Органи дихання представлені: носовою порожниною, глоткою, гортанню, трахеєю, бронхами і легенями.
АНАТОМІЯ І ФІЗІОЛОГІЯ ОРГАНІВ ДИХАННЯ
Дихання - це невід’ємна ознака життя. Ми дихаємо весь час з моменту народження і до самої смерті. В організмі людини запаси кисню є обмежені, тому організм потребує неперервного поступання кисню з навколишнього середовища. Відповідно весь час з організму повинен виділятися вуглекислий газ, який завжди утворюються в процесі обміну речовин, і у великих кількостях є токсичною сполукою.
Дихання – складний безперервний процес, в результаті якого поновлюється газовий склад крові і відбувається біологічне окиснення в тканинах.
Органи дихання представлені: носовою порожниною, глоткою, гортанню, трахеєю, бронхами і легенями.
Розрізняють: повітроносні шляхи — носова порожнина, глотка, гортань, трахея, бронхи і дихальна частина, представлена дихальною паренхімою легень, де відбувається газообмін між повітрям, що міститься в альвеолах легень, і кров’ю. Особливостями будови дихальних шляхів є наявність хрящового кістяка в їхніх стінках, у результаті чого стінки дихальної трубки не спадаются; наявність миготливого епітелію, що вистилає слизову оболонку, війки якого, коливаючись по напрямку видихуваного повітря, виганяють разом зі слизом сторонні частки, які забруднюють дихальні шляхи.
Порожнина носа (cavitas nasi) утворена лицевими кістками і хрящами, поділена носовою перетинкою на дві симетричні половини, що спереду з’єднуються з зовнішньою атмосферою, а ззаду — із глоткою за допомогою хоан.
Гортань (larynx)міститься на рівні IV, V, VI шийних хребців, нижче під’язичної кістки, на передньому боці шиї, утворюючи чітко видиме через зовнішні покриви випинання. Гортань утворена хрящами, з’єднаними між собою суглобами, зв’язками і посмугованими м’язами, прикріпленими до хрящів.
Хрящі гортані:
1) Непарні: перснеподібний хрящ, щитоподібний хрящ, надгортанний хрящ (надгортанник).
2) Парні: черпалоподібні хрящі, клиноподібні хрящі, ріжкоподібні хрящі.
Порожнина гортані покрита слизовою оболонкою, вистеленою багаторядним миготливим епітелієм, за винятком поверхні голосових зв’язок і надгортанника. Найбільш складно улаштована середня частина гортані, де на бічних стінках є дві пари складок, що утворюють верхні і нижні голосові зв’язки. Унизу гортань переходить у дихальне горло, чи трахею, розташовану по середній лінії шиї під шкірою й оточену невеликим шаром м’язів.
Трахея (trachea) являє собою трубку, у дорослої людини завдовжки 11–13 см. Вона починається на рівні нижнього краю VI шийного хребця і закінчується між IV і V грудними хребцями, де розділяється на два головні бронхи — правий і лівий, що йдуть до однойменних легень. Трахея побудована з 15–20 гіалінових хрящових півкілець, з’єднаних між собою кільцеподібними зв’язками, вільні кінці півкілець позаду з’єднані пучками гладеньких м’язових волокон. Слизова оболонка трахеї вистелена багаторядним призматичним війчастим епітелієм. Зовнішня адвентиціальна оболонка трахеї складається з пухкої неоформленої сполучної тканини, що з’єднує цей орган із прилягаючими частинами середостіння.
Бронхи (bronchus). Кожний з головних бронхів входить у ворота однойменних легень і ділиться за кількістю основних часток легені на три гілки в правій легені і дві гілки в лівій легені. У свою чергу ці великі бронхіальні гілки розділяються на дрібніші. Стінка головних бронхів має таку ж будову, як і трахея, і відрізняється лише тим, що хрящові кільця тут виявляються замкнутими. Кінцеві (термінальні) бронхіоли мають діаметр близько 0,5 мм. Слизова оболонка їх вистелена одношаровим кубічним війчастим епітелієм, а у власній пластинці бронхіол розташовані поздовжні еластичні волокна, між якими залягають пучки гладких м’язових волокон.
Легені (pulmones) розташовані в грудній порожнині, по обидва боки серця. Морфологічною і функціональною одиницею легень є ацинус. Ацинус починається респіраторними бронхіолами, що переходять у розгалуження альвеолярних ходів. В обох легенях нараховується близько 20 000 респіраторних бронхіол. Ацинуси відділені один від одного тонкими сполучними прошарками; 12–18 ацинусів утворюють легеневу часточку. Кожен альвеолярний хід закінчується двома альвеолярними мішечками. На стінках альвеолярних ходів і мішечків розташовується декілька десятків альвеол. Альвеоли мають вигляд відкритого пухирця. Внутрішня поверхня їх вистелена одношаровим плоским дихальним епітелієм, що знаходиться на базальній мембрані. Зовні до базальної мембрани прилягають кровоносні капіляри, що проходять по міжальвеолярних перетинках, а також мережа еластичних волокон, що обплітають альвеоли. Тому що альвеоли тісно прилягають одна до
одної, то капіляри, що обплітають їх, однією своєю поверхнею межують з однією альвеолою, а іншою поверхнею — із сусідньою. Це забезпечує оптимальні умови для обміну газів між повітрям, що міститься в альвеолах, і кров’ю, що протікає в капілярах. Загальна поверхня альвеол у людини при вдиху приблизно дорівнює 100–120 м2.
Плевра (pleura) і середостіння (mediastinum). У грудній порожнині містяться три зовсім відособлені серозні мішки — по одному для кожної легені й один, середній, для серця. Серозна оболонка легені називається плеврою. Вона складається з двох листків: вісцерального і пристінкового. Плевра вісцеральна, чи легенева, щільно покриває саму легеню. Пристінкова плевра представляє зовнішній відділ серозного мішка легень. Зовнішньою поверхнею пристінкова плевра зростається зі стінками грудної порожнини, а внутрішньою повернена безпосередньо до вісцеральної плеври. Внутрішня поверхня плеври зволожується невеликою кількістю серозної рідини, завдяки чому зменшується тертя між двома плевральними листками під час дихальних рухів.
Крім перелічених органів у диханні беруть участь грудна клітка, дихальні м’язи, а також кров і система кровообігу.
Грудна клітка створює замкнуту порожнину, що забезпечує підтримку неґативного внутрішньоплеврального тиску, а також захищає легені від механічного ушкодження.
Дихальні м’язи (міжреберні і діафрагма) змінюють об’єм грудної клітки і, відповідно, об’єм легень. Кров здійснює транспорт газів від легень до тканин і назад, через систему кровообігу.
Етапи дихання
Дихання здійснюється в 5 етапів:
1. Зовнішнє дихання — обмін газів між атмосферним повітрям і повітрям легеневих альвеол (вентиляція легень).
2. Обмін газів між альвеолярним повітрям і кров’ю легеневих капілярів.
3. Транспорт газів кров’ю.
4. Обмін газів між кров’ю і тканинами.
5. Внутрішнє чи тканинне дихання — споживання кисню клітинами і виділення вуглекислого газу.
У плоду під час внутрішньоутробного розвитку відсутні 1 і 2 етапи, які забезпечує мати.
Механізм вдиху
Вдих відбувається без активної участі легень, тому що будь-які скоротливі елементи в них відсутні.
У загальному вигляді вдих здійснюється в такий спосіб. При скороченні зовнішніх міжреберних і міжхрящових м’язів ребра набувають більш горизонтального положення, піднімаючись догори, при цьому нижній кінець грудини відходить уперед. Завдяки руху ребер розміри грудної клітки збільшуються в поперечному і поздовжньому напрямку.
У результаті скорочення м’язових волокон діафрагми купол її сплощується й опускається: органи черевної порожнини відтісняються вниз, у боки і вперед, у результаті об’єм грудної клітки збільшується у вертикальному напрямку. Тому що плевральна порожнина замкнута, внутрішньоплевральний тиск, що був і до вдиху неґативним (меншим атмосферного), стає ще більш неґативним. Тиск, що діє на легені зсередини, розтягує легені, вони пасивно рухаються за грудною кліткою, яка збільшується в розмірах. Дихальна поверхня легень збільшується, тиск у них знижується. Це сприяє надходженню повітря в легені.
Під час руху ребер окружність грудної клітки збільшується: у чоловіків на 7–10 см, у жінок — на 5–8 см. У спокої описані рухи торкають тільки верхніх 3–6 ребер.
При паралічі міжреберних м’язів серйозних порушень зовнішнього дихання немає, тому що працює головний дихальний м’яз — діафрагма.
Діафрагма — великий куполоподібний м’яз, що відокремлює грудну порожнину від черевної. У центральній сухожильній частині цього м’яза крізь нього проходять: стравохід, черевна аорта, великі вени, блукаючі нерви. При спокійному вдиху купол діафрагми опускається на 1 см, при форсованому — на 9–10 см.
При ушкодженні діафрагмальних нервів (що йдуть з 2–7 шийних сеґментів спинного мозку) настає параліч дихання. Паралізована діафрагма при вдиху зміщується не вниз, а вгору — у зв’язку зі зменшенням внутрішньогрудного тиску, тобто відзначається парадоксальний рух діафрагми. Крім того, рухи діафрагми обмежені при вагітності, переїданні, тісних корсетах і т. д. Крім дихання, діафрагма бере участь у експульсивних актах: потугах, кашлі, блювоті, пологах.
Механізм видиху
У стані спокою видих здійснюється пасивно за рахунок еластичності легень і, пов’язаного із розслабленням м’язових волокон, підйому купола діафрагми й опускання ребер. Дихальна поверхня легень зменшується, тиск у них стає на 3–4 мм рт. ст. вище атмосферного, що викликає вихід повітря з них у навколишнє середовище.
При форсованому диханні глибина видиху підсилюється за допомогою м’язів черевного преса і внутрішніх міжреберних. М’язи черевного преса здавлюють черевну порожнину спереду і підсилюють підйом діафрагми. Внутрішні міжреберні м’язи зміщують ребра вниз і тим самим зменшують поперечний розчин грудної порожнини, а отже, і її об’єм.