Процесс дыхания у человека: что это и как происходит. Дыхательные движения, как происходит вдох и выдох человека Как происходит выдох у человека

Цели урока:

• углубить и обобщить знания по дыхательной системе, изучить механизмы вдоха и выдоха, научиться охранять воздушную среду.

Задачи урока:

Обучающие: повторить материал о тканевом и легочном дыхании, рассмотреть механизм вдоха и выдоха, определить роль защитных рефлексов, разъяснить вред курения и необходимость охраны окружающей среды;

Развивающие: продолжить формирование у учащихся интеллектуальных умений, творческого мышления и речи;

Воспитательные: приобретение опыта следования правил гигиены дыхания, изучение положительной роли физического труда.

Основные термины:

Вдох – начальная фаза дыхания, в процессе которой в легкие поступает воздух.

Выдох – отдельное выталкивание из легких воздуха при дыхании.

Воздушная среда - сложный комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих факторов, оказывающих постоянное влияние на организм животного и человека.

Ход урока:

Проверка домашнего задания.

Дайте короткий ответ на вопросы:

1.Какую роль в организме человека играет кислород?

2.Что такое дыхание и для чего оно нам нужно?

3.В чем заключается основная функция дыхательной системы ?

4.Какими органами она образована?

5.В каком органе дыхательной системы происходит газообмен? Каковы особенности строения этого органа?

6.Как изменяется воздух в дыхательных путях? Почему надо дышать носом, а не ртом?

7.Какие существуют виды дыхания ?

8.Что относится к верхним дыхательным путям?

9.Что относится к нижним дыхательным путям ?

Механизмы вдоха и выдоха.

Легкие находятся в грудной полости. Движения мышц, которые изменяют объем этой полости, вызывают движение воздуха в легкие и из легких, попеременно увеличивая или уменьшая объем грудной клетки. Это обусловливается ритмическими сокращениями дыхательных мышц, вследствие чего и осуществляются вдох и выдох - поступление и удаление из легких воздуха, их вентиляция. На рисунке 1 вы можете увидеть легкие.

Рис. 1. Легкие и дыхание.

При вдохе межреберные мышцы приподнимают ребра, а диафрагма, сокращаясь, становится менее выпуклой, в результате объем грудной клетки увеличивается, легкие расширяются, давление воздуха в них становится ниже атмосферного и воздух устремляется в легкие - происходит спокойный вдох. При глубоком вдохе, кроме наружных межреберных мышц и диафрагмы, одновременно сокращаются мышцы груди и плечевого пояса. На рисунке 2 представлен механизм вдоха.

Рис. 2. Механизм вдоха

При выдохе межреберные мышцы и диафрагма расслабляются, ребра опускаются, выпуклость диафрагмы увеличивается, в результате объем грудной клетки уменьшается, легкие сжимаются, давление в них становится выше атмосферного и воздух устремляется из легких - происходит спокойный выдох. Глубокий выдох обусловлен сокращением внутренних межреберных и брюшных мышц. На рисунке 3 представлен механизм выдоха.

Рис. 3. Механизм выдоха

На рисунке 4 вы можете посмотреть, какие мышцы задействованы при вдохе и при выдохе.

Рис. 4. Мышцы вдоха и выдоха

Таким образом, ритмичное увеличение или уменьшение объема грудной полости действует как механический насос, нагнетающий воздух в легкие и выталкивающий его из них. Механизм вдоха и выдоха можно проследить с помощью модели Дондерса, которая представлена на рисунке 5 и 6.

Рис. 5. Механизм вдоха и выдоха на модели Дондерса.

Рис.6. Модель Дондерса

Давайте посмотрим видео о том, почему нам так важно дыхание:

Регуляция дыхания.

Выводы.

1. Механизм вдоха: сокращение дыхательных мышц (межреберных и диафрагмы); увеличение объема грудной полости; уменьшение давления в грудной полости и в полости легких; засасывание атмосферного воздуха через воздухоносные пути

2. Механизм выдоха: опускание ребер и расслабление диафрагмы; уменьшение объема грудной полости и полости легких; увеличение давления в легких; выталкивание части воздуха наружу.

3. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Он состоит из центров вдоха и выдоха, которые регулируют работу дыхательных мышц. Спадение легочных альвеол, которое происходит при выдохе, рефлекторно вызывает вдох, а расширение альвеол рефлекторно вызывает выдох.

