерстициальную жидкость, окружающую клетки. Оттуда CO2 диффундирует в плазму крови и эритроциты. АТФ, вырабатываемый в процессе, обеспечивает энергию, необходимую для выполнения нормальных клеточных функций

Бронхи ветвятся, образуя бронхиолы, на концах которых находятся тонкостенные легочные пузырьки – альвеолы.

Стенки альвеол и капилляров однослойные, что облегчает газообмен. Они образованы эпителием. Они выделяют сурфактант, который препятствует слипанию альвеол, и вещества, убивающие микроорганизмы. Отработанные БАВ перевариваются фагоцитами или выделяются в виде мокроты.

3.3. Газообмен

Кислород из воздуха альвеол переходит в кровь, а углекислый газ из крови переходит в альвеолярный воздух.

Это происходит благодаря парциальному давлению, так как каждый газ растворяется в жидкости именно благодаря своему парциальному давлению.

Если парциальное давление газа в окружающей среде выше, чем его давление в жидкости, то газ будет растворяться в жидкости, пока не образуется равновесие.

Парциальное давление кислорода составляет 159 мм. рт. ст. в атмосфере, а в венозной крови – 44 мм. рт. ст. Это позволяет кислороду из атмосферы переходить в кровь.

Кровь попадает в легкие по легочным артериям и растекается по капиллярам альвеол тонким слоем, что способствует газообмену. Кислород, переходя из альвеолярного воздуха в кровь, вступает во взаимодействие с гемоглобином с образованием оксигемоглобина. В этом виде кислород разносится кровью от легких к тканям. Там парциальное давление низкое, и оксигемоглобин диссоциирует, освобождая кислород.

Механизмы выделения углекислого газа сходны с механизмами поступления кислорода. Углекислый газ образует нестойкое соединение с гемоглобином – карбгемоглобин, диссоциация которого происходит в легких.

Угарный газ образует стойкое соединение с гемоглобином, диссоциация которого не происходит. И такой гемоглобин уже не может выполнять свою функцию – разносить кислород по организму. В результате этого человек может погибнуть от удушья даже при нормальной работе легких. Поэтому опасно находиться в закрытом, непроветриваемом помещении, в котором работает автомобиль или топится печь.

Очень много людей дышит часто (более 16 раз в минуту), при этом совершая неглубокие дыхательные движения. В результате такого дыхания воздух попадает только в верхние части легких, а в нижних частях происходит застой воздуха. В такой среде происходит интенсивное размножение бактерий и вирусов.

Для самостоятельной проверки правильности дыхания понадобится секундомер. Необходимо будет определить, сколько дыхательных движений человек делает в минуту. При этом необходимо следить за процессом вдоха и вдоха.

Если при дыхании напрягаются мышцы брюшного пресса, это брюшной тип дыхания. Если изменяется объем грудной клетки, это грудной тип дыхания. Если используются оба эти механизма, то у человека смешанный тип дыхания.

Если человек совершает до 14 дыхательных движений в минуту – это отличный результат. Если человек совершает 15 – 18 движений – это хороший результат. А если более 18 движений – это плохой результат.

4. Дыхательные движения

Дыхательные движения — это чередование вдоха и выдоха. В процессе вдоха межреберные мышцы сокращаются, поднимают ребра, а диафрагма отодвигается в сторону брюшной полости и становится менее выпуклой. В случае форсированного дыхания в процесс включаются некоторые мышцы плечевого пояса и шеи. Выдох производится пассивно, благодаря эластичности легких, тяжести стенок грудной клетки и участию в дыхании внутренних межреберных мышц.

Воздух поступает в легкие, потому что, благодаря эластичности альвеол, они могут менять свой объем. Но сами легкие не имеют мышц, то есть самостоятельно они не способны растягиваться и сжиматься. Они пассивно следуют за грудной клеткой.

Лёгкие не имеют мышечной ткани, поэтому сами движения не выполняют. Во время вдоха и выдоха лёгкие пассивно расширяются или спадаются вслед за изменением объёма грудной полости.
Наружная поверхность лёгких окружена лёгочной плеврой, а внутренние стенки грудной полости покрыты пристеночной плеврой. Между двумя плеврами образуется плевральная полость, заполненная небольшим количеством жидкости. Давление в плевральной полости ниже атмосферного.
Важную роль в дыхательных движениях играет диафрагма.

