Будем правильно дышать!

«Если лёгкое сравнить с близко расположенным, механически активным сердцем, то оно может показаться относительно неактивным. Лёгкое – это орган, который на протяжении всей жизни подвержен изменению внешнего и внутреннего давления из-за пульсирующего сердца и механического движения воздуха посредством ритмических сокращений дыхательных мышц. И хотя может показаться, что лёгкое – это бездеятельный орган, в действительности оно считается очень активным и действующим. В человеческом организме в течение дня через лёгкие проходит 12 тысяч литров воздуха и 6 тысяч литров крови».

Устройство бронхиол и альвеол

Ткань лёгких состоит из мельчайших наполненных воздухом пузырьков – альвеол, стенки которых густо оплетены кровеносными сосудами. В отличие от многих других органов лёгкие имеют двойное кровоснабжение: систему кровеносных сосудов, обеспечивающих специфическую функцию лёгких – газообмен, и специальные артерии, питающие саму лёгочную ткань, бронхи и стенку лёгочной артерии.

Капилляры лёгочных альвеол представляют собой весьма густую сеть с расстоянием между отдельными петлями в несколько микрометров. Это расстояние увеличивается при растяжении стенок альвеол во время вдоха.

Общая внутренняя поверхность всех капилляров, находящихся в лёгких, достигает примерно 70 м².

Одномоментно в лёгочных капиллярах может находиться до 140 мл крови, при физической работе количество протекающей крови может достигать 30 л в 1 мин.

Кровоснабжение разных участков лёгкого зависит от их функционального состояния. В выключенных из вентиляции участках лёгких кровоток резко снижен. Такие участки лёгочной ткани становятся беззащитными при вторжении болезнетворных микробов.

В нормально функционирующих лёгочных альвеолах имеются специальные клетки, которые называются альвеолярными макрофагами. Они защищают лёгочную ткань от органической и минеральной пыли, содержащейся во вдыхаемом воздухе, обезвреживают микробы и вирусы и нейтрализуют выделяемые ими вредные вещества (токсины). Эти клетки переходят в лёгочные альвеолы из крови. Длительность их жизни определяется количеством вдыхаемой пыли и бактерий: чем больше загрязнён вдыхаемый воздух, тем быстрее гибнут макрофаги.

От способности этих клеток к поглощению и перевариванию болезнетворных бактерий в большой степени зависит уровень сопротивляемости организма к инфекции. Кроме того, макрофаги очищают лёгочную ткань от её собственных погибших клеток. Известно, что макрофаги быстро «узнают» повреждённые клетки и направляются к ним, чтобы их устранить. Организм человека лишь частично использует кислород атмосферного воздуха. Как известно, во вдыхаемом воздухе в среднем содержится 21 %, а в выдыхаемом —15:17 % кислорода. В состоянии покоя организм потребляет 200–300 см³ кислорода в минуту.

Переход кислорода в кровь и углекислоты из крови в лёгкие происходит вследствие разницы между парциальным давлением этих газов в воздухе, находящемся в лёгких, и их напряжением в крови. Поскольку парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет в среднем 100 мм рт. ст., в крови же, притекающей к лёгким, давление кислорода равно 37–40 мм рт. ст., он переходит из альвеолярного воздуха в кровь.

Установлено, что в состоянии покоя средний взрослый человек за каждую минуту поглощает 250 мл кислорода, и выдыхает около 200 мл углекислого газа. Именно внутри альвеол лёгких происходит настоящий газообмен с помощью простой диффузии. Говоря о функциональной значимости альвеол, утверждается [7]: «В человеческом лёгком расположено приблизительно 300 миллионов альвеол со средним диаметром 250 µм, что даёт общую альвеолярную площадь поверхности в 143 м²».

Газообмен альвеолы с капилляром

Каждая альвеола – это всего лишь отдельная клетка, покрытая одним слоем, отсюда толщина воздушно-кровяного барьера составляет толщину стенок двух клеток – клеточная стенка одной альвеолы и клеточная стенка одного капилляра. Альвеолы по форме многогранны и обычно расположены группками, как медовые соты, которые называются альвеолярными «мешочками».

Огромная площадь поверхности альвеол и маленькое диффузионное расстояние между воздухом альвеолы и кровью капилляра быстро приводит кровь в газообразное равновесие с воздухом в альвеоле. Функция альвеол облегчается ещё и за счёт того, что альвеолы окружены такой сетью капилляров, что они почти постоянно покрыты кровью. та комплексная система снабжения клеток энергией также зависит и от гемоглобина, который поставляет кислород во все части организма.

Поглощение кислорода в в альвеоле

Без него все внутренние органы не могли бы получать кислород. Гемоглобин – это сложный белок, который имеет две цепи (альфа и бета) – он окрашивает кровяные тельца в красный цвет. Таким образом, дыхательная система полностью зависит от циркулирующей крови, которая поставляет кислород в  и выводит углекислый газ.