4. На работу дыхательных центров оказывают влияние и другие центры, в том числе расположенные в коре больших полушарий. Благодаря их влиянию дыхание изменяется при разговоре и пении. Возможно также сознательно изменять ритм дыхания во время физических упражнений.

Контролирующий блок.

1.Какую функцию при вдохе выполняет диафрагма?

2.Почему при вдохе объём лёгких увеличивается?

3.С чего начинается механизм выдоха?

4.Что происходит при выдохе с диафрагмой и почему?

5.Из чего состоит дыхательный центр, и что делают эти составные части?

6.Что происходит с мышцами вдоха и выдоха при задержке дыхания?

7.Что происходит при усилении процессов окисления?

Домашнее задание.

Решите задачи:

1. Зная, что во вдыхаемом воздухе содержится около 20 % кислорода, опреде¬лите, сколько О2 человек пропускает чрез легкие в сутки при спокойном дыхании.

2. Зная, что выдыхаемый воздух содержит 4 % углекислого газа, определите, сколько ученик выделяет СО2 в 1 минуту, в 1 ч, сколько - все учащиеся класса в 1 ч. Индивидуальное задание: подготовить сообщения к следующему занятию. Сообщение 1. «Дыхание на Эльбрусе». Сообщение 2. «Влияние курения на дыхание».

Интересно знать, что.

Искусственное дыхание применяется при оказании первой помощи утопленникам, при поражении электрическим током, молнией, отравлении угарным газом и других несчастных случаях. Искусственное дыхание позволяет возобновить деятельность дыхательного центра и спасти человека от смерти. Для этого необходимо обеспечить проходимость дыхательных путем, очистив рот и глотку от инородных тел. На рисунке 11 показан пример искусственного дыхания во время помощи утопающему.

Рис. 11. Искусственное дыхание. Помощь утопающему

Давайте посмотрим видео, как делать искусственное дыхание:

Список литературы:

1.Урок на тему «Значение дыхания.Органы дыхательной систем» Васильева И.Н., учитель биологии, МОУ СОШ №19.

2.Никишов А.И., Рохлов В.С., Человек и его здоровье. Дидактический материал. М., 2011.

Отредактировано и выслано Борисенко И.Н.

Над уроком работали:

Васильева И.Н.

Борисенко И.Н.

Запорожец А.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме , где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования

«Папа, а что такое дыхание?» - услышал я недавно от своего сынишки и, честно признаться, слегка растерялся. Несмотря на то, что этот процесс так привычен, трудно вот так взять и объяснить, как это происходит. Пришлось поискать ответ на этот вопрос и объяснить «почемучке», как происходят вдох и выдох у человека.

Процесс вдоха-выдоха у человека

Для начала необходимо пояснение, что фактически легкие неспособны самостоятельно сокращаться либо растягиваться, а значит, они пассивны. Процесс дыхания обусловлен тем фактом, что легкие меняют объем в зависимости от положения грудной клетки . Конечно, мало кто обращает внимание на то, как он дышит, и несмотря на то, что можно частично контролировать дыхание, фактически это самостоятельный процесс . За эту функцию организма отвечает специальный отдел головного мозга - центр дыхания, что координирует работу:

• 11 пар наружных межреберных мышц;
• брюшного пресса;
• 12 пар мышц поднимающих ребра;
• диафрагмы.

Как происходит вдох

В этом случае только при опускании диафрагмы объем уже увеличивается до 900-1100 мл. В тоже время другая группа мышц - межреберные, как бы прокручивается вокруг оси, что влечет некоторое расширение грудной полости. Как уже упоминалось, легкие вслед за грудной клеткой растягиваются, а значит, в них происходит падение давления . В виду образовавшейся разницы атмосферный воздух стремится заполнить пространство - происходит вдох.

Как происходит выдох

По окончании вдоха происходит расслабление мышечной ткани , что приводит к сокращению грудной клетки, а значит, происходит сокращение и объема. Следовательно, легкие также спадают , а воздух устремляется наружу. В этом процессе значительную роль играют мышцы брюшного пресса, которые передают давление на брюшную полость , а она передает давление на диафрагму.

Стоит отметить, что у мужчин и женщин несколько отличные типы дыхания . У мужчин, в основном, дыхание происходит за счет брюшных мышц, в то время как у женщин за счет межреберных. Все дело в том, что у женщин на брюшную полость возложена важная функция - воспроизведение , а значит активная работа мышц этой зоны может нанести вред ребенку.