Диафрагма - куполообразная мышечная перегородка, отделяющая грудную полость от брюшной.

Вдох происходит за счёт сокращения наружных межрёберных мышц и диафрагмы. Объём грудной клетки увеличивается, давление в полости между лёгочной и пристеночной плеврой падает, и лёгочные пузырьки растягиваются. Воздух поступает в лёгкие.

Выдох осуществляется, когда межрёберные мышцы и диафрагма расслабляются и объём грудной клетки уменьшается.

При глубоком дыхании в дыхательных движениях участвуют также внутренние межрёберные мышцы, мышцы брюшной стенки, все мышцы грудной клетки и некоторые другие.

Дыхательные мышцы также называют «мышцами дыхательной помпы», т.к. они образуют сложную конструкцию, нагнетающую воздух в легкие. Все мышцы, присоединяющиеся к грудной клетке человека, обладают потенциалом производить дыхательные движения. Мышцы, которые помогают расширить грудную полость, называются инспираторными мышцами, поскольку они помогают осуществлять вдох, в то время как мышцы, сдавливающие грудную полость, называются экспираторными мышцами, т.к. они способствуют выдоху. Эти мышцы обладают такой же базовой структурой, как другие мышцы скелета, и работают вместе для расширения или сжатия грудной полости. Вместе с тем, особенностью этих мышц является то, что они созданы из резистентных к усталости мышечных волокон, и контролируются как произвольными, так и непроизвольными механизмами (если мы хотим вдохнуть, мы можем это сделать, даже если не думаем о дыхании, т.к. тело автоматически делает это).

Полость грудной клетки расширяется за счет дыхательных мышц: диафрагмы и межреберных мышц.

Диафрагма – это мышечная перегородка, которая разделяет грудную и брюшную полость. При вдохе она опускается на 3 – 4 см, увеличивая объем грудной клетки на 1000 – 1200 мл. Также происходит сокращение межреберных мышц, которые приподнимают легкие, увеличивая их объем.

В растянутых легких давление ниже атмосферного, в результате чего наружный воздух поступает в дыхательные пути – происходит вдох.

За вдохом следует выдох. Растягиваются межреберные мышцы (ребра опускаются), поднимается диафрагма – объем легких уменьшается. В результате этого давление в легких становится выше атмосферного, и воздух выходит наружу.

В более глубоком дыхании принимают участие мышцы брюшного пресса.

4.2. Моделирование дыхания

Объектом моделирования являются процессы дыхания человеческого организма. Поступление воздуха в легкие (вдох) и удаление воздуха из легких (выдох) – это лишь внешние процессы дыхания.

Моделирование дыхания — это процесс исследования процессов дыхания человеческого организма с помощью имитационных моделей.

Цель моделирования — определение реакции организма человека на физическую нагрузку и условия окружающей среды.

Процесс дыхания можно пронаблюдать на модели Дондерса.

Моделирование дыхания позволяет исследовать реакции организма на различные факторы, такие как физическая нагрузка и условия окружающей среды.

Необходимо взять стеклянную воронку, внутрь которой поместить шарик. Его клапан натянуть на наружную сторону воронки и зафиксировать.

Натянуть второй шарик на широкий конец воронки так, чтобы образовалось резиновое дно, зафиксировать.

Таким образом, мы имеем следующую модель

При оттягивании резинового дна атмосферное давление в воронке и в шарике падает, и наружный воздух входит внутрь шарика. Когда отпускают модель диафрагмы, воздух из шарика выходит – происходит выход.

Помимо легких, в дыхании принимает участие кожа. Особенно интенсивно она дышит на груди, животе и спине.

4.3. Параметры емкости легких

Жизненная емкость легких — это максимальное количество воздуха, которое может поступить и вывестись из лёгких во время максимального вдоха и выдоха.

Легкие человека занимают около 6% объема тела. Но меняется объем самих легких.

Дыхательный объем– объем воздуха, вдыхаемый при обычном вдохе и выдыхаемый при обычном выдохе.

Резервный объем вдоха– количество воздуха, которое человек может дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха.

Ре­зерв­ный объем выдоха– количество воздуха, который человек может выдохнуть после обычного выдоха

Остаточный объем – объем, который остается после интенсивного выдоха.

