Как работает дыхательная система человека: Дыхательная система человека: как она работает?

Как работает дыхательная система человека?

Дыхательная система отвечает за снабжение клеток организма кислородом, а также за выведение углекислого газа. Она состоит из носа или носовой полости, глотки, гортани, трахеи, бронхов и легких.

Знаете ли вы, что правое легкое немного больше левого? Левое легкое более узкое, потому что ему приходится освобождать место для сердца, которое немного наклонено влево. Правое легкое, однако, короче и шире левого, потому что под ним находится печень. Поскольку правое легкое больше, оно снабжает организм большим количеством кислорода, чем левое легкое!

Знаете ли вы также, что в любой момент времени вы дышите только через одну ноздрю? Это называется носовым циклом, и почему это происходит, до сих пор не до конца понятно!

Однако это всего лишь поверхностные факты об органах, отвечающих за снабжение организма кислородом. Нос и легкие, а также глотка, гортань, трахея и бронхи составляют дыхательную систему.

Итак, как работает дыхательная система?

Функции дыхательной системы

Ваша дыхательная система отвечает за снабжение организма кислородом. Было бы неэффективно, если бы каждая клетка организма отвечала за снабжение кислородом самостоятельно. Поэтому дыхательная система забирает кислород из атмосферы и передает его в кровеносную систему, которая разносит кислород по всему организму.

Помимо поглощения кислорода, дыхательная система также выводит углекислый газ (CO2). Клетки вырабатывают CO2 в качестве побочного продукта метаболизма. Избыток CO2 должен быть выведен наружу. Дыхательная система обменивает свежий кислород на старый CO2, что называется газообменом!

Благодаря выводу CO2 также поддерживается оптимальный уровень pH крови — 7,4.

Дыхательная система также позволяет нам говорить и чувствовать запахи.

Органы дыхательной системы

Эти важнейшие для жизни функции выполняют различные части дыхательной системы — нос или носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие.

Сначала воздух поступает через нос. Эпителиальные клетки в носу вырабатывают слизь, которая увлажняет воздух, а кровеносные сосуды привносят тепло, чтобы согреть воздух. Слизь также задерживает грязь и болезнетворные бактерии, которые могут попытаться проникнуть в легкие.

Также внутри носа находятся миллионы обонятельных рецепторов, которые помогают нам чувствовать запахи окружающего мира.

Из носа воздух проходит через глотку и гортань и попадает в трахею. Глотка и гортань соединяют носовую полость с трахеей, а также обеспечивают открытость дыхательных путей при дыхании. Голосовые связки расположены в гортани. Когда воздух проходит через гортань и преодолевает голосовые связки, мы можем издавать звуки.

Трахея — это длинная трубка, поддерживаемая С-образными хрящевыми кольцами и гладкими мышцами. Внутри трахея заполнена слизью, опять же, для того, чтобы не допустить попадания инородных частиц и обеспечить влажность воздуха.

Представьте трахею как длинный проход. По мере продвижения по трахее она разделяется на бронхи, которые далее расходятся на бронхиолы. Через расходящиеся проходы бронхов воздух попадает в легкие.

Так продолжается до тех пор, пока бронхиолы не заканчиваются в альвеолах легких.

Альвеолы ​​легких

Альвеолы — это место, где происходит обмен газами. Они представляют собой наполненные воздухом мешочки, похожие на шарики. Они находятся в контакте с капиллярами, по которым в легкие поступает кровь, бедная кислородом и богатая углекислым газом.

Вдох — выдох

Все начинается с мозга. Мозг, в основном продолговатый мозг, чувствует, что организму нужно больше кислорода, и посылает в дыхательную систему сигналы для вдоха.

При этом задействуются мышцы и кости, связанные с дыхательной системой. Мышцы тянут и толкают легкие, заставляя их расширяться и сокращаться.

Мышцы легких.

Дыхание основано на важном принципе — разнице давлений. Разница между давлением внутри легких и давлением внешней среды определяет, будет ли воздух поступать в легкие или выходить из них. Эта разница давлений создается путем изменения объема легких. Помните, что давление и объем находиться в обратной зависимости, поэтому чем меньше объем, тем выше давление внутри.

Чтобы вдохнуть, мы расширяем легкие. В результате давление внутри легких становится ниже, чем давление атмосферы. Естественно, воздух будет поступать из области с более высоким давлением в область с более низким давлением, то есть воздух извне будет попадать в легкие.

Обмен газов в альвеолах происходит по принципу парциального давления. Парциальное давление — это давление, которое оказывает газ, находящийся в смеси. Так, если в банке находится смесь из трех газов, каждый газ будет оказывать в банке свое давление. Общее давление в банке будет равно сумме парциальных давлений трех газов.

В альвеолах парциальное давление кислорода высокое, тогда как в кровеносных сосудах парциальное давление кислорода низкое. В результате кислород будет перемещаться из альвеол, где он имеет высокое парциальное давление, в кровеносный сосуд, где он имеет низкое парциальное давление.