Вопросы в начале параграфа.

Вопрос 1. Как поддерживается газообмен в легких?

Поскольку углекислый газ непрерывно поступает из крови в альвеолярный Воздух, а кислород поглощается кровью и расходуется, для поддержания газового состава альвеол необходима вентиляция альвеолярного воздуха. Она достигается благодаря дыхательным движениям: чередованию вдоха и выдоха. Сами легкие не могут нагнетать или изгонять воздух из своих альвеол. Они лишь пассивно следуют за изменением объема грудной полости. Поскольку давление в плевральной полости, щелевидном пространстве между легкими и стенками грудной полости меньше, чем давление воздуха в легких, легкие всегда прижаты к стенкам грудной полости и точно следуют за изменением ее конфигурации. При вдохе и выдохе легочная плевра скользит по пристеночной плевре, повторяя ее форму.

Вопрос 2. За счет чего происходит вдох и выдох?

Вдох заключается в том, что диафрагма опускается вниз, отодвигая органы брюшной полости, а межреберные мышцы поднимают грудную клетку вверх, вперед и в стороны. Объем грудной полости увеличивается, и легкие следуют этим увеличением, поскольку содержащиеся в легких газы прижимают их к пристеночной плевре.

Выдох начинается с того, что межреберные мышцы расслабляются. Под действием силы тяжести грудная стенка опускается вниз, а диафрагма поднимается вверх, поскольку растянутая стенка живота давит на внутренние органы брюшной полости, а они - на диафрагму. Объем грудной полости уменьшается, легкие сдавливаются, давление воздуха в альвеолах становится выше атмосферного, и часть его выходит наружу. Все это происходит при спокойном дыхании.

Вопрос 3. Как работает дыхательный центр?

Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Он состоит из центров вдоха и выдоха, которые регулируют работу дыхательных мышц. Спадение легочных альвеол, которое происходит при выдохе, рефлекторно вызывает вдох, а расширение альвеол рефлекторно вызывает выдох.

На работу дыхательных центров оказывают влияние и другие центры, в том числе расположенные в коре больших полушарий. Благодаря их влиянию дыхание изменяется при разговоре и пении. Возможно также сознательно изменять ритм дыхания во время физических упражнений.

Вопрос 4. Что происходит во время кашля и чихания?

Раздражение слизистой носа пылью или неприятно пахнущим веществом вызывает кратковременную остановку дыхания и смыкание голосовой щели. Затем начинается интенсивный (форсированный) выдох. Давление воздуха нарастает, и наступает момент, когда он с силой прорывается через сомкнутые голосовые связки. Струя воздуха направляется наружу, и возникает характерный звук чихания. Вместе с воздухом и слизью выделяются наружу и раздражители слизистой оболочки.

При кашле происходит то же самое, что и при чихании, только основной поток воздуха выходит через рот. Причиной кашля может быть раздражение слизистой оболочки легких, бронхов, трахеи, гортани, а также плевры. Таким образом, чихание и кашель имеют защитный характер.

Вопрос 5. Как осуществляется гуморальная регуляция дыхания?

При мышечной работе усиливаются процессы окисления. Следовательно, в кровь выделяется больше углекислого газа. Когда кровь с избытком углекислого газа доходит до дыхательного центра и начинает его раздражать, активность центра повышается. Человек начинает глубоко дышать. В итоге избыток углекислого газа удаляется, а недостаток кислорода восполняется. Если концентрация углекислого газа в крови понижается, работа дыхательного центра тормозится и наступает непроизвольная задержка дыхания. Благодаря нервной и гуморальной регуляциям в любых условиях концентрация углекислого газа и кислорода в крови поддерживается на определенном уровне.

Вопрос 6. В чем вред курения?

Наркогенные вещества, к которым принадлежит и никотин, содержащийся в табаке, включаются в обмен веществ и вмешиваются в нервную и гуморальную регуляции, нарушая и ту и другую. Кроме того, вещества табачного дыма раздражают слизистую оболочку дыхательных путей, что ведет к увеличению выделяемой ею слизи. Поэтому у курящих людей бывает кашель: легкие защищаются от вредного воздействия курения.

Вопрос 7. Важно ли знать, чем мы дышим?

