Дыхание человека

     При спокойном дыхании у человека обычно достаточно эластических свойств и веса переместившихся тканей, чтобы вернуть их в положение, предшествующее вдоху. Таким образом, выдох в покое происходит пассивно вследствие постепенного снижения активности мышц, создающих условие для вдоха. Активный выдох может возникнуть вследствие сокращения внутренних межреберных мышц в дополнение к другим мышечным группам, которые опускают ребра, уменьшают поперечные размеры грудной полости и расстояние между грудиной и позвоночником. Активный выдох может также произойти вследствие сокращения брюшных мышц, которое прижимает внутренности к расслабленной диафрагме и уменьшает продольный размер грудной полости[2,230].

     Таким образом, расширение легкого снижает (на время) общее внутрилегочное (альвеолярное) давление. Оно равно атмосферному, когда воздух не движется, а голосовая щель открыта. Оно ниже атмосферного, пока легкие не наполнятся при вдохе, и выше атмосферного при выдохе. Внутриплевральное давление тоже меняется на протяжении дыхательного движения; но оно всегда ниже атмосферного (т. е. всегда отрицательное).  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Изменения объема легких

     У человека легкие занимают около 6% объема тела независимо от его веса. Объем легкого меняется при вдохе не всюду одинаково. Для этого имеются три главные причины, во-первых, грудная полость увеличивается неравномерно во всех направлениях, во-вторых, не асе части легкого одинаково растяжимы. В-третьих, предполагается существование гравитационного эффекта, который способствует смещению легкого книзу.

Объем воздуха, вдыхаемый при обычном (неусиленном) вдохе и выдыхаемой при обычном (неусиленном) выдохе, называется дыхательным  воздухом. Объем максимального выдоха после предшествовавшего максимального вдоха называется жизненной емкостью. Она не равна всему объему воздуха в легком (общему объему легкого), поскольку легкие полностью не спадаются. Объем воздуха, который остается в наспавшихся легких, называется остаточным воздухом. Имеется дополнительный объем, который можно вдохнуть при максимальном усилии после нормального вдоха. А тот воздух, который выдыхается максимальным усилием после нормального выдоха, это резервный объем выдоха. Функциональная остаточная емкость состоит из резервного объема выдоха и остаточного объема. Это тот находящийся в легких воздух, в котором разбавляется нормальный дыхательный воздух (рис.6). Вследствие этого состав газа в легких после одного дыхательного движения обычно резко не меняется.

     Минутный объем V-это воздух, вдыхаемый за одну минуту. Его можно вычислить, умножив средний дыхательный объем (Vt) на число дыханий в минуту (f), или V=fVt. Часть Vt, например, воздух в трахее и бронхах до конечных бронхиол и в некоторых альвеолах, не участвует в газообмене, так как не приходит в соприкосновение с активным легочным кроватоком - это так называемое “мертвое” пространство (Vd). Часть Vt, которая участвует в газообмене с легочной кровью, называется альвеолярным объемом (VA) [2,250].

     Таким образом, с физиологической точки зрения альвеолярная вентиляция (VA) - наиболее существенная часть наружного дыхания VA=f(Vt-Vd), так как она является тем объемом вдыхаемого за минуту воздуха, который обменивается газами с кровью легочных капилляров.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Легочное дыхание

     Газ является таким состоянием вещества, при котором оно равномерно распределяется по ограниченному объему. В газовой фазе взаимодействие молекул между собой незначительно.

     Когда они сталкиваются со стенками замкнутого пространства, их движение создает определенную силу; эта сила, приложенная к единице площади, называется давлением газа и выражается в миллиметрах ртутного столба, или торрах; давление газа пропорционально числу молекул и их средней скорости. При комнатной температуре давление какого-либо вида молекул; например, O2 или N2, не зависит от присутствия молекул другого газа. Общее измеряемое давление газа равно сумме давлений отдельных видов молекул (так называемых парциальных давлений) или РB=РN2+Ро2+Рн2o+РB, где РB - барометрическое давление. Долю (F) данного газа (x) в сухой газовой смеси мощно вычислить по следующему уравнению:

Fx=Px/PB-PH2O

     И наоборот, парциальное давление давнего газа (x) можно вычислить из его доли: Рx-Fx(РB-Рн2o). Сухой атмосферный воздух содержит 2О,94% O2*Рo2=20,94/100*760 торр (на уровне моря) =159,1 торр.

     Газообмен в легких между альвеолами и кровью происходит путем диффузии. Диффузия возникает в силу постоянного движения молекул газа к обеспечивает перенос молекул из области более высокой их концентрации в область, где их концентрация ниже.  
 
 
 
 
 

6. Насыщение тканей кислородом

     Транспорт O2 из крови в те участки ткани, где он используется, происходит путем простой диффузии. Поскольку кислород используется главным образом в митохондриях, расстояния, на которые происходит диффузия в тканях, представляются большими по сравнению с обменом в легких. В мышечной ткани присутствие миоглобина, как полагают, облегчает диффузию O2. Для вычисления тканевого Po2 созданы теоретически модели, которые предусматривают факторы, влияющие на поступление и потребление O2, а именно расстояние между капиллярами, кроваток в капиллярах и тканевой метаболизм. А самое низкое Po2 установлено в венозном конце и на полпути между капиллярами, если принять, что кроваток в капиллярах одинаковый и что они параллельны [2,260].  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Гигиена дыхания

     Физиологии наиболее важные газы - O2, CO2, N2. Они присутствуют в атмосферном воздухе в пропорциях указанных в табл. 1. Кроме того, атмосфера содержит водяные пары в сильно варьирующих количествах.