Точно так же парциальное давление углекислого газа высоко в кровеносном сосуде и низко в альвеолах, поэтому он будет поступать из кровеносного сосуда в альвеолы.

Этот обмен газами происходит постоянно в примерно 500 миллионах альвеол, расположенных в легких!

Отсюда обогащенная кислородом кровь направляется в остальные части тела, чтобы снабдить клетки кислородом.

Газообмен в альвеолах

Экспирация — выдох

Чтобы вывести углекислый газ, легкие сокращаются внутрь. Это уменьшает объем внутри легких, тем самым увеличивая давление. Это давление теперь больше, чем давление в атмосфере, поэтому воздух выходит из легких в воздух. И вот так вы завершили полный цикл дыхания!
Вся наша дыхательная система также важна для нашей иммунной системы. Слизь и волосы в носу и трахее препятствуют попаданию инородных частиц в организм. У легких даже есть свои собственные телохранители, иммунные клетки, называемые макрофагами, которые защищают легкие в случае, если какие-либо патогены проникают в легкие.

По большей части, этот сложный процесс поступления кислорода в наш организм происходит бессознательно. Нам не нужно думать о том, чтобы получить достаточное количество кислорода, если только вы не занимаетесь йогой или только что закончили физические упражнения.

определение, ее строение, характеристики и функции

Что такое дыхательная система

Определение 1

Дыхательная система — это органы и другие части тела, участвующие в дыхании, при котором происходит обмен кислорода и углекислого газа.

Дыхание начинается, когда вы вдыхаете воздух в нос или рот. Он проходит по задней стенке глотки и попадает в дыхательное горло, которое делится на дыхательные пути, называемые бронхиальными трубками.

Чтобы легкие работали наилучшим образом, эти дыхательные пути должны быть открыты. В них не должно быть воспалений, отеков и лишней слизи.

Дыхательная система включает в себя дыхательные пути, легкие и кровеносные сосуды. Мышцы, которые приводят в действие легкие, также являются частью дыхательной системы. Эти части работают вместе, чтобы переносить кислород по организму и очищать его от отработанных газов, таких как углекислый газ.

У дыхательной системы много функций. Помимо того, что она помогает вдыхать (вдох) и выдыхать (выдох), она:

• позволяет говорить и чувствовать запахи;
• согревает воздух до температуры вашего тела и увлажняет его до необходимого организму уровня влажности;
• доставляет кислород к клеткам тела;
• удаляет отработанные газы, включая углекислый газ, из организма при выдохе;
• защищает дыхательные пути от вредных веществ и раздражителей.

Строение и функции дыхательной системы человека

Примечание 1

Дыхательная система состоит из множества различных частей, которые работают вместе, чтобы помочь человеку дышать. Каждая группа частей состоит из множества отдельных компонентов.

Дыхательные пути доставляют воздух в легкие. Дыхательные пути — это сложная система, которая включает в себя следующие компоненты. 

1. Рот и нос: отверстия, через которые воздух извне попадает в дыхательную систему.
2. Синусы: полые области между костями головы, которые помогают регулировать температуру и влажность вдыхаемого воздуха.
3. Глотка (горло): трубка, по которой воздух поступает изо рта и носа в трахею (дыхательное горло).
4. Трахея: проход, соединяющий горло и легкие.
5. Бронхиальные трубки: трубки в нижней части трахеи, которые соединяются с каждым легким.
6. Легкие: два органа, которые извлекают кислород из воздуха и передают его в кровь.

Из легких кровь доставляет кислород ко всем органам и другим тканям.

Мышцы и кости помогают перемещать вдыхаемый воздух в легкие и из легких. Некоторые из костей и мышц дыхательной системы включают в себя следующие компоненты.

1. Диафрагма: мышца, которая помогает легким втягивать воздух и выталкивать его.
2. Ребра: кости, которые окружают и защищают легкие и сердце.

Когда вы выдыхаете, ваша кровь выводит из организма углекислый газ и другие отходы. Другие компоненты, работающие вместе с легкими и кровеносными сосудами.

1. Альвеолы: крошечные воздушные мешочки в легких, в которых происходит обмен кислородом и углекислым газом.
2. Бронхиолы: небольшие ответвления бронхиальных трубок, которые ведут к альвеолам.
3. Капилляры: кровеносные сосуды в стенках альвеол, по которым движется кислород и углекислый газ.
4. Доли легких: участки легких — три доли в правом легком и две доли в левом легком.
5. Плевра: тонкие мешочки, которые окружают каждую легочную долю и отделяют легкие от грудной стенки.

Ниже представлены некоторые другие компоненты дыхательной системы.