Очень важно знать, чем мы дышим. Даже в очень душной комнате содержание кислорода снижается незначительно, но концентрация углекислого газа растет быстро. При этом неблагоприятно действует на организм не только он, но и табачный дым, и водочный перегар, и другие вредные вещества. Поэтому пребывание в душном помещении ведет к головной боли, вялости, снижению работоспособности.

Там, где используют печное отопление, в воздухе может оказаться примесь окиси углерода (СО) - угарного газа, который чрезвычайно ядовит. Он легко образует с гемоглобином крови прочное соединение - карбоксигемоглобин. Захватившие угарный газ молекулы гемоглобина надолго лишаются возможности переносить кислород из легких в ткани. Возникает недостаток кислорода в крови и тканях, что отражается на работе головного мозга и других органов.

Вопросы в конце параграфа.

Вопрос 1. Почему вентиляция легких возможна только при условии, когда полости, в которых находятся легкие, герметически замкнуты, в плевральной полости поддерживается давление ниже атмосферного?

Благодаря эластичности легких, герметичной замкнутости плевральной полости и наличия в ней давления ниже атмосферного, легкие следуют за движущимися стенками грудной клетки и пассивно растягиваются. Давление воздуха в альвеолах легких становится меньше атмосферного, что приводит к движению воздуха из окружающей среды в легкие - происходит вдох. Если происходит разгерметизация плевральной полости, легкие теряют связь с плеврой и возможность расширяться вслед за грудной клеткой - спадаются.

Вопрос 2 Почему при ранении, когда рана достигает плевральной полости, воздух со свистом врывается внутрь, легкое спадается и функционировать не может?

При ранении, когда рана достигает плевральной полости, легкое спадается, так как давление в плевральной полости сравнивается с атмосферным и сила, удерживающая легкое в прижатом к плевральной полости (и грудной клетке) положении, пропадает.

Вопрос 3. Почему неповрежденное легкое может работать несмотря на то, что второе легкое выведено из строя?

Это происходит из-за того, что каждое легкое изолированно друг от друга.

Вопрос 4. Где находится дыхательный центр?

Дыхательный центр находится в продолговатом мозге.

Вопрос 5. Почему вдох сменяет выдох?

Спадение легочных альвеол при выдохе рефлекторно вызывает вдох, а расширение альвеол рефлекторно вызывает выдох. Осуществляется также гуморальная регуляция дыхания. Активность дыхательного центра повышается при увеличении концентрации углекислого газа в крови.

Вопрос 6. Какова роль кашля и чихания?

Чихание и кашель носят защитный характер, при которых вместе с воздухом и слизью наружу выделяются раздражители слизистой оболочки дыхательных путей.

Вопрос 7. Как изменяется воздух в помещении при большом скоплении людей и плохой вентиляции?

В таких условиях в помещениях происходит снижение содержания кислорода и быстрый рост концентрации углекислого газа.

Вопрос 8. Какие меры первой помощи необходимо осуществить при отравлении угарным или бытовым газом?

При отравлении угарным или бытовым газом пострадавшего необходимо вывести на свежий воздух и заставить дышать глубже. Можно дать ему понюхать нашатырный спирт, затем напоить чаем. При потере сознания или остановке дыхания - сделать искусственное дыхание.

Вопрос 9. При поражении угарным газом в крови образуется карбоксигемоглобин. Каковы его свойства и почему угарный газ так опасен?

Угарный газ (CO) образует с гемоглобином довольно стойкое соединение - карбоксигемоглобин. В результате молекулы гемоглобина оказываются занятыми и не могут переносить кислород, что приводит к кислородному голоданию тканей. Особенно чувствительны к дефициту кислорода клетки мозга.

Длительное пребывание в атмосфере угарного газа приводит к смерти.

Вопрос 10. В чем вредное действие пыли?

Пыль может механически травмировать стенки легочных пузырьков, воздухоносных путей, вызывать аллергию, затруднять газообмен. На пылинках оседают микробы, вирусы, вызывающие инфекционные заболевания. Также пыль может вызвать и химические отравления, если она содержит частички свинца, никеля, хрома.

Вопрос 11. Каковы источники загрязнения атмосферного воздуха?

К основным источникам загрязнения можно отнести выхлопы автомобильного транспорта, промышленные выбросы газов, вредных химических веществ, использование ядохимикатов, минеральных удобрений в сельском хозяйстве и др.