ЖЕЛ складывается из дыхательного объема легких, резервного объема вдоха, резервного объема выдоха. Она зависит от возраста, пола и степени тренированности человека.

Спирометр – прибор для измерения ЖЕЛ

Спорт и физические нагрузки способствуют развитию дыхательных мышц, следовательно, увеличивают ЖЕЛ

5. Регуляция дыхания

Регуляция дыхания осуществляется двумя способами:

1. Нервная регуляция. Она осуществляется благодаря особому дыхательному центру, расположенному в головном мозге. Этот центр находится в состоянии постоянной активности и обладает автоматией.

1. Гуморальная регуляция. На активность дыхательного центра влияет целый ряд веществ, действующих гуморально. Например, в стенках многих сосудов расположены рецепторы, возбуждающиеся при повышении содержания углекислого газа в крови. От них импульсы передаются в дыхательный центр, вызывая учащение дыхания.

Виды дыхания

Во-первых, дыхание может относиться к внешнему процессу дыхания (вдох и выдох), также называемому вентиляцией легких. Во-вторых, дыхание может относиться к внутреннему дыханию, представляющему собой диффузию газов между жидкостями организма (кровью и интерстициальной жидкостью) и тканями. Наконец, дыхание может относиться к метаболическим процессам преобразования энергии, накопленной в биологических молекулах, в полезную энергию в форме АТФ. Этот процесс может включать потребление кислорода и выработку углекислого газа, как это наблюдается при аэробном клеточном дыхании, или может не включать потребление кислорода, как в случае анаэробного дыхания.

Новорожденный ребенок совершает примерно 60 дыхательных движений в минуту, 5-летний – 25. В возрасте 18 лет частота дыхания – 16 – 18 раз в минуту, и сохраняется до старости. А в старости дыхание вновь немного учащается.

5.1. Нервная регуляция

Нервная регуляция дыхательных движений осуществляется дыхательным центром, который расположен в продолговатом мозге. Возникающие в дыхательном центре импульсы обеспечивают чередование вдоха и выдоха. В зависимости от состояния организма дыхательный центр может изменять глубину и частоту дыхания.

Она осуществляется благодаря особому дыхательному центру, расположенному в головном мозге. Этот центр находится в состоянии постоянной активности и обладает автоматией.

Дыхательный центр представляет собой совокупность нейронов продолговатого мозга, обладающих ритмической активностью и определяющих ритм дыхательных движений. Бульбарный дыхательный центр выполняет две основные функции:

1) регуляцию двигательной активности дыхательных мышц (двигательная функция);

2) гомеостатическую, связанную с изменением характера дыхания при сдвигах газового состава и кислотно-основного равновесия в крови и тканях.

Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Примерно каждые 4 секунды к дыхательным мышцам идут импульсы, поднимающие грудную клетку и опускающие диафрагму. Это приводит к вдоху.

Выдох в состоянии покоя происходит пассивно – ребра опускаются под действием силы тяжести.

При вдохе легкие растягиваются, механорецепторы в их стенках возбуждаются. Эти импульсы передаются в дыхательный центр и тормозят его деятельность. Дыхательные мышцы расслабляются, и происходит выдох.

На работу дыхательных центров также оказывают влияние высшие центры, расположенные в КБП. Благодаря их деятельности можно сознательно изменять ритм дыхания.

Интенсивность дыхания изменяется в зависимости от физических нагрузок и эмоционального состояния человека

5.2. Защитные рефлексы

Защитными рефлексами дыхательной системы являются кашлевой и чихательный рефлексы, а также рефлекс ныряльщика (остановка дыхательных движений при попадании жидкости в нос).

При физической нагрузке происходит рефлекторное учащение и усиление дыхательных движений вследствие снижения напряжения кислорода и увеличения напряжения диоксида углерода в крови.

Раздражение слизистой оболочки носа пылью или другими веществами вызывает поток импульсов в продолговатый мозг. Он отдает нервные импульсы, в результате которых дыхание останавливается, а голосовые связки смыкаются. Поток воздуха под давлением проходит через голосовые связки и направляется в носовую полость. Воздух с силой выходит наружу, вынося с собой частички пыли и слизи, которые мешали дыханию.

