Desenul sistemului respirator. Organe respiratorii și funcțiile lor: cavitate nazală, laringe, trahee, bronhii, plămâni

Pentru a trăi, oamenii au nevoie de oxigen în fiecare secundă. Este conținut în aer și pătrunde în organism prin sistemul respirator uman - nas sau gură, trahee și plămâni.

Din plămâni, oxigenul intră în sânge în timpul inhalării, iar dioxidul de carbon format în timpul respirației din sânge trece înapoi în plămâni și este eliminat la expirare.

Cum funcționează sistemul respirator uman?

Când inspirăm, aerul intră în plămâni prin trahee, care imediat în fața plămânilor este împărțit în două tuburi - bronhiile. În plămânii înșiși, bronhiile sunt împărțite în tuburi și mai mici numite bronhiole. La vârfurile bronhiolelor se află saci umpluți cu aer, se mai numesc și saci pulmonari. Prin pereții subțiri ai acestor bule, oxigenul din plămâni intră în sângele care curge prin vasele de sânge.

În total, în plămânii unui adult există aproximativ 300 de milioane de vezicule pulmonare, iar dacă toate ar fi deschise, suprafața lor totală ar fi egală cu jumătate din suprafața unui teren de tenis.

Cum respiră o persoană

O persoană respiră datorită mișcării coastelor și mușchiului plat situat sub ele, numit diafragmă. Când inhalează, creierul dă o comandă mușchilor intercostali și mușchilor diafragmei să se încordeze. În acest caz, coastele sunt ridicate, diafragma este poziționată plat (coborâtă), dimensiunea cufăr crește și plămânii au mai mult spațiu pentru a se extinde și a atrage aer care conține oxigen.

Când expirați, mușchii intercostali se relaxează, coastele cad, iar diafragma se ridică și elimină aerul care conține dioxid de carbon din plămâni.

Sistemul respirator și vocea umană

Unul dintre elementele sistemului respirator uman - traheea - în partea sa superioară trece în laringe (se poate spune, dimpotrivă, că laringele în partea inferioară trece în trahee). În interiorul laringelui sunt două pliuri numite corzi vocale.

De obicei, corzile vocale sunt deschise, dar dacă sunt comprimate, aerul care trece prin laringe în timpul expirației le va face să vibreze și este ca urmare a vibrației. corzi vocale sunt create sunetele vocii unei persoane. O persoană își poate schimba vocea schimbând presiunea aerului expirat asupra corzilor vocale sau schimbându-i forma.

Sistemul respirator o persoană este implicată activ în timpul oricărui tip de activitate fizică, fie că este vorba de exerciții aerobe sau anaerobe. Orice antrenor personal care se respectă ar trebui să aibă cunoștințe despre structura sistemului respirator, scopul acestuia și rolul pe care îl joacă în procesul de practicare a sportului. Cunoștințele de fiziologie și anatomie sunt un indicator al atitudinii antrenorului față de meseria sa. Cu cât știe mai multe, cu atât este mai mare calificarea lui ca specialist.

Aparatul respirator este un ansamblu de organe al căror scop este de a asigura oxigenul corpului uman. Procesul de furnizare a oxigenului se numește schimb de gaze. Oxigenul inhalat de o persoană este transformat în dioxid de carbon atunci când este expirat. Schimbul de gaze are loc în plămâni, și anume în alveole. Ventilația lor se realizează prin cicluri alternante de inspirație (inspirație) și expirație (expirație). Procesul de inhalare este interconectat cu activitate motorie diafragma și mușchii intercostali externi. Pe măsură ce inhalați, diafragma coboară și coastele se ridică. Procesul de expirație are loc mai ales pasiv, implicând doar mușchii intercostali interni. Pe măsură ce expirați, diafragma se ridică și coastele cad.

Respirația este de obicei împărțită în funcție de metoda de extindere a toracelui în două tipuri: toracică și abdominală. Primul se observă mai des la femei (expansiunea sternului are loc datorită ridicării coastelor). Al doilea se observă mai des la bărbați (expansiunea sternului are loc din cauza deformării diafragmei).

Structura sistemului respirator

Căile respiratorii sunt împărțite în superioare și inferioare. Această împărțire este pur simbolică și granița dintre partea superioară și potecile inferioare respiraţia are loc la intersecţia căilor respiratorii şi sistemele digestiveîn vârful laringelui. Căile respiratorii superioare includ cavitatea nazală, nazofaringe și orofaringe cu cavitatea bucală, dar numai parțial, deoarece aceasta din urmă nu este implicată în procesul de respirație. Căile respiratorii inferioare includ laringele (deși uneori este denumit și ca poteci de sus), trahee, bronhii și plămâni. Căile aerieneîn interiorul plămânilor formează un fel de copac și se ramifică de aproximativ 23 de ori înainte ca oxigenul să ajungă în alveole, unde are loc schimbul de gaze. Puteți vedea o reprezentare schematică a sistemului respirator uman în figura de mai jos.

Structura sistemului respirator uman: 1- Sinusul frontal; 2- Sinusul sfenoid; 3- Cavitatea nazală; 4- Vestibul nazal; 5- Cavitatea bucală; 6- Faringele; 7- Epiglota; 8- Corda vocală; 9- Cartilajul tiroidian; 10- Cartilajul cricoid; 11- Trahee; 12- Apexul plămânului; 13- Lobul superior(bronhii lobare: 13,1- dreapta sus; 13,2- dreapta mijloc; 13,3- dreapta jos); 14- Fant orizontal; 15- Slot oblic; 16- Bataie mijlocie; 17- Lobul inferior; 18- Diafragma; 19- Lobul superior; 20- Bronhie lingulară; 21- Carina de trahee; 22- Bronhie intermediară; 23- Bronhiile principale stanga si dreapta (bronhiile lobare: 23.1- stanga sus; 23.2- stanga inferioara); 24- Slot oblic; 25- Muschiu inima; 26- Luvula plămânului stâng; 27- Lobul inferior.

Căile respiratorii acționează ca o legătură între mediu inconjurator iar principalul organ al sistemului respirator – plămânii. Sunt situate în interiorul toracelui și sunt înconjurate de coaste și mușchii intercostali. Direct în plămâni, procesul de schimb gazos are loc între oxigenul furnizat alveolelor pulmonare (vezi figura de mai jos) și sângele care circulă în interiorul capilarelor pulmonare. Acestea din urmă furnizează oxigen organismului și elimină produsele metabolice gazoase din acesta. Raportul dintre oxigen și dioxid de carbon din plămâni este menținut la un nivel relativ constant. Oprirea aportului de oxigen a organismului duce la pierderea conștienței ( moarte clinică), apoi la tulburări ireversibile ale funcției creierului și în cele din urmă la moarte (moarte biologică).

Structura alveolelor: 1- Patul capilar; 2- Tesut conjunctiv; 3- Sacii alveolari; 4- Canalul alveolar; 5- Glanda mucoasă; 6- Mucoasa mucoasa; 7- Artera pulmonară; 8- Vena pulmonară; 9- Deschiderea bronhiolei; 10- Alveola.

Procesul de respirație, așa cum am spus mai sus, se realizează prin deformarea toracelui cu ajutorul mușchilor respiratori. Respirația în sine este unul dintre puținele procese care apar în organism și care este controlat de acesta atât conștient, cât și inconștient. Acesta este motivul pentru care o persoană în timpul somnului, fiind în inconştient continuă să respire.

Funcțiile sistemului respirator

Principalele două funcții pe care le îndeplinește sistemul respirator uman sunt respirația în sine și schimbul de gaze. Printre altele, este implicat în funcții la fel de importante precum menținerea echilibrului termic al corpului, formarea timbrului vocii, percepția mirosului și, de asemenea, creșterea umidității aerului inhalat. Țesut pulmonar participă la producerea de hormoni, apă-sare și metabolismul lipidic. În sistemul vascular extins al plămânilor, sângele este depus (depozitat). Sistemul respirator protejează, de asemenea, organismul de factori mecanici Mediul extern. Cu toate acestea, din toată această varietate de funcții, ne va interesa schimbul de gaze, deoarece fără el nu ar avea loc nici metabolismul, nici formarea energiei și nici, în consecință, viața însăși.

În timpul respirației, oxigenul intră în sânge prin alveole, iar dioxidul de carbon este îndepărtat din organism prin ele. Acest proces implică pătrunderea oxigenului și a dioxidului de carbon prin membrana capilară a alveolelor. În repaus, presiunea oxigenului în alveole este de aproximativ 60 mmHg. Artă. mai mare în comparație cu presiunea din capilarele sanguine ale plămânilor. Din această cauză, oxigenul pătrunde în sânge, care curge prin el capilarele pulmonare. În același mod, dioxidul de carbon pătrunde în direcția opusă. Procesul de schimb de gaze are loc atât de repede încât poate fi numit practic instantaneu. Acest proces este prezentat schematic în figura de mai jos.

Schema procesului de schimb de gaze în alveole: 1- Rețea capilară; 2- Sacii alveolari; 3- Deschiderea bronhiolei. I- Alimentarea cu oxigen; II- Eliminarea dioxidului de carbon.

Am rezolvat schimbul de gaze, acum să vorbim despre conceptele de bază referitoare la respirație. Se numește volumul de aer inhalat și expirat de o persoană într-un minut volumul de respirație minut. Oferă nivelul necesar de concentrație de gaz în alveole. Se determină indicatorul de concentrație Volumul mareelor este cantitatea de aer pe care o persoană o inspiră și o expiră în timpul respirației. Și frecvență mișcări de respirație , cu alte cuvinte – frecvența respirației. Volumul de rezervă inspiratorie- Acesta este volumul maxim de aer pe care o persoană îl poate inspira după o respirație normală. Prin urmare, volumul de rezervă expiratorie- aceasta este cantitatea maximă de aer pe care o persoană o poate expira suplimentar după o expirație normală. Se numește volumul maxim de aer pe care o persoană îl poate expira după o inhalare maximă capacitatea vitală a plămânilor. Cu toate acestea, chiar și după expirarea maximă, o anumită cantitate de aer rămâne în plămâni, ceea ce se numește volumul pulmonar rezidual. Suma capacității vitale și volumul pulmonar rezidual ne oferă capacitatea pulmonară totală, care la un adult este egal cu 3-4 litri de aer pe plămân.

Momentul inhalării aduce oxigen în alveole. Pe lângă alveole, aerul umple și toate celelalte părți ale tractului respirator - cavitatea bucală, nazofaringe, trahee, bronhii și bronhiole. Deoarece aceste părți ale sistemului respirator nu sunt implicate în procesul de schimb de gaze, ele sunt numite spatiu mort anatomic. Volumul de aer care umple acest spațiu este persoana sanatoasa, de regulă, este de aproximativ 150 ml. Odată cu vârsta, această cifră tinde să crească. Întrucât în momentul inspirației profunde căile respiratorii tind să se extindă, trebuie avut în vedere că creșterea volumului curent este însoțită simultan de o creștere a spațiului mort anatomic. Această creștere relativă a volumului mareelor depășește de obicei acest indicator pentru spațiul anatomic mort. Ca rezultat, pe măsură ce volumul mareelor crește, proporția spațiului mort anatomic scade. Astfel, putem concluziona că o creștere a volumului curent (în timpul respirației profunde) asigură o ventilație semnificativ mai bună a plămânilor, comparativ cu respirația rapidă.

Reglarea respirației

Pentru a furniza pe deplin organismului oxigen, sistem nervos reglează viteza de ventilație a plămânilor prin modificarea frecvenței și adâncimii respirației. Din acest motiv, concentrația de oxigen și dioxid de carbon în sânge arterial nu se schimbă nici măcar sub influența unor astfel de activități fizice active, cum ar fi lucrul la un aparat cardio sau antrenamentul cu greutăți. Reglarea respirației este controlată de centrul respirator, care este prezentat în figura de mai jos.

Structura centrului respirator al trunchiului cerebral: 1- Podul Varoliev; 2- Centru pneumotaxic; 3- Centru apneustic; 4- Complexul pre-Bötzinger; 5- Grupul dorsal al neuronilor respiratori; 6- Grupul ventral al neuronilor respiratori; 7- Medulla oblongata. I- Centrul respirator al trunchiului cerebral; II- Părți ale centrului respirator al puțului; III- Părți ale centrului respirator medular oblongata.

Centrul respirator este alcătuit din mai multe grupuri discrete de neuroni care sunt situate de fiecare parte a părții inferioare a trunchiului cerebral. În total, există trei grupuri principale de neuroni: grupul dorsal, grupul ventral și centrul pneumotaxic. Să le privim mai detaliat.

Grupul respirator dorsal joacă un rol critic în procesul de respirație. Este, de asemenea, principalul generator de impulsuri care stabilesc un ritm constant de respirație.
Grupul respirator ventral îndeplinește simultan mai multe funcții importante. În primul rând, impulsurile respiratorii de la acești neuroni participă la reglarea procesului respirator, controlând nivelul. ventilatie pulmonara. Printre altele, excitarea neuronilor selectați din grupul ventral poate stimula inhalarea sau expirația, în funcție de momentul excitației. Importanța acestor neuroni este deosebit de mare, deoarece sunt capabili să controleze mușchii abdominali care participă la ciclul expirației în timpul respirației profunde.
Centrul pneumotaxic participă la controlul frecvenței și amplitudinii mișcărilor respiratorii. Influența principală a acestui centru constă în reglarea duratei ciclului de umplere pulmonară, ca factor care limitează volumul curent. Un efect suplimentar al unei astfel de reglementări este un efect direct asupra frecvenței respiratorii. Când durata ciclului de inhalare scade, ciclul de expirație se scurtează și el, ceea ce duce în cele din urmă la o creștere a frecvenței respiratorii. Același lucru este valabil și în cazul opus. Pe măsură ce durata ciclului de inspirație crește, crește și ciclul de expirație, în timp ce ritmul respirator scade.

Concluzie

Sistemul respirator uman este în primul rând un set de organe necesare pentru a furniza organismului oxigen vital. Cunoașterea anatomiei și fiziologiei acestui sistem vă oferă posibilitatea de a înțelege principiile de bază ale construirii procesului de antrenament, atât aerob cât și anaerob. Informațiile prezentate aici sunt de o importanță deosebită în determinarea scopurilor procesului de antrenament și pot servi drept bază pentru evaluarea stării de sănătate a sportivului atunci când se planifică programele de antrenament.

Respirația umană este complexă mecanism fiziologic, asigurând schimbul de oxigen și dioxid de carbon între celule și mediul extern.

Oxigenul este absorbit constant de celule și, în același timp, este în desfășurare procesul de îndepărtare a dioxidului de carbon din organism, care se formează ca urmare a reacțiilor biochimice care au loc în organism.

Oxigenul este implicat în reacțiile de oxidare ale compușilor organici complecși cu descompunerea lor finală în dioxid de carbon și apă, în timpul cărora se formează energia necesară vieții.

Pe lângă schimbul vital de gaze, respirația externă asigură alte funcții importanteîn organism, de exemplu capacitatea de a producție de sunet.

Acest proces implică mușchii laringelui, mușchii respiratori, corzile vocale și cavitatea bucală și este posibil doar atunci când expiră. A doua funcție „non-respiratorie” importantă este simtul mirosului.

Oxigenul în corpul nostru este conținut într-o cantitate mică - 2,5 - 2,8 litri, iar aproximativ 15% din acest volum este în stare legată.

În repaus, o persoană consumă aproximativ 250 ml de oxigen pe minut și elimină aproximativ 200 ml de dioxid de carbon.

Astfel, atunci când respirația se oprește, aportul de oxigen în corpul nostru durează doar câteva minute, apoi are loc deteriorarea celulelor și moartea, în primul rând celulele sistemului nervos central.

Pentru comparație: o persoană poate trăi 10-12 zile fără apă (rezerva de apă în corpul uman, în funcție de vârstă, este de până la 75%), fără hrană - până la 1,5 luni.

Cu intens activitate fizica consumul de oxigen crește brusc și poate ajunge până la 6 litri pe minut.

Sistemul respirator

Funcția de respirație în corpul uman este îndeplinită de sistemul respirator, care include organe respiratie externa(tractul respirator superior, plămânii și toracele, inclusiv cadrul osteocondral și sistemul neuromuscular), organe de transport de gaze în sânge ( sistem vascular plămâni, inimă) și centre de reglare care asigură automatitatea procesului respirator.

Cutia toracică

Pieptul formează pereții cavitatea toracică, care conține inima, plămânii, traheea și esofagul.

Este format din 12 vertebre toracice, 12 perechi de coaste, sternul și articulațiile dintre ele. Peretele anterior al toracelui este scurt, este format din stern și cartilaje costale.

Zidul din spate formate din vertebre si coaste, corpurile vertebrale sunt situate in cavitatea toracica. Coastele sunt legate între ele și de coloana vertebrală articulații mobileși participă activ la respirație.

Spațiile dintre coaste sunt umplute cu mușchi și ligamente intercostali. Interiorul cavității toracice este căptușit cu pleură parietală sau parietală.

Mușchii respiratori

Mușchii respiratori sunt împărțiți în cei care inspiră (inspiratori) și cei care expiră (expiră). Principalii mușchi inspiratori includ diafragma, mușchii intercostali externi și mușchii intercartilaginoși interni.

Mușchii inspiratori auxiliari includ scalenii, sternocleidomastoidianul, trapezul, pectoralul mare și minor.

Mușchii expiratori includ mușchii intercostali interni, drept, subcostali, transversali și mușchii abdominali oblici externi și interni.

Mintea este stăpâna simțurilor, iar respirația este stăpâna minții.

Diafragmă

Din moment ce septul abdominal, diafragma, are un extrem importantîn timpul procesului de respirație, să luăm în considerare mai detaliat structura și funcțiile acestuia.

Această placă extinsă curbată (convexă în sus) delimitează complet cavitățile abdominale și toracice.

Diafragma este principalul muşchi respirator şi cel mai important organ presa abdominală.

Conține un centru de tendon și trei părți musculare cu denumiri în funcție de organele din care pornesc, respectiv, se disting regiunile costale, sternului și lombare.

În timpul contracției, cupola diafragmei se îndepărtează de pereții pieptului și se aplatizează, crescând astfel volumul cavității toracice și scăzând volumul. cavitate abdominală.

Când diafragma se contractă simultan cu mușchii abdominali, presiunea intraabdominală crește.

Trebuie remarcat faptul că diafragma este atașată la centrul tendonului pleura parietala, pericardul și peritoneul, adică mișcarea diafragmei deplasează organele toracelui și cavității abdominale.

Căile aeriene

Căile respiratorii se referă la calea pe care aerul o parcurge de la nas la alveole.

Acestea sunt împărțite în căi respiratorii situate în afara cavității toracice (caile nazale, faringe, laringe și trahee) și căi respiratorii intratoracice (trahee, bronhii principale și lobare).

Procesul de respirație poate fi împărțit în trei etape:

Respirația externă sau pulmonară a unei persoane;

Transportul gazelor prin sânge (transportul oxigenului prin sânge către țesuturi și celule, în timp ce se elimină simultan dioxidul de carbon din țesuturi);

Respirația tisulară (celulară), care are loc direct în celule în organele speciale.

Respirația externă umană

Vom lua în considerare funcția principală a aparatului respirator - respirația externă, în timpul căreia are loc schimbul de gaze în plămâni, adică furnizarea de oxigen la suprafața respiratorie a plămânilor și îndepărtarea dioxidului de carbon.

În procesul de respirație externă intervine aparatul de respirație însuși, inclusiv căile respiratorii (nas, faringe, laringe, trahee), plămânii și mușchii inspiratori (respiratori), extinzând toracele în toate direcțiile.

Se estimează că, în medie, ventilația zilnică a plămânilor este de aproximativ 19.000-20.000 de litri de aer și peste 7 milioane de litri de aer trec prin plămânii unei persoane pe an.

Ventilația pulmonară asigură schimbul de gaze în plămâni și este asigurată prin alternanță inhalare (inspirație) și expirație (expirare).

Inhalarea este un proces activ datorat mușchilor inspiratori (respiratori), dintre care principalii sunt diafragma, mușchii intercostali oblici externi și mușchii intercartilaginoși interni.

Diafragma este o formatiune muschi-tendin care desparte cavitatea abdominala de cea toracala atunci cand se contracta, volumul toracelui creste.

La respiratie linistita diafragma se deplasează în jos cu 2-3 cm, iar cu excursie forțată adâncă excursia diafragmei poate ajunge la 10 cm.

Când inhalați, din cauza expansiunii toracelui, volumul plămânilor crește pasiv, presiunea din ei devine mai mică decât cea atmosferică, ceea ce face posibil ca aerul să pătrundă în ei. În timpul inhalării, aerul trece inițial prin nas, faringe și apoi intră în laringe. Respirația nazală la oameni, este foarte important, deoarece atunci când aerul trece prin nas, aerul este umezit și încălzit. În plus, epiteliul care căptușește cavitatea nazală este capabil să prindă corpuri străine mici care intră cu aerul. Astfel, căile respiratorii îndeplinesc și o funcție de curățare.
Laringele este situat în regiunea anterioară a gâtului, de sus este conectat la osul hioid, de jos trece în trahee. În față și pe laterale sunt dreapta și lobul stâng glanda tiroida. Laringele este implicat în actul de respirație, protejând căile respiratorii inferioare și formarea vocii și este format din 3 cartilaje pereche și 3 nepereche. Din aceste formațiuni în procesul de respirație rol important realizează epiglota, care protejează căile respiratorii de intrare corpuri străine si mancare. Laringele este împărțit în mod convențional în trei secțiuni. În secțiunea din mijloc se află corzile vocale, care formează cea mai îngustă parte a laringelui - glota. Corzile vocale joacă un rol major în procesul de producere a sunetului, iar glota joacă un rol major în practica respirației.
Din laringe, aerul intră în trahee. Traheea începe la nivelul 6 vertebra cervicală; la nivelul vertebrei a 5-a toracice se împarte în 2 bronhii principale. Traheea însăși și bronhiile principale constau din semi-inele cartilaginoase deschise, care le asigură formă permanentăși nu le permite să se diminueze. Bronhia dreaptă este mai lată și mai scurtă decât cea stângă, situată vertical și servește ca o continuare a traheei. Este împărțit în 3 bronhii lobare, deoarece plămânul drept este împărțit în 3 lobi; bronhie stângă - în 2 bronhii lobare (plămânul stâng este format din 2 lobi)

Apoi bronhiile lobare se împart dihotomic (în două) în bronhii și bronhiole de dimensiuni mai mici, care se termină cu bronhiole respiratorii, la capătul cărora se află sacii alveolari, formați din alveole - formațiuni în care, de fapt, are loc schimbul de gaze.

În pereții alveolelor există un numar mare de cele mai mici vase de sânge - capilarele, care servesc pentru schimbul de gaze și transportul ulterioar al gazelor.

Bronhii cu ramificare în mai multe bronhii miciși bronhiole (până la ordinul 12, peretele bronhiilor include țesutul cartilajuluiși mușchi, acest lucru previne prăbușirea bronhiilor în timpul expirației) seamănă cu un copac în aparență.

Bronhiolele terminale, care sunt o ramură de ordinul 22, se apropie de alveole.

Numărul de alveole din corpul uman ajunge la 700 de milioane, iar suprafața lor totală este de 160 m2.

Apropo, plămânii noștri au o rezervă uriașă; În repaus, o persoană utilizează nu mai mult de 5% din suprafața respiratorie.

Schimbul de gaze la nivelul alveolelor se realizează în mod continuu prin metoda difuziei simple datorită diferenței de presiune parțială a gazelor (raportul procentual al presiunii diferitelor gaze din amestecul lor).

Presiunea procentuală a oxigenului din aer este de aproximativ 21% (în aerul expirat conținutul său este de aproximativ 15%), dioxidul de carbon este de 0,03%.

Video „Schimb de gaze în plămâni”:

Expirație calmă- un proces pasiv datorat mai multor factori.

După ce contracția mușchilor inspiratori se oprește, coastele și sternul scad (din cauza gravitației), iar pieptul scade în volum, în consecință, presiunea intratoracică crește (devine mai mare decât presiunea atmosferică) și aerul iese în fugă.

Plămânii înșiși au elasticitate elastică, care are ca scop reducerea volumului pulmonar.

Acest mecanism se datorează prezenței unui film care căptușește suprafața interioară a alveolelor, care conține surfactant - o substanță care asigură tensiunea superficială în interiorul alveolelor.

Astfel, atunci când alveolele sunt supraîntinse, surfactantul limitează acest proces, încercând să reducă volumul alveolelor, împiedicând în același timp să se prăbușească complet.

Mecanismul de elasticitate a plămânilor este asigurat și de tonusului muscular bronhiole

Proces activ cu participarea mușchilor auxiliari.

În timpul expirației profunde, mușchii abdominali (oblici, recți și transversali) acționează ca mușchi expiratori, cu contracția cărora presiunea în cavitatea abdominală crește și diafragma crește.

Mușchii auxiliari care asigură expirarea includ și mușchii oblici interni intercostali și mușchii care flexează coloana vertebrală.

Respirația externă poate fi evaluată folosind mai mulți parametri.

Volumul mareelor. Cantitatea de aer care intră în plămâni în repaus. În repaus, norma este de aproximativ 500-600 ml.

Volumul inhalat este puțin mai mare, deoarece este expirat mai puțin dioxid de carbon decât oxigenul absorbit.

Volumul alveolar. Partea din volumul mare care participă la schimbul de gaze.

Spațiu mort anatomic. Se formează în principal din cauza tractului respirator superior, care este umplut cu aer, dar nu participă el însuși la schimbul de gaze. Reprezintă aproximativ 30% din volumul curent al plămânilor.

Volumul de rezervă inspiratorie. Cantitatea de aer pe care o persoană o poate inspira suplimentar după o inhalare normală (poate ajunge la 3 litri).

Volumul de rezervă expiratorie. Aerul rezidual care poate fi expirat după o expirație liniștită (in indivizii ajunge la 1,5 l).

Rata de respiratie. Media este de 14-18 cicluri respiratorii pe minut. De obicei crește odată cu activitatea fizică, stresul, anxietatea, când organismul are nevoie de mai mult oxigen.

Volumul pe minut al plămânilor. Se determină luând în considerare volumul curent al plămânilor și ritmul respirator pe minut.

ÎN conditii normale durata fazei de expirație este mai mare decât faza de inspirație, de aproximativ 1,5 ori.

Printre caracteristicile respirației externe, este important și tipul de respirație.

Depinde dacă respirația se realizează numai cu ajutorul excursiei toracice (tip de respirație toracică sau costală) sau dacă diafragma joacă rolul principal în procesul de respirație (tip de respirație abdominală sau diafragmatică).

Respirația este deasupra conștiinței.

Mai tipic pentru femei tipul de san respirația, deși respirația fiziologică cu participarea diafragmei este mai justificată.

Cu acest tip de respirație, părțile inferioare ale plămânilor sunt mai bine ventilate, volumul curent și minut al plămânilor crește, corpul cheltuiește mai puțină energie în procesul de respirație (diafragma se mișcă mai ușor decât cadrul osteocondral al toracelui).

Parametrii de respirație sunt reglați automat de-a lungul vieții unei persoane, în funcție de nevoile la un anumit moment.

Centrul de control al respirației este format din mai multe legături.

Ca primă verigă de reglementare Este necesar să se mențină un nivel constant al tensiunii de oxigen și dioxid de carbon în sânge.

Acești parametri sunt constanti cu tulburări severe, organismul poate exista doar câteva minute.

A doua verigă de reglementare- chemoreceptori periferici situati in peretii vaselor de sange si tesuturilor care raspund la o scadere a nivelului de oxigen din sange sau la o crestere a nivelului de dioxid de carbon. Iritarea chemoreceptorilor provoacă modificări ale frecvenței, ritmului și adâncimii respirației.

A treia verigă de reglementare- centrul respirator propriu-zis, care este format din neuroni ( celule nervoase), situat pe diferite niveluri sistem nervos.

Există mai multe niveluri ale centrului respirator.

Centrul respirator al coloanei vertebrale, situat la nivel măduva spinării, inervează diafragma și mușchii intercostali; semnificația sa este în schimbarea forței de contracție a acestor mușchi.

Central mecanism respirator (generator de ritm), situat în medula oblongata și pons, are proprietatea de automatism și reglează respirația în repaus.

Centru situat în cortex emisfere cerebraleși hipotalamus, asigură reglarea respirației în timpul activității fizice și în condiții de stres; Cortexul cerebral vă permite să reglați în mod voluntar respirația, să vă țineți respirația fără permisiune, să îi schimbați în mod conștient profunzimea și ritmul și așa mai departe.

Încă un lucru demn de remarcat punct important: abatere de la ritm normal respirația este de obicei însoțită de modificări ale altor organe și sisteme ale corpului.

Concomitent cu modificarea ritmului respirator, ritmul cardiac este adesea perturbat și tensiunea arterială devine instabilă.

Vă oferim să vizionați un videoclip al unui film fascinant și educativ „Miracolul sistemului respirator”:

Respirați corect și fiți sănătoși!

Sistemul respirator îndeplinește funcția de schimb de gaze, furnizând oxigen în organism și eliminând dioxidul de carbon din acesta. Căile respiratorii includ cavitatea nazală, nazofaringe, laringe, trahee, bronhii, bronhiole și plămâni.

În tractul respirator superior, aerul este încălzit, curățat de diferite particule și umezit. Schimbul de gaze are loc în alveolele plămânilor.

Cavitatea nazală căptușită cu o membrană mucoasă, în care există două părți care diferă ca structură și funcție: respirator și olfactiv.

Partea respiratorie este acoperita cu epiteliu ciliat care secreta mucus. Mucusul hidratează aerul inhalat și învelește particulele solide. Membrana mucoasă încălzește aerul, deoarece este aprovizionat din abundență vase de sânge. Cele trei cornete măresc suprafața totală a cavității nazale. Sub concă se află căile nazale inferioare, mijlocii și superioare.

Aerul din căile nazale intră prin coane în cavitatea nazală, apoi în partea bucală a faringelui și în laringe.

Laringeîndeplinește două funcții - respirator și formarea vocii. Complexitatea structurii sale este asociată cu formarea vocii. Laringele este situat la nivelul vertebrelor cervicale IV-VI și este legat prin ligamente de osul hioid. Laringele este format din cartilaj. În afară (la bărbați acest lucru este vizibil mai ales) „mărul lui Adam” iese în afară, „ mărul lui Adam"- cartilajul tiroidian. La baza laringelui se află cartilajul cricoid, care este conectat prin articulații de tiroida și două cartilaje aritenoide. Procesul vocal cartilaginos se extinde de la cartilajele aritenoide. Intrarea în laringe este acoperită de o epiglotă cartilaginoasă elastică, atașată de cartilajul tiroidian și de osul hioid prin ligamente.

Între aritenoide și suprafața interioară cartilajul tiroidian Există corzi vocale formate din fibre elastice de țesut conjunctiv. Sunetul apare ca urmare a vibrației corzilor vocale. Laringele participă numai la formarea sunetului. Vorbirea articulată implică buzele, limba, cer moale, sinusuri paranazale. Laringele se modifică odată cu vârsta. Creșterea și funcția sa sunt asociate cu dezvoltarea gonadelor. Dimensiunea laringelui la băieți crește în timpul pubertății. Vocea se schimbă (mută).

Din laringe, aerul intră în trahee.

Trahee- un tub, de 10-11 cm lungime, format din 16-20 de inele cartilaginoase care nu sunt inchise la spate. Inelele sunt conectate prin ligamente. Peretele posterior al traheei este format din fibre dense țesut conjunctiv. Un bolus de alimente care trece prin esofag adiacent peretelui posterior al traheei nu prezintă rezistență din partea acestuia.

Traheea este împărțită în două bronhii principale elastice. Bronhia dreaptă este mai scurtă și mai lată decât cea stângă. Bronhiile principale se ramifică în bronhii mai mici - bronhiole. Bronhiile și bronhiolele sunt căptușite cu epiteliu ciliat. Bronhiolele conțin celule secretoare care produc enzime care descompun surfactantul, o secreție care ajută la menținerea tensiunii superficiale a alveolelor, prevenind prăbușirea acestora în timpul expirației. De asemenea, are un efect bactericid.

Plămânii, organe pereche situate în cavitatea toracică. Plămânul drept este format din trei lobi, cel stâng din doi. Lobii plămânului, într-o anumită măsură, sunt zone izolate anatomic, cu o bronhie care le ventila pe ei și propriile vase și nervi.

Unitatea funcțională a plămânului este acinul, un sistem de ramuri ale unei bronhiole terminale. Această bronhiole este împărțită în 14-16 bronhiole respiratorii, formând până la 1500 de canale alveolare, purtând până la 20.000 de alveole. Lobulul pulmonar este format din 16-18 acini. Segmentele sunt formate din lobuli, lobii sunt formați din segmente, iar plămânul este alcătuit din lobi.

Exteriorul plămânului este acoperit cu stratul interior al pleurei. Stratul său exterior (pleura parietală) căptușește cavitatea toracică și formează un sac în care se află plămânul. Între straturile exterior și interior există o cavitate pleurală umplută cu o cantitate mică de lichid care facilitează mișcarea plămânilor în timpul respirației. Presiunea in cavitatea pleurala mai puțin decât atmosferic și este de aproximativ 751 mm Hg. Artă.

Când inhalați, cavitatea toracică se extinde, diafragma coboară, iar plămânii se întind. Când expirați, volumul cavității toracice scade, diafragma se relaxează și se ridică. Mușchii intercostali externi, mușchii diafragmei și mușchii intercostali interni sunt implicați în mișcările respiratorii. Odată cu creșterea respirației, sunt implicați toți mușchii pieptului, coastele elevatoare și sternul și mușchii peretelui abdominal.

Volumul curent este cantitatea de aer inhalată și expirată de o persoană în repaus. Este egal cu 500 cm 3.

Volumul suplimentar este cantitatea de aer pe care o persoană o poate inspira după o respirație liniștită. Acesta este încă 1500 cm 3.

Volumul de rezervă este cantitatea de aer pe care o persoană o poate expira după o expirație liniștită. Este egal cu 1500 cm 3. Toate cele trei cantități sunt capacitate vitala plămânii.

Aerul rezidual este cantitatea de aer care rămâne în plămâni după cea mai profundă expirație. Este egal cu 1000 cm 3.

Mișcările respiratorii sunt controlate de centrul respirator al medulei oblongate. Centrul are secțiuni de inspirație și expirație. Din centrul inspirației, impulsurile se deplasează către mușchii respiratori. Are loc inhalarea. Din mușchii respiratori, impulsurile intră în centrul respirator prin nerv vagși inhibă centrul inhalării. Are loc expirația. Activitatea centrului respirator este influențată de nivel tensiune arteriala, temperatura, durerea si alti iritanti. Reglarea umorală apare atunci când se modifică concentrația de dioxid de carbon din sânge. Creșterea acestuia stimulează centrul respirator și provoacă o respirație mai rapidă și mai profundă. Capacitatea de a-ți ține voluntar respirația pentru o perioadă de timp se explică prin influența de control a cortexului cerebral asupra procesului de respirație.

Schimbul de gaze în plămâni și țesuturi are loc prin difuzia gazelor dintr-un mediu în altul. Presiunea parțială a oxigenului în aerul atmosferic este mai mare decât în aerul alveolar și difuzează în alveole. Din alveole, din aceleași motive, oxigenul pătrunde în sânge venos, saturându-l, și din sânge în țesut.

Presiunea parțială a dioxidului de carbon în țesuturi este mai mare decât în sânge, iar în aerul alveolar este mai mare decât în aerul atmosferic (). Prin urmare, difuzează din țesuturi în sânge, apoi în alveole și în atmosferă.

Sistemul respirator îndeplinește funcția de schimb de gaze, dar participă și la procese atât de importante precum termoreglarea, umidificarea aerului, metabolismul apă-sareși multe altele. Organele respiratorii sunt reprezentate de cavitatea nazală, nazofaringe, orofaringe, laringe, trahee, bronhii și plămâni.

Cavitatea nazală

Este împărțit de septul cartilaginos în două jumătăți - dreapta și stânga. Pe sept sunt trei conci nazale, care formează căile nazale: superior, mijlociu și inferior. Pereții cavității nazale sunt căptușiți cu mucoasă cu epiteliu ciliat. Cilii epiteliului, mișcându-se brusc și rapid în direcția nărilor și lin și încet în direcția plămânilor, captează și îndepărtează praful și microorganismele care s-au așezat pe membrana mucusului.

Membrana mucoasă a cavității nazale este alimentată din abundență cu vase de sânge. Sângele care curge prin ele încălzește sau răcește aerul inhalat. Glandele mucoasei secretă mucus, care hidratează pereții cavității nazale și reduce activitatea bacteriilor venite din aer. Pe suprafața membranei mucoase există întotdeauna leucocite care distrug un număr mare de bacterii. În membrana mucoasă secțiunea superioară Cavitatea nazală conține terminațiile celulelor nervoase care formează organul mirosului.

Cavitatea nazală comunică cu cavitățile situate în oasele craniului: sinusurile maxilare, frontale și sfenoidale.

Astfel, aerul care intră în plămâni prin cavitatea nazală este curățat, încălzit și dezinfectat. Acest lucru nu i se întâmplă dacă intră în organism prin cavitatea bucală. Din cavitatea nazală prin coane, aerul intră în nazofaringe, din acesta în orofaringe și apoi în laringe.

Este situat pe partea din față a gâtului și din exterior partea sa este vizibilă ca o elevație numită mărul lui Adam. Laringele nu este doar un organ purtător de aer, ci și un organ pentru formarea vocii și a vorbirii sonore. Este comparat cu un aparat muzical care combină elemente de suflat și instrumente cu coarde. De sus, intrarea în laringe este acoperită de epiglotă, care împiedică intrarea alimentelor în el.

Pereții laringelui sunt formați din cartilaj și sunt acoperiți în interior cu o membrană mucoasă cu epiteliu ciliat, care este absent pe corzile vocale și pe o parte a epiglotei. Cartilajele laringelui sunt reprezentate in partea inferioara de cartilajul cricoid, in fata si in laterale de cartilajul tiroidian, in varf de epiglota, iar in spate de trei perechi de mici. Ele sunt conectate în mod semimobil între ele. De ele sunt atașați mușchii și corzile vocale. Acestea din urmă constau din fibre flexibile, elastice, care rulează paralel între ele.

Între corzile vocale ale jumătăților drepte și stângi există o glotă, al cărei lumen variază în funcție de gradul de tensiune al ligamentelor. Este cauzată de contracțiile unor mușchi speciali, care sunt numiți și mușchi vocali. Contractiile lor ritmice sunt insotite de contractii ale corzilor vocale. Ca urmare, fluxul de aer care iese din plămâni capătă un caracter oscilator. Apar sunete și voci. Nuanțele vocii depind de rezonatoare, al căror rol este jucat de cavitățile tractului respirator, precum și de faringe și cavitatea bucală.

Anatomia traheei

Partea inferioară a laringelui trece în trahee. Traheea este situată în fața esofagului și este o continuare a laringelui. Lungimea traheei este de 9-11 cm, diametrul este de 15-18 mm. La nivelul celei de-a cincea vertebre toracice este împărțită în două bronhii: dreapta și stânga.

Peretele traheal este format din 16-20 de inele cartilaginoase incomplete care împiedică îngustarea lumenului, conectate prin ligamente. Se extind pe 2/3 dintr-un cerc. Peretele posterior al traheei este membranos, conține fibre musculare netede (nestriate) și este adiacent esofagului.

Bronhii

Din trahee, aerul intră în cele două bronhii. Pereții lor sunt formați și din semiinele cartilaginoase (6-12 bucăți). Acestea împiedică prăbușirea pereților bronhiilor. Împreună cu vasele de sânge și nervii, bronhiile intră în plămâni, unde se ramifică pentru a se forma arbore bronșic plămâni

Interiorul traheei și bronhiilor sunt căptușite cu mucoasă. Cele mai subțiri bronhii se numesc bronhiole. Se termină în canalele alveolare, pe pereții cărora se află vezicule pulmonare, sau alveole. Diametrul alveolelor este de 0,2-0,3 mm.

Peretele alveolar este format dintr-un strat de epiteliu scuamos și un strat subțire de fibre elastice. Alveolele sunt acoperite cu o rețea densă capilarele sanguineîn care are loc schimbul de gaze. Ele formează partea respiratorie plămâni, iar bronhiile sunt secțiunea căilor respiratorii.

În plămânii unui adult există aproximativ 300-400 de milioane de alveole, suprafața lor este de 100-150 m2, adică suprafața respiratorie totală a plămânilor este de 50-75 de ori mai mare decât întreaga suprafață a corpului uman.

Structura pulmonară

Plămânii sunt organ pereche. Plămânii stângi și drepti ocupă aproape toată cavitatea toracică. Plămânul drept este mai mare ca volum decât cel stâng și este format din trei lobi, cel stâng - din doi lobi. Pe suprafata interioara ale plămânilor sunt porțile plămânilor prin care bronhiile, nervii, arterelor pulmonare, vene pulmonareși vasele limfatice.

La exterior, plămânii sunt acoperiți cu o membrană de țesut conjunctiv - pleura, care constă din două straturi: stratul interior este fuzionat cu căile respiratorii. țesut pulmonar, iar cel exterior - cu pereții cavității toracice. Între frunze există un spațiu - cavitatea pleurală. Suprafețele de contact ale straturilor interioare și exterioare ale pleurei sunt netede și umezite în mod constant. Prin urmare, în mod normal, frecarea lor nu se simte în timpul mișcărilor de respirație. În cavitatea pleurală presiunea este de 6-9 mm Hg. Artă. sub atmosferă. Suprafața netedă, alunecoasă a pleurei și presiunea redusă din cavitățile acesteia favorizează mișcările plămânilor în timpul actelor de inspirație și expirație.

Funcția principală a plămânilor este schimbul de gaze între mediul extern și organism.