Дыхание - сложный процесс поступления в организм кислорода, использование его в биологическом окислении и выведение углекислого газа ,

К дыхательной системы относятся:

Дыхательные пути,

Органы газообмена - легкие,

Система обеспечения вентиляции легких - грудная клетка, дыхательные мышцы, дыхательный центр.

У человека участие в дыхании принимают не только легкие, но и вся поверхность тела - от толстого эпителия на пятках к покрытой волосами кожи головы. Больше всего "дышат" кожа груди, спины и живота. Интересно, что по интенсивности дыхания эти участки значительно преобладают легкие. Однако общая поверхность кожи человека составляет примерно 2 м2, в то время как поверхность легких, если развернуть 700000000 альвеол, составляет 90-100 м2 . В целом на долю кожных покровов приходится менее 1% газообмена.

Этапы дыхания:

1. Легочная вентиляция.

2. Диффузия газов из альвеол в кровь легочных капилляров.

3. Транспорт газов кровью.

4. Диффузия газов из крови в ткани.

5. Тканевое или внутреннее дыхание.

Первые четыре этапа относятся к внешнего дыхания, назначение которого состоит в абсорбции O2 и удалении СО2 из организма.

Легочная вентиляция - это обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом.

Дыхательные пути состоят из носовой и ротовой полостей, носоглотки, ротоглотки, гортани, трахеи, которая в грудной полости делится на 2 бронхи, что, разветвляясь, образуют бронхиальное д во. Всего таких разветвлений 23-26. Мельчайшие бронхи - бронхиолы. На их концах образуются альвеолярные мешочки, которые разделены на 20 полостей - альвеол диаметром 0,15-0,3 мм. Совокупность альвеол образует ткань легких.

В легких функционирует большая система коллатералей, которая обеспечивает вентиляцию в условиях перекрытия просвета бронхов или других препятствий поступлению воздуха. Она представлена сеткой дополнительных соединений между частицами, сегментами и ацинусами легких. Основой коллатеральной вентиляции есть дополнительные бронхиолы, которые соединяют терминальные бронхиолы соседних сегментов. В пределах одного ацинуса коллатеральная вентиляция обеспечивается бронхоальвеолярный коммуникациями в стенках альвеол. Соседние ацинусы также сочетаются между собой. Всего в 40% воздух может поступать в альвеолы с помощью таких сообщений.

Слизистая оболочка воздухоносных путей покрыта реснитчатыми эпителием, имеет железы, выделяющие слизь. Кроме того, слизистая оболочка имеет густую сетку кровеносных капилляров. Поэтому воздух на пути в легкие увлажняется, согревается кровью и очищается мерцательным эпителием. Каждое легкое снаружи покрыта плеврой, которая состоит из 2 листьев - париетальной и висцеральной. Между листьями расположена узкая герметичная щель (плевральная полость), в которой находится небольшое количество серозной вещества.

Стенка альвеолы состоит из однослойного эпителия. Каждая альвеола оплетена густой сетью капилляров, на которые разветвляется легочная артерия.

Механизм вдоха и выдоха

Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Воздух попадает в легкие и выходит из них благодаря работе межреберных мышц и диафрагмы. В результате их сокращения и расслабления объем грудной полости меняется. Межреберные мышцы делятся на 2 группы: внешние и внутренние. Диафрагма состоит из кольцевых и радиальных мышечных волокон, расположенных вокруг центральной сухожильного участка.

Вдох - активный процесс. Наружные межреберные, внутренние мижхрящови мышцы сокращаются, а внутренние межреберные - расслабляются. Ребра движутся вперед, удаляясь от позвоночника. Одновременно сокращается диафрагма, становится более плоской, купол ее опускается. Все это приводит к увеличению объема грудной полости. В результате давление в плевральной полости становится ниже атмосферного. Легкие растягиваются и давление в них также становится ниже атмосферного. Воздух поступает (засасывается) в легкие и заполняет альвеолы до тех пор, пока давление в легких не сравнится с атмосферным, наступает пауза между вдохом и выдохом . (рис. 8.1).

Давление (в мм рт. Ст.) В плевральной полости (относительно атмосферного) на высоте спокойного вдоха составляет -9 ...- 6, на высоте глубокого вдоха - -30 ...- 10, на высоте спокойного выдоха - 5, 5-3,5, на высоте глубокого выдоха - -3 ...- 1,5.

При нарушении герметичности плевральной полости в нее поступает воздух (пневмоторакс), давления плевральной полости растет, выравнивается с атмосферным (становится равным 0), легкие приходят и вентиляция прекращается .

Форсированный вдох обеспечивается сокращением дополнительных мышц: лестничной, декабре, передняя зубчатая, трапециевидный, ромбовидный.

Выдох может быть пассивным, при которой происходит под действием эластичной тяги легочной ткани и при расслаблении дыхательных мышц, обеспечивающих вдох. Объем грудной полости зменшуеть-

Рис. 8.1. Механизм вентиляции альвеолы

ся, давление в плевральной щели растет и вместе с эластичной тягой становится выше Внутрилегочная. Альвеолы сжимаются, давление в них становится больше атмосферного и воздух выталкивается из легких (см. Рис. 8.1). Механизм вдоха и выдоха удобно рассматривать на модели Дондерса, в которой имитируются грудная клетка и диафрагма.

Активный выдох обеспечивается сокращением мышц брюшной стенки: косой, поперечный, прямой. Эластичность - способность легких к растяжению. Эластичность легких существенно зависит от поверхностного натяжения пленки жидкости, покрывающей стенку альвеол. При уменьшении объема альвеол поверхностное натяжение уменьшается благодаря наличию сурфактанта (вещество липидной природы) в жидкости, покрывающей поверхность альвеол (табл. 8.1). Если бы поверхностное натяжение при выдохе не уменьшался, альвеолы бы колабувалы. Сурфактанты производятся Альвеоциты типа II. Сурфактант играет важную роль во время рождения человека, оберегая легкие от повторного коллапса. Дефицит сурфактанта является важной причиной респираторного дистресс-синдраму новорожденных (болезни гиалиновых мембран) - тяжелого заболевания легких, возникающее в младенцев, рожденных раньше, чем начала действовать их система сурфактанта. Выявлено уменьшение сурфактанта у курильщиков.

Таблица 8.1. значение сурфактантов

Уменьшают поверхностное натяжение в альвеолах,

Создают возможность расправления легкого при первом вдохе новорожденного, препятствуют убыванию терминальных бронхиол,

Препятствуют перерастяжения альвеол,

Противоотечное действие, антиокислительная действие,

Обеспечивают до 2/3 эластичного сопротивления тканей легкого взрослого и стабильность структуры респираторной зоны,

Регулируют скорость абсорбции 0, на границе фаз "газ - жидкость",

Регулируют интенсивность испарения воды с альвеолярной поверхности (регуляция водного баланса),

Обладают бактериостатическим действием, опсонизують бактерии,

Очищают поверхность альвеол от инородных частиц, попавших в легкие.

Без дыхания человек не проживет и семи минут. Это самая важная функция организма, хотя мы не прилагаем особых усилий для её осуществления. Как работает механизм вдоха и выдоха? Какие органы и системы он задействует?

Дыхание человека

Для жизни нам необходим кислород. Это ключевой элемент дыхания, который обеспечивает обмен веществ и энергии в организме. Он попадает в легкие в газообразном состоянии вместе с воздухом, распространяясь по всему телу, где окисляется и выводится из организма тем же путем.

Механизм дыхания - вдох-выдох - работает непрерывно. В минуту человек делает примерно 14 таких движений, у грудных детей число возрастает до 50. Дыхание человека является одним из немногих процессов, который может управляться осознанно и неосознанно.

Небольшим усилием воли мы можем регулировать его частоту и длительность, а если понадобится, и вовсе задержать его на несколько секунд. Такое умение необходимо человеку, например, во время плавания. Слишком долго задерживать дыхания мы не способны, мозг без кислорода отмирает в течение пяти-семи минут.

Механизм вдоха и выдоха

Живые существа обладают различными способами и механизмами дыхания. Некоторые используют всю поверхность тела, другие - жабры, третьи обладают легкими. У человека существует внутреннее тканевое и внешнее легочное дыхание. Тканевое представляет потребление кислорода клетками внутренних органов.

Легочное дыхание осуществляется в два этапа: газообмен с альвеолами, а затем с кровью. Воздух из атмосферы, насыщенный кислородом, проходит через носоглотку, гортань, трахеобронхиальное дерево и попадает в легочные альвеолы.

Они отдают атмосферный воздух в кровь, которая разносит его ко всем органам по сосудам. Из крови в альвеолы попадает воздух, насыщенный углекислым газом, который выводится из организма вместе с выдохом.

Механизм вдоха и выдоха обеспечивает вентиляцию альвеол. Осуществляется он при помощи дыхательной мускулатуры, которая расширяет грудную клетку, позволяя набирать в легкие до 7 литров воздуха в минуту. Увеличение происходит путем поднятия ребер (чаще у женщин) или за счет уплощения диафрагмы (у мужчин, а также при физических нагрузках).

Верхние дыхательные пути

Значение не одинаково, у каждого из них есть свои функции. человека включает и собственно дыхательные органы. Верхние пути представлены носовой полостью, носоглоткой, ротоглоткой и частично ротовой полостью.

Внутренняя часть носовой полости покрыта слизистой оболочкой и волосками. Она выступает фильтром, основная задача которого - не допускать попадание пыли, грязи и микробов в организм. Здесь воздух согревается и увлажняется.

Двумя каналами ноздрей полость соединяется с носоглоткой. Она, в свою очередь, соединена с евстахиевой трубой, отвечающей за выравнивание давления.

В ротоглотке скрещиваются дыхательные и пищевые пути. Она ограничивается задней и боковыми стенками ротовой полости и отвечает за четкое произношение. Во время еды и говорения мягкое небо поднимается, препятствуя попаданию пищи и воздуха в носоглотку.

Нижние дыхательные пути

Глотка проводит воздух к гортани. Именно от неё начинаются нижние дыхательные пути. Гортань образована парными и непарными хрящами, соединенными между собой связками и мышцами. Сокращением мышц изменяется форма голосовой щели и натяженность связок, в результате чего формируются звуки.

Гортань соединяется с трубкой до 15 сантиметров в длину - трахеей. Её конец раздваивается, переходя в бронхи. Главной является пропускание воздуха в легкие и обратно. Она подвижна и состоит из хрящей, поэтому воздух проходит через неё при любых поворотах шеи.

Бронхи являются парным органом и входят в легкие. Левый бронх тоньше правого, правый расположен более вертикально. Они образованы хрящевыми кольцами и гладкими мышцами, внутри покрыты слизистой оболочкой.

Каждый из них имеет разветвления - в правом их одиннадцать, в левом десять. Лимфатические узлы на разветвлениях переносят лимфу с тканей легких, кровь переносится по из грудной аорты.

Легкие

Легкие иногда относят к нижним дыхательным путям. Они находятся в грудной полости с левой и правой стороны сердца, а их основание расположено на диафрагме. Снаружи легкие покрыты плеврой и плевральным мешком. Между ними находится смазочная жидкость, которая предотвращает трение.

Легкие состоят из нескольких сегментов (правое из трех, левое из двух), которые делятся на десять более мелких долей. Внутри них расположены бронхи, которые, в свою очередь, разделяются на мелкие бронхиолы, ацинусы, и заканчиваются альвеолярными мешочками.

Мешочки представляют многочисленные альвеолы - шаровидные образования, оплетенные капиллярами. У взрослого человека их количество составляет около 700 миллионов. Они отвечают за газообмен.

От них в кровеносные сосуды поступает воздух, насыщенный кислородом. Кровь по артериям движется прямо к сердцу, а по пути разносится по всем тканям и органам. Взамен они отдают кровь, насыщенную углекислым газом, которая по венам возвращается к альвеолам, чтобы выйти через легкие, бронхи, трахею, глотку назад в атмосферу.

Осуществление дыхания

Механизм вдоха и выдоха контролируется центром между задним и продолговатым мозгом. Рецепторы, регулирующие процесс дыхания, расположены на стенках бронхов. Движение воздуха осуществляется также за счет разницы давления: при вдохе оно ниже атмосферного, а при выдохе - наоборот.

Легкие способны пропустить до 5 тысяч миллилитров воздуха при вдохе и выдохе. Но при обычном дыхании объем составляет все лишь 500 миллилитров. Максимальный вдох может составить приблизительно 2500 мл.

Человек не выдыхает абсолютно весь воздух. Часть его задерживается в альвеолах, чтобы соотношение кислорода и углекислого газа придерживалось одного уровня. Это функциональная остаточная емкость легких.

В процессе дыхания участвуют различные группы мышц, в зависимости от занятий человека. Диафрагма участвует во время спортивных тренировок или физических нагрузок, когда напрягается область живота. В спокойном состоянии большая роль отводится межреберным мышцам.