1. Реснички: крошечные волоски, которые двигаются волнообразно, отфильтровывая пыль и другие раздражители из дыхательных путей.
2. Надгортанник: тканевая заслонка у входа в трахею, которая закрывается при глотании, чтобы не допустить попадания пищи и жидкостей в дыхательные пути.
3. Гортань (голосовой аппарат): полый орган, который позволяет вам говорить и издавать звуки при движении воздуха внутрь и наружу.

Органы дыхания человека

Нос

Нос является порталом дыхательной системы и состоит из наружного носа, носовой полости и пазух. Внутренняя поверхность носовой полости представляет собой слизистую оболочку, состоящую из эпителия и пластинки проприума. Глубокая часть слизистой оболочки связана с перихондрием, надкостницей или скелетной мышцей. По строению и функции слизистую оболочку носа можно разделить на вестибулярную, дыхательную и обонятельную части.

Примечание 2

У пожилых людей эластичность носовых хрящей снижена, кончик носа слегка опущен, полость носа деформирована и расширена.

Горло

Горло (глотка) расположено позади рта, ниже носовой полости и выше полой трубки, ведущей из глотки в желудок (пищевод) и дыхательное горло (трахея). Оно состоит из верхней части (носоглотки), средней части (ротоглотки) и нижней части (гипоглотки).

Определение 2

Горло — это мышечный проход, через который пища попадает в пищевод, а воздух — в легкие.

Как и нос и рот, глотка выстлана слизистой оболочкой, состоящей из клеток, которые вырабатывают слизь и имеют волосовидные выступы (реснички). Частицы грязи, попавшие в слизь, переносятся ресничками в пищевод и проглатываются.

Определение 3

Миндалины — это небольшие комочки ткани, расположенные по обе стороны задней стенки рта, а аденоиды находятся в задней части носовой полости.

Миндалины и аденоиды состоят из лимфоидной ткани и помогают бороться с инфекциями. Они самые большие в детстве и постепенно уменьшаются в течение жизни. Даже если миндалины и аденоиды удалены хирургическим путем из-за обструктивного апноэ сна (когда дыхание временно блокируется во время сна) или повторяющихся инфекций (аденотонзиллит), организм все равно может бороться с инфекциями, поскольку остальная иммунная система все еще защищает организм и борется с болезнью.

Определение 4

Язычок — это небольшой лоскут ткани, видимый в задней части глотки между миндалинами.

Являясь частью мягкого неба, язычок помогает предотвратить попадание пищи и жидкостей в носовую полость во время глотания и способствует образованию определенных звуков во время речи. Длинный язычок может вызывать храп и иногда способствует развитию обструктивного апноэ сна.

В верхней части трахеи находится голосовой аппарат (гортань), который содержит голосовые связки и отвечает в первую очередь за воспроизведение звука голоса. Когда голосовые связки расслаблены, они образуют V-образное отверстие, через которое свободно проходит воздух. В сжатом состоянии они вибрируют, когда воздух из легких проходит через них, генерируя звуки, которые могут быть изменены языком, носом и ртом для создания речи.

Определение 5

Надгортанник — это жесткий лоскут хряща, расположенный над и перед гортанью.

Во время глотания надгортанник закрывает отверстие гортани, чтобы предотвратить попадание пищи и жидкостей в трахею. Таким образом, надгортанник защищает легкие.

Грудная клетка

Играет важную роль при дыхании. Грудная клетка, состоящая из грудных позвонков, ребер и грудины, выполняет несколько важных функций. Она служит основой для крепления мышц верхних конечностей, головы и шеи, позвоночного столба и таза. Грудная клетка также обеспечивает защиту сердца, легких и внутренних органов. Поэтому грудной клетке должна быть присуща определенная стабильность.

Структура грудной клетки значительно повышает стабильность грудного отдела позвоночника при сгибании/разгибании, боковом сгибании и вращении. Вероятно, самой важной функцией грудной стенки является ее роль в вентиляции. Процесс вентиляции зависит от подвижности костных ребер грудной клетки и способности мышц вентиляции перемещать грудную клетку.

Трахея, бронхи и мелкие дыхательные пути

Трахея представляет собой трубчатую структуру, верхний конец которой начинается от кольцевого хряща и тянется вниз через шею в грудную клетку, а нижний конец трахеи делится на левый и правый бронх. С возрастом в трахее, бронхах и мелких дыхательных путях происходят дегенеративные изменения.

Примечание 3

Просвет трахеи у пожилых людей расширен, внутренний диаметр увеличен, причем у женщин более явно, чем у мужчин.

Легкие

Легкое представляет собой губчатый орган, эластичный, похожий на конус. Верхний конец — верхушка легкого, нижний конец — основание легкого, внутренняя сторона называется средостением, а наружная сторона — поверхностью ребер. Поверхность легких покрыта висцеральным слоем плевры, и через висцеральный слой плевры можно наблюдать многоугольную форму.

