Дыхание как составляющая жизни: общие положения, органы дыхательной системы

Дыхание как составляющая жизни

Общие положения

Процесс дыхания состоит из нескольких этапов:

• внешнее дыхание. На этом этапе происходит транспортировка газов к легким и обратно;
• обеспечение крови кислородом воздуха при помощи альвеолярно-капиллярной мембраны легких, а также выведение из крови углекислого газа;
• кровь переносит кислород ко всем тканям, а в обратном направлении — углекислый газ;
• между тканями и органами происходит обмен кислородом и углекислым газом;
• внутреннее или тканевое дыхание. Здесь происходит процесс окисления органических веществ, в ходе которого выделяется вода и углекислый газ.

В течение одной минуты в состоянии покоя человеческий организм потребляет от 250 до 300 мл кислорода. Количество выделяемого за то же время углекислого газа равно 200-250 мл.

При физических нагрузках организму нужно намного больше кислорода. Максимальное потребление кислорода (МПК) в некоторых случаях достигает 6-7 литров в минуту.

Органы дыхательной системы

Органы дыхательной системы — это то, с помощью чего кислород поступает в организм, а углекислый газ выводится в окружающую среду из организма. К органам дыхательной системы относят:

• воздухоносные или дыхательные пути. Это система трубок, в стенках которых есть хрящевая или костная основа — она препятствует слипанию. Внутреннюю поверхность воздухоносных путей покрывает мерцательный эпителий. Также в ней есть железы, которые выделяют слизь;
• легкие. Это и есть органы дыхания.

Подробнее остановимся на дыхательных путях, так как они делятся на верхние и нижние.

Верхние дыхательные пути состоят из:

• наружного носа;
• полости носа;
• носоглотки;
• ротоглотки.

Нижние дыхательные пути состоят из:

• гортани;
• трахеи;
• бронхов;
• бронхиального дерева.

Из чего состоит дыхательная среда

Дыхательная среда для людей — это атмосферный воздух, который характеризуется постоянством состава.

В 1 литре сухого воздуха содержится 0,78 л. азота, 0,21 л. кислорода, 0,03 л. углекислого газа, а также 0,10 л. водорода и инертных газов, таких как гелий, аргон, криптон, неон, ксеон. Также в составе атмосферного воздуха есть водяные пары.

Регуляция процесса дыхания

Система регуляции дыхания включает в себя 3 основных элемента: рецепторы, центральный регулятор и дыхательные мышцы или эффекторы.

Первый элементы — рецепторы, у которых есть способность к восприятию информации и передаче ее в центральный регулятор. Можно выделить следующие рецепторы:

• хеморецепторы. Они воспринимают изменения химического состава крови и прочих жидкостей;
• легочные рецепторы растяжения;
• рецепторы носовой полости;
• температурные и болевые рецепторы;
• ирритантные рецепторы. Они реагируют на табачный дым, едкие газы, холодный воздух и пыль;
• рецепторы верхних дыхательных путей;
• J-рецепторы. Они располагаются в альвеолярных стенках около капилляров;
• артериальные барорецепторы и др.

Второй элемент — центральный регулятор, в котором происходит обработка полученной информации, после чего на дыхательные мышцы отправляются соответствующие команды. Он находится в головном мозге.

Выделяются 3 группы дыхательных нейронов в стволе мозга:

1. Нейроны инспираторной и экспираторной зон. Они входят в состав медуллярного дыхательного центра (располагается в продолговатом мозге).
2. Апнейстический центр. Он находится в нижних частях варолиевого моста.
3. Пневмотаксический центр. Он находится в верхних частях варолиевого моста.

Третий элемент — дыхательные мышцы или эффекторы. Они отвечают за вентиляцию легких. К эффекторам относят диафрагму, мышцы брюшной стенки и межреберные мышцы, а также добавочные мышцы (грудино-ключично-сосцевидные).