Дыхательная система человека
Переработка питательных веществ в организме, их усвоение, превращение в составные элементы тканей нашего тела происходят при помощи кислорода. При соединении кислорода с частицами жиров и углеводов выделяется тепло и углекислый газ.
Постоянное поступление кислорода в организм происходит через легкие, где кислород всасывается в кровь и соединяется с гемоглобином эритроцитов. Одновременно из крови в воздух, заполняющий легкие, выделяется углекислый газ, который является остаточным вредным для организма продуктом обмена веществ.
Интенсивность процесса газообмена зависит от состава воздуха, которым мы дышим, состояния организма и его потребности в кислороде.
В атмосферном (вдыхаемом) воздухе имеется 79% азота, около 21% кислорода, 0,03% углекислого газа и небольшое количество других газов. Выдыхаемый из легких воздух содержит уже 16% кислорода и около 4% углекислого газа. Азот и другие газы не имеют значения для дыхания и их содержание в выдыхаемом воздухе не изменяется. Выдыхаемый воздух насыщен также водяными парами (этим путем из организма удаляется лишняя жидкость). При физической работе количество потребляемого кислорода и выделяемого углекислого газа значительно возрастает.
В легкие воздух поступает через дыхательные пути. При вдохе воздух попадает в носовую полость. Здесь он согревается, увлажняется и освобождается от различных пылевых частиц и микробов. В этом и состоит большое значение дыхания через нос. Пройдя носоглотку, воздух попадает в гортань (рис. 1). В гортани находятся голосовые связки, колебания которых при прохождении воздуха формируют звуки речи. Из гортани воздух попадает в трахею.
Трахея состоит из хрящевых полуколец и соединительнотканной перепонки. Пройдя в грудную полость, трахея делится позади грудины на две трубки - бронхи, идущие в правое и левое легкое. В легких бронхи делятся в свою очередь на все большее количество мелких бронхов. Воздух движется по этим путям до тех пор, пока не достигнет легочных альвеол, представляющих собой мельчайшие пузырьки, в стенках которых расположена густая сеть легочных капилляров. Таких альвеол в каждом легком имеется по нескольку миллионов. В альвеолах происходит газообмен между воздухом и венозной кровью - всасывание кислорода в кровь, проходящую по капиллярам, и поступление углекислого газа и водяных паров из крови в воздух. Вся ткань легких состоит из таких пузырьков - альвеол, сидящих на концах мельчайших бронхов.
Рис. 1. Строение органов дыхания.
1 - полость рта; 2 - носоглотка; 3 - язычок; 4 - язык; 5 - глотка; 6 - надгортанник; 7 - черпаловидный хрящ; 8 - гортань; 9 - пищевод; 10 - трахея; 11 - верхушка легкого; 12 - левое легкое; 13 - левый бронх; 14 и 15 - альвеолы; 16 - правый бронх; 17 - правое легкое; 18 - полость трахеи; 19 - перстневидный хрящ; 20 - щитовидный хрящ; 21 - подъязычная кость; 22 - нижняя челюсть; 23 - преддверие рта; 24 - ротовое, отверстие; 25 - твердое небо; 26 - правая наружная стенка носовой полости; стрелки показывают направление вдыхаемого воздуха.
Оба легких занимают большую часть грудной полости. Правое легкое состоит из трех долей, левое - из двух. Между ними в средостении расположены сердце, пищевод, крупные кровеносные сосуды. Снаружи легкие покрыты двойной оболочкой - плеврой, между двумя листками которой находится плевральная полость с отрицательным давлением. Наружный листок плевры сращен со стенками грудной клетки, внутренний - с поверхностью легких. Листки плевры имеют гладкую поверхность, чем достигается свободное скольжение легких по наружному листку плевры при вдохе и выдохе.
В момент вдоха ребра благодаря сокращению межреберных мышц поднимаются, а диафрагма опускается, вследствие чего объем грудной клетки увеличивается. При этом в силу отрицательного давления в плевральной полости легкие пассивно расширяются. Давление воздуха в легких становится меньше атмосферного и наружный воздух засасывается в легкие. При выдохе ребра опускаются, диафрагма поднимается, объем грудной клетки уменьшается и легкие сжимаются, давление в легких становится больше атмосферного и воздух выходит из легких. В спокойном состоянии человека число дыханий (вдох - выдох) равняется 16 - 18 в минуту.
Регулятором дыхания человека является головной мозг. В головном мозгу имеется дыхательный центр, посылающий постоянные импульсы к дыхательным мышцам. Этот центр очень тонко реагирует на изменения количества углекислого газа в крови. При повышении количества углекислого газа в крови (например, при физической нагрузке) дыхательный центр посылает более частые импульсы к дыхательным мышцам, в результате чего они начинают работать быстрее и сильнее - дыхание учащается и углубляется. Вследствие этого углекислый газ быстрее выделяется из крови. При уменьшении содержания углекислого газа в крови наблюдается обратная картина.
На слизистой оболочке верхних дыхательных путей человека (носовой полости, носоглотки и трахеи) всегда имеется значительное количество различных микробов, в том числе и болезнетворных, оседающих из вдыхаемого воздуха. При некоторых неблагоприятных для организма условиях (например, при охлаждении) эти микробы могут вызвать воспаление слизистой оболочки носа (насморк), гортани (ларингит), бронхов (бронхит) и легких (пневмонию или иначе - воспаление легких).
Вот почему очень важно закалять органы дыхания, сделать их малочувствительными к колебаниям погоды. Лучшее средство для этого - занятие спортом на открытом воздухе, обмывание тела прохладной водой по утрам в течение круглого года, привычка спать зимой с открытой форточкой.