То же самое происходит при кашле, только поток воздуха направляется через ротовое отверстие. Причиной кашля может стать раздражение гортани, трахеи, бронхов и легочной оболочки плевры.

В основе защитных рефлексов гортани лежат те же механизмы, которые регулируют нормальное дыхание (М. В. Сергиевский). Первая и вторая рефлексогенные зоны (М. С. Грачева), подвергаясь воздействию адекватных и неадекватных раздражителей, приводят в действие ряд защитных механизмов.

Н. П. Симановский, изучая нервный аппарат области голосовых связок у человека и животных, обнаружил в слизистой оболочке вкусовые луковицы. В дальнейшем подобные вкусовые луковицы в различных областях слизистой оболочки гортани были найдены многими авторами. Остается недостаточно выясненной их функция. Возможно, что они выполняют обычную вкусовую роль, подвергаясь воздействию растворенных в слизи примесей воздуха.

5.3. Гуморальная регуляция дыхания

Гуморальная регуляция связана с изменением содержания в крови углекислого газа. При его повышенной концентрации вентиляция лёгких усиливается, при пониженной — замедляется.

Гуморальный и нервный способы регуляции связаны между собой, так как дыхательный центр реагирует на содержание углекислого газа в омывающей его крови.

Гуморальная регуляция. На активность дыхательного центра влияет целый ряд веществ, действующих гуморально. Например, в стенках многих сосудов расположены рецепторы, возбуждающиеся при повышении содержания углекислого газа в крови. От них импульсы передаются в дыхательный центр, вызывая учащение дыхания.

При интенсивной мышечной работе вырабатывается большое количество углекислого газа. Насыщенная им кровь поступает в продолговатый мозг, где вызывает возникновение нервных импульсов, в результате чего человек начинает дышать глубже.

Именно увеличение концентрации углекислого газа в крови новорожденного и его раздражающее действие на продолговатый мозг приводят к совершению первого вдоха.

При понижении концентрации углекислого газа в крови снижается работа дыхательного центра.

Благодаря нервной и гуморальной регуляции концентрация кислорода и углекислого газа в крови поддерживается на определенном уровне в любых условиях.

На активность дыхательного центра влияет целый ряд веществ, действующих гуморально. Например, в стенках многих сосудов расположены рецепторы, возбуждающиеся при повышении содержания углекислого газа в крови. От них импульсы передаются в дыхательный центр, вызывая учащение дыхания. Увеличение концентрации углекислого газа в крови возбуждает дыхательный центр и вызывает учащение и углубление дыхания.

На деятельность дыхательного центра влияют уровень артериального давления, температурные, болевые и другие раздражители.

Чем больше физическая и умственная нагрузка на организм, тем больше ему нужно энергии, а значит, и кислорода для её получения. Поэтому при активной деятельности одновременно увеличивается частота и глубина дыхания, а также учащается ритм сердцебиений и объём крови, выбрасываемый из сердца в круги кровообращения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Алкамо Эдуард. Анатомия. Учебное пособие. - Москва: Изд-во «АСТ Астрель», 2002. - 278 с.

2. Анатомия человека. - Москва.: Изд-во «Мир энциклопедий», 2006. - 240 с.

3. Анатомия человека. Учебное пособие. - Москва.: Изд-во «Феникс», 2006. - 116 с.

4. Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Анатомия человека. Русско-латинский атлас. Цистология. Гистология. Анатомия. Справочник. - Москва.: Изд-во Оникс, 2006. - 180 с.

5. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. Компьютерный диск, 2006. Статья «Дыхание»

6. Гайворонский И.В., Ничипорук Г.И. Анатомия дыхательной системы и сердца. - Москва.: Изд-во «ЭЛБИ-СПб», 2006. - 40 с.

7. Драгомилов А.Г., Маш Р.Д. Биология. 8. – Москва.: Изд-во «Вентана-Граф».

8. Занимательная анатомия и медицина. - Москва.: Изд-во «Белый город», 2004. - 48 с.

9. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. 8. – Москва.: Изд-во «Дрофа».

10. Паркер С. Занимательная анатомия. - Москва.: Изд-во «РОСМЭН», 1999. - 114 с.

11. Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. / Под ред. Пасечника В.В. Биология. 8. – Москва.: Изд-во «Дрофа».