Табл. 1

     С точки зрения медицины при недостаточном снабжении тканей кислородом возникает гипоксия [1, 427].  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Заболевания дыхательной  системы: бронхиальная  астма

      Бронхиальная астма чаще всего начинается в детском возрасте, первые приступы появляются на первом году жизни ребенка. Особенностью бронхиальной астмы у детей является стертость клинической картины, удушье маскируется кашлем, и заболевание ошибочно принимают за коклюш, бронхопневмонию и бронхоаденит. Кроме этого бронхиальная астма часто формируется и обостряется в связи с бактериальными и вирусными инфекциями дыхательной системы. Главная роль принадлежит бактериям, вирусам гриппа, парагриппа, респираторно-синтициальным вирусам и риновирусам, микоплазме.

     Бронхиальная астма - хроническое заболевание дыхательной системы, проявляющееся повторяющимися приступами затрудненного дыхания и удушья.  
     У пожилых больных над удушьем преобладают признаки бронхита (кашель с выделением мокроты).  
     Общеизвестно, что иммунная система контролирует не только процессы воспаления, защищая нас от инфекций, но и предотвращает аллергические реакции. При бронхиальной астме происходит срыв иммунитета, следствием чего может стать аллергия и учащение инфекционной патологии.  
     У больных бронхиальной астмой значительную роль играет учащение воспалительных заболеваний дыхательных путей. Многие больные имеют сопутствующие заболевания ЛОР-органов: гайморит, аденоиды, полипы, тонзиллит, отит, вазомоторный ринит, искривление носовой перегородки, что приводит к нарушению носового дыхания и перегрузке бронхов, что, в конечном счете, приводит к хроническому воспалению бронхов.  
     Врачи подчеркивают необходимость поиска очагов инфекции в миндалинах, полостях носа, носоглотки, зубах, бронхах, кишечнике, желчном пузыре, предстательной железе, придатках матки и т.д.  
      У 75% больных при диагностике бронхиальной астмы выявлен туберкулез(фото1).

Фото1.- Инфильтративный туберкулёз легких

  
     Хорошо известно, что первый приступ возникает на фоне или еще чаще после перенесенной пневмонии, гриппа, ангины или другой инфекции. Инфекционно- аллергическая причина бронхиальной астмы связана с сенсибилизацией организма бактериями, поступающими из очага инфекции. Не всегда речь идет лишь о продуктах жизнедеятельности бактерий как об антигене, но и о пептидах как промежуточных продуктах распада белка макроорганизма человека в очаге и инфекции. Антиген возникает в процессе взаимодействия между макро- и микроорганизмом [3,32].  
        Таким образом, учитывая большую роль инфекционной патологии в развитии и течении бронхиальной астмы, российские ученые (фото 2) прибегают к стандартным методом лечения бронхиальной астмы - назначение препаратов, комплексно воздействующих на заболевание и проведение профилактики возникновения приступов. При развитии удушья проводят неотложные мероприятия по его купированию.

Фото 2. – Изучение дыхательной системы

Заключение 

     Таким образом, обобщим, что дыхательная система человека состоит из тканей и органов, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. К воздухоносным путям относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Легкие состоят из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения. К элементам костно-мышечной системы, связанным с дыханием, относятся ребра, межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы.  

    Таким образом, мы уяснили, что у высших животных процесс дыхания осуществляется благодаря ряду последовательных процессов:  
1. Обмен газов между средой и легкими, что обычно обозначают как "легочную вентиляцию".  
2. Обмен газов между альвеолами легких и кровью (легочное дыхание).  
3. Обмен газов между кровью и тканями, а также, что выпадение любого из этих четырех процессов приводят к нарушениям дыхания и создает опасность для жизни человека.

     Познакомились с газообменом в легких между альвеолами и кровью, принципом которого является диффузия. Она возникает в силу постоянного движения молекул газа к обеспечивает перенос молекул из области более высокой их концентрации в область, где их концентрация ниже.

     Так же выяснили, что основным  заболеванием органов дыхания является бронхиальная астма чаще всего начинается в детском возрасте, первые приступы появляются на первом году жизни ребенка. Особенностью бронхиальной астмы у детей является стертость клинической картины, удушье маскируется кашлем, и заболевание ошибочно принимают за коклюш, бронхопневмонию и бронхоаденит. Кроме этого бронхиальная астма часто формируется и обостряется в связи с бактериальными и вирусными инфекциями дыхательной системы. Главная роль принадлежит бактериям, вирусам гриппа, парагриппа, респираторно-синтициальным вирусам и риновирусам, микоплазме. Врачи подчеркивают необходимость поиска очагов инфекции в миндалинах, полостях носа, носоглотки, зубах, бронхах, кишечнике, желчном пузыре, предстательной железе, придатках матки и т.д. В настоящий же момент врачи научились бороться с данным недугом.

       Таким образом, на основе вышеуказанного, делаем вывод, что химическое восстановление молекулярного кислорода с образованием воды служит для млекопитающих основным источником энергии. Без нее жизнь не может продолжаться дольше нескольких секунд.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Библиография 

1. Наумов Н.П., Карташов Н.Н. Зоология позвоночных.-М.:Знание,1995.- 214с.

2. Шмидт-Ниельсен К.Физиология (перевод с английского М. Д. Гроздовой) . – СПб.: Питер, 2002.- 593с.

3. Юсова Т.А.Основы физиологии. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 480с.