Характеристики и развитие дыхательной системы

Анатомия дыхательной системы включает такие органы, как нос, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие, которые делятся на верхние и нижние дыхательные пути. Часть над горлом называется верхними дыхательными путями и состоит из носа, глотки и гортани. Часть под гортанью называется нижними дыхательными путями и включает трахею, бронхи и легкие.

Дыхательная система выполняет в основном такие функции:

• дыхательная;
• защитная;
• метаболическая;
• нервная;
• эндокринная.

Примечание 4

Дыхательная система созревает к 20 годам, и с возрастом структура дыхательной системы постепенно стареет. До 20 лет легкие растут и созревают, а количество альвеол достигает максимума в 10-12 лет. Примерно в 20-25 лет дыхательная система оптимально функционирует, а затем с возрастом начинает снижаться; если нет заболеваний, дыхательная система поддерживает адекватный газообмен на протяжении всей жизни.

На начальном этапе развития эмбриона, на четвертой неделе, в середине нижней стенки исходного глоточного конца появляется продольная неглубокая борозда, называемая трахеальной бороздой. Стеноз ее постепенно углублялся, образуя слепой мешок на вентральной стороне пищевода, называемый ларинготрахеальным дивертикулом, который является ларинготрахеальной трубкой. Интерстициальное пространство между ларинготрахеальным дивертикулом и пищеводом называется трахеопищеводной перегородкой.

В конце четвертой недели конец ларинготрахеального дивертикула раздувается на два левых и правых, называемых почками легких, которые являются примордием бронхов и легких. Почки легких многократно разветвляются, образуя бронхиальное дерево в легких.

На седьмом месяце количество альвеол увеличивается, а в альвеолярном эпителии появляются клетки второго типа в дополнение к клеткам первого типа и секретируются поверхностно-активные вещества. Капилляры в альвеолярной перегородке также обильны, поэтому 7-месячные недоношенные дети могут родиться и выжить.

Примечание 5

Влияние факторов окружающей среды, иммунитета, питания, курения, сна и других систем (таких как эндокринная, нервная, пищеварительного тракта и сердечно-сосудистая) у пожилых людей часто сопровождается хроническим повреждением дыхательной системы. Хотя трудно оценить влияние возраста на дыхательную систему, с увеличением возраста структура и функция дыхательной системы постепенно изменяются. Ее легко повредить, пожилые люди склонны к дыхательной недостаточности при возникновении бронхиальной астмы, хронической обструктивной болезни легких, легочной инфекции и других заболеваний, а уровень смертности значительно выше, чем у младенцев.

Дыхательная система животных

Рассмотрим, как устроены органы дыхания у разных представителей животного мира, которые не являются млекопитающими.

Рыбы

Жабры опосредуют газообмен у рыб. Эти органы, расположенные по бокам головы, состоят из жаберных тычинок — перьевых структур, которые обеспечивают большую поверхность для газообмена. Нити расположены рядами в жаберных дугах, и каждая нить имеет ламеллы — диски, содержащие капилляры. Кровь поступает в жабры и покидает их через эти мелкие кровеносные сосуды. Хотя жабры ограничены небольшим участком тела, огромная дыхательная поверхность, создаваемая жаберными дугами, обеспечивает эффективный газообмен всего животного. Окружающая вода поддерживает жабры во влажном состоянии.

Примечание 6

У костистых рыб жабры прикрывает и защищает заслонка — оперкулюм. Вода, содержащая растворенный кислород, попадает в рот рыбы, и животное двигает челюстями и оперкулюмом таким образом, чтобы прокачать поступающую воду через жабры.

Когда вода проходит над жаберными нитями, кровь в капиллярах захватывает растворенный кислород. Поскольку кровь в капиллярах течет в направлении, противоположном потоку воды вокруг жаберных лепестков, существует хорошая возможность для поглощения. Затем кровеносная система переносит кислород ко всем тканям организма и забирает углекислый газ, который выводится из организма через жабры. После того как вода проходит через жабры, она выходит из тела за оперкулумом рыбы.

Моллюски

Определение 6

Моллюски — это животные с мягким телом, покрытым твердой известковой раковиной в качестве экзоскелета.

Они в основном водные. Эта раковина покрыта тонким слоем ткани, называемым мантией, которая окружает внутренние органы. Внутри мантийной полости находятся жабры, которые используются для обмена кислородом и углекислым газом при дыхании. У некоторых двустворчатых моллюсков жабры используются как для дыхания, так и для фильтрации. Легочный мешок или полость является органом воздушного дыхания и встречается у наземных моллюсков.

Птицы

Птицы отличаются от других видов позвоночных тем, что у них относительно небольшие легкие и девять воздушных мешков, которые играют важную роль в дыхании. Легкие птиц также не способны раздуваться, поскольку у птиц отсутствует диафрагма и плевральная полость. Газообмен у птиц происходит между воздушными капиллярами и кровеносными капиллярами, а не в альвеолах.

