Čo možno nazvať hlavným ukazovateľom ľudskej vitality? Samozrejme, hovoríme o dýchaní. Človek vydrží nejaký čas bez jedla a vody. Bez vzduchu nie je život vôbec možný.
Všeobecné informácie
čo je dýchanie? Je to spojenie medzi prostredím a ľuďmi. Ak je prívod vzduchu z nejakého dôvodu ťažký, potom ľudské srdce a dýchacie orgány začnú fungovať v posilnenom režime. K tomu dochádza v dôsledku potreby poskytnúť dostatok kyslíka. Orgány sa dokážu prispôsobiť meniacim sa podmienkam prostredia.
Vedci dokázali zistiť, že vzduch vstupujúci do ľudského dýchacieho systému tvorí dva prúdy (podmienečne). Jeden z nich preniká do ľavej strany nosa. ukazuje, že druhý prichádza z pravej strany. Odborníci tiež dokázali, že tepny mozgu sú rozdelené do dvoch prúdov vzduchu. Proces dýchania teda musí byť správny. To je veľmi dôležité pre udržanie normálneho fungovania ľudí. Uvažujme o štruktúre ľudských dýchacích orgánov.
Dôležité vlastnosti
Keď hovoríme o dýchaní, hovoríme o súbore procesov, ktoré sú zamerané na zabezpečenie nepretržitého prísunu kyslíka do všetkých tkanív a orgánov. V tomto prípade sa z tela odstraňujú látky, ktoré vznikajú pri výmene oxidu uhličitého. Dýchanie je veľmi zložitý proces. Prechádza niekoľkými fázami. Fázy vstupu a výstupu vzduchu do tela sú nasledovné:
- Hovoríme o výmene plynov medzi atmosférickým vzduchom a alveolami. Táto fáza sa zvažuje
- Výmena plynov prebieha v pľúcach. Vyskytuje sa medzi krvou a alveolárnym vzduchom.
- Dva procesy: dodávanie kyslíka z pľúc do tkanív, ako aj transport oxidu uhličitého z pľúc do tkanív. To znamená, že hovoríme o pohybe plynov pomocou krvného obehu.
- Ďalšia fáza výmeny plynu. Zahŕňa tkanivové bunky a kapilárnu krv.
- Nakoniec vnútorné dýchanie. To sa týka toho, čo sa vyskytuje v mitochondriách buniek.
Hlavné ciele
Dýchacie orgány človeka odstraňujú oxid uhličitý z krvi. Ich úlohou je aj jeho nasýtenie kyslíkom. Ak vymenujeme funkcie dýchacích orgánov, potom je to najdôležitejšie.
Dodatočný účel
Existujú aj iné funkcie ľudských dýchacích orgánov, medzi ktorými možno rozlíšiť:
- Účasť na termoregulačných procesoch. Faktom je, že teplota vdychovaného vzduchu ovplyvňuje podobný parameter ľudského tela. Pri výdychu telo uvoľňuje teplo do vonkajšieho prostredia. Zároveň sa podľa možnosti ochladí.
- Účasť na vylučovacích procesoch. Pri výdychu sa vodná para vylučuje z tela spolu so vzduchom (okrem oxidu uhličitého). To platí aj pre niektoré ďalšie látky. Napríklad etylalkohol počas intoxikácie alkoholom.
- Účasť na imunitných reakciách. Vďaka tejto funkcii ľudského dýchacieho systému je možné neutralizovať niektoré patologicky nebezpečné prvky. Patria sem najmä patogénne vírusy, baktérie a iné mikroorganizmy. Touto schopnosťou sú vybavené určité pľúcne bunky. V tomto ohľade ich možno klasifikovať ako prvky imunitného systému.
Konkrétne úlohy
Existujú veľmi úzko zamerané funkcie dýchacích orgánov. Konkrétne úlohy vykonávajú priedušky, priedušnica, hrtan a nosohltan. Medzi tieto úzko zamerané funkcie patria:
- Chladenie a ohrievanie privádzaného vzduchu. Táto úloha sa vykonáva v závislosti od teploty okolia.
- Zvlhčovanie vzduchu (vdychované), ktoré zabraňuje vysychaniu pľúc.
- Čistenie privádzaného vzduchu. Týka sa to najmä cudzích častíc. Napríklad na prach, ktorý vstupuje so vzduchom.
Štruktúra ľudských dýchacích orgánov
Všetky prvky sú spojené špeciálnymi kanálmi. Vzduch cez ne vstupuje a vystupuje. Tento systém zahŕňa aj pľúca, orgány, kde dochádza k výmene plynov. Štruktúra celého komplexu a princíp jeho fungovania sú pomerne zložité. Pozrime sa na dýchací systém človeka (obrázky nižšie) podrobnejšie.
Informácie o nosovej dutine
Začína ním dýchacie cesty. Nosová dutina je oddelená od ústnej dutiny. Vpredu je tvrdé podnebie a vzadu je mäkké podnebie. Nosová dutina má chrupavkovú a kostnú kostru. Je rozdelená na ľavú a pravú časť vďaka priebežnej priečke. Vďaka nim je dutina rozdelená na priechody:
- Nižšia.
- Priemerná.
- Horná.
Prechádza nimi vydýchnutý a vdýchnutý vzduch.
Vlastnosti sliznice
Má množstvo zariadení, ktoré sú určené na spracovanie vdychovaného vzduchu. V prvom rade je pokrytý riasinkovým epitelom. Jeho riasy tvoria súvislý koberec. Vzhľadom na to, že mihalnice blikajú, prach sa z nosnej dutiny celkom ľahko odstraňuje. Chĺpky, ktoré sa nachádzajú na vonkajšom okraji otvorov, tiež pomáhajú zadržiavať cudzie prvky. obsahuje špeciálne žľazy. Ich sekrét obaľuje prach a pomáha ho odstraňovať. Okrem toho dochádza k zvlhčovaniu vzduchu.
Hlien, ktorý sa nachádza v nosovej dutine, má baktericídne vlastnosti. Obsahuje lyzozým. Táto látka pomáha znižovať schopnosť baktérií reprodukovať sa. Tiež ich to zabíja. Sliznica obsahuje veľa žilových ciev. Za rôznych podmienok môžu nabobtnať. Ak sú poškodené, začne krvácanie z nosa. Účelom týchto útvarov je ohrievať prúd vzduchu prechádzajúci cez nos. Leukocyty opúšťajú krvné cievy a končia na povrchu sliznice. Vykonávajú tiež ochranné funkcie. V procese fagocytózy zomierajú leukocyty. Hlien, ktorý vychádza z nosa, teda obsahuje veľa mŕtvych „obrancov“. Ďalej vzduch prechádza do nosohltanu a odtiaľ do iných orgánov dýchacieho systému.
Hrtan
Nachádza sa v prednej laryngeálnej časti hltana. Toto je úroveň 4.-6. krčného stavca. Hrtan je tvorený chrupavkou. Posledné z nich sú rozdelené na párové (sfénoidné, zrohovatené, arytenoidné) a nepárové (krikoidné, štítna žľaza). V tomto prípade je epiglottis pripojená k hornému okraju poslednej chrupavky. Počas prehĺtania uzatvára vchod do hrtana. Zabraňuje tak vniknutiu potravy do nej.
Všeobecné informácie o priedušnici
Je to pokračovanie hrtana. Je rozdelená na dve priedušky: ľavú a pravú. Bifurkácia je miesto, kde sa vetví priedušnica. Vyznačuje sa nasledovnou dĺžkou: 9-12 centimetrov. V priemere dosahuje priečny priemer osemnásť milimetrov.
Priedušnica môže obsahovať až dvadsať neúplných chrupavkových krúžkov. Sú spojené vláknitými väzivami. Vďaka chrupavkovitým polkruhom sa dýchacie cesty stávajú elastickými. Navyše sú vyrobené tak, aby stekali dole, a preto sú ľahko priechodné pre vzduch.
Membranózna zadná stena priedušnice je sploštená. Obsahuje tkanivo hladkého svalstva (zväzky, ktoré prebiehajú pozdĺžne a priečne). To zabezpečuje aktívny pohyb priedušnice pri kašli, dýchaní a pod. Pokiaľ ide o sliznicu, je pokrytá riasinkovým epitelom. V tomto prípade je výnimkou časť epiglottis a hlasiviek. Má tiež sliznice a lymfatické tkanivo.
Priedušky
Toto je spárovaný prvok. Dve priedušky, na ktoré je rozdelená priedušnica, vstupujú do ľavých a pravých pľúc. Tam sa stromovito rozvetvujú na menšie prvky, ktoré sú zahrnuté v pľúcnych lalokoch. Tak vznikajú bronchioly. Hovoríme o ešte menších dýchacích vetvách. Priemer dýchacích bronchiolov môže byť 0,5 mm. Oni zase tvoria alveolárne kanály. Posledné končia zodpovedajúcimi vreckami.
Čo sú alveoly? Ide o výčnelky, ktoré vyzerajú ako bubliny, ktoré sa nachádzajú na stenách zodpovedajúcich vreciek a priechodov. Ich priemer dosahuje 0,3 mm a počet môže dosiahnuť až 400 miliónov, čo umožňuje vytvoriť veľkú dýchaciu plochu. Tento faktor výrazne ovplyvňuje objem pľúc. To posledné možno zvýšiť.
Najdôležitejšie dýchacie orgány človeka
Sú považované za pľúca. Závažné ochorenia s nimi spojené môžu byť život ohrozujúce. Pľúca (fotografie uvedené v článku) sa nachádzajú v hrudnej dutine, ktorá je hermeticky uzavretá. Jeho zadnú stenu tvorí zodpovedajúca časť chrbtice a rebrá, ktoré sú pohyblivo pripevnené. Medzi nimi sú vnútorné a vonkajšie svaly.
Hrudná dutina je oddelená od brušnej dutiny zospodu. Podieľa sa na tom brušná obštrukcia, čiže bránica. Anatómia pľúc nie je jednoduchá. Človek ich má dve. Pravé pľúca obsahujú tri laloky. Zároveň sa ľavica skladá z dvoch. Vrcholom pľúc je ich zúžená horná časť a rozšírená spodná časť sa považuje za základňu. Brány sú rôzne. Sú reprezentované priehlbinami na vnútornom povrchu pľúc. Prechádzajú nimi krvné nervy, ako aj lymfatické cievy. Koreň je reprezentovaný kombináciou vyššie uvedených útvarov.
Pľúca (foto ilustruje ich umiestnenie), alebo skôr ich tkanivo, pozostávajú z malých štruktúr. Nazývajú sa lalôčiky. Hovoríme o malých plochách, ktoré majú pyramídový tvar. Priedušky, ktoré vstupujú do zodpovedajúceho laloku, sú rozdelené na respiračné bronchioly. Alveolárny kanál je prítomný na konci každého z nich. Celý tento systém predstavuje funkčnú jednotku pľúc. Nazýva sa acini.
Pľúca sú pokryté pleurou. Toto je škrupina pozostávajúca z dvoch prvkov. Hovoríme o vonkajšom (parietálnom) a vnútornom (viscerálnom) laloku (schéma pľúc je pripojená nižšie). Ten ich zakrýva a zároveň je vonkajším plášťom. Vytvára prechod do vonkajšej vrstvy pleury pozdĺž koreňa a predstavuje vnútornú výstelku stien hrudnej dutiny. To vedie k vytvoreniu geometricky uzavretého, nepatrného kapilárneho priestoru. Hovoríme o pleurálnej dutine. Obsahuje malé množstvo zodpovedajúcej tekutiny. Zvlhčuje pohrudnicu. To im uľahčuje kĺzanie spolu. K zmenám vzduchu v pľúcach dochádza z mnohých dôvodov. Jedným z hlavných je zmena veľkosti pleurálnych a hrudných dutín. Toto je anatómia pľúc.
Vlastnosti mechanizmu vstupu a výstupu vzduchu
Ako už bolo spomenuté, dochádza k výmene medzi plynom, ktorý je v alveolách, a atmosférickým plynom. Je to spôsobené rytmickým striedaním nádychov a výdychov. Pľúca nemajú svalové tkanivo. Z tohto dôvodu je ich intenzívna redukcia nemožná. V tomto prípade je najaktívnejšia úloha venovaná dýchacím svalom. Keď sú paralyzovaní, nie je možné dýchať. V tomto prípade nie sú ovplyvnené dýchacie orgány.
Inšpirácia je akt dýchania. Hovoríme o aktívnom procese, počas ktorého sa zväčšuje hrudník. Výdych je akt výdychu. Tento proces je pasívny. Vyskytuje sa preto, že hrudná dutina sa zmenšuje.
Dýchací cyklus je reprezentovaný fázami nádychu a následného výdychu. Na procese vstupu vzduchu sa zúčastňuje bránica a vonkajšie šikmé svaly. Keď sa stiahnu, rebrá sa začnú zdvíhať. Zároveň sa zväčšuje hrudná dutina. Membrána sa sťahuje. Zároveň zaujíma plochejšiu polohu.
Pokiaľ ide o nestlačiteľné orgány, počas posudzovaného procesu sú tlačené do strán a nadol. Počas pokojnej inhalácie sa kupola bránice zníži asi o jeden a pol centimetra. Zväčšuje sa tak vertikálna veľkosť hrudnej dutiny. V prípade veľmi hlbokého dýchania sa na inhalácii zúčastňujú pomocné svaly, medzi ktorými vynikajú:
- Kosoštvorce (ktoré zdvíhajú lopatku).
- Lichobežníkový.
- Malé a veľké prsné svaly.
- Predný pílovitý.
Stena hrudnej dutiny a pľúc sú pokryté seróznou membránou. Pleurálna dutina je reprezentovaná úzkou medzerou medzi vrstvami. Obsahuje seróznu tekutinu. Pľúca sú vždy natiahnuté. Je to spôsobené tým, že tlak v pleurálnej dutine je negatívny. Hovoríme o elastickej trakcii. Faktom je, že objem pľúc má neustále tendenciu klesať. Na konci tichého výdychu sa uvoľní takmer každý dýchací sval. V tomto prípade je tlak v pleurálnej dutine nižší ako atmosférický. Pre rôznych ľudí hrá hlavnú úlohu v akte inhalácie bránica alebo medzirebrové svaly. V súlade s tým môžeme hovoriť o rôznych typoch dýchania:
- Znovu spáliť.
- Bránicový.
- Brucho.
- Grudný.
Dnes je známe, že u žien prevláda posledný typ dýchania. U mužov je väčšina prípadov brušná. Počas tichého dýchania dochádza k výdychu v dôsledku elastickej energie. Nahromadí sa pri predchádzajúcej inhalácii. Keď sa svaly uvoľnia, rebrá sa môžu pasívne vrátiť do pôvodnej polohy. Ak sa kontrakcie bránice znížia, vráti sa do svojej predchádzajúcej kupolovitej polohy. Je to spôsobené tým, že na ňu pôsobia brušné orgány. Tlak v ňom teda klesá.
Všetky vyššie uvedené procesy vedú k stlačeniu pľúc. Vychádza z nich vzduch (pasívne). Nútený výdych je aktívny proces. Zúčastňujú sa na ňom vnútorné medzirebrové svaly. Navyše, ich vlákna idú opačným smerom v porovnaní s vonkajšími. Sťahujú sa a rebrá sa pohybujú nadol. Hrudná dutina sa tiež zmenšuje.
Dych je súbor fyziologických procesov, ktoré zabezpečujú výmenu plynov medzi telom a vonkajším prostredím a oxidačné procesy v bunkách, v dôsledku ktorých sa uvoľňuje energia.
Dýchací systém
Dýchacie cesty Pľúca
nosová dutina
nosohltanu
Dýchacie orgány vykonávajú nasledovné funkcie: dýchacie cesty, dýchanie, výmena plynov, tvorba zvuku, detekcia pachu, humorálna, podieľa sa na metabolizme lipidov a voda-soľ, imunita.
Nosová dutina tvorené kosťami, chrupavkami a vystlané sliznicou. Pozdĺžna priečka ho rozdeľuje na pravú a ľavú polovicu. V nosovej dutine sa vzduch ohrieva (krvné cievy), zvlhčuje (slzy), čistí (hlieny, klky) a dezinfikuje (leukocyty, hlien). U detí sú nosové priechody úzke a sliznica napučiava pri najmenšom zápale. Preto je dýchanie detí, najmä v prvých dňoch života, ťažké. Existuje ďalší dôvod - doplnkové dutiny a dutiny u detí sú nedostatočne vyvinuté. Napríklad čeľustná dutina dosahuje plný vývoj až v období výmeny zubov, čelová dutina dosahuje vek 15 rokov. Nazolakrimálny kanál je široký, čo vedie k infekcii a vzniku konjunktivitídy. Pri dýchaní nosom dochádza k podráždeniu nervových zakončení sliznice a reflexne sa zintenzívňuje samotný akt dýchania a jeho hĺbka. Preto pri dýchaní nosom sa do pľúc dostáva viac vzduchu ako pri dýchaní ústami.
Z nosnej dutiny cez choany sa vzduch dostáva do nosohltanu – lievikovitej dutiny, ktorá komunikuje s nosnou dutinou a cez otvor Eustachovej trubice sa pripája k dutine stredného ucha. Nazofarynx plní funkciu vedenia vzduchu.
Hrtan - Nejde len o úsek dýchacích ciest, ale aj o hlasotvorný orgán. Plní tiež ochrannú funkciu – zabraňuje vniknutiu potravy a tekutín do dýchacieho traktu.
Epiglottis nachádza sa nad vchodom do hrtana a pri prehĺtaní ho prekrýva. Najužšia časť hrtana je hlasivková štrbina, ktorá je ohraničená hlasivkami. Dĺžka hlasiviek u novorodencov je rovnaká. V čase puberty je to 1,5 cm u dievčat a 1,6 cm u chlapcov.
Trachea je pokračovaním hrtana. Toto je trubica dlhá 10-15 cm u dospelých a 6-7 cm u detí. Jeho kostru tvorí 16-20 chrupavých polkruhov, ktoré zabraňujú zrúteniu jeho stien. Celá priedušnica je vystlaná riasinkovým epitelom a obsahuje veľa žliaz, ktoré vylučujú hlien. Na dolnom konci je priedušnica rozdelená na 2 hlavné priedušky.
Steny priedušiek podopreté chrupavkovitými krúžkami a lemované riasinkovým epitelom. V pľúcach sa priedušky rozvetvujú a tvoria prieduškový strom. Najtenšie vetvy sa nazývajú bronchioly, ktoré sa končia konvexnými vakmi, ktorých steny sú tvorené veľkým počtom alveolov. Alveoly sú prepletené hustou sieťou kapilár v pľúcnom obehu. Vymieňajú si plyny medzi krvou a alveolárnym vzduchom.
Pľúca - Toto je párový orgán, ktorý zaberá takmer celý povrch hrudníka. Pľúca pozostávajú z bronchiálneho stromu. Každá pľúca má tvar zrezaného kužeľa, pričom rozšírená časť prilieha k bránici. Vrchy pľúc presahujú kľúčne kosti do oblasti krku o 2-3 cm. Výška pľúc závisí od pohlavia a veku a u dospelých je približne 21-30 cm, u detí zodpovedá ich výške. Hmotnosť pľúc sa tiež mení s vekom. U novorodencov je to približne 50 g, u detí základných škôl - 400 g, u dospelých - 2 kg. Pravá pľúca je o niečo väčšia ako ľavá a pozostáva z troch lalokov, ľavá má 2 a má srdcový zárez – sídlo srdca.
Na vonkajšej strane sú pľúca pokryté membránou - pleurou - ktorá má 2 vrstvy - pľúcnu a parietálnu. Medzi nimi je uzavretá dutina - pleurálna dutina, s malým množstvom pleurálnej tekutiny, ktorá uľahčuje kĺzanie jedného listu cez druhý pri dýchaní. V pleurálnej dutine nie je vzduch. Tlak v ňom je negatívny - pod atmosférickým.
Dýchanie je proces výmeny plynov, ako je kyslík a uhlík, medzi vnútorným prostredím človeka a vonkajším svetom. Ľudské dýchanie je komplexne regulovaný akt spoločnej práce nervov a svalov. Ich koordinovaná práca zabezpečuje inhaláciu - vstup kyslíka do tela a výdych - uvoľňovanie oxidu uhličitého do prostredia.
Dýchací prístroj má zložitú štruktúru a zahŕňa: orgány ľudského dýchacieho systému, svaly zodpovedné za inhaláciu a výdych, nervy regulujúce celý proces výmeny vzduchu, ako aj krvné cievy.
Cievy sú obzvlášť dôležité pre dýchanie. Krv cez žily vstupuje do pľúcneho tkaniva, kde sa vymieňajú plyny: vstupuje kyslík a odchádza oxid uhličitý. Návrat okysličenej krvi sa uskutočňuje cez tepny, ktoré ju transportujú do orgánov. Bez procesu okysličovania tkanív by dýchanie nemalo zmysel.
Funkciu dýchania posudzujú pulmonológovia. Dôležité ukazovatele sú:
- Šírka priesvitu priedušiek.
- Objem dychu.
- Rezervné objemy nádychu a výdychu.
Zmena aspoň jedného z týchto ukazovateľov vedie k zhoršeniu zdravotného stavu a je dôležitým signálom pre ďalšiu diagnostiku a liečbu.
Okrem toho existujú sekundárne funkcie, ktoré dýchanie vykonáva. toto:
- Miestna regulácia dýchacieho procesu, ktorá zabezpečuje prispôsobenie krvných ciev ventilácii.
- Syntéza rôznych biologicky aktívnych látok, ktoré podľa potreby sťahujú a rozširujú cievy.
- Filtrácia, ktorá je zodpovedná za resorpciu a dezintegráciu cudzích častíc a dokonca aj krvných zrazenín v malých cievach.
- Ukladanie buniek lymfatického a hematopoetického systému.
Etapy dýchacieho procesu
Vďaka prírode, ktorá prišla s takou jedinečnou štruktúrou a funkciou dýchacích orgánov, je možné uskutočniť taký proces, ako je výmena vzduchu. Fyziologicky má niekoľko fáz, ktoré sú naopak regulované centrálnym nervovým systémom a len vďaka tomu fungujú ako hodinky.
Takže ako výsledok dlhoročného výskumu vedci identifikovali nasledujúce štádiá, ktoré spoločne organizujú dýchanie. toto:
- Vonkajšie dýchanie je dodávanie vzduchu z vonkajšieho prostredia do alveol. Na tom sa aktívne podieľajú všetky orgány ľudského dýchacieho systému.
- Dodávanie kyslíka do orgánov a tkanív prostredníctvom difúzie v dôsledku tohto fyzikálneho procesu dochádza k okysličovaniu tkanív.
- Dýchanie buniek a tkanív. Inými slovami, oxidácia organických látok v bunkách s uvoľňovaním energie a oxidu uhličitého. Je ľahké pochopiť, že bez kyslíka je oxidácia nemožná.
Význam dýchania pre človeka
Keď poznáme štruktúru a funkcie ľudského dýchacieho systému, je ťažké preceňovať dôležitosť takého procesu, akým je dýchanie.
Navyše vďaka nej dochádza k výmene plynov medzi vnútorným a vonkajším prostredím ľudského tela. Dýchací systém je zapojený:
- Pri termoregulácii, teda ochladzuje telo pri zvýšených teplotách vzduchu.
- Funguje ako uvoľňovanie náhodných cudzích látok, ako je prach, mikroorganizmy a minerálne soli alebo ióny.
- Pri vytváraní zvukov reči, čo je mimoriadne dôležité pre sociálnu sféru človeka.
- V čuchu.
Dýchanie človeka je zložitý fyziologický mechanizmus, ktorý zabezpečuje výmenu kyslíka a oxidu uhličitého medzi bunkami a vonkajším prostredím.
Kyslík je bunkami neustále absorbovaný a zároveň prebieha proces odstraňovania oxidu uhličitého z tela, ktorý vzniká v dôsledku biochemických reakcií prebiehajúcich v tele.
Kyslík sa podieľa na oxidačných reakciách zložitých organických zlúčenín s ich konečným rozkladom na oxid uhličitý a vodu, pri ktorých vzniká energia potrebná pre život.
Okrem životnej výmeny plynov zabezpečuje vonkajšie dýchanie ďalšie dôležité funkcie v tele, napríklad schopnosť zvuková produkcia.
Tento proces zahŕňa svaly hrtana, dýchacie svaly, hlasivky a ústnu dutinu a samotný je možný len pri výdychu. Druhou dôležitou „nerespiračnou“ funkciou je čuchový zmysel.
Kyslík je v našom tele obsiahnutý v malom množstve – 2,5 – 2,8 litra a asi 15 % z tohto objemu je vo viazanom stave.
V pokoji človek spotrebuje približne 250 ml kyslíka za minútu a odstráni asi 200 ml oxidu uhličitého.
Pri zástave dýchania teda zásoba kyslíka v našom tele trvá len niekoľko minút, potom dochádza k poškodeniu a smrti buniek, predovšetkým buniek centrálneho nervového systému.
Pre porovnanie: človek môže žiť 10-12 dní bez vody (zásoba vody v ľudskom tele je v závislosti od veku až 75%), bez jedla - až 1,5 mesiaca.
Pri intenzívnej fyzickej aktivite spotreba kyslíka prudko stúpa a môže dosiahnuť až 6 litrov za minútu.
Dýchací systém
Funkciu dýchania v ľudskom tele plní dýchací systém, ktorý zahŕňa vonkajšie dýchacie orgány (horné dýchacie cesty, pľúca a hrudník vrátane jeho osteochondrálneho rámca a nervovosvalový systém), orgány transportu plynov krvou (pľúcny cievny systém, srdce) a regulačné centrá, ktoré zabezpečujú automatizáciu dýchacieho procesu.
Hrudný kôš
Hrudný kôš tvorí steny hrudnej dutiny, ktorá obsahuje srdce, pľúca, priedušnicu a pažerák.
Skladá sa z 12 hrudných stavcov, 12 párov rebier, hrudnej kosti a kĺbov medzi nimi. Predná stena hrudníka je krátka, tvorí ju hrudná kosť a pobrežné chrupavky.
Zadnú stenu tvoria stavce a rebrá, telá stavcov sa nachádzajú v hrudnej dutine. Rebrá sú spojené medzi sebou a s chrbticou pohyblivými kĺbmi a aktívne sa podieľajú na dýchaní.
Priestory medzi rebrami sú vyplnené medzirebrovými svalmi a väzivami. Vnútro hrudnej dutiny je lemované parietálnou alebo parietálnou pleurou.
Dýchacie svaly
Dýchacie svaly sa delia na dýchacie (nádychové) a výdychové (výdychové). Medzi hlavné inspiračné svaly patrí bránica, vonkajšie medzirebrové a vnútorné medzichrupavkové svaly.
Medzi pomocné vdychové svaly patria m. scalenes, sternocleidomastoideus, trapezius, veľký a malý prsný sval.
Výdychové svaly zahŕňajú vnútorné medzirebrové, priame, podrebrové, priečne a vonkajšie a vnútorné šikmé brušné svaly.
Myseľ je pánom zmyslov a dych je pánom mysle.
Membrána
Keďže hrudno-brušná priehradka, bránica, je mimoriadne dôležitá v procese dýchania, zvážme jej štruktúru a funkcie podrobnejšie.
Táto rozsiahla zakrivená (konvexná nahor) platnička úplne ohraničuje brušnú a hrudnú dutinu.
Bránica je hlavným dýchacím svalom a najdôležitejším brušným orgánom.
Obsahuje centrum šľachy a tri svalové časti s názvami podľa orgánov, z ktorých začínajú, rozlišujú sa rebrové, hrudné a bedrové oblasti;
Pri kontrakcii sa kupola bránice odďaľuje od stien hrudníka a splošťuje sa, čím sa zväčšuje objem hrudnej dutiny a zmenšuje sa objem brušnej dutiny.
Keď sa bránica stiahne súčasne s brušnými svalmi, zvýši sa vnútrobrušný tlak.
Je potrebné poznamenať, že parietálna pleura, osrdcovník a pobrušnica sú pripojené k stredu šľachy bránice, to znamená, že pohybom bránice sa vytláčajú orgány hrudnej a brušnej dutiny.
Dýchacie cesty
Dýchací trakt označuje cestu, ktorou vzduch prechádza z nosa do alveol.
Delia sa na dýchacie cesty umiestnené mimo hrudnej dutiny (nosové prieduchy, hltan, hrtan a priedušnica) a vnútrohrudné dýchacie cesty (priedušnica, hlavné a lobárne priedušky).
Proces dýchania možno rozdeliť do troch fáz:
Vonkajšie alebo pľúcne dýchanie osoby;
Transport plynov krvou (transport kyslíka krvou do tkanív a buniek pri súčasnom odstraňovaní oxidu uhličitého z tkanív);
Tkanivové (bunkové) dýchanie, ku ktorému dochádza priamo v bunkách v špeciálnych organelách.
Vonkajšie dýchanie človeka
Zvážime hlavnú funkciu dýchacieho aparátu - vonkajšie dýchanie, počas ktorého dochádza k výmene plynov v pľúcach, to znamená dodávanie kyslíka do dýchacieho povrchu pľúc a odstraňovanie oxidu uhličitého.
Na procese vonkajšieho dýchania sa podieľa samotný dýchací prístroj vrátane dýchacích ciest (nos, hltan, hrtan, priedušnica), pľúc a inspiračných (dýchacích) svalov, rozširujúcich hrudník do všetkých strán.
Odhaduje sa, že priemerná denná ventilácia pľúc je asi 19 000 – 20 000 litrov vzduchu a viac ako 7 miliónov litrov vzduchu prejde pľúcami ročne.
Pľúcna ventilácia zabezpečuje výmenu plynov v pľúcach a je dodávaná striedavým nádychom (vdych) a výdychom (výdych).
Inhalácia je aktívny proces v dôsledku inspiračných (dýchacích) svalov, z ktorých hlavné sú bránica, vonkajšie šikmé medzirebrové svaly a vnútorné medzichrupavkové svaly.
Bránica je svalovo-šľachový útvar, ktorý pri kontrakcii oddeľuje brušnú a hrudnú dutinu, zväčšuje sa objem hrudníka.
Pri tichom dýchaní sa bránica posunie dole o 2-3 cm a pri hlbokom nútenom dýchaní môže exkurzia bránice dosiahnuť 10 cm.
Keď sa nadýchnete, v dôsledku expanzie hrudníka sa objem pľúc pasívne zvyšuje, tlak v nich je nižší ako atmosférický, čo umožňuje prenikaniu vzduchu do nich. Počas inhalácie vzduch najprv prechádza cez nos, hltan a potom vstupuje do hrtana. Dýchanie nosom u ľudí je veľmi dôležité, pretože keď vzduch prechádza cez nos, vzduch sa zvlhčuje a ohrieva. Okrem toho je epitel lemujúci nosovú dutinu schopný zachytávať malé cudzie telesá, ktoré vstupujú so vzduchom. Dýchacie cesty teda plnia aj čistiacu funkciu.
Hrtan sa nachádza v prednej oblasti krku, zhora je spojený s hyoidnou kosťou, zospodu prechádza do priedušnice. Pravý a ľavý lalok štítnej žľazy sú umiestnené vpredu a po stranách. Hrtan sa podieľa na dýchaní, chráni dolné dýchacie cesty a tvorbu hlasu a pozostáva z 3 párových a 3 nepárových chrupaviek. Z týchto formácií hrá dôležitú úlohu v procese dýchania epiglottis, ktorá chráni dýchacie cesty pred cudzími telesami a potravinami. Hrtan je zvyčajne rozdelený na tri časti. Stredná časť obsahuje hlasivky, ktoré tvoria najužšiu časť hrtana – hlasivkovú štrbinu. Hlasivky zohrávajú hlavnú úlohu v procese tvorby zvuku a hlasivková štrbina hrá hlavnú úlohu v dýchacej praxi.
Z hrtana sa vzduch dostáva do priedušnice. Priedušnica začína na úrovni 6. krčného stavca; na úrovni 5. hrudného stavca sa delí na 2 hlavné priedušky. Samotná priedušnica a hlavné priedušky pozostávajú z otvorených chrupkových polkruhov, čo zabezpečuje ich stály tvar a zabraňuje ich zrúteniu. Pravý bronchus je širší a kratší ako ľavý, je umiestnený vertikálne a slúži ako pokračovanie priedušnice. Delí sa na 3 lobárne priedušky, keďže pravé pľúca sú rozdelené na 3 laloky; ľavý bronchus - do 2 lobárnych priedušiek (ľavé pľúca pozostávajú z 2 lalokov)
Potom sú lobárne priedušky rozdelené dichotomicky (na dve časti) na priedušky a bronchioly menších veľkostí, končiace respiračnými bronchiolmi, na konci ktorých sú alveolárne vaky pozostávajúce z alveol - útvarov, v ktorých v skutočnosti dochádza k výmene plynov.
V stenách alveol sa nachádza veľké množstvo drobných krvných cievok – kapilár, ktoré slúžia na výmenu plynov a ďalšiu prepravu plynov.
Priedušky svojim rozvetvením na menšie priedušky a priedušnice (do 12. rádu súčasťou steny priedušiek je chrupavkové tkanivo a svaly, zabraňuje to kolapsu priedušiek pri výdychu) vzhľadom pripomínajú strom.
K alveolám sa približujú terminálne bronchioly, ktoré sú vetvou 22. rádu.
Počet alveolov v ľudskom tele dosahuje 700 miliónov a ich celková plocha je 160 m2.
Mimochodom, naše pľúca majú obrovskú rezervu; V pokoji človek nevyužíva viac ako 5% povrchu dýchania.
Výmena plynov na úrovni alveol sa uskutočňuje kontinuálne; uskutočňuje sa metódou jednoduchej difúzie v dôsledku rozdielu v parciálnom tlaku plynov (percentuálny pomer tlaku rôznych plynov v ich zmesi).
Percentuálny tlak kyslíka vo vzduchu je asi 21% (vo vydychovanom vzduchu je jeho obsah približne 15%), oxidu uhličitého je 0,03%.
Video „Výmena plynov v pľúcach“:
Pokojný výdych- pasívny proces v dôsledku viacerých faktorov.
Po zastavení kontrakcie inspiračných svalov rebrá a hrudná kosť klesnú (v dôsledku gravitácie) a objem hrudníka sa zníži, v dôsledku toho sa zvýši vnútrohrudný tlak (stane sa vyšší ako atmosférický) a vzduch sa vyrúti von.
Samotné pľúca majú elastickú elasticitu, ktorá je zameraná na zníženie objemu pľúc.
Tento mechanizmus je spôsobený prítomnosťou filmu lemujúceho vnútorný povrch alveol, ktorý obsahuje povrchovo aktívnu látku - látku, ktorá zabezpečuje povrchové napätie vo vnútri alveol.
Keď sú teda alveoly nadmerne natiahnuté, povrchovo aktívna látka obmedzuje tento proces, pričom sa snaží zmenšiť objem alveol, pričom zároveň zabraňuje ich úplnému kolapsu.
Mechanizmus elastickej elasticity pľúc zabezpečuje aj svalový tonus bronchiolov.
Aktívny proces s účasťou pomocných svalov.
Pri hlbokom výdychu pôsobia brušné svaly (šikmé, priame a priečne) ako výdychové svaly, s kontrakciou ktorých sa zvyšuje tlak v brušnej dutine a bránica stúpa.
Medzi pomocné svaly, ktoré zabezpečujú výdych, patria aj medzirebrové vnútorné šikmé svaly a svaly, ktoré ohýbajú chrbticu.
Vonkajšie dýchanie možno hodnotiť pomocou niekoľkých parametrov.
Dychový objem. Množstvo vzduchu, ktoré vstupuje do pľúc v pokoji. V pokoji je norma približne 500-600 ml.
Vdychovaný objem je o niečo väčší, pretože sa vydýchne menej oxidu uhličitého, ako sa prijme kyslík.
Alveolárny objem. Časť dychového objemu, ktorá sa podieľa na výmene plynov.
Anatomický mŕtvy priestor. Tvorí sa hlavne v dôsledku horných dýchacích ciest, ktoré sú naplnené vzduchom, ale nezúčastňujú sa výmeny plynov. Tvorí asi 30 % dychového objemu pľúc.
Inspiračný rezervný objem. Množstvo vzduchu, ktoré môže človek dodatočne vdýchnuť po bežnom vdýchnutí (môže dosiahnuť 3 litre).
Objem exspiračnej rezervy. Zvyškový vzduch, ktorý je možné vydýchnuť po tichom výdychu (u niektorých ľudí dosahuje 1,5 litra).
Rýchlosť dýchania. Priemer je 14-18 dýchacích cyklov za minútu. Zvyčajne sa zvyšuje pri fyzickej aktivite, strese, úzkosti, keď telo vyžaduje viac kyslíka.
Minútový objem pľúc. Stanovuje sa s prihliadnutím na dychový objem pľúc a rýchlosť dýchania za minútu.
Za normálnych podmienok je trvanie výdychovej fázy približne 1,5-krát dlhšie ako fáza nádychu.
Medzi charakteristikami vonkajšieho dýchania je dôležitý aj typ dýchania.
Závisí to od toho, či sa dýchanie vykonáva iba pomocou exkurzie hrudníka (hrudný alebo rebrový typ dýchania), alebo či sa na procese dýchania podieľa hlavne bránica (brušné, resp. bránicové dýchanie).
Dýchanie je nad vedomím.
Pre ženy je typickejší hrudný typ dýchania, aj keď dýchanie s účasťou bránice je fyziologicky opodstatnenejšie.
Pri tomto type dýchania sú spodné časti pľúc lepšie vetrané, zväčšuje sa dychový a minútový objem pľúc, telo vynakladá menej energie na dýchací proces (bránica sa pohybuje ľahšie ako osteochrupavkový rám hrudníka).
Parametre dýchania sú automaticky regulované počas života človeka v závislosti od potrieb v určitom čase.
Riadiace centrum dýchania pozostáva z niekoľkých prepojení.
Ako prvý článok regulácie Je potrebné udržiavať konštantnú hladinu kyslíka a napätia oxidu uhličitého v krvi.
Tieto parametre sú konštantné s vážnymi poruchami, telo môže existovať len niekoľko minút.
Druhý článok regulácie- periférne chemoreceptory umiestnené v stenách krvných ciev a tkanív, ktoré reagujú na zníženie hladiny kyslíka v krvi alebo zvýšenie hladiny oxidu uhličitého. Podráždenie chemoreceptorov spôsobuje zmeny vo frekvencii, rytme a hĺbke dýchania.
Tretí článok regulácie- samotné dýchacie centrum, ktoré pozostáva z neurónov (nervových buniek) umiestnených na rôznych úrovniach nervového systému.
Existuje niekoľko úrovní dýchacieho centra.
Dýchacie centrum chrbtice, ktorý sa nachádza na úrovni miechy, inervuje bránicu a medzirebrové svaly; jeho význam je v zmene sily kontrakcie týchto svalov.
Centrálny dýchací mechanizmus(generátor rytmu), ktorý sa nachádza v predĺženej mieche a moste, má vlastnosť automatiky a reguluje dýchanie v pokoji.
Centrum umiestnené v mozgovej kôre a hypotalame, zabezpečuje reguláciu dýchania pri fyzickej aktivite a pri strese; Mozgová kôra umožňuje dobrovoľne regulovať dýchanie, zadržiavať dych bez povolenia, vedome meniť jeho hĺbku a rytmus a pod.
Treba poznamenať ďalší dôležitý bod: odchýlky od normálneho rytmu dýchania sú zvyčajne sprevádzané zmenami v iných orgánoch a systémoch tela.
