ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ

Дыхание - газообмен кислорода и углекислого газа между клетками организма и внешней средой состоит из следующих этапов: внешнее дыхание (происходит в органах дыхания), транспорт газов во внутренней среде организма (происходит в крови) и тканевое дыхание.
• Внешнее дыхание — поступление воздуха (вдох) и отведение воздуха (выдох). Воздух внешней среды поступает по дыхательным путям к респираторному отделу лёгких, где осуществляется двусторонняя диффузия газов через аэрогематическнй барьер (т.е. между полостью альвеол и просветом кровеносных капилляров межальвеолярных перегородок). Функция внешнего дыхания рассматривается в этой главе.
• Транспорт газов в крови
• Тканевое дыхание — двусторонняя диффузия газов из просвета кровеносных капилляров к митохондриям клеток внутренних органов. Термин «тканевое дыхание» имеет и более широкое значение — утилизация О2 в метаболизме клеток, точнее- окислительное фосфорилирование (взрослый человек в состоянии покоя на 1 кг массы в 1 мин потребляет 3,5 мл кислорода).
Внешнее дыхание
Внешнее дыхание — основная функция аппарата дыхания. Помимо функции внешнего дыхания, органы дыхания выполняют множество сопряжённых и дополнительных функций [регуляция КЩР, голосообразование, обоняние, кондиционирование воздуха], а также эндокринную, метаболическую и иммунологические функции.
• Аппарат дыхания состоит из дыхательных путей, респираторного отдела лёгких, грудной клетки (включая её костно-хрящевой каркас и нервно-мышечную систему), сосудистой системы лёгких, а также нервных центров регуляции дыхания.
• Функция внешнего дыхания — вентиляция и перфузия ткани лёгких.
-Вентиляция лёгких (V) — функция воздухоносных путей.
-Перфузия респираторного отдела Q — важная характеристика функции внешнего дыхания.
Лёгочная вентиляция
Функцию внешнего дыхания осуществляют лёгкие, состоящие из воздухоносных путей и респираторного отдела (респираторная поверхность).
• Воздухоносные пути: здесь происходит активный перенос воздуха путём конвекции (за счёт разности давлений) из атмосферы к респираторной поверхности и в обратном направлении. Начиная от трахеи трубки воздухоносных путей разделяются дихотомически (надвое), образуя последовательно бронхи (и бронхиолы): главные долевые -> сегментарные -> дольковые ацинарные (терминальные) респираторные. Активный перенос воздуха осуществляется за счёт работы дыхательных мышц, обеспечивающих дыхательные движения с частотой (f) от 12 за 1 мин. Другими словами, функция воздухоносных путей — вентиляция лёгких (V). Выдох в норме при спокойном дыхании является пассивным.
• Вдох в покое в среднем продолжается 2 с. При вдохе дыхательные мышцы, увеличивая размеры грудной полости, нагнетают атмосферный воздух в дыхательные пути. Во время этого процесса они производят работу по преодолению сопротивления в дыхательных путях и сопротивления структур грудной клетки. При вдохе активно увеличивается объём грудной полости и пассивно увеличивается объём лёгких. Часть энергии сокращения мьшц при вдохе накапливается в упругих эластических структурах грудной клетки и лёгких.
• Выдох в покое в среднем продолжается 3 с. В состоянии покоя выдох осуществляется пассивно (в том числе за счёт растянутых эластических структур). При нагрузках на организм, когда возрастает потребность в кислороде, необходима дополнительная работа дыхательных мышц. При выдохе уменьшается объём грудной полости и лёгких.
• Дыхательные мышцы подразделяются на осуществляющие вдох (инспираторные, мышцы вдоха) и выдох (экспираторные, мышцы выдоха), а инспираторные дыхательные мышцы — на основные и вспомогательные.
• Инспираторные мышцы
-Основные (обеспечивают вдох в состоянии покоя): диафрагма, наружные межрёберные, внутренние межхряшевые. При дыхании в состоянии покоя купол диафрагмы смешается вертикально примерно на 2 см, при форсированном дыхании перемещения купола диафрагмы могут достигать 10 см. Таким образом, движения диафрагмы вниз и вверх увеличивают или уменьшают вертикальные размеры грудной полости, а приподнимание или опускание рёбер соответственно увеличивает или уменьшает диаметр грудной клетки в переднезаднем и боковом направлении.
Вспомогательные мышцы (лестничные, грудиноключично-сосцевидные, трапециевидные, большие и малые грудные и ряд других) включаются в обеспечение вдоха при значительной потребности организма в кислороде.
• Экспираторные мышцы — внутренние межрёберные, а также внутренние и наружные косые, прямые и поперечные мышцы живота. При сокращении брюшных мышц возрастает давление в брюшной полости, это приподнимает диафрагму и вызывает уменьшение объёма грудной полости.