Сущность процесса дыхания и его значение для организма. Аппарат внешнего дыхания и его значение. Особенности строения и функции легких. Дыхательные пути, значение и регуляция их просвета.

Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделением углекислого газа.

Поступление кислорода из атмосферы к клеткам необходимо для биологического окисления органич.в-в, в результате которого освобождается энергия, нужная для жизни организма. В процессе биологич.окисления образуется двуокись углерода, подлежащая удалению и организма. Прекращение дыхания ведет к гибели нервных клеток,а затем остальных. Дыхание участвует в поддержании постоянства реакций жидкостей и тканей вн.среды, температуры тела.

Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной клетки и сопутствующим изменениям объема легких.

 Объем грудной клетки увеличивается во время вдоха, или инс­пирации, и уменьшается во время выдоха, или экспирации. Эти дыхательные движения обеспечивают легочную вентиляцию.

Фазы вдоха и следующие за ним выдоха составляют – дыхательный цикл.

Аппарат внешнего дыхания включает три компонента – дыхательные пути, легкие, грудную клетку вместе с мышцами.

Воздухоносные пути: носовые ходы, ротовая полость, носоглотка, носовые пазухи, гортань, трахея, бронхи. Для дыхательных путей характерно обильное кровоснабжение с целью регуляции температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и его влажность. В дыхательных путях много рецепторов: обонятельные; обеспечивающие защитные реакции: при раздражении верхних дыхательных путей — чихание, нижних — кашель.Воздух, находящийся в дыхательных путях не участвует в газообмене — это воздух "мёртвого" пространства. При спокойном дыхании объем воздуха в мертвом пространстве составляет 140—150 мл.
Значение воздухоносных путей: проведение воздуха, очищение, согревание;увлажнение воздуха;регуляция количества воздуха, поступающего в лёгкие (путём изменения просвета);место возникновения защитных дыхательных рефлексов;возникновение обанятельных функций;терморегуляция, за счёт испарения.

За счет наличия хрящевой основы и периодического изменения тонуса гладкомышечных клеток просвет дыхательных путей всегда находится в открытом состоянии. Его уменьшение происходит под действием парасимпатической нервной системы, а расширение – под действием симпатической.

Холинергическая (парасимпатическая) иннервация. В стенках респираторного тракта проходят афферентные волокна от сенсорных рецепторов и эфферентные нейроны блуждающего нерва к мускариновым рецепторам гладкой мускулатуры, кровеносным сосудам, слизистым желе­зам, клеткам Кульчицкого и нейроэпителиальным телам трахеи и бронхов. Эти нейроны высвобо­ждают нейротрансмиттер, ацетилхолин, являющийся мощным стимулятором сокращения гладкой мускулатуры воздухоносных путей (ВП). У здоровых людей в обычных условиях тонус бронхов поддерживается блуждающим нервом, который препятствует поступлению в дыхательный аппа­рат инородных веществ путем стимуляции кашлевого рефлекса и рефлекторной бронхоконстрик-ции.

Расслабляющее действие на гладкую мускулатуру ВП оказывают симпатические нейро­ны. У человека эффекты симпатической нервной системы опосредуются через надпочечники и играют незначительную роль в нормальной регуляции диаметра ВП, но приобретают первосте­пенное значение при стрессе, в условиях быстрой мобилизации резервов дыхания. При адренерги-ческой регуляции дыхания происходит интеграция импульсов от рецепторов бронхиального дере­ва и каротидного синуса на уровне ствола мозга с последующей стимуляцией выброса катехола-минов мозговым веществом надпочечников

Лёгкие — мешок, образованный разветвлениями мелких бронхиол (альвеолами) — до 30 млн, в них происходит газообмен.

Альвеолы обильно кровоснабжаются капиллярами малого круга кровообращения. Обмен газами происходит через неколько лёгочных мембран (аэрогематический барьер).

Состав лёгочных мембран:

1. Сурфактант – вещество, которым выстлана легочная мембрана, емеющее низкое поверхностное натяжение;

2. эпителий альвеол;

3. базальная мембрана альвеол;

4. базальная мембрана капилляров.

5. эндотелиоциты.

Строение легких обеспечивает выполнение ими дыхательной функции. Тонкая стенка альвеол состоит из однослойного эпителия, легко проходимого для газов. Наличие эластических элементов и гладких мышечных волокон обеспечивает быстрое и легкое растяжение альвеол, благодаря чему они могут вмещать большие количества воздуха. Каждая альвеола покрыта густой сетью капилляров, на которые разветвляется легочная артерия.

Каждое легкое покрыто снаружи серозной оболочкой — плеврой, состоящей из двух листков: пристеночного и легочного (висцерального). Между листками плевры имеется узкая щель, заполненная серозной жидкостью — плевральная полость.

Расправление и спадение легочных альвеол, а также движение воздуха по воздухоносным путям сопровождается возникновением дыхательных шумов, которые можно исследовать методом выслушивания (аускультации).

Давление в плевральной полости и в средостении в норме всегда отрицательное. За счет этого альвеолы всегда находятся в растянутом состоянии. Отрицательное внутригрудное давление играет значительную роль в гемодинамике, обеспечивая венозный возврат крови к сердцу и улучшая кровообращение в легочном круге, особенно в фазу вдоха.

Толщина лёгочных мембран — 0,4-1,2 мкм. Протяжённость 90 м². Вентиляция альвеол зависит от положения тела: в вертикальном положении — хуже — верхушки, лучше — нижние отделы; в горизонтальном — наоборот. Плохо вентилируемые альвеолы практически не снабжаются кровью.

Функции лёгких:

1. дыхательная;

2. обмен воды: за сутки через лёгкие из организма выводится 500-600 мл воды в спокойном состоянии, при нагрузке — больше;

3. терморегуляция — образование и выделение тепла.

Образование тепла за счёт интенсивных обменных процессов, протекающих с выделением энергии. Выделение тепла — за счёт испарения воды, конвекции.

Депо крови 2-го порядка (20-25 % всей циркулирующей крови).

Образование веществ: белки, необходимые для свёртывания крови; вещества растворяющие кровяные сгустки; кининовые вещества; "отшнуровка" тромбоцитов от мегакариоцитов.

Грудная клетка + мышцы: вместилище для лёгких, которые находятся в герметично замкнутом пространстве, т. к. между висцеральным и париетальным листками плевры есть полость, в ней — 30-40 мл жидкости, близкой по составу к плазме крови. Она уменьшает трение листков плевры. Благодаря плевральной полости лёгкие пассивно следуют за изменением размеров грудной клетки.