Полет представляет собой уникальную проблему в отношении дыхания. Полет потребляет большое количество энергии, поэтому птицам требуется много кислорода для поддержания метаболических процессов. У птиц развилась дыхательная система, которая обеспечивает их кислородом, необходимым для поддержания полета. Как и у млекопитающих, у птиц есть легкие, которые являются органами, специализированными для газообмена. Насыщенный кислородом воздух, поступающий во время вдоха, проникает через поверхность легких в кровь, а углекислый газ проникает из крови в легкие и затем выводится из организма во время выдоха. Детали дыхания у птиц и млекопитающих существенно различаются.

Дыхание осуществляется тремя различными наборами органов — передними воздушными мешками, легкими и задними воздушными мешками.

Помимо легких, у птиц есть воздушные мешки внутри тела. Воздух течет в одном направлении из задних воздушных мешков в легкие и из передних воздушных мешков. Поток воздуха направлен в противоположную сторону от кровотока, и газообмен происходит гораздо эффективнее. Такой тип дыхания позволяет птицам получать необходимый кислород даже на больших высотах, где концентрация кислорода низкая. Такое направление воздушного потока требует двух циклов вдыхания и выдыхания воздуха, чтобы полностью вывести воздух из легких.

Насекомые

Насекомые относятся к классу членистоногих. Особенность их строения в том, что они имеют сегментированное тело и используют трахейную систему, которая переносит кислород из внешней среды через отверстия, называемые дыхательными трубками. Трахеальная система состоит из сети маленьких трубок, которые переносят кислород ко всему телу.

Земноводные

У земноводных развилось несколько способов дыхания. Молодые земноводные, например головастики, дышат с помощью жабр и не покидают воду. По мере роста головастика жабры исчезают, и у него вырастают легкие (хотя некоторые амфибии сохраняют жабры на всю жизнь).

Примечание 7

Работа и строение их легких примитивны, они не так развиты, как легкие млекопитающих. У взрослых амфибий отсутствует или уменьшена диафрагма, поэтому дыхание через легкие является принудительным. Другим способом дыхания для амфибий является диффузия через кожу. Чтобы облегчить эту диффузию, кожа амфибий должна оставаться влажной. Для обеспечения газообмена в ней имеются сосудистые ткани. Этот влажный кожный покров может быть помехой на суше, но хорошо работает под водой.

Заболевания органов дыхания

Существует два типа респираторных заболеваний и расстройств: инфекционные и хронические. Легочные инфекции чаще всего бывают бактериальными или вирусными. При вирусном типе патоген размножается внутри клетки и вызывает заболевание, например, грипп. Хронические заболевания, такие как астма, являются стойкими и длительными. Они могут рецидивировать, а у пациента может наступить ремиссия, только для того, чтобы через некоторое время снова проявились симптомы.

Курение может привести к хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ).

Бронхиолы у больных хроническим бронхитом воспалены и содержат избыток слизи. Альвеолы больных эмфиземой разорваны, в них меньше капилляров.

Определение 7

ХОБЛ — это хроническое заболевание дыхательных путей, вызванное длительным воздействием веществ, которые раздражают и повреждают легкие.

К таким веществам относятся сигаретный дым и другие вдыхаемые загрязняющие вещества. Два основных типа ХОБЛ — это хронический бронхит и эмфизема. При хроническом бронхите воспаленные дыхательные пути сужаются и вырабатывают избыток слизи, что затрудняет дыхание. При эмфиземе повреждаются альвеолы в легких. Это мешает поглощению кислорода, из-за чего пациент чувствует одышку и его общее состояние ухудшается.

Воспаление и сужение дыхательных путей — отличительные признаки астмы.

Определение 8

Астма — это хроническое заболевание, сопровождающееся болезненностью и отеком стенок внутренних дыхательных путей. Оно может быть вызвано вдыханием частиц из воздуха.

Физическая нагрузка или респираторные инфекции также могут способствовать возникновению заболевания. При приступе астмы воспаленные дыхательные пути раздражаются во время вдоха. Гладкие мышцы стенок дыхательных путей напрягаются, что приводит к бронхоконстрикции (сужению бронхиол) и избыточному выделению слизи. Узкие, обструктивные дыхательные пути ограничивают нормальный поток воздуха в легкие и из легких. Страдающие астмой хрипят, кашляют и испытывают трудности с дыханием во время приступа.

Определение 9

Синусит — это воспаление слизистых мембран в носовых пазухах.

В пазухах больных синуситом избыток слизи и воспаленные стенки пазух.

Определение 10

Околоносовые пазухи — это полые, заполненные воздухом пространства в костях черепа вокруг носовых раковин.

Слизистые оболочки выстилают пазухи. Они вырабатывают слизь, которая обычно стекает в носовые полости. Воздушные аллергены, вирусные или бактериальные инфекции могут вызвать воспаление слизистых оболочек. Воспаление блокирует отверстия пазух и препятствует оттоку слизи. Это распространенное заболевание известно как синусит.

Определение 11

Грипп — вирусная инфекция респираторного тракта.

Грипп является заразным заболеванием. Вирус гриппа может передаваться по воздуху от одного человека к другому. После вдыхания вирус гриппа перемещается в дыхательные пути и проникает в эпителиальные клетки, выстилающие дыхательные пути. Инфекция распространяется по мере размножения вируса, который разрушает клетки хозяина и попадает в кровь. Иммунный ответ организма вызывает высокую температуру, озноб и боли в мышцах, ломоту в костях.

Определение 12

Коронавирус — это инфекционное заболевание, вызываемое вирусом SARS-CoV-2.

Большинство людей, инфицированных этим вирусом, испытывают легкое или умеренное респираторное заболевание и выздоравливают, не нуждаясь в специальном лечении. Однако некоторые из них серьезно заболевают и нуждаются в медицинской помощи. Пожилые люди и люди с такими основными заболеваниями, как сердечно-сосудистые заболевания, диабет, хронические респираторные заболевания или рак, более склонны к развитию серьезных последствий. 

Вирус может распространяться изо рта или носа инфицированного человека в виде мелких жидких частиц при кашле, чихании, разговоре, пении или дыхании. Эти частицы варьируются от крупных респираторных капель до мелких аэрозолей.

Травма грудной клетки может вызвать пневмоторакс, коллапс легкого.

Грудная клетка обычно защищает легкие. Однако травма грудной клетки может привести к проколу или разрыву легочной ткани. Воздух выходит из разрыва и скапливается между легким и грудной стенкой. Давление воздуха давит на внешнюю сторону легкого, пока оно не разрушается. Полный коллапс легкого называется пневмотораксом.

Как это работает, общие вопросы и многое другое

Дыхательная система отвечает за обмен углекислого газа и кислорода в организме человека. Эта система также помогает удалять продукты метаболизма и контролировать уровень pH.

Основные части дыхательной системы включают верхние дыхательные пути и нижние дыхательные пути.

В этой статье мы рассмотрим все, что нужно знать о дыхательной системе человека, включая ее части и функции, а также общие состояния, которые могут на нее повлиять.

Вся дыхательная система состоит из двух путей: верхних дыхательных путей и нижних дыхательных путей. Как следует из названий, верхние дыхательные пути состоят из всего, что выше голосовых складок, а нижние дыхательные пути включают все, что ниже голосовых складок.

Эти два тракта работают вместе, чтобы обеспечить дыхание или процесс обмена углекислого газа и кислорода между вашим телом и атмосферой.

Различные элементы дыхательных путей от носа до легких играют одинаково разные, но важные роли во всем процессе дыхания.

Верхние дыхательные пути

Верхние дыхательные пути начинаются с пазух и полости носа, которые находятся в области позади носа.

• Полость носа — это область непосредственно за носом, через которую в тело поступает наружный воздух. Когда воздух проходит через нос, он сталкивается с ресничками, выстилающими носовую полость. Эти реснички помогают улавливать и избавляться от любых инородных частиц.
• Пазухи — это воздушные пространства за передней частью черепа, расположенные по обеим сторонам носа и вдоль лба. Синусы помогают регулировать температуру воздуха при дыхании.

Помимо входа через полость носа, воздух может поступать и через рот. Как только воздух попадает в тело, он попадает в нижнюю часть верхней дыхательной системы с глоткой и гортанью.

• Глотка или горло обеспечивает прохождение воздуха из полости носа или рта в гортань и трахею.
• Гортань , или голосовой ящик, содержит голосовые связки, которые необходимы нам, чтобы говорить и издавать звуки.

После того, как воздух попадает в гортань, он продолжается вниз в нижние дыхательные пути, которые начинаются с трахеи.

Нижние дыхательные пути

• Трахея или дыхательное горло — это проход, по которому воздух поступает непосредственно в легкие. Эта трубка очень жесткая и состоит из нескольких колец трахеи. Все, что вызывает сужение трахеи, например воспаление или обструкция, ограничивает поступление кислорода в легкие.

Основной функцией легких является обмен кислорода на углекислый газ. Когда мы дышим, легкие вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ.

• В легких трахея разветвляется на два бронха или трубочки, ведущие в каждое легкое. Эти бронхи затем продолжают разветвляться на более мелкие бронхиол . Наконец, эти бронхиолы заканчиваются альвеолами , или воздушными мешками, которые отвечают за обмен кислорода и углекислого газа.

Обмен углекислым газом и кислородом происходит в альвеолах посредством следующих этапов:

1. Сердце перекачивает деоксигенированную кровь в легкие. Эта деоксигенированная кровь содержит углекислый газ, который является побочным продуктом нашего повседневного клеточного метаболизма.
2. Когда деоксигенированная кровь достигает альвеол, она высвобождает углекислый газ в обмен на кислород. Теперь кровь насыщена кислородом.
3. Насыщенная кислородом кровь затем перемещается из легких обратно в сердце, где она высвобождается обратно в кровеносную систему.

Наряду с обменом минералов в почках, этот обмен углекислого газа в легких также отвечает за поддержание рН-баланса крови.

Бактерии, вирусы и даже аутоиммунные заболевания могут вызывать заболевания дыхательной системы. Некоторые респираторные заболевания и состояния поражают только верхние отделы тракта, в то время как другие в первую очередь поражают нижние отделы.

Заболевания верхних дыхательных путей

• Аллергии. Существует несколько типов аллергии, в том числе пищевая аллергия, сезонная аллергия и даже кожная аллергия, которые могут поражать верхние дыхательные пути. Некоторые аллергии вызывают легкие симптомы, такие как насморк, заложенность носа или зуд в горле. Более серьезные аллергии могут привести к анафилаксии и закрытию дыхательных путей.
• Простуда. Простуда — это инфекция верхних дыхательных путей, которая может быть вызвана более чем 200 вирусами. Симптомы простуды включают насморк или заложенность носа, заложенность носа, давление в носовых пазухах, боль в горле и многое другое.
• Ларингит. Ларингит — это состояние, при котором воспаляются гортань или голосовые связки. Это состояние может быть вызвано раздражением, инфекцией или чрезмерным использованием. Наиболее распространенными симптомами являются потеря голоса и раздражение горла.
• Фарингит. Фарингит, также известный как ангина, представляет собой воспаление глотки, вызванное бактериальными или вирусными инфекциями. Первичным симптомом фарингита является першение, першение и сухость в горле. Это также может сопровождаться симптомами простуды или гриппа, такими как насморк, кашель или свистящее дыхание.
• Синусит. Синусит может быть как острым, так и хроническим. Это состояние характеризуется опухшими, воспаленными оболочками в носовой полости и придаточных пазухах. Симптомы включают заложенность носа, давление в пазухах, выделение слизи и многое другое.

Заболевания нижних дыхательных путей

• Астма. Астма — это хроническое воспалительное заболевание, поражающее дыхательные пути. Это воспаление вызывает сужение дыхательных путей, что, в свою очередь, вызывает затруднение дыхания. Симптомы астмы могут включать одышку, кашель и свистящее дыхание. Если эти симптомы становятся достаточно серьезными, они могут перерасти в приступ астмы.
• Бронхит. Бронхит — это состояние, характеризующееся воспалением бронхов. Симптомы этого состояния обычно сначала ощущаются как симптомы простуды, а затем переходят в кашель с выделением слизи. Бронхит может быть как острым (менее 10 дней), так и хроническим (несколько недель и рецидивирующим).
• Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). ХОБЛ — это общий термин для группы хронических прогрессирующих заболеваний легких, наиболее распространенными из которых являются бронхит и эмфизема. Со временем эти состояния могут привести к ухудшению состояния дыхательных путей и легких. Если их не лечить, они могут вызвать другие хронические респираторные заболевания. Симптомы ХОБЛ включают:
  • одышка
  • стеснение в груди
  • свистящее дыхание
  • кашель
  • частые респираторные инфекции
• Эмфизема. Эмфизема — это состояние, которое повреждает альвеолы ​​легких и вызывает снижение количества циркулирующего кислорода. Эмфизема является хроническим, неизлечимым заболеванием. Наиболее распространенными симптомами являются истощение, потеря веса и учащение пульса.
• Рак легкого. Рак легкого — это тип рака, локализующийся в легких. Рак легких различается в зависимости от того, где находится опухоль, например, в альвеолах или дыхательных путях. Симптомы рака легких включают одышку и хрипы, сопровождающиеся болью в груди, затяжным кашлем с кровью и необъяснимой потерей веса.
• Пневмония. Пневмония — это инфекция, вызывающая воспаление альвеол с гноем и жидкостью. SARS, или тяжелый острый респираторный синдром, и COVID-19 вызывают симптомы, похожие на пневмонию, которые оба вызваны коронавирусом. Это семейство вирусов было связано с другими тяжелыми респираторными инфекциями. Если не лечить, пневмония может привести к летальному исходу. Симптомы включают одышку, боль в груди, кашель со слизью и многое другое.

Существуют и другие состояния и заболевания, которые могут повлиять на дыхательную систему, но наиболее распространенные состояния перечислены выше.

Лечение респираторных заболеваний различается в зависимости от типа болезни.

Бактериальные инфекции

Бактериальные инфекции, приводящие к респираторным заболеваниям, требуют лечения антибиотиками. Антибиотики можно принимать в виде таблеток, капсул или жидкости.

Когда вы принимаете антибиотики, они действуют немедленно. Даже если вы начинаете чувствовать себя лучше, вы всегда должны пройти полный курс назначенных вам антибиотиков.

