Внутренняя поверхность дыхательных путей покрыта слизистой оболочкой, которая выстлана эпителием, имеющим реснички или мерцательным эпителием. Двигаясь в направлении от легких к глотке и носу, реснички выводят из организма мелкие инородные частицы, которые попадают с вдыхаемым воздухом. Кроме того, эпителий бронхов содержит значительное количество желез, выделяющих слизь, увлажняющую вдыхаемый воздух. Таким образом, проходя через дыхательные пути, воздух очищается, увлажняется и еще согревается. Согревание воздуха в основном происходит в носовой полости, где находится много кровеносных сосудов. Поэтому на холоде надо дышать носом, а не ртом.
По дыхательным путям воздух попадает в легкие — основной орган дыхательной системы. Легкие покрыты специальной защитной оболочкой — плеврой.
Разветвляясь на более мелкие, бронхи в конечном итоге образуют альвеолы — концевую часть дыхательного аппарата, имеющую форму пузырьков. Именно в альвеолах происходит газообмен между воздухом и кровью посредством диффузии кислорода и углекислого газа через стенки альвеол и прилежащих к ним кровеносных капилляров.
Два слова о гортани
Гортань участок дыхательной системы, который соединяет глотку с трахеей. Гортань расположена на уровне 4–7 шейных позвонков. Гортань состоит из нескольких хрящей, самыми крупными из которых являются перстневидный, щитовидный, надгортанный (надгортанник). Она интересна тем, что содержит часть голосового аппарата — голосовые связки.
При сокращении внутренних мышц гортани изменяется степень натяжения голосовых связок и форма образованной ими голосовой щели. При движении воздуха (вдохе и выдохе) голосовые связки вибрируют и образуют звуки. Кроме голосовых связок в звукообразовании участвуют язык, небо и губы. Вместе они составляют голосовой аппарат.
Строение гортани
Дыхательные движения
Дыхательные движения (вдох и выдох) осуществляются за счет работы мышц — межреберных и диафрагмы, своеобразной мышечной перегородки между грудной клеткой и брюшной полостью. Когда диафрагма опускается, а межреберные мышцы расслабляются, объем грудной клетки увеличивается и происходит вдох. Когда диафрагма поднимается, а межреберные мышцы сокращаются, объем грудной клетки уменьшается и происходит выдох.
Регуляция дыхания
Процесс дыхания регулируется непроизвольно, то есть независимо от нашей воли. Мы можем лишь в определенной мере управлять им сознательно.
Непроизвольную регуляцию дыхания осуществляет дыхательный центр, находящийся в одном из отделов заднего мозга — продолговатом мозге. В дыхательном центре есть центром вдоха, стимулирующий вдох, и центр выдоха, стимулирующий выдох. Дыхательный центр связан с межреберными мышцами и с диафрагмой при помощи межреберных и диафрагмальных нервов. Ритмично повторяющиеся нервные импульсы, идущие из дыхательного центра к диафрагме и межреберным мышцам, обеспечивают осуществление дыхательных движений.
Схема дыхания
Кроме нервного механизма регуляции дыхания, существует и гуморальный, связанный с концентрацией углекислого газа в крови. Когда содержание углекислого газа в крови повышается (это, например, происходит при физических нагрузках), особые рецепторы, имеющиеся в кровеносной системе, посылают импульсы в дыхательный центр и частота дыхательных движений увеличивается. При понижении содержание углекислого газа в крови частота дыхательных движений урежается. В норме у взрослого человека она составляет от 16 до 20 движений в минуту.
В определенной мере мы можем произвольно регулировать частоту и глубину дыхания — затаить дыхание или дышать чаще. В таких случаях в дыхательный центр передаются импульсы, возникающие в полушариях головного мозга. Произвольная регуляция дыхания носит ограниченный характер. Если вы попробуете задержать дыхание, то сможете сделать это лишь до определенного момента.
Жизненная емкость легких
Жизненная емкость легких (сокращенно — ЖЕЛ) — это максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после самого глубокого вдоха. Жизненная емкость легких является одним из основных показателей состояния дыхательной системы человека.
Жизненная емкость легких измеряется специальным прибором, который называется «спирометр».
Жизненная емкость легких состоит из следующих объемов:
1. Дыхательный объем — объем при обычном, спокойном дыхании. У взрослого человека он примерно равен 500 см3.
Измерение ЖЕЛ при помощи спирометра
2. Резервный объем вдоха — объем дополнительного вдоха, после спокойного вдоха. У взрослого человека он примерно равен 1500 см3.
3. Резервный объем выдоха — объем дополнительного выдоха, после спокойного выдоха. У взрослого человека он примерно равен 1500 см3.