Дихальна система людини

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Дихальна система людини — сукупність органів, що забезпечують функцію зовнішнього дихання людини (газообмін між вдихуваним атмосферним повітрям і кров'ю, що циркулює по малому колу кровообігу ).

Газообмін здійснюється в альвеолах легень, і в нормі спрямований на захоплення з вдихуваного повітря кисню і виділення в зовнішнє середовище утвореного в організмі вуглекислого газу.

Доросла людина, перебуваючи в стані спокою, здійснює в середньому 14 дихальних рухів у хвилину, однак частота дихання може зазнавати значні коливання (від 10 до 18 за хвилину)[1]. Доросла людина робить 15-17 вдихів-видихів у хвилину, а новонароджена дитина робить 1 вдих в секунду. Вентиляція альвеол здійснюється чергуванням вдиху (інспірація) і видиху (експірації). При вдиху в альвеоли надходить атмосферне повітря, а при видиху з альвеол видаляється повітря, насичене вуглекислим газом.

Звичайний спокійний вдих пов'язаний з діяльністю м'язів діафрагми і зовнішніх міжреберних м'язів. При вдиху діафрагма опускається, ребра піднімаються, відстань між ними збільшується. Звичайний спокійний видих відбувається великою мірою пасивно, при цьому активно працюють внутрішні міжреберні м'язи і деякі м'язи живота. При видиху діафрагма піднімається, ребра переміщуються вниз, відстань між ними зменшується[2].

За способом розширення грудної клітки розрізняють два типи дихання:

  • грудної тип дихання (розширення грудної клітки проводиться шляхом підняття ребер), частіше спостерігається у жінок;
  • черевний тип дихання (розширення грудної клітки проводиться шляхом сплощення діафрагми), частіше спостерігається у чоловіків.

Будова[ред. | ред. код]

Схема дихальної системи людини

Дихальні шляхи[ред. | ред. код]

Розрізняють верхні та нижні дихальні шляхи. Символічний перехід верхніх дихальних шляхів у нижні здійснюється в місці перетину травної і дихальної систем у верхній частині гортані.

Система верхніх дихальних шляхів складається з порожнини носа (лат. cavitas nasi), носоглотки (лат. pars nasalis pharyngis) і ротоглотки (лат. pars oralis pharyngis), а також частково ротової порожнини, бо вона теж може бути використана для дихання. Система нижніх дихальних шляхів складається з гортані (лат. larynx, іноді її відносять до верхніх дихальних шляхах), трахеї (дав.-гр. τραχεῖα (ἀρτηρία)), бронхів (лат. bronchi), легенів.

Вдих і видих здійснюється шляхом зміни розмірів грудної клітки з допомогою дихальних м'язів. Протягом одного вдиху (в спокійному стані) в легені надходить 400-500 мл повітря. Цей об'єм повітря називається дихальним об'ємом (ДО). Така ж кількість повітря надходить з легких в атмосферу протягом спокійного видиху. Максимально глибокий вдих становить близько 2 000 мл повітря. Після максимального видиху в легенях залишається повітря в кількості близько 1 500 мл, зване залишковим об'ємом легенів. Після спокійного видиху в легенях залишається приблизно 3 000 мл Цей об'єм повітря називається функціональною залишковою ємністю (ФОЕ) легенів. Дихання — одна з небагатьох функцій організму, яка може контролюватися свідомо і несвідомо. Види дихання: глибоке і поверхневе, часте і рідкісне, верхнє, середнє (грудне) і нижнє (черевне). Особливі види дихальних рухів спостерігаються при гикавці і сміху. При частому і поверхневому диханні збудливість нервових центрів підвищується, а при глибокому — навпаки, знижується.

Дихальні органи[ред. | ред. код]

Дихальні шляхи забезпечують зв'язки навколишнього середовища з головними органами дихальної системи — легенями. Легені (лат. pulmo, дав.-гр. πνεύμων) розташовані в грудній порожнині в оточенні кісток і м'язів грудної клітки. У легенях здійснюється газообмін між атмосферним повітрям, що досягло легеневих альвеол (паренхіми легень), та кров'ю, яка протікає по легеневих капілярах, які забезпечують надходження кисню в організм та видалення з нього газоподібних продуктів життєдіяльності, у тому числі — вуглекислого газу. Завдяки функціональній залишковій ємності (ФЗЄ) легень в альвеолярному повітрі підтримується відносно постійне співвідношення вмісту кисню і вуглекислого газу, бо ФЗЄ в кілька разів більше дихального об'єму (ДО). Тільки 2/3 ДО досягає альвеол, який називається об'ємом альвеолярної вентиляції. Без зовнішнього дихання людський організм зазвичай може прожити до 5-7 хвилин (так звана клінічна смерть), після чого наступають втрата свідомості, незворотні зміни в мозку і його смерть (біологічна смерть).

Функції дихальної системи[ред. | ред. код]

Основні функції — дихання, газообмін.

Крім того, дихальна система бере участь у таких важливих функціях, як терморегуляція, голосоутворення, нюх, зволоження вдихуваного повітря. Легенева тканина також відіграє важливу роль у таких процесах, як: синтез гормонів, водно-сольовий і ліпідний обмін. В рясно розвиненій судинній системі легень відбувається депонування крові. Дихальна система також забезпечує механічний і імунний захист від факторів зовнішнього середовища.

Газообмін[ред. | ред. код]

Газообмін — обмін газів між організмом і зовнішнім середовищем. З навколишнього середовища в організм безперервно надходить кисень, який споживається всіма клітинами, органами та тканинами; з організму виділяється вуглекислий газ та незначна кількість інших газоподібних продуктів метаболізму. Газообмін необхідний майже для всіх організмів, без нього неможливий нормальний обмін речовин і енергії, а, отже, і саме життя. Кисень, що надходить у тканини, використовується для окислення продуктів, що утворюються в результаті довгого ланцюга хімічних перетворень вуглеводів, жирів і білків. При цьому утворюються CO2, вода, азотисті сполуки та звільняється енергія, використовувана для підтримки температури тіла і виконання роботи. Кількість CO2, що утворюється в організмі і, в кінцевому підсумку, виділяється з нього залежить не тільки від кількості споживаного O2, але і від того, що переважно окислюється: вуглеводи, жири або білки. Відношення видаленого з організму обсягу CO2 до поглиненого за той же час обсягом O2 називається дихальним коефіцієнтом, який дорівнює приблизно 0,7 при окисленні жирів, 0,8 при окисленні білків і 1,0 при окисленні вуглеводів (у людини при змішаній їжі дихальний коефіцієнт дорівнює 0,85–0,90). Кількість енергії, що звільняється на 1 л спожитого O2 (калоричний еквівалент кисню), дорівнює 20,9 кДж (5 ккал) при окисленні вуглеводів і 19,7 кДж (4,7 ккал) при окисленні жирів. По споживанню O2 в одиницю часу і по дихальному коефіцієнту можна розрахувати кількість вивільненої енергії в організмі. Газообмін (відповідно і витрата енергії) у холоднокровних тварин знижується із зниженням температури тіла. Така ж залежність виявлена і у гомойотермних тварин (теплокровних) при виключенні терморегуляції (в умовах природної або штучної гіпотермії); при підвищенні температури тіла (при перегріві, деяких захворюваннях) збільшується газообмін.

При зниженні температури навколишнього середовища газообмін у теплокровних тварин (особливо дрібних) збільшується внаслідок збільшення теплопродукції. Він збільшується також після прийому їжі, особливо багатої білками (т. зв. специфічно-динамічна дія їжі). Найбільших величин газообмін досягає при м'язовій діяльності. У людини при роботі помірної потужності він збільшується, через 3-6 хв. після її початку досягає певного рівня і потім утримується протягом усього часу роботи на цьому рівні. При роботі великої потужності газообмін безперервно зростає; незабаром після досягнення максимального для даної людини рівня (максимальна аеробна робота) роботу доводиться припиняти, бо потреба організму в O2 перевищує цей рівень. У перший час після закінчення роботи зберігається підвищене споживання O2, використовуваного для покриття кисневого боргу, тобто для окислення продуктів обміну речовин, що утворилися під час роботи. Споживання O2 може збільшуватися з 200-300 мл/хв. у стані спокою до 2000-3000 при роботі, а у добре тренованих спортсменів — до 5000 мл/хв. Відповідно збільшуються виділення CO2 і витрата енергії; одночасно відбуваються зрушення дихального коефіцієнта, пов'язані із змінами обміну речовин, кислотно-лужної рівноваги і легеневої вентиляції.