Бактериальные инфекции могут включать:

• ларингит
• фарингит
• синусит
• бронхит
• пневмония

Вирусные инфекции

В отличие от бактериальных инфекций, обычно не лечат вирусные респираторные заболевания. Вместо этого вы должны ждать, пока ваш организм самостоятельно справится с вирусной инфекцией. Лекарства, отпускаемые без рецепта, могут облегчить симптомы и позволить вашему телу отдохнуть.

Полное выздоровление от обычной простуды и вирусного ларингита, фарингита, синусита, бронхита или пневмонии может занять до нескольких недель.

Хронические состояния

Некоторые заболевания дыхательной системы являются хроническими и неизлечимыми. В этих условиях основное внимание уделяется управлению симптомами болезни.

• При легкой аллергии безрецептурные препараты могут помочь уменьшить симптомы.
• При астме ингалятор и изменение образа жизни могут помочь уменьшить симптомы и обострения.
• Для лечения ХОБЛ используются лекарства и аппараты, которые облегчают дыхание легких.
• При раке легких доступны хирургическое вмешательство, лучевая терапия и химиотерапия.

Если вы испытываете какие-либо симптомы бактериальных, вирусных или хронических респираторных инфекций, обратитесь к врачу. Они могут проверить наличие признаков в вашем носу и рту, прослушать звуки в ваших дыхательных путях и провести несколько диагностических тестов, чтобы определить, есть ли у вас какое-либо респираторное заболевание.

Дыхательная система человека отвечает за снабжение клеток кислородом, удаление углекислого газа из организма и баланс pH крови.

Верхние и нижние дыхательные пути играют решающую роль в обмене кислорода и углекислого газа.

Когда вирусы и бактерии попадают в организм, они могут вызывать заболевания и состояния, которые приводят к воспалению дыхательных путей.

Если вы подозреваете, что у вас респираторное заболевание, немедленно обратитесь к врачу для постановки официального диагноза и лечения.

Функция, факты, условия и многое другое

Дыхательная система позволяет воздуху достигать легких, откуда кислород поступает в кровь и циркулирует во всех клетках тела. Эта система также удаляет отработанные газы из организма и помогает предотвратить заболевания, вызванные твердыми частицами.

Дыхательная система помогает предотвратить попадание в организм вредных частиц, таких как пыль, пары и туман, при кашле, чихании или глотании.

Дыхательная система состоит из носа, пазух, легких, диафрагмы и других органов и структур.

В этой статье рассматриваются различные части дыхательной системы, некоторые респираторные заболевания и то, как человек дышит. Он также рассматривает функцию легких и процессы вдоха и выдоха.

Нажмите на интерактивную карту тела ниже, чтобы перемещаться по модели и читать больше о дыхательной системе.

Дыхательная система делится на верхние и нижние дыхательные пути. Верхние пути включают:

• нос и полость носа
• пазухи
• глотку
• гортань

Нижние дыхательные пути включают:

9001 9 легкие
• трахея
• диафрагма

В следующих разделах каждая часть дыхательной системы будет рассмотрена более подробно.

Нос и носовая полость

Образуя основное наружное отверстие дыхательной системы, нос защищает переднюю часть носовой полости. Нос также уникален, так как это единственная часть системы, видимая снаружи.

Полость носа — самая верхняя часть дыхательной системы, разделенная на две части носовой перегородкой. Это лучший вход для наружного воздуха, так как волосы и слизь выстилают внутреннюю стену и действуют как очистители воздуха.

Внутри этого полого пространства воздух нагревается, увлажняется и фильтруется, прежде чем попасть в легкие. Нос предотвращает попадание пыли, плесени и других загрязнений в легкие.

Пазухи

Околоносовые пазухи (то есть вокруг носа) представляют собой четыре парных полых пространства над и под глазами.

Соединены с носом небольшими отверстиями, регулируют температуру и влажность вдыхаемого воздуха. Эти полости также придают тон голосу.

Пазухи развиваются после рождения и достигают своего окончательного размера в возрасте около 20 лет.

Глотка

Глотка, или глотка, представляет собой разностороннюю мышечную трубку, имеющую форму воронки, которая доставляет воздух изо рта и носа в трахею , или трахея. Он также соединяет носовую и ротовую полости с гортанью и пищеводом.

Глотка является ключом к дыхательной и пищеварительной системам. Он позволяет вдыхаемому воздуху проходить из полости носа в гортань, трахею и легкие.

Часть глотки, называемая носоглоткой, содержит надгортанник. Это закрывает проход к пищеводу, предотвращая попадание воздуха в пищеварительную систему.

Гортань

Гортань выполняет двойную функцию в дыхательной системе: как воздушный канал к легким (не позволяя пище и питью блокировать дыхательные пути) и как «голосовой ящик» (который содержит голосовые связки для речи).

Гортань представляет собой 2-дюймовую трубку, состоящую из девяти частей хряща. Он соединяет глотку с трахеей и удерживается связками, мембранами и фиброзной тканью.

Легкие

Легкