Sistemul respirator efectuează. Sistemul respirator uman

Respirația este legătura dintre o persoană și mediu. Dacă alimentarea cu aer este obstrucționată, organele respiratorii umane și inima încep să lucreze mai mult pentru a furniza cantitatea necesară de oxigen pentru respirație. Sistemul respirator și respirator uman este capabil să se adapteze la condițiile de mediu.

Sistemul respirator uman asigură schimbul de gaze între aerul atmosferic și plămâni, în urma căruia oxigenul din plămâni pătrunde în sânge și este transferat de sânge către țesuturile corpului, iar dioxidul de carbon este transportat din țesuturi din opus. direcţie. În repaus, țesuturile corpului unui adult consumă aproximativ 0,3 litri de oxigen pe minut și produc o cantitate puțin mai mică de dioxid de carbon. Raportul dintre cantitatea de CO2 formată în țesuturile sale și cantitatea de 02 consumată de organism se numește coeficient respirator, a cărui valoare în condiții normale este de 0,9. Menținerea unui nivel normal al homeostaziei gazelor de O2 și CO2 în organism în conformitate cu rata metabolismului tisular (respirația) este funcția principală a sistemului respirator al corpului uman.

Acest sistem este format dintr-un singur complex de țesut osos, cartilaj, conjunctiv și muscular al toracelui, tractului respirator (secțiunea de aer a plămânilor), care asigură mișcarea aerului între mediul extern și spațiul aerian al alveolelor, ca precum și țesutul pulmonar (secțiunea respiratorie a plămânilor), care are elasticitate și extensibilitate ridicate. Sistemul respirator include propriul său aparat nervos, care controlează mușchii respiratori ai toracelui, fibrele senzoriale și motorii ale neuronilor sistemului nervos autonom, care au terminale în țesuturile organelor respiratorii. Locul schimbului de gaze între corpul uman și mediul extern este alveolele plămânilor, a căror suprafață totală atinge o medie de 100 m2.

Alveolele (aproximativ 3,108) sunt situate la capătul căilor respiratorii mici ale plămânilor, au un diametru de aproximativ 0,3 mm și sunt în contact strâns cu capilarele pulmonare. Circulația sângelui între celulele tisulare ale corpului uman care consumă O2 și produc CO2, iar plămânii, unde aceste gaze sunt schimbate cu aerul atmosferic, este efectuată de sistemul circulator.

Funcțiile sistemului respirator. În corpul uman, sistemul respirator îndeplinește funcții respiratorii și non-respiratorii. Funcția respiratorie a sistemului menține homeostazia gazelor din mediul intern al corpului în conformitate cu nivelul de metabolism al țesuturilor sale. Odată cu aerul inhalat, microparticulele de praf pătrund în plămâni, care sunt reținute de membrana mucoasă a căilor respiratorii și apoi îndepărtate din plămâni cu ajutorul reflexelor de protecție (tuse, strănut) și a mecanismelor de curățare mucociliară (funcție de protecție).

Funcțiile non-respiratorii ale sistemului sunt cauzate de procese precum sinteza (surfactant, heparină, leucotriene, prostaglandine), activarea (angiotensină II) și inactivarea (serotonina, prostaglandine, norepinefrină) a substanțelor biologic active, cu participarea alveolocitelor, mastocite și endoteliul capilarelor pulmonare (funcția metabolică). Epiteliul membranei mucoase a tractului respirator conține celule imunocompetente (limfocite T și B, macrofage) și mastocite (sinteza histaminei), care asigură funcția de protecție a organismului. Prin plămâni, vaporii de apă și moleculele de substanțe volatile sunt îndepărtați din organism cu aerul expirat (funcția excretorie), precum și o mică parte a căldurii din organism (funcția termoreglatoare). Mușchii respiratori ai toracelui sunt implicați în menținerea poziției corpului în spațiu (funcția postural-tonică). În cele din urmă, aparatul nervos al sistemului respirator, mușchii glotei și tractului respirator superior, precum și mușchii pieptului sunt implicați în activitatea vorbirii umane (funcția de producție a vorbirii). Funcția respiratorie principală a sistemului respirator se realizează în procesele de respirație externă, care sunt schimbul de gaze (O2, CO2 și N2) între alveole și mediul extern, difuzia gazelor (O2 și CO2) între alveole. a plămânilor și a sângelui (schimb de gaze). Împreună cu respirația externă, organismul realizează transportul gazelor respiratorii în sânge, precum și schimbul de gaze de 02 și CO2 între sânge și țesuturi, care este adesea numit respirație internă (țesut).

Oamenii de știință au stabilit un fapt interesant. Aerul care intră în sistemul respirator uman formează în mod convențional două fluxuri, dintre care unul trece în partea stângă a nasului și intră în plămânul stâng, al doilea flux pătrunde în partea dreaptă a nasului și intră în plămânul drept.

De asemenea, studiile au arătat că în artera creierului uman, aerul primit este, de asemenea, împărțit în două fluxuri. Procesul de respirație trebuie să fie corect, ceea ce este important pentru viața normală. Prin urmare, este necesar să cunoaștem structura sistemului respirator uman și a organelor respiratorii.

Sistemul respirator uman include traheea, plămânii, bronhiile, sistemele limfatice și vasculare. Acestea includ, de asemenea, sistemul nervos și mușchii respiratori, pleura. Sistemul respirator uman include tractul respirator superior și inferior. Căile respiratorii superioare: nas, faringe, cavitatea bucală. Căile respiratorii inferioare: trahee, laringe și bronhii.

Căile respiratorii sunt necesare pentru intrarea și ieșirea aerului din plămâni. Cel mai important organ al întregului sistem respirator sunt plămânii, între care se află inima.

Sistemul respirator

Cavitatea nazală

- canalul principal pentru intrarea aerului în căile respiratorii. Împărțit în două părți de septul nazal osteocondral. Interiorul fiecărei cavități este format din gropi osoase și proeminențe numite septuri și este acoperit cu o membrană mucoasă formată din numeroși fire de păr, sau cili și glande secretoare de mucus. Nasul curata aerul inhalat: datorita cililor capteaza praful fin care se afla in aer, iar cu ajutorul sputei creeaza protectie impotriva eventualelor infectii, deoarece distruge microorganismele din aerul pe care il respiram.

Membrana mucoasă împiedică pătrunderea aerului prea uscat în organism și îi asigură umiditatea necesară. În plus, vasele sale de sânge mențin o temperatură optimă în cavitatea nazală, iar pliurile peretelui interior rețin și încălzesc aerul inhalat.