Розрахунок загальної добової витрати енергії у людей різних професій і способу життя, заснований на визначеннях газообміну важливий для нормування харчування. Дослідження змін газообміну при стандартній фізичній роботі застосовуються у фізіології праці і спорту, в клініці для оцінки функціонального стану систем, що беруть участь в газообміні. Порівняльна сталість газообміну при значних змінах парціального тиску O2 в навколишньому середовищі, порушення роботи органів дихання і т. п. забезпечується пристосувальними (компенсаторними) реакціями систем, що беруть участь в газообміні і регулюються нервовою системою. У людини і тварин газообмін прийнято досліджувати в умовах повного спокою, натще, при комфортній температурі середовища (18-22 °C). Кількості споживаного при цьому O2 і енергії, що звільняється характеризують основний обмін. Для дослідження застосовуються методи, засновані на принципі відкритої або закритої системи. У першому випадку визначають кількість видихуваного повітря і його склад (за допомогою хімічних або фізичних газоаналізаторів), що дозволяє обчислювати кількість споживаного O2 і CO2, що виділяється. У другому випадку дихання відбувається в закритій системі (герметичній камері або з спірометру, сполученого з дихальними шляхами), в якій поглинається CO2, що виділяється, а кількість спожитого з системи O2 визначають або вимірюванням рівного йому кількості O2 , що автоматично надходить у систему , або по зменшенню об'єму системи.

Газообмін у людини відбувається в альвеолах легенів і в тканинах тіла.

Дихальна недостатність[ред. | ред. код]

Дихальна недостатність (ДН) — патологічний стан, що характеризується одним з двох типів порушень:

  • система зовнішнього дихання не може забезпечити нормальний газовий склад крові,
  • нормальний газовий склад крові забезпечується за рахунок підвищеної роботи системи зовнішнього дихання.

Асфіксія[ред. | ред. код]

Асфіксія (від дав.-гр. ἀ- — «без» і σφύξις — пульс, буквально — відсутність пульсу) — задуха, викликана кисневим голодуванням та надлишком вуглекислоти в крові і тканинах, наприклад, при здавлюванні дихальних шляхів ззовні (удушення), закриття їх просвіту набряком, падінні тиску в штучній атмосфері (або системі забезпечення дихання) і так далі. В літературі механічну асфіксію визначають як: «кисневе голодування, розвинуте в результаті фізичних впливів, що перешкоджають диханню, і яке супроводжується гострим розладом функцій центральної нервової системи і кровообігу...» або як «порушення зовнішнього дихання, викликане механічними причинами, що приводить до утруднення або повного припинення надходження в організм кисню і накопичення в ньому вуглекислоти». Перша допомога при асфіксії полягає у відновленні функції зовнішнього дихання: традиційно використовують примусове вдування повітря в легені хворого. Цей метод, названий «рот в рот» і «рот в ніс», використовується повсюдно в якості негайної допомоги до приїзду лікаря.[3]

См. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Физиология человека. В 3-х т. Т. 2. Пер с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — М.: Мир,N 5-03-002544-8.
  2. Дыхательные мышцы / С. С. Михайлов // Помилка: не задано параметр |назва= в шаблоні {{публікація}}. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1977. — С. 529. — 150 000 екз.
  3. Медицинская энциклопедия. Асфиксия

Література[ред. | ред. код]

  • Дыхательная система // Малая медицинская энциклопедия (том 10+, стр. 209).
  • Книпович Н. М. Дыхательные органы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп. т.). — СПб., 1890—1907. (рос.)
  • Самусев Р. П. Атлас анатомии человека / Р. П. Самусев, В. Я. Липченко. — М., 2002. — 704 с.: ил.
  • Дыхательный коэффициент // Большая Советская энциклопедия (в 30 т.) / А. М. Прохоров (гл. ред.). — 3-е изд. — М. : Сов. энциклопедия, 1972. — С. 564.

Посилання[ред. | ред. код]