Дихальна система людини — сукупність органів, що забезпечують зовнішнє дихання людини (газообмін між вдихуваним атмосферним повітрям і кров'ю, яка циркулює малим колом кровообігу).
Газообмін здійснюється в альвеолах легень, і в нормі спрямований на захоплення з вдихуваного повітря кисню та виділення в зовнішнє середовище утвореного в організмі вуглекислого газу.
Доросла людина, перебуваючи в стані спокою, здійснює в середньому 14 дихальних рухів на хвилину, однак частота дихання може бути іншою ( фізіологічне коливання ЧДР :
12 до 24 за хвилину),у новонароджених дітей частота дихання у спокої 40-60 в хвилину. Доросла людина робить 15-17 вдихів-видихів на хвилину, а новонароджена дитина робить 1 вдих в секунду. Вентиляція альвеол здійснюється чергуванням вдиху (інспірація) і видиху (експірація). Під час вдиху в альвеоли надходить атмосферне повітря, а впродовж видиху з альвеол видаляється повітря, насичене вуглекислим газом.
Звичайний спокійний вдих пов'язаний з діяльністю м'язів діафрагми і зовнішніх міжреберних м'язів. При вдиху діафрагма опускається, ребра піднімаються, відстань між ними збільшується. Звичайний спокійний видих відбувається великою мірою без натуги, при цьому активно працюють внутрішні міжреберні м'язи і деякі м'язи живота. Під час видиху діафрагма піднімається, ребра переміщуються донизу, відстань між ними зменшується.
За способом розширення грудної клітки розрізняють два типи дихання:
- грудний тип дихання (розширення грудної клітки проводиться шляхом підняття ребер), частіше спостерігається у жінок;
- черевний тип дихання (розширення грудної клітки проводиться шляхом сплощення діафрагми), насамперед спостерігається у чоловіків.
- змішаний тип дихання
Будова
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODVMemxsTDFKbGMzQnBjbUYwYjNKNVgzTjVjM1JsYlY5amIyMXdiR1YwWlY5eWRTNXpkbWN2TWpVd2NIZ3RVbVZ6Y0dseVlYUnZjbmxmYzNsemRHVnRYMk52YlhCc1pYUmxYM0oxTG5OMlp5NXdibWM9LnBuZw==.png)
Дихальні шляхи
Розрізняють верхні та нижні дихальні шляхи. Умовний перехід верхніх дихальних шляхів до нижніх, здійснюється в місці перетину травної і дихальної систем у верхній частині гортані.
Система верхніх дихальних шляхів складається з порожнини носа (лат. cavitas nasi), носоглотки (лат. pars nasalis pharyngis) і ротоглотки (лат. pars oralis pharyngis), а також частково ротової порожнини, бо вона теж може бути використана для дихання. Система нижніх дихальних шляхів складається з гортані (лат. larynx, іноді її відносять до верхніх дихальних шляхів), трахеї (дав.-гр. τραχεῖα (ἀρτηρία)), бронхів (лат. bronchi), легенів.
Вдих і видих здійснюється шляхом зміни розмірів грудної клітки за допомогою дихальних м'язів. Протягом одного вдиху (в спокійному стані) до легень надходить 400-500 мл повітря. Цей об'єм повітря називається дихальним об'ємом (ДО). Така ж кількість повітря надходить з легень в атмосферу протягом спокійного видиху. Найбільш глибокий вдих становить близько 2 000 мл повітря. Після максимального видиху в легенях залишається повітря в кількості близько 1 500 мл, зване залишковим об'ємом легенів. Після спокійного видиху в легенях залишається приблизно 3 000 мл. Цей об'єм повітря називається функціональною залишковою ємністю (ФОЕ) легенів. Дихання — одне з небагатьох завдань організму, яке може підтримуватися свідомо і несвідомо. Види дихання: глибоке і поверхневе, часте і рідкісне, верхнє, середнє (грудне) і нижнє (черевне). Особливі види дихальних рухів спостерігаються під час гикавки і сміху. При частому і поверхневому диханні, збудливість нервових центрів підвищується, а за глибокого — навпаки, знижується.
