Читаем Будем правильно дышать! полностью

Будем правильно дышать!

В процессе вдыхания порции воздуха воздушная струя, поднимаясь кверху через носовые отверстия, проходит главной своей массой по среднему носовому ходу, после чего, дугообразно опускаясь вниз сзади и снизу, направляется в носоглоточную полость. Таким закруглённым маршрутом достигается более продолжительное соприкосновение воздуха со слизистыми оболочками воздухоносных путей. Проходя через носовую полость, воздух согревается, увлажняется и очищается. Увлажняется воздух почти до полного насыщения за счёт носовой слизи, выделяемой слизистой оболочкой носа (около 0,5 кг влаги за сутки).

Далее воздух проходит через носоглотку, гортань и попадает в трахею, имеющую вид цилиндрической трубки длиной 11–13 сантиметров и диаметром от 1,5 до 2,5 сантиметра. Она состоит из хрящевых полуколец, соединённых между собой волокнистой соединительной тканью. Трахея выстлана изнутри слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием. Движения ворсинок мерцательного эпителия выводят наружу попавшую в неё пыль. Далее трахея разветвляется на бронхи, а те в свою очередь, на бронхиолы – более мелкие воздухоносные пути. В отличие от трахеи, бронхи уже имеют в составе стенок мышечные волокна.

В стенках бронхов располагаются слизистые железы, которые покрыты мерцательным эпителием. Совместная деятельность слизистых желёз, бронхов, мерцательного эпителия и мускулатуры способствует увлажнению поверхности слизистой оболочки, разжижению и выведению наружу вязкой мокроты при патологических процессах, а также выведению частиц пыли и микробов.

Воздух, пройдя путь по вышеописанным воздухоносным путям, очищенный и нагретый до температуры тела, попадает в альвеолы, смешивается с имеющимся там воздухом и приобретает близкую к 100-процентной относительную влажность.

Газообмен между внешним воздухом и кровью при выдохе и вдохе лёгких происходит в основном в альвеолах, которых насчитывается свыше 700 миллионов; они покрыты густой сетью кровеносных капилляров.

Воздух попадает в альвеолы благодаря изменению объёма легких из-за дыхательных движений грудной клетки. Так, при вдохе объем лёгких увеличивается, давление воздуха в них становится ниже атмосферного воздуха и последний засасывается в лёгкие. При выдохе объём легких уменьшается, давление в них воздуха становится выше атмосферного и воздух устремляется наружу. Во время вдоха давление в воздухоносных путях на 10–25 мм водного столба ниже атмосферного; во время выдоха оно на 20–40 мм водного столба выше атмосферного. Чем интенсивнее дыхание, тем сильнее падение давления воздуха в лёгких при вдохе и повышение его при выдохе.

Если говорить о клеточном дыхании, то в живом организме все клетки задействованы в том или ином виде дыхания. Процесс дыхания позволяет клетке переносить химическую энергию, запасённую в углеводородах, липидах и некоторых белках в молекулы-носители, такие как аденозинтрифосфат (АТФ). Затем при необходимости клетки используют хранящуюся АТФ для различных реакций, которые происходят внутри клетки – в первую очередь для образования клеточных белков.

Таким образом, по мере распада пищевых молекул из них высвобождается энергия, которая может быть использована для поддержания функций клетки. Этот процесс зависит от наличия кислорода. Заметим, что при отсутствии кислорода в организме может развиваться анаэробное дыхание или ферментация (брожение), но оно не представляет какого-либо значения для дыхательной системы человека и здесь не рассматривается.

Кислород играет основополагающую роль в обеспечении клетки энергией, – если его добавить к молекуле глюкозы (простой сахар), то получится углекислый газ и вода – с полным выходом 36 молекул аденозинтрифосфата (АТФ). Клетки расходуют АТФ в качестве энергетического средства для проведения большинства энергозатратных реакций. Химическая реакция жизнедеятельности клетки описывается следующим уравнением:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ —» 6СО₂ + 6H₂О

(с типичным выходом энергии в 36 АТФ).

Этот клеточный процесс известен как гликолиз.

Рассмотрим анатомические особенности дыхательной системы человека. Основной задачей её является газообмен. Однако, дыхательная система выполняет множество и других функций, таких как насыщение лёгких воздухом (механическое дыхание), использование кислорода (его обработка) и удаление углекислого газа и воды из организма. Основными структурами, задействованными в этом процессе, являются: полость носа, глотка, гортань, трахея, бронхи, бронхиолы и альвеолы лёгких (смотри рисунок № 1).

Функционально дыхательная система обычно делится на проводящий отдел и дыхательный отдел. Проводящий отдел состоит из всех проходов и структур, которые проводят газы к дыхательному отделу. Газообмен происходит в дыхательном отделе, который состоит из бронхиол и альвеол.