Строение дыхательной системы человека – Российский учебник

Дыхательная система человека

Дыхательная система человека активно задействуется во время выполнения любых видов двигательной активности, будь то аэробная или анаэробная нагрузка. Любой уважающий себя персональный тренер должен владеть знаниями о строении дыхательной системы, ее предназначении и о том, какую роль она выполняет в процессе занятий спортом. Знания о физиологии и анатомии являются индикатором отношения тренера к своему ремеслу. Чем больше он знает, тем выше его квалификация, как специалиста.

Введение

Дыхательная система – это совокупность органов, целью которой является обеспечение организма человека кислородом. Процесс обеспечения кислородом имеет название – газообмен. Вдыхаемый человеком кислород, на выдохе превращается в углекислый газ. Газообмен происходит в легких, а именно в альвеолах. Их вентилирование реализуется чередованием циклов вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). Процесс вдоха взаимосвязан с двигательной активностью диафрагмы и внешних межреберных мышц. На вдохе диафрагма опускается, а ребра поднимаются. Процесс выдоха происходит по большей части пассивно, вовлекая только внутренние межреберные мышцы. На выдохе диафрагма поднимается, ребра опускаются.

Дыхание обычно разделяют по способу расширения грудной клетки на два типа: грудное и брюшное. Первое чаще наблюдается у женщин (расширение грудины происходит за счет поднятия ребер). Второе чаще наблюдается у мужчин (расширение грудины происходит за счет деформации диафрагмы).

Строение дыхательной системы

Дыхательные пути разделяют на верхние и нижние. Такое разделение является чисто символическим и граница между верхними и нижними путями дыхания проходит в месте пересечения дыхательной и пищеварительной систем в верхней части гортани. К верхним дыхательным путям относят полость носа, носоглотку и ротоглотку с ротовой полостью, но только частично, так как последняя в процессе дыхания не задействована. К нижним дыхательным путям относят гортань (хотя иногда ее относят и к верхним путям), трахею, бронхи и легкие. Воздушные пути внутри легких представляют своего рода дерево и разветвляются примерно 23 раза, прежде чем кислород попадет в альвеолы, в которых и происходит газообмен. Схематическое изображение системы дыхания человека вы можете увидеть на рисунке ниже.

Строение дыхательной системы человека: 1- Лобная пазуха; 2- Клиновидная пазуха; 3- Носовая полость; 4- Преддверие носа; 5- Ротовая полость; 6- Глотка; 7- Надгортанник; 8- Голосовая складка; 9- Щитовидный хрящ; 10- Перстеневидный хрящ; 11- Трахея; 12- Верхушка легкого; 13- Верхняя доля (долевые бронхи: 13.1- Правый верхний; 13.2- Правый средний; 13.3- Правый нижний); 14- Горизонтальная щель; 15- Косая щель; 16- Средняя доля; 17- Нижняя доля; 18- Диафрагма; 19- Верхняя доля; 20- Язычковый бронх; 21- Киль трахеи; 22- Промежуточный бронх; 23- Левый и правый главные бронхи (долевые бронхи: 23.1- Левый верхний; 23.2- Левый нижний); 24- Косая щель; 25- Сердечная вырезка; 26- Язычок левого легкого; 27- Нижняя доля.

Дыхательные пути выступают в роли связующего звена между окружающей средой и основным органом дыхательной системы – легкими. Они располагаются внутри грудной клетки и окружены ребрами и межреберными мышцами. Непосредственно в легких и происходит процесс газообмена между кислородом, поступившим к легочным альвеолам (см. рисунок ниже) и кровью, которая циркулирует внутри легочных капилляров. Последние осуществляют доставку кислорода в организм и выведение из него газообразных продуктов обмена. Соотношение кислорода и углекислого газа в легких поддерживается на относительно постоянном уровне. Прекращение поступления кислорода в организм приводит к потере сознания (клиническая смерть), затем к необратимым нарушениям работы мозга и в конечном счете к гибели (биологическая смерть).

Строение альвеолы: 1- Капиллярное русло; 2- Соединительная ткань; 3- Альвеолярные мешочки; 4- Альвеолярный ход; 5- Слизистая железа; 6- Слизистая выстилка; 7- Легочная артерия; 8- Легочная вена; 9- Отверстие бронхиолы; 10- Альвеола.

Процесс дыхания, как я уже говорил выше, осуществляется за счет деформации грудной клетки при помощи дыхательных мышц. Само по себе дыхание – это один из немногих процессов, протекающих в организме, который контролируется им как осознанно, так и бессознательно. Вот почему человек во время сна, находясь в бессознательном состоянии продолжает дышать.

Функции дыхательной системы

Основные две функции, которые выполняет дыхательная система человека – это непосредственно само дыхание и газообмен. Помимо прочего, она участвует в таких не менее важных функциях, как поддержание теплового баланса тела, формирование тембра голоса, восприятие запахов, а также повышение влажности вдыхаемого воздуха. Легочная ткань принимает участие в производстве гормонов, водно-солевом и липидном обмене. В обширной системе сосудов легких происходит депонирование (хранение) крови. Также дыхательная система защищает организм от механических факторов внешней среды. Впрочем, из всего этого многообразия функций нас будет интересовать именно газообмен, так как без него не протекает ни обмен веществ, ни образование энергии, ни как следствие, сама жизнь.

Читайте также:  Что делать после ожога и какое средство лучше помогает в лечении Paramedic

В процессе дыхания кислород через альвеолы проникает кровь, а углекислый газ через них же выводится из организма. Данный процесс предполагает проникновение кислорода и углекислого газа сквозь капиллярную мембрану альвеол. В состоянии покоя давление кислорода в альвеолах приблизительно на 60 мм рт. ст. выше по сравнению с давлением в кровеносных капиллярах легких. За счет этого кислород проникает в кровь, которая течет по легочным капиллярам. Таким же образом углекислый газ проникает в обратном направлении. Процесс газообмена протекает настолько быстро, что его можно назвать фактически мгновенным. Схематически этот процесс изображен на рисунке ниже.

Схема протекания процесса газообмена в альвеолах: 1- Капиллярная сеть; 2- Альвеолярные мешочки; 3- Отверстие бронхиолы. I- Поступление кислорода; II- Выведение углекислого газа.

С газообменом разобрались, теперь поговорим об основных понятиях относительно дыхания. Объем воздуха, вдыхаемый и выдыхаемый человеком за одну минуту, называется минутным объемом дыхания. Он обеспечивает необходимый уровень концентрации газов в альвеолах. Показатель концентрации определяется дыхательным объемом – это количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает в процессе дыхания. А также частотой дыхательных движений, иными словами – частотой дыхания. Резервный объем вдоха – это максимальный объем воздуха, который человек может вдохнуть после обычного вдоха. Следовательно, резервный объем выдоха – это максимальное количество воздуха, которое человек может выдохнуть дополнительно, после обычного выдоха. Максимальный объем воздуха, который человек способен выдохнуть после максимального вдоха, называется жизненной емкостью легких. Тем не менее, даже после максимального выдоха в легких остается определенное количество воздуха, которое называется остаточным объемом легких. Сумма жизненной емкости легких и остаточного объема легких дает нам общую емкость легких, которая у взрослого человека равняется 3-4 литрам воздуха на 1 легкое.

Момент вдоха приносит кислород в альвеолы. Помимо альвеол, воздух также заполняет все остальные участки дыхательных путей – ротовую полость, носоглотку, трахею, бронхи и бронхиолы. Поскольку в процессе газообмена эти отделы дыхательной системы не участвуют, они получили название анатомически мертвого пространства. Объем воздуха, который заполняет это пространство, у здорового человека, как правило составляет порядка 150 мл. С возрастом, этот показатель имеет тенденцию увеличиваться. Поскольку в момент глубокого вдоха дыхательные пути имеют свойство расширяться, нужно иметь в виду, что увеличение дыхательного объема сопровождается одновременно и увеличением анатомического мертвого пространства. Такое относительное увеличение дыхательного объема обычно превышает данный показатель для мертвого анатомического пространства. В итоге, при увеличении дыхательного объема, доля анатомического мертвого пространства понижается. Таким образом, мы можем сделать вывод, что увеличение дыхательного объема (при глубоком дыхании) обеспечивает значительно более качественную вентиляцию легких, сравнительно с учащенным дыханием.

Регуляция дыхания

Для полноценного обеспечения организма кислородом, нервная система регулирует скорость вентиляции легких через изменение частоты и глубины дыхания. За счет этого концентрация кислорода и углекислого газа в артериальной крови не меняется даже под воздействием таких активных физических нагрузок, как работа на кардиотренажере или тренировка с отягощениями. Регуляция дыхания контролируется дыхательным центром, который приведен на рисунке ниже.

Строение дыхательного центра ствола мозга: 1- Варолиев мост; 2- Пневмотаксический центр; 3- Апнейстический центр; 4- Предкомплекс Бетцингера; 5- Дорсальная группа дыхательных нейронов; 6- Вентральная группа дыхательных нейронов; 7- Продолговатый мозг. I- Дыхательный центр ствола мозга; II- Части дыхательного центра моста; III- Части дыхательного центра продолговатого мозга.

Дыхательный центр состоит из нескольких разрозненных групп нейронов, которые расположены с обеих сторон нижней части ствола мозга. Всего выделяют три основных группы нейронов: дорсальная группа, вентральная группа и пневмотаксический центр. Рассмотрим их более подробно.

  • Дорсальная дыхательная группа играет важнейшую роль в реализации процесса дыхания. Она также является и главным генератором импульсов, которые задают постоянный ритм дыхания.
  • Вентральная дыхательная группа выполняет сразу несколько важных функций. В первую очередь, дыхательные импульсы от данных нейронов принимают участие в регуляции процесса дыхания, контролируя уровень легочной вентиляции. Помимо прочего, возбуждение избранных нейронов вентральной группы может стимулировать вдох или выдох, в зависимости от момента возбуждения. Важность этих нейронов особенно велика, так как они способны управлять мышцами живота, принимающими участие в цикле выдоха при глубоком дыхании.
  • Пневмотаксический центр принимает участие в управлении частотой и амплитудой дыхательных движений. Главное влияние данного центра состоит в регуляции длительности цикла наполнения легких, как фактора, который ограничивает дыхательный объем. Добавочным эффектом такой регуляции является непосредственное воздействие на частоту дыхания. При уменьшении длительности цикла вдоха, цикл выдоха также сокращается, что в итоге приводит к увеличению частоты дыхания. То же справедливо и в обратном случае. При увеличении длительности цикла вдоха, цикл выдоха также увеличивается, при этом частота дыхания снижается.

Заключение

Дыхательная система человека – это в первую очередь набор органов, необходимый для обеспечения организма жизненно необходимым кислородом. Знание анатомии и физиологии данной системы дает вам возможность понять базовые основы построения тренировочного процесса как аэробной, так и анаэробной направленности. Приведенная здесь информация имеет особое значение при определении целей тренировочного процесса и может служить основой для оценки состояния здоровья атлета при плановом построении тренировочных программ.

Читайте также:  Рак груди готовится к метастазам заранее Наука и жизнь

Дыхательная система

Дыхательная система млекопитающих

Органы дыхания стали приспособлением высокоорганизованных животных к условиям среды, в атмосфере которой находится кислород. Дыхательная система ежесекундно снабжает органы и ткани животного атмосферным кислородом.

Дыхательная система млекопитающих образована воздухоносными путями и легкими. Дыхательная система каждого конкретного животного приспособлена под условия среды, в которой он обитает. Главенствующая роль в усвоении кислорода принадлежит ткани легких, однако кожа также участвует в газообмене, но на покровы приходится лишь 1% используемого кислорода.

Путь воздуха через дыхательные пути в кровь:

  • Носовая полость;
  • Трахея;
  • Бронхи;
  • Альвеолы;
  • Кровь.

Воздухоносные пути

Дыхательные или воздухоносные пути обеспечивают доставку воздуха к тканям легкого. В передней части головы расположены специальные приспособления, через которые воздух попадает в организм – ноздри.

При помощи ноздрей, воздух попадает в носовую полость, в носовой полости он согревается и увлажняется.

Готовые работы на аналогичную тему

  • Курсовая работа Дыхательная система 410 руб.
  • Реферат Дыхательная система 250 руб.
  • Контрольная работа Дыхательная система 200 руб.

Носовую полость делят на преддверие, дыхательный отдел и отдел обоняния. Среди функций преддверия выделяется очистительная функция – улавливание крупных частиц пыли, которые могут попадать в носовые проходы вместе с воздухом. Особенно эта часть воздухоносных путей развита у жителей пустынь и степей, районов с повышенной пылевой загрязненностью воздуха. Попадая в дыхательные пути, воздух не только очищается от пыли. Благодаря густой сети капилляров, которые пронизывают слизистую оболочку носовой полости, воздух активно согревается. А благодаря слизи, в которой находятся бактерицидные вещества, обеззараживается. Уже здесь происходит первый обмен кислорода в крови. Атмосферный воздух должен пройти целый лабиринт из полостей, прежде чем достигнет гортани.

Следующий этап, который проходит воздух – это гортань. Гортань имеет прочное строение. Перстневидный хрящ образует основание гортани, с передней стороны и по бокам образует щитовидный хрящ, который имеется только у млекопитающих. По бокам и на задней стороне гортани расположен черпаловидный хрящ. Хитрое устройство надгортанник, который крепится к переднему краю щитовидного хряща прикрывает вход в гортань, когда по глотке продвигается пища.

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Кроме того, существует как бы «занавес», расположенный между щитовидным и черпаловидным хрящом. Это голосовые связки – сладки слизистой оболочки, при помощи которых образуется звук. Голосовые связки животных устроены таким образом, что в большинстве случаев животные способны воспроизводить звуки только низкой частоты. Но это не мешает им при общении передавать друг другу массу информации только при помощи звука.

Следом за гортанью открывается проход в трахею. Трахея – это длинная трубка, образованная множеством хрящевых колец, которые не позволяют ей спасться. Трахея имеет деление на два бронха, бронхи – это та же трахея, но меньшего размера. Бронхи, при больше проникновении в легкие все больше и больше ветвятся, что в итоге образуют бронхиальное дерево. Самые мелкие в итоге трубочки, образованные тканями бронхов, называются бронхиолами. На конце бронхиол образуются «пузырьки» — альвеолы. Внутренняя поверхность альвеол выстлана дыхательным эпителием, густо снабженным кровеносными сосудами. Таким образом, дыхательная поверхность легких может превышать поверхность тела в сто раз. Чем больше животное тратит энергии, тем больше у него альвеол. Так, например, у ленивца дыхательная поверхность легких примерно в четыре раза меньше чем у любого хищного животного 28 см/1 г массы тела против 6 см/1 г массы тела.

Рисунок 1. Дыхательная система. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Лёгкие

Если вкратце, легкие млекопитающих представляют собой два губчатых мешка. В этих мешках закреплена трахея и бронхи. Бронхи в свою очередь, делятся на множество более мелких ответвлений, на концах которых образуются альвеолы, снабженные кровеносными сосудами. В альвеолах и происходит основной обмен кислородом между воздухом и кровью.

Не будет ошибкой, если дыхательную систему животных назовут совершенной. При помощи дыхательной системы млекопитающие животные могут обеспечить себе постоянную температуру тела. Благодаря легким происходит постоянный обмен кислорода и углекислого газа. Без кислорода были бы невозможны многие процессы в организме: пищеварение, окисление веществ, синтез белка, синтез АТФ.

Дыхательные движения

Вдох и выдох – это необходимые дыхательные движения, при помощи которых воздух попадает в легкие. Для того, чтобы всосать воздух через ноздри, нужно активировать целую группу мышц, движение которых и позволит осуществить это действие.

Млекопитающие имеют двойной механизм дыхания. При реберном дыхании, можно визуально заметить изменение объема грудной клетки, при помощи мускулатуры ребер. При диафрагмальном дыхании объем грудной клетки меняется с помощью большой мускульной преграды – диафрагмы. Животные сочетают оба типа дыхание. Однако преобладание какого-то одного типа дыхания обусловлено образом жизни животного. Так, хищники больше используют реберное дыхание, в то время как копытные обходятся преимущественно диафрагмальным дыханием. Сравним число вдохов в минуту у мелких животных, имеющих более высокий уровень метаболизма, с крупными:

  • Лошадь – 8-17 вдохов в минуту;
  • Крыса – 100-140;
  • Мышь – 200 вдохов.
Читайте также:  Кора дуба – лечебные свойства и противопоказания, применение отвара

По сравнению со спокойным состоянием, частота дыхания возрастает при движении. Кроме того, дыхательные процессы участвуют в терморегуляции. У хищников весьма распространено полипное дыхание (частое, неглубокое), увеличивающее испарение с поверхности дыхательных путей, что способствует потере тепла. Глубокое же дыхание, помогает при низких температурах увеличить теплопродукцию, так как усиливает газообмен в легких.

Дыхание китообразных

Киты и китообразные имеют самый большой объем легких в мире, благодаря этому они могут находиться воде до полутора часов. Легкие у китов невероятно эластичные – за один вдох их легким удается обновить до 90% воздуха, в то время как у человека легкие способны обновить лишь 15%.

Ноздри у китов распложены на темечке, когда кит погружается в воду, ноздри плотно закрываются специальным клапаном.

Кроме того, китообразные имеют еще одно приспособление к глубоководному плаванию – биохимическое. Дело в том, что их мышцы содержат высокий уровень миоглобина, аналога гемоглобина. Миоглобин действует также как гемоглобин и создает соединения с кислородом, формирует такой необходимый животному запас кислорода.

Родственники китообразных ластоногие имеют такие же приспособления, однако их размеры не позволяют нырять слишком глубоко и надолго, они могут находиться под водой не больше двадцати минут.

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

Дыхательная гимнастика

ЗАЧЕМ НУЖНА ДЫХАТЕЛЬНАЯ ГИМНАСТИКА

« Дыхательная система ребенка устроена Природой чрезвычайно сложно и мудро. Главная задача родителей – сохранить ее здоровой»
Дыхательные упражнения способствуют насыщению кислородом каждой клеточки организма. Умение управлять дыханием способствует умению управлять собой. . Кроме того, правильное дыхание стимулирует работу сердца, головного мозга и нервной системы, избавляет человека от многих болезней, улучшает пищеварение (прежде чем пища будет переварена и усвоена, она должна поглотить кислород из крови и окислиться).
Медленный выдох помогает расслабиться, успокоиться, справиться с волнением и раздражительностью.

Кроме того, дыхательные упражнения просто необходимы детям, довольно часто болеющим простудными заболеваниями, бронхитами, а также выздоравливающим после воспаления лёгких или страдающим бронхиальной астмой.
Дыхательная гимнастика прекрасно дополняет любое лечение (медикаментозное, гомеопатическое, физиотерапевтическое), развивает ещё несовершенную дыхательную систему ребёнка и укрепляет защитные силы организма.

Занимаясь дыхательной гимнастикой, важно следить, чтоб у ребенка не было симптомов гипервентиляции легких (учащённое дыхание, резкое изменение цвета лица, дрожание кистей рук, чувство покалывания и онемения в руках, ногах).

Если начинает кружиться голова – складываем ладошки вместе («ковшиком»), подносим их вплотную к лицу и несколько раз глубоко дышим в них (2-3 раза). После этого дыхательную гимнастику можно продолжать.

Упражнения для детей с нарушением носового дыхания.

1. Исходное положение стоя. Рот закрыт. Одну половину носа плотно закрыть пальцем, дыхание производить поочередно (по 4—5 раз) через каждую половину носа.

2. Дышать только через нос. Встать, ноги на ширине плеч. Руки поднять вперед и вверх ладонями внутрь — вдох, опустить руки вниз — выдох. Выполнять медленно до 5 раз.

3. Стоя, вдыхать через одну половину носа, а выдыхать через другую до 5—6 раз через каждую половину носа.

4. Стоя ноги вместе, нос зажат пальцами. Не спеша, громко считать до 10 (рот закрыт), затем сделать глубокий вдох и полный выдох через нос (5—6 раз).

5. Вдох через нос, рот закрыт. На удлиненном выдохе произносить звук «м-м-м» (медленно до 8 раз).

6. При ходьбе дышать только через нос. Постепенно удлинять фазу выдоха: на 2 счета — вдох, на 3—4—5—6 — выдох; на 2 счета — вдох, на 3—4—5—6—7 — выдох (2—3 мин).

Весёлые упражнения для малышей

ИП: лежа или сидя. Ребенок кладет ладонь на область диафрагмы и глубоко дышит. Вдох и выдох производится через нос
Упражнение может выполняться в положении сидя и сопровождаться рифмовкой:

Сели бегемотики, потрогали животики.
То животик поднимается (вдох),
То животик опускается (выдох).

: «жу-у-у — сказал крылатый жук,

посижу и пожужжу».

Паровозик.

Ходьба, делая попеременные движения руками и приговаривая: «чух-чух-чух». Через определенные промежутки времени можно останавливаться и говорить «ту-тууу». Продолжительность – до 30 секунд.

Заведующий Марина Венедиктовна Исаева

Юридический и фактический адрес детского сада:

606407 Нижегородская область, г. Балахна, ул. Фрунзе 1 «в»

тел./ факс 8 (83144) 4 6752, 8 (83144) 9 17 62

Ссылка на основную публикацию
Странный кожный зуд не дает мне спать каждую ночь MEDdaily; новости медицины и медицинских технологи
Чешешься? К врачу! От чего бывает зуд Врачи столь легкомысленного отношения к кожному зуду не разделяют. Этот симптом может быть...
Стоит ли отказываться от пробы Манту УЗ «Волковысская ЦРБ»
Проба «МАНТУ» «МАНТУ» — проба для диагностики туберкулеза Препарат Туберкулин – Аллерген-туберкулопротеин для постановки пробы Манту Производитель: Фармстандарт-Биолек, Украина; Фармстандарт-УфаВита,...
Столбняк симптомы, прививка от столбняка, куда и когда делают, побочные эффекты и противопоказания
Следует ли в условиях чрезвычайных ситуаций проводить противостолбнячную вакцинацию людей, получивших травмы? Онлайновые вопросы и ответы Ноябрь 2013 г. Ответ:...
Страховка от онкологии, страхование онкологических, критических, смертельных и иных тяжелых заболева
О чем говорит повышенный уровень нейтрофилов у ребенка в крови и насколько это опасно? Выявление повышенного уровня нейтрофилов в крови...
Adblock detector