Cavitatea bucală

- Aceasta este una dintre principalele părți ale sistemului digestiv, dar este și tractul respirator, în plus, este implicat în formarea vorbirii. Se limitează la buzele, interiorul obrajilor, baza limbii și palatul.

Funcția cavității bucale în procesul de respirație este nesemnificativă, deoarece nările sunt mult mai bine adaptate în acest scop. Cu toate acestea, servește ca intrare și ieșire pentru aer în cazurile în care există o mare nevoie de a satura plămânii cu oxigen. De exemplu, atunci când facem eforturi fizice mari sau când nările se blochează din cauza unei răni sau a unei răceli.

Cavitatea bucală este implicată în producerea vorbirii, deoarece limba și dinții articulează sunetele produse de corzile vocale din laringe.

Trahee

este un tub care face legătura între laringele și bronhiile. Traheea are aproximativ 12-15 cm lungime.Traheea, spre deosebire de plămâni, este un organ nepereche. Funcția principală a traheei este de a transporta aer în și din plămâni. Traheea este situată între a șasea vertebră a gâtului și a cincea vertebră a regiunii toracice. La sfârșit, traheea se bifurcă în două bronhii. Bifurcația traheei se numește bifurcație. La începutul traheei, glanda tiroidă se învecinează cu aceasta. În spatele traheei se află esofagul. Traheea este acoperită de o membrană mucoasă, care stă la bază, și este acoperită și de țesut muscular-cartilaginos cu structură fibroasă. Traheea este formată din 18-20 de inele de țesut cartilaginos, datorită cărora traheea este flexibilă.

Faringe

este un tub care își are originea în cavitatea nazală. Căile digestive și respiratorii se intersectează în faringe. Faringele poate fi numit legătura dintre cavitatea nazală și cavitatea bucală, iar faringele conectează, de asemenea, laringele și esofagul. Faringele este situat între baza craniului și cele 5-7 vertebre ale gâtului. Cavitatea nazală este secțiunea inițială a sistemului respirator. Constă din nasul extern și căile nazale. Funcția cavității nazale este de a filtra aerul, precum și de a-l curăța și umidifica. Cavitatea bucală este a doua cale prin care aerul pătrunde în sistemul respirator uman. Cavitatea bucală are două secțiuni: posterioară și anterioară. Secțiunea anterioară mai este numită și vestibulul gurii.

Laringe

- un organ respirator care leagă traheea și faringele. Caseta vocală este situată în laringe. Laringele este situat în zona 4-6 vertebre ale gâtului și este atașat de osul hioid cu ajutorul ligamentelor. Începutul laringelui este în faringe, iar sfârșitul este o bifurcare în două trahee. Tiroida, cricoid și cartilajele epiglotice alcătuiesc laringele. Acestea sunt cartilaje mari nepereche. De asemenea, este format din mici cartilaje pereche: corniculat, sfenoid, aritenoid. Legătura dintre articulații este asigurată de ligamente și articulații. Între cartilaje există membrane care servesc și ca legătură.

Bronhii

sunt tuburi formate ca urmare a bifurcării traheei. Fiecare dintre bronhiile principale se ramifică apoi în bronhii mai mici care merg în diferite zone sau lobi ai plămânilor.

Bronhiile care pătrund în lobii plămânilor se numesc bronhii lobare și sunt trei în plămânul drept și două în cel stâng. În plus, bronhiile lobare continuă să se ramifice și să se îngusteze, împărțindu-se în bronhii segmentare și, în cele din urmă, se transformă în tuburi cu un diametru mai mic de 1 mm - bronhiole.

Bronhiolele distribuie oxigenul prin terminațiile lor, alveolele pulmonare, un fel de bule în care are loc schimbul de gaze, adică schimbul de dioxid de carbon cu oxigen.

Plămânii -

principalele organe respiratorii. Au forma unui con. Plămânii sunt localizați în zona pieptului, situat de ambele părți ale inimii. Funcția principală a plămânilor este schimbul de gaze, care are loc prin alveole. Sângele pătrunde în plămâni din vene datorită arterelor pulmonare. Aerul pătrunde prin căile respiratorii, îmbogățind organele respiratorii cu oxigenul necesar. Celulele trebuie să fie furnizate cu oxigen pentru ca procesul de regenerare să aibă loc și pentru a primi nutrienți din sânge de care organismul are nevoie. Acoperă plămânii pleura, formată din doi lobi separați printr-o cavitate (cavitatea pleurală).

Plămânii includ arborele bronșic, care se formează prin bifurcarea traheei. Bronhiile, la rândul lor, sunt împărțite în altele mai subțiri, formând astfel bronhiile segmentare. Arborele bronșic se termină în saci foarte mici. Acești saci sunt multe alveole interconectate. Alveolele asigură schimbul de gaze în sistemul respirator. Bronhiile sunt acoperite de epiteliu, care în structura sa seamănă cu cilii. Cilii elimină mucusul din zona faringiană. Promovarea este facilitată de o tuse. Bronhiile au o membrană mucoasă.

Sistemul respirator.

Funcțiile sistemului respirator:

1. Oferă țesuturilor corpului oxigen și elimină dioxidul de carbon din acestea;

3. participă la simțul mirosului;

4. participă la producerea de hormoni;

5. participă la metabolism;

6. participă la protecţia imunologică.

În căile respiratorii, aerul este încălzit sau răcit, purificat, umezit și sunt percepuți și stimuli olfactivi, de temperatură și mecanici. Sistemul respirator începe cu cavitatea nazală.

Orificiile de intrare în cavitatea nazală sunt nările. Peretele inferior anterior separă cavitatea nazală de cavitatea bucală și constă din palatul moale și dur. Peretele posterior al nasului este deschiderea nazofaringiană (choanae) care trece în nazofaringe. Placa nazală este formată din osul etmoid anterior și vomer. Din septul nazal, pe diferite părți există plăci osoase curbate - cornetele nazale. Canalul nazolacrimal se deschide în pasajul nazal inferior.

Membrana mucoasă este căptușită cu epiteliu ciliat și conține un număr semnificativ de glande care secretă mucus. Există, de asemenea, multe vase care încălzesc aerul rece și nervii care îndeplinesc funcția olfactivă, motiv pentru care este considerat organul mirosului. Prin coane, aerul intră în faringe și apoi în laringe.

Laringe (laringele)– situat în partea frontală a gâtului la nivelul vertebrelor cervicale IV-VII; pe suprafața gâtului formează o mică (la femei) și puternic proeminentă (la bărbați) elevație - proeminența laringelui (mărul lui Adam, lingerie proeminentă). În față, laringele este suspendat la osul hioid, sub acesta se leagă de trahee. Mușchii gâtului se află în fața laringelui, iar fasciculele neurovasculare sunt în lateral. Constă din cartilaj. Ele sunt împărțite în:

1. nepereche (cricoid, tiroida, epiglota);

2. pereche (aritenoid, corniculat, în formă de pană).

Cartilajul laringelui.

Cartilajul principal- Acesta este cartilajul cricoid, care se conectează dedesubt cu ligamente la primul inel cartilaginos.

Baza laringelui este cartilaj cricoid hialin, care se leagă de primul cartilaj traheal folosind un ligament. Are un arc și o placă patruunghiulară; arcul cartilajului este îndreptat înainte, placa este îndreptată înapoi. Pe arcul cartilajului cricoid există hialină nepereche, cel mai mare cartilaj al laringelui - glanda tiroida. Cartilajul aritenoid pereche, hialină, asemănătoare cu o piramidă patruunghiulară. În formă de cornȘi cartilajul sfenoid sunt situate în grosimea ligamentului aritenoid.

Cartilajele laringelui sunt conectate între ele prin articulații și ligamente. Mușchii laringelui. Toți mușchii laringelui sunt împărțiți în trei grupe: dilatatori, care îngustează glota și modifică tensiunea corzilor vocale. 1. Mușchi care extinde glota - cricoaritenoid posterior(mușchi pereche);

Laringele are membrane:

1.membrană mucoasă – acoperit cu epiteliu ciliat, cu excepția corzilor vocale.

2. fibrocartilaginos - - constă din cartilaj hialin și elastic.

3. țesut conjunctiv (adventiție).

La copii, dimensiunea laringelui este mai mică decât la adulți; corzile vocale sunt mai scurte, timbrul vocii este mai mare. Dimensiunea laringelui se poate modifica în timpul pubertății, ducând la modificări ale vocii.

Trahee– acesta este un tub de 10-15 cm lungime, are 2 părți: cervical și toracic. Esofagul trece în spate, glanda tiroidă, timusul, arcul aortic și ramurile sale trec în față. La nivelul marginii inferioare a vertebrei cervicale VI și se termină la nivelul marginii superioare a vertebrei toracice V. Este împărțit în 2 bronhii, care se extind în plămânii drept și stângi. Acest loc se numește bifurcație.

Dreapta - lungime 3 cm, este format din 6-8 cartilaje. Mai scurt și mai lat, se extinde de la trahee într-un unghi obtuz.

Stânga - lungime 4-5cm, este format din 9-12 cartilaje. Lung și îngust, trece sub arcul aortic.

Traheea și bronhiile constau din 16-20 de semiinele cartilaginoase hialine. Semiinelele sunt conectate între ele prin ligamente inelare. Din interior, traheea și bronhiile sunt căptușite cu membrană mucoasă, apoi membrană submucoasă, iar în spatele acesteia țesut cartilaj. Membrana mucoasă nu are pliuri, este căptușită cu epiteliu ciliat plasmatic cu mai multe rânduri și are, de asemenea, un număr mare de celule caliciforme.

Plămânii- acestea sunt principalele organe ale aparatului respirator, ocupand aproape toata cavitatea toracica. Ele își schimbă forma și dimensiunea în funcție de faza de respirație. Are forma unui trunchi de con. Apexul plămânului este orientat deasupra fosei claviculare. În partea de jos, plămânii au o bază concavă. Sunt adiacente diafragmei.

Există trei suprafețe în plămân: convex, costal adiacent suprafeței interioare a peretelui cavității toracice; diafragmatice– adiacent diafragmei; medial (mediastinal),îndreptată spre mediastin.

Fiecare plămân este împărțit în lobi prin șanțuri: cel drept în 3 (sus, mijloc, inferior), cel stâng în 2 (sus și inferior).

Fiecare plămân este format din bronhii ramificate, care formează arborele bronșic și sistemul de vezicule pulmonare. Se numește bronhie cu diametrul de 1 mm lobular. Fiecare canal alveolar se termină în doi saci alveolari. Pereții sacilor alveolari sunt formați din alveole pulmonare. Diametrul canalului alveolar și al sacului alveolar este de 0,2 - 0,6 mm, alveolele - 0,25-0,30 mm.

Formează bronhiolele respiratorii, precum și canalele alveolare, sacii alveolari și alveolele pulmonare arbore alveolar (acinul pulmonar), care este unitatea structurală și funcțională a plămânului. Numărul de acini pulmonari dintr-un plămân este de 15.000; numărul de alveole este în medie de 300-350 de milioane, iar aria suprafeței respiratorii a tuturor alveolelor este de aproximativ 80 m2.

Pleura- o membrană seroasă subțire, netedă, care învăluie fiecare plămân.

Distinge pleura viscerală, care fuzionează strâns cu țesutul pulmonar și se extinde în crăpăturile dintre lobii plămânului și parietal, care căptușește interiorul peretelui cavității toracice.

Pleura parietala este formata din pleura costala, mediastinala si diafragmatica.

Între pleura parietală și viscerală se formează un spațiu închis asemănător unei fante - cavitatea pleurala. Conține o cantitate mică de lichid seros.

Mediastin (mediastin) - este un complex de organe situat între cavitatea pleurală dreaptă și stângă. Mediastinul este limitat în față de stern, în spate de coloana toracică, iar pe laterale de pleura mediastinală dreaptă și stângă. În partea de sus, mediastinul continuă până la deschiderea toracică superioară, iar în partea de jos până la diafragmă. Există două secțiuni ale mediastinului: superior și inferior.

Sistemul respirator uman este implicat 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 acela de a furniza oxigen organismului 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 activitatea motorie a diafragmei și a mușchilor 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 expansiune a toracelui în două tipuri: toracică și abdominală. Primul se observă mai des la femei (extinderea 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 diviziune este pur simbolică și granița dintre căile respiratorii superioare și inferioare trece la intersecția sistemelor respirator și digestiv din partea superioară a 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 clasificat și ca tractul superior), traheea, bronhiile și plămânii. Căile respiratorii din interiorul plămânilor sunt ca un 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 (bronhiile lobare: 13.1- Dreapta superioară; 13.2- Dreapta mijlocie; 13.3- Dreapta inferioară); 14- Fantă orizontală; 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 și 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. Incetarea alimentării cu 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. De aceea o persoană continuă să respire în timpul somnului, în timp ce se află într-o stare inconștientă.

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. Țesutul pulmonar participă la producerea de hormoni, apă-sare și metabolismul lipidic. În sistemul vascular extins al plămânilor, sângele este depus (depozitat). De asemenea, sistemul respirator protejează organismul de factorii mecanici de mediu. 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 acest motiv, oxigenul pătrunde în sânge, care curge prin 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 frecvența respiratorie, 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 la o persoană sănătoasă este de obicei 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 mare o depășește de obicei pe cea a spațiului mort anatomic. 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 asigura pe deplin organismul cu oxigen, sistemul nervos reglează rata de ventilație a plămânilor prin modificarea frecvenței și adâncimii respirației. Din acest motiv, concentrația de oxigen și dioxid de carbon din sângele arterial nu se modifică nici măcar sub influența unei activități fizice active precum 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 punții; III- Părți ale centrului respirator al medulei oblongate.

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 de respirație, controlând nivelul ventilației pulmonare. 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. Principala influență a acestui centru este 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 inhalare crește, crește și ciclul de expirare, 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.

Sistemul respirator uman- un ansamblu de organe si tesuturi care asigura schimbul de gaze in corpul uman intre sange si mediul extern.

Funcția sistemului respirator:

• oxigenul care intră în organism;
• eliminarea dioxidului de carbon din organism;
• eliminarea produselor metabolice gazoase din organism;
• termoreglare;
• sintetice: unele substanțe biologic active sunt sintetizate în țesutul pulmonar: heparină, lipide etc.;
• hematopoietice: mastocitele și bazofilele se maturizează în plămâni;
• depunerea: capilarele plămânilor pot acumula cantități mari de sânge;
• absorbție: eterul, cloroformul, nicotina și multe alte substanțe sunt ușor absorbite de la suprafața plămânilor.

Sistemul respirator este format din plămâni și căile respiratorii.

Contracțiile pulmonare sunt efectuate folosind mușchii intercostali și diafragma.

Căile respiratorii: cavitatea nazală, faringe, laringe, trahee, bronhii și bronhiole.

Plămânii sunt formați din vezicule pulmonare - alveole

Orez. Sistemul respirator

Căile aeriene

cavitatea nazală

Cavitățile nazale și faringiene sunt tractul respirator superior. Nasul este format dintr-un sistem de cartilaj, datorită căruia căile nazale sunt întotdeauna deschise. La începutul căilor nazale există fire de păr mici care captează particule mari de praf în aerul inhalat.

Cavitatea nazală este căptușită din interior cu o membrană mucoasă pătrunsă de vasele de sânge. Contine un numar mare de glande mucoase (150 glande/$cm^2$ de membrana mucoasa). Mucusul previne proliferarea microbilor. Un număr mare de leucocite-fagocite ies din capilarele sanguine pe suprafața membranei mucoase, care distrug flora microbiană.

În plus, membrana mucoasă se poate modifica semnificativ în volum. Când pereții vaselor sale se contractă, acesta se contractă, căile nazale se extind, iar persoana respiră ușor și liber.

Membrana mucoasă a tractului respirator superior este formată din epiteliu ciliat. Mișcarea cililor unei celule individuale și a întregului strat epitelial este strict coordonată: fiecare cilio anterior în fazele mișcării sale este înaintea celui următor pentru o anumită perioadă de timp, prin urmare suprafața epiteliului este ondulată. - „pâlpâie”. Mișcarea cililor ajută la menținerea liberă a căilor respiratorii prin eliminarea substanțelor nocive.

Orez. 1. Epiteliul ciliat al aparatului respirator

Organele olfactive sunt situate în partea superioară a cavității nazale.

Funcția căilor nazale:

• filtrarea microorganismelor;
• filtrarea prafului;
• umidificarea și încălzirea aerului inhalat;
• mucusul spălă totul filtrat în tractul gastrointestinal.

Cavitatea este împărțită în două jumătăți de osul etmoid. Plăcile osoase împart ambele jumătăți în pasaje înguste, interconectate.

Deschideți în cavitatea nazală sinusuri oasele purtătoare de aer: maxilar, frontal etc. Aceste sinusuri se numesc sinusuri paranazale. Sunt căptușiți cu o membrană mucoasă subțire care conține un număr mic de glande mucoase. Toate aceste septuri și cochilii, precum și numeroasele cavități accesorii ale oaselor craniene, măresc dramatic volumul și suprafața pereților cavității nazale.

sinusuri paranazale

Sinusuri paranazale (sinusuri paranazale) - cavități de aer în oasele craniului, comunicând cu cavitatea nazală.

La om, există patru grupuri de sinusuri paranazale:

• sinusul maxilar (maxilar) - un sinus pereche situat în maxilarul superior;
• sinusul frontal - un sinus pereche situat în osul frontal;
• labirint etmoid - un sinus pereche format din celule ale osului etmoid;
• sfenoid (principal) - un sinus pereche situat în corpul osului sfenoid (principal).

Orez. 2. Sinusuri paranazale: 1 - sinusuri frontale; 2 - celule ale labirintului reticulat; 3 - sinusul sfenoidian; 4 - sinusuri maxilare (maxilare).

Încă nu se cunoaște semnificația exactă a sinusurilor paranazale.

Funcții posibile ale sinusurilor paranazale:

• scăderea masei oaselor faciale anterioare ale craniului;
• rezonatoare de voce;
• protectia mecanica a organelor capului in timpul impactului (absorbtie a socurilor);
• izolarea termică a rădăcinilor dentare, globilor oculari etc. de la fluctuațiile de temperatură din cavitatea nazală în timpul respirației;
• umidificarea și încălzirea aerului inhalat datorită fluxului lent de aer în sinusuri;
• îndeplinește funcția de organ baroreceptor (organ senzorial suplimentar).

Sinusul maxilar (sinusul maxilar)- sinus paranazal pereche, ocupând aproape tot corpul osului maxilar. Interiorul sinusului este căptușit cu o membrană mucoasă subțire de epiteliu ciliat. Există foarte puține celule glandulare (calice), vase și nervi în mucoasa sinusurilor.

Sinusul maxilar comunică cu cavitatea nazală prin deschideri de pe suprafața interioară a osului maxilar. În condiții normale, sinusul este umplut cu aer.

Partea inferioară a faringelui trece în două tuburi: tubul respirator (în față) și esofagul (în spate). Astfel, faringele este o secțiune comună pentru sistemele digestiv și respirator.

Laringe

Partea superioară a tubului de respirație este laringele, situat în partea din față a gâtului. Cea mai mare parte a laringelui este, de asemenea, căptușită cu o membrană mucoasă de epiteliu ciliat.

Laringele este format din cartilaje interconectate mobil: cricoid, tiroida (forme mărul lui Adam, sau mărul lui Adam) și două cartilaje aritenoide.

Epiglotă acoperă intrarea în laringe la înghițirea alimentelor. Capătul anterior al epiglotei este conectat la cartilajul tiroidian.

Orez. Laringe

Cartilajele laringelui sunt legate între ele prin articulații, iar spațiile dintre cartilaje sunt acoperite cu membrane de țesut conjunctiv.

vocea

Când se pronunță un sunet, corzile vocale se unesc până când se ating. Cu un curent de aer comprimat din plămâni, apăsându-i de jos, se depărtează o clipă, după care, datorită elasticității lor, se închid din nou până când presiunea aerului îi deschide din nou.

Vibrațiile corzilor vocale care apar în acest fel dau sunetul vocii. Tonul sunetului este reglat de gradul de tensiune al corzilor vocale. Nuanțele vocii depind atât de lungimea și grosimea corzilor vocale, cât și de structura cavității bucale și a cavității nazale, care joacă rolul de rezonatoare.

Glanda tiroidă este adiacentă laringelui la exterior.

În față, laringele este protejat de mușchii anteriori ai gâtului.

Trahee și bronhii

Traheea este un tub de respirație lung de aproximativ 12 cm.

Este compus din 16-20 de semiinele cartilaginoase care nu se inchid in spate; jumătățile de inele împiedică prăbușirea traheei în timpul expirației.

Spatele traheei și spațiile dintre semiinelele cartilaginoase sunt acoperite cu o membrană de țesut conjunctiv. În spatele traheei se află esofagul, al cărui perete, în timpul trecerii unui bolus de alimente, iese ușor în lumenul său.

Orez. Secțiune transversală a traheei: 1 - epiteliu ciliat; 2 - propriul strat de mucoasă; 3 - semicerc cartilaginos; 4 - membrana de tesut conjunctiv

La nivelul vertebrelor toracice IV-V, traheea este împărțită în două mari bronhiile primare, extinzându-se în plămânii drept și stângi. Acest loc de divizare se numește bifurcare (ramificare).

Arcul aortic se îndoaie prin bronhia stângă, iar cel drept se îndoaie în jurul venei azygos mergând din spate în față. Conform expresiei vechilor anatomiști, „arcul aortic se află pe bronhia stângă, iar vena azygos se află pe dreapta”.

Inelele cartilaginoase situate în pereții traheei și bronhiilor fac ca aceste tuburi să fie elastice și să nu se prăbușească, astfel încât aerul să treacă prin ele ușor și nestingherit. Suprafața interioară a întregului tract respirator (trahee, bronhii și părți ale bronhiolelor) este acoperită cu o membrană mucoasă de epiteliu ciliat cu mai multe rânduri.

Designul căilor respiratorii asigură încălzirea, umidificarea și purificarea aerului inhalat. Particulele de praf se deplasează în sus prin epiteliul ciliat și sunt expulzate prin tuse și strănut. Microbii sunt neutralizați de limfocitele mucoasei.

plămânii

Plămânii (dreapta și stânga) sunt localizați în cavitatea toracică sub protecția cutiei toracice.

Pleura

Plămânii acoperiți pleura.

Pleura- o membrană seroasă subțire, netedă și umedă, bogată în fibre elastice, care acoperă fiecare dintre plămâni.

Distinge pleura pulmonara, aderă strâns la țesutul pulmonar și pleura parietala, căptuşind interiorul peretelui toracic.

La rădăcinile plămânilor, pleura pulmonară devine pleura parietală. Astfel, în jurul fiecărui plămân se formează o cavitate pleurală închisă ermetic, reprezentând un decalaj îngust între pleura pulmonară și cea parietală. Cavitatea pleurală este umplută cu o cantitate mică de lichid seros, care acționează ca un lubrifiant, facilitând mișcările respiratorii ale plămânilor.

Orez. Pleura

mediastinului

Mediastinul este spațiul dintre sacul pleural drept și stânga. Este delimitat în față de stern cu cartilaje costale, iar în spate de coloana vertebrală.

Mediastinul conține inima cu vase mari, trahee, esofag, glanda timus, nervii diafragmei și ductul limfatic toracic.

arbore bronșic

Șanțurile adânci împart plămânul drept în trei lobi, iar cel stâng în doi. Plămânul stâng de pe partea îndreptată spre linia mediană are o depresiune cu care este adiacent inimii.

Mănunchiuri groase formate din bronhia primară, artera pulmonară și nervi intră în fiecare plămân din interior și ies două vene pulmonare și vase limfatice. Toate aceste fascicule bronșico-vasculare, luate împreună, se formează rădăcină pulmonară.În jurul rădăcinilor pulmonare există un număr mare de ganglioni limfatici bronșici.

Intrând în plămâni, bronhia stângă este împărțită în două, iar cea dreaptă - în trei ramuri în funcție de numărul de lobi pulmonari. În plămâni, bronhiile formează așa-numitele arbore bronșic. Cu fiecare „cremură” nouă, diametrul bronhiilor scade până când acestea devin complet microscopice bronhiole cu diametrul de 0,5 mm. Pereții moi ai bronhiolelor conțin fibre musculare netede și fără semi-inele cartilaginoase. Există până la 25 de milioane de astfel de bronhiole.

Orez. Arbore bronșic

Bronhiolele trec în canalele alveolare ramificate, care se termină în saci pulmonari, ai căror pereți sunt presărați cu umflături - alveole pulmonare. Pereții alveolelor sunt pătrunși de o rețea de capilare: în ele are loc schimbul de gaze.

Canalele alveolare și alveolele sunt împletite cu multe țesut conjunctiv elastic și fibre elastice, care formează și baza celor mai mici bronhii și bronhiole, datorită cărora țesutul pulmonar se întinde ușor în timpul inhalării și se prăbușește din nou în timpul expirației.

alveole

Alveolele sunt formate dintr-o retea de fibre elastice subtiri. Suprafața interioară a alveolelor este căptușită cu epiteliu scuamos cu un singur strat. Pereții epiteliali produc surfactant- un surfactant care căptușește interiorul alveolelor și previne prăbușirea acestora.

Sub epiteliul veziculelor pulmonare se află o rețea densă de capilare în care sunt împărțite ramurile terminale ale arterei pulmonare. Prin pereții de contact ai alveolelor și capilarelor, schimbul de gaze are loc în timpul respirației. Odată ajuns în sânge, oxigenul se leagă de hemoglobină și este distribuit în întregul organism, furnizând celule și țesuturi.

Orez. Alveole

Orez. Schimbul de gaze în alveole

Înainte de naștere, fătul nu respiră prin plămâni, iar veziculele pulmonare sunt în stare de colaps; după naștere, chiar de la prima respirație, alveolele se umflă și rămân îndreptate pe viață, reținând o anumită cantitate de aer chiar și la cea mai profundă expirație.

zona de schimb de gaze

Completitudinea schimbului de gaze este asigurată de suprafața imensă prin care are loc. Fiecare veziculă pulmonară este un sac elastic care măsoară 0,25 milimetri. Numărul veziculelor pulmonare din ambii plămâni ajunge la 350 de milioane.Dacă ne imaginăm că toate alveolele pulmonare sunt întinse și formează o singură bulă cu o suprafață netedă, atunci diametrul acestei bule va fi de 6 m, capacitatea ei va fi mai mare de 50 m$^ 3$, iar suprafața internă va fi de $113 m^2$ și ar fi astfel de aproximativ 56 de ori mai mare decât întreaga suprafață a pielii a corpului uman.

Traheea și bronhiile nu participă la schimbul de gaze respiratorii, ci sunt doar căi conducătoare de aer.

fiziologia respiratiei

Toate procesele vitale au loc cu participarea obligatorie a oxigenului, adică sunt aerobe. Sistemul nervos central este deosebit de sensibil la deficiența de oxigen și în primul rând neuronii corticali, care mor mai devreme decât alții în condiții lipsite de oxigen. După cum știți, perioada de deces clinic nu trebuie să depășească cinci minute. În caz contrar, procesele ireversibile se dezvoltă în neuronii cortexului cerebral.

Suflare- proces fiziologic de schimb de gaze în plămâni și țesuturi.

Întregul proces de respirație poate fi împărțit în trei etape principale:

• respirație pulmonară (externă): schimbul de gaze în capilarele veziculelor pulmonare;
• transportul gazelor prin sânge;
• respiratie celulara (tisulara): schimbul de gaze în celule (oxidarea enzimatică a nutrienților din mitocondrii).

Orez. Respirația pulmonară și tisulară

Celulele roșii din sânge conțin hemoglobină, o proteină complexă care conține fier. Această proteină este capabilă să atașeze oxigenul și dioxidul de carbon la sine.

Trecând prin capilarele plămânilor, hemoglobina atașează la sine 4 atomi de oxigen, transformându-se în oxihemoglobină. Celulele roșii transportă oxigenul de la plămâni la țesuturile corpului. În țesuturi se eliberează oxigen (oxihemoglobina este transformată în hemoglobină) și se adaugă dioxid de carbon (hemoglobina este transformată în carbohemoglobină). Celulele roșii din sânge transportă apoi dioxidul de carbon la plămâni pentru îndepărtarea din organism.

Orez. Funcția de transport a hemoglobinei

Molecula de hemoglobină formează un compus stabil cu monoxidul de carbon II (monoxidul de carbon). Otrăvirea cu monoxid de carbon duce la moartea organismului din cauza deficienței de oxigen.

mecanism de inspirație și expirare

Inhala- este un act activ, intrucat se realizeaza cu ajutorul muschilor respiratori specializati.

Mușchii respiratori includ muşchii intercostali şi diafragma. Când inhalați profund, se folosesc mușchii gâtului, pieptului și abdomenului.

Plămânii înșiși nu au mușchi. Ei nu sunt capabili să se întindă și să se contracte singuri. Plămânii urmăresc doar pieptul, care se extinde datorită diafragmei și mușchilor intercostali.

În timpul inhalării, diafragma scade cu 3-4 cm, drept urmare volumul toracelui crește cu 1000-1200 ml. În plus, diafragma mută coastele inferioare spre periferie, ceea ce duce și la creșterea capacității toracelui. Mai mult, cu cât contracția diafragmei este mai puternică, cu atât volumul cavității toracice crește.

Mușchii intercostali, contractându-se, ridică coastele, ceea ce determină și creșterea volumului toracelui.

Plămânii, urmând pieptul care se întinde, ei înșiși se întind, iar presiunea din ei scade. Ca urmare, se creează o diferență între presiunea aerului atmosferic și presiunea din plămâni, aerul se reped în ei - are loc inhalarea.

expirație, Spre deosebire de inhalare, este un act pasiv, deoarece mușchii nu participă la implementarea acestuia. Când mușchii intercostali se relaxează, coastele coboară sub influența gravitației; diafragma, relaxându-se, se ridică, luând poziția obișnuită, iar volumul cavității toracice scade - plămânii se contractă. Are loc expirația.

Plămânii sunt localizați într-o cavitate închisă ermetic formată din pleura pulmonară și parietală. În cavitatea pleurală presiunea este sub cea atmosferică („negativă”). Din cauza presiunii negative, pleura pulmonară este presată strâns pe pleura parietală.

O scădere a presiunii în spațiul pleural este principalul motiv pentru creșterea volumului pulmonar în timpul inhalării, adică este forța care întinde plămânii. Astfel, în timpul unei creșteri a volumului toracelui, presiunea în formațiunea interpleurală scade, iar din cauza diferenței de presiune, aerul intră activ în plămâni și le crește volumul.

În timpul expirației, presiunea în cavitatea pleurală crește, iar din cauza diferenței de presiune, aerul iese și plămânii se prăbușesc.

Respirația toracică efectuate în principal de mușchii intercostali externi.

Respirația abdominală realizat de diafragmă.

Bărbații au respirație abdominală, în timp ce femeile au respirație toracică. Oricum, indiferent de acest lucru, atât bărbații, cât și femeile respiră ritmic. Din prima oră de viață, ritmul respirației nu este perturbat, doar frecvența acestuia se modifică.

Un nou-născut respiră de 60 de ori pe minut; la un adult, ritmul respirator în repaus este de aproximativ 16-18. Cu toate acestea, în timpul activității fizice, excitării emoționale sau când temperatura corpului crește, ritmul respirator poate crește semnificativ.

Capacitatea vitală a plămânilor

Capacitatea vitală a plămânilor (VC)- aceasta este cantitatea maximă de aer care poate intra și ieși din plămâni în timpul inhalării și expirării maxime.

Capacitatea vitală a plămânilor este determinată de dispozitiv spirometru.

La un adult sănătos, capacitatea vitală variază de la 3500 la 7000 ml și depinde de sex și de indicatorii dezvoltării fizice: de exemplu, volumul pieptului.

Lichidul vital este format din mai multe volume:

1. Volumul curent (TO)- aceasta este cantitatea de aer care intră și iese din plămâni în timpul respirației liniștite (500-600 ml).
2. Volumul de rezervă inspiratorie (IRV)) este cantitatea maximă de aer care poate pătrunde în plămâni după o inhalare liniștită (1500 - 2500 ml).
3. Volumul de rezervă expiratorie (VRE)- aceasta este cantitatea maximă de aer care poate fi eliminată din plămâni după o expirație liniștită (1000 - 1500 ml).

reglarea respirației

Respirația este reglată de mecanisme nervoase și umorale, care se rezumă la asigurarea activității ritmice a sistemului respirator (inhalare, expirație) și a reflexelor respiratorii adaptative, adică modificarea frecvenței și profunzimii mișcărilor respiratorii care au loc în condiții variabile ale mediul extern sau mediul intern al corpului.

Centrul respirator principal, așa cum a fost stabilit de N. A. Mislavsky în 1885, este centrul respirator situat în medula oblongata.

Centrii respiratori se găsesc în regiunea hipotalamusului. Ei participă la organizarea reflexelor respiratorii adaptative mai complexe necesare atunci când condițiile de existență a organismului se schimbă. În plus, centrii respiratori sunt localizați în cortexul cerebral, realizând forme superioare de procese de adaptare. Prezența centrilor respiratori în cortexul cerebral este dovedită prin formarea de reflexe respiratorii condiționate, modificări ale frecvenței și profunzimii mișcărilor respiratorii care apar în diferite stări emoționale, precum și modificări voluntare ale respirației.

Sistemul nervos autonom inervează pereții bronhiilor. Mușchii lor netezi sunt alimentați cu fibre centrifuge ale nervilor vagi și simpatici. Nervii vagi determină contracția mușchilor bronșici și îngustarea bronhiilor, în timp ce nervii simpatici relaxează mușchii bronșici și dilată bronhiile.

Reglarea umorală: în expirația se efectuează în mod reflex, ca răspuns la o creștere a concentrației de dioxid de carbon din sânge.

Sistemul respirator uman este un ansamblu de organe necesare pentru o respirație adecvată și pentru schimbul de gaze. Include căile respiratorii superioare și inferioare, între care există o limită convențională. Aparatul respirator funcționează 24 de ore pe zi, crescându-și activitatea în timpul activității fizice, stresului fizic sau emoțional.

Scopul organelor incluse în tractul respirator superior

Căile respiratorii superioare includ mai multe organe importante:

1. Nas, cavitate nazală.
2. Gât.
3. Laringe.

Secțiunea superioară a sistemului respirator este prima care ia parte la procesarea fluxurilor de aer inhalat. Aici se efectuează purificarea și încălzirea inițială a aerului de intrare. Apoi, există o nouă tranziție către căile inferioare pentru a participa la procese importante.

Nasul și cavitatea nazală

Nasul uman este format dintr-un os care îi formează spatele, aripile laterale și un vârf, care se bazează pe cartilajul septal flexibil. Cavitatea nazală este reprezentată de un canal de aer care comunică cu mediul extern prin nări, și este legat în spate de nazofaringe. Această secțiune este formată din țesut osos și cartilaginos, separate de cavitatea bucală prin palatul dur și moale. Interiorul cavității nazale este acoperit cu mucoasă.

Funcționarea corespunzătoare a nasului este asigurată de:

• purificarea aerului inhalat de incluziuni străine;
• neutralizarea microorganismelor patogene (acest lucru se întâmplă din cauza prezenței unei substanțe speciale în mucusul nazal - lizozima);
• umidificarea și încălzirea fluxului de aer.

Pe lângă respirație, această secțiune a căilor respiratorii superioare îndeplinește funcția olfactivă și este responsabilă de percepția diferitelor arome. Acest proces are loc datorită prezenței unui epiteliu olfactiv special.

O funcție importantă a cavității nazale este rolul său de susținere în procesul de rezonanță a vocii.

Respirația nazală asigură dezinfecția și încălzirea aerului. În procesul de respirație bucală, astfel de procese sunt absente, ceea ce, la rândul său, duce la dezvoltarea patologiilor bronhopulmonare (în principal la copii).

Funcțiile faringelui

Faringele este partea din spate a gâtului în care trece cavitatea nazală. Arată ca un tub în formă de pâlnie lung de 12-14 cm Faringele este format din 2 tipuri de țesut - muscular și fibros. De asemenea, are o membrană mucoasă la interior.

Faringele este format din 3 secțiuni:

1. Nazofaringe.
2. Orofaringe.
3. Laringofaringe.

Funcția nazofaringelui este de a asigura mișcarea aerului care este inhalat prin nas. Această secțiune comunică cu canalele urechii. Conține adenoide, constând din țesut limfoid, care participă la filtrarea aerului de particulele dăunătoare și la menținerea imunității.

Orofaringele servește ca o cale prin care aerul să treacă atunci când respiră pe gură. Această secțiune a căilor respiratorii superioare este, de asemenea, destinată aportului alimentar. Orofaringele conține amigdale, care, împreună cu adenoidele, susțin funcția de protecție a organismului.

Masele alimentare trec prin laringofaringe și intră în esofag și stomac. Această parte a faringelui începe în zona 4-5 vertebre și trece treptat în esofag.

Care este semnificația laringelui?

Laringele este un organ al tractului respirator superior implicat în procesele de respirație și formarea vocii. Este proiectat ca o țeavă scurtă și ocupă o poziție opusă celor 4-6 vertebre cervicale.

Partea anterioară a laringelui este formată din mușchii hioizi. În regiunea superioară se află osul hioid. Pe lateral, laringele mărginește glanda tiroidă. Scheletul acestui organ este format din cartilaje nepereche și pereche conectate prin articulații, ligamente și mușchi.

Laringele uman este împărțit în 3 secțiuni:

1. Cel de sus, numit vestibul. Această zonă se întinde de la pliurile vestibulare până la epiglotă. În limitele sale există pliuri ale membranei mucoase, între ele există o fisură vestibulară.
2. Mijlocul (secțiunea interventriculară), a cărui parte cea mai îngustă, glota, constă din țesut intercartilaginos și membranos.
3. Inferioară (subglotică), ocupând zona de sub glotă. Expandându-se, această secțiune trece în trahee.

Laringele este format din mai multe membrane - mucoasă, fibrocartilaginoasă și țesut conjunctiv, conectându-l cu alte structuri cervicale.

Acest organism este înzestrat cu 3 funcții principale:

• respiratorie - prin contractie si dilatare, glota favorizeaza directia corecta a aerului inhalat;
• protectoare - membrana mucoasă a laringelui include terminații nervoase care provoacă o tuse de protecție dacă alimentele intră pe cale greșită;
• sonorizarea – timbrul și alte caracteristici ale vocii sunt determinate de structura anatomică individuală și de starea corzilor vocale.

Laringele este considerat un organ important responsabil de producerea vorbirii.

Unele tulburări în funcționarea laringelui pot reprezenta o amenințare pentru sănătatea umană și chiar pentru viață. Astfel de fenomene includ laringospasmul - o contracție bruscă a mușchilor acestui organ, care duce la închiderea completă a glotei și la dezvoltarea dispneei inspiratorii.

Principiul structurii și funcționării tractului respirator inferior

Căile respiratorii inferioare includ traheea, bronhiile și plămânii. Aceste organe formează secțiunea finală a sistemului respirator, servesc la transportul aerului și la schimbul de gaze.

Trahee

Traheea (trachea) este o parte importantă a tractului respirator inferior, conectând laringele de bronhii. Acest organ este format din cartilaje traheale arcuate, al căror număr la diferite persoane variază de la 16 la 20 de bucăți. Lungimea traheei variază și ea, putând ajunge la 9-15 cm.Locul de unde începe acest organ este la nivelul vertebrei a 6-a cervicale, în apropierea cartilajului cricoid.

Trachea include glande, a căror secreție este necesară pentru a distruge microorganismele dăunătoare. În partea inferioară a traheei, în zona celei de-a 5-a vertebre a sternului, este împărțită în 2 bronhii.

Structura traheei conține 4 straturi diferite:

1. Membrana mucoasă este sub formă de epiteliu ciliat multistrat situat pe membrana bazală. Se compune din celule stem, celule caliciforme care secretă o cantitate mică de mucus, precum și structuri celulare care produc norepinefrină și serotonină.
2. Stratul submucos are aspectul de țesut conjunctiv lax. Conține multe vase mici și fibre nervoase responsabile de alimentarea și reglarea sângelui.
3. Partea cartilaginoasă, care conține cartilaje hialine, legate între ele prin intermediul ligamentelor inelare. În spatele lor se află o membrană conectată la esofag (datorită prezenței sale, procesul respirator nu este perturbat de trecerea alimentelor).
4. Adventiția este un țesut conjunctiv subțire care acoperă exteriorul tubului.

Funcția principală a traheei este de a conduce fluxul de aer către ambii plămâni. Trachea joacă, de asemenea, un rol protector - dacă structurile străine mici intră în ea împreună cu aerul, acestea devin învăluite în mucus. Apoi, cu ajutorul cililor, corpurile străine sunt împinse în zona laringelui și intră în faringe.

Laringele încălzește parțial aerul inhalat și participă, de asemenea, la procesul de formare a vocii (prin împingerea curenților de aer către corzile vocale).

Cum funcționează bronhiile

Bronhiile sunt o continuare a traheei. Bronhia dreaptă este considerată cea principală. Este pozitionat mai vertical si este mai mare ca dimensiuni si mai gros decat cel din stanga. Structura acestui organ constă din cartilaj arcuat.

Zona în care bronhiile principale intră în plămâni se numește „hil”. Apoi, se ramifică în structuri mai mici - bronhiole (la rândul lor, trec în alveoli - saci sferici minuscule înconjurate de vase). Toate „ramurile” bronhiilor, având diametre diferite, sunt combinate sub termenul „arborele bronșic”.

Pereții bronhiilor constau din mai multe straturi:

• extern (adventiție), inclusiv țesut conjunctiv;
• fibrocartilaginos;
• submucoasa, care se bazează pe țesut fibros lax.

Stratul interior este mucos și include mușchi și epiteliu columnar.

Bronhiile îndeplinesc funcții esențiale în organism:

1. Furnizează mase de aer în plămâni.
2. Acestea curăță, hidratează și încălzesc aerul inhalat de o persoană.
3. Sprijină funcționarea sistemului imunitar.

Acest organ asigură în mare măsură formarea reflexului de tuse, datorită căruia corpurile străine mici, praful și microbii nocivi sunt îndepărtați din organism.

Ultimul organ al sistemului respirator sunt plămânii

O trăsătură distinctivă a structurii plămânilor este principiul pereche. Fiecare plămân include mai mulți lobi, al căror număr este inegal (3 în dreapta și 2 în stânga). În plus, au diferite forme și dimensiuni. Astfel, plămânul drept este mai lat și mai scurt, în timp ce cel stâng, aproape adiacent inimii, este mai îngust și alungit.

Organul pereche completează sistemul respirator și este pătruns dens de „ramurile” arborelui bronșic. Procesele vitale de schimb de gaze au loc în alveolele plămânilor. Esența lor este procesarea oxigenului care intră în timpul inhalării în dioxid de carbon, care este eliberat în mediul extern odată cu expirația.

Pe lângă faptul că asigură respirația, plămânii îndeplinesc și alte funcții importante în organism:

• menține echilibrul acido-bazic în limite acceptabile;
• participa la eliminarea vaporilor de alcool, diferitelor toxine, eterii;
• participați la eliminarea excesului de lichid, evaporați până la 0,5 litri de apă pe zi;
• ajuta la coagularea completă a sângelui (coagulare);
• sunt implicate în funcționarea sistemului imunitar.

Medicii afirmă că odată cu vârsta, funcționalitatea căilor respiratorii superioare și inferioare este limitată. Îmbătrânirea treptată a corpului duce la scăderea nivelului de ventilație a plămânilor și la scăderea profunzimii respirației. Se schimbă și forma pieptului și gradul de mobilitate.

Pentru a evita slăbirea precoce a sistemului respirator și pentru a prelungi cât mai mult posibil funcțiile sale complete, se recomandă să renunțați la fumat, abuzul de alcool, un stil de viață sedentar și să efectuați un tratament în timp util, de înaltă calitate al bolilor infecțioase și virale care afectează tractului respirator superior și inferior.