Дихальні органи
Дихальні шляхи забезпечують зв'язки довкілля з головними органами дихальної системи — легенями. Легені (лат. pulmo, дав.-гр. πνεύμων) розташовані в грудній порожнині в оточенні кісток і м'язів грудної клітки. У легенях здійснюється газообмін між атмосферним повітрям, що досягло легеневих альвеол (паренхіми легень), та кров'ю, яка протікає легеневими капілярами, які забезпечують надходження кисню в організм та видалення з нього газоподібних продуктів життєдіяльності, у тому числі — вуглекислого газу. Завдяки функціональній залишковій ємності (ФЗЄ) легень в альвеолярному повітрі підтримується відносно постійне співвідношення вмісту кисню і вуглекислого газу, бо ФЗЄ в кілька разів більше дихального об'єму (ДО). Тільки 2/3 ДО досягає альвеол, який називається об'ємом альвеолярної вентиляції. Без зовнішнього дихання людський організм зазвичай може прожити до 5-7 хвилин (так звана клінічна смерть), після чого наступають втрата свідомості, незворотні зміни в мозку і його смерть (біологічна смерть).
Функції дихальної системи
Основні функції — дихання, газообмін.
Крім того, дихальна система бере участь у таких важливих діях, як терморегуляція, голосоутворення, нюх, зволоження вдихуваного повітря. Легенева тканина також відіграє важливу роль у таких процесах, як: синтез гормонів, водно-сольовий і ліпідний обмін. В рясно розвиненій судинній системі легень відбувається депонування крові. Дихальна система також забезпечує механічний і імунний захист від негативних впливів зовнішнього середовища.
Газообмін
Газообмін — обмін газів між організмом і довкіллям. З навколишнього середовища в організм безперервно надходить кисень, який споживається всіма клітинами, органами та тканинами; з організму виділяється вуглекислий газ та незначна кількість інших газоподібних продуктів метаболізму. Газообмін необхідний майже для всіх організмів, без нього неможливий нормальний обмін речовин і енергії, отже й саме життя. Кисень, що надходить до тканин, використовується для окислення продуктів, котрі утворюються в підсумку довгого ланцюга хімічних перетворень вуглеводів, жирів і білків. Натомість утворюються CO2, вода, азотисті сполуки та вивільняється енергія, використовувана для підтримки температури тіла і виконання роботи. Кількість CO2, що утворюється в організмі і, зрештою виділяється з нього, залежить не тільки від кількості споживаного O2, але і від того — що переважно окислюється: вуглеводи, жири або білки. Відношення видаленого з організму обсягу CO2 до поглиненого за той же час обсягом O2 називається дихальним коефіцієнтом, який дорівнює приблизно 0,7 у разі окислення жирів, 0,8 під час окислення білків і 1,0 при окисленні вуглеводів (у людини при змішаній їжі дихальний коефіцієнт дорівнює 0,85–0,90). Кількість енергії, що звільняється на 1 л спожитого O2 (калоричний еквівалент кисню), дорівнює 20,9 кДж (5 ккал) при окисленні вуглеводів і 19,7 кДж (4,7 ккал) під час окислення жирів. По споживанню O2 за одиницю часу і по дихальному коефіцієнту можна розрахувати кількість вивільненої енергії в організмі. Газообмін (відповідно і витрата енергії) у холоднокровних тварин зменшується зі зниженням температури тіла. Така ж залежність виявлена і у гомойотермних тварин (теплокровних) при відсутності терморегуляції (в умовах природної або штучної гіпотермії); за підвищення температури тіла (при перегріві, деяких захворюваннях) збільшується газообмін.
За зниження температури навколишнього довкілля, газообмін у теплокровних тварин (особливо дрібних) збільшується внаслідок збільшення теплопродукції. Він зростає також після приймання їжі, особливо багатої білками (так звана специфічно-динамічна дія їжі). Найбільших величин газообмін досягає під час м'язової діяльності. У людини при роботі помірної потужності він збільшується, через 3-6 хв. після її початку досягає певного рівня і потім утримується протягом усього часу роботи на цьому рівні. Під час роботи великої потужності газообмін безперервно зростає; незабаром після досягнення якнайбільшого для даної людини рівня (максимальна аеробна робота) роботу доводиться припиняти, бо потреба організму в O2 перевищує цей рівень. У перший час після закінчення роботи зберігається підвищене споживання O2, використовуваного для покриття кисневого боргу, тобто для окислення продуктів обміну речовин, що утворилися під час роботи. Споживання O2 може збільшуватися з 200-300 мл/хв. у стані спокою до 2000-3000 при роботі, а у добре тренованих спортсменів — до 5000 мл/хв. Відповідно збільшуються виділення CO2 і витрата енергії; одночасно відбуваються зрушення дихального коефіцієнта, пов'язані зі змінами обміну речовин, кислотно-лужної рівноваги і легеневої вентиляції.
Розрахунок загальної добової витрати енергії у людей різних професій і способу життя, заснований на визначеннях газообміну важливий для нормування харчування. Дослідження змін газообміну під час стандартної фізичної роботи, застосовуються у фізіології праці і спорту, в клініці для оцінки функціонального стану систем, що беруть участь в газообміні. Порівняльна сталість газообміну за значних змін парціального тиску O2 в навколишньому середовищі, порушення роботи органів дихання тощо, забезпечується пристосувальними (компенсаторними) реакціями систем, що беруть участь в газообміні і підтримуються нервовою системою. У людини і тварин газообмін прийнято досліджувати в умовах повного спокою, натще, за комфортної температури середовища (18-22 °C). Кількості споживаного у цьому разі O2 і енергії, що звільняється характеризують основний обмін. Для дослідження застосовуються методи, засновані на принципі відкритої або закритої системи. У першому випадку визначають кількість видихуваного повітря і його склад (за допомогою хімічних або фізичних газоаналізаторів), що дозволяє обчислювати кількість споживаного O2 і CO2, які виділяються. У другому випадку, дихання відбувається в закритій системі (герметичній камері або з спірометру, сполученого з дихальними шляхами), в якій поглинається CO2, що виділяється, а кількість спожитого з системи O2 визначають або вимірюванням рівного йому кількості O2, що автоматично надходить у систему, або за зменшенням об'єму системи.
Газообмін у людини відбувається в альвеолах легенів і в тканинах тіла.
Дихальна недостатність
Дихальна недостатність (ДН) — патологічний стан, що характеризується одним з двох типів порушень:
- система зовнішнього дихання не може забезпечити нормальний газовий склад крові,
- нормальний газовий склад крові забезпечується завдяки посиленій роботі системи зовнішнього дихання.
Асфіксія
Асфіксія (від дав.-гр. ἀ- — «без» і σφύξις — пульс, буквально — відсутність пульсу) — задуха, викликана кисневим голодуванням та надлишком вуглекислоти в крові і тканинах, наприклад, у разі здавлювання дихальних шляхів ззовні (удушення), закриття їх просвіту набряком, падінні тиску в штучній атмосфері (або системі забезпечення дихання) та інше. В літературі механічну асфіксію визначають як: «кисневе голодування, розвинуте внаслідок фізичних впливів, що перешкоджають диханню, і яке супроводжується гострим розладом функцій центральної нервової системи і кровообігу...» або як «порушення зовнішнього дихання, викликане механічними причинами, що призводить до утруднення або повного припинення надходження в організм кисню і накопичення в ньому вуглекислоти». Перша допомога у разі асфіксії, полягає у відновленні діяльності зовнішнього дихання: зазвичай використовують примусове вдування повітря в легені хворого. Цей спосіб, названий «рот в рот» і «рот в ніс», використовується повсюдно в якості негайної допомоги до приїзду лікаря.
Див. також
Примітки
- Физиология человека. Пер. с англ. - 3-е изд. - М.: Мир, 2005; Т.1 - 323с., Т.2 - 314с.; Т.3 - 228с. Т.2. (рос.).
- ФІЗІОЛОГІЯ ДИХАННЯ. С.7, лекція, 2019
- (рос.)Дыхательные мышцы / С. С. Михайлов // Большая медицинская энциклопедия / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1977. — Т. 7 : Дегидразы — Дядьковский. — С. 529. — 150 000 екз.
- . Архів оригіналу за 20 лютого 2020. Процитовано 17 травня 2020.
Література
Людина. / Навч. посібник з анатомії та фізіології. — Львів. 2002. — 240 с.
- (рос.)Дыхательная система // Малая медицинская энциклопедия (том 10+, с.209).
- (рос.) Дыхательные органы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп. т.). — СПб., 1890—1907. (рос. дореф.)
- (рос.)Самусев Р. П. Атлас анатомии человека / Р. П. Самусев, В. Я. Липченко. — М., 2002. — 704 с.: ил.
- (рос.)Дыхательный коэффициент // Большая Советская энциклопедия (в 30 т.) / А. М. Прохоров (гл. ред.). — 3-е изд. — М. : Сов. энциклопедия, 1972. — С. 564.
Посилання
- (рос.) з Малої медичної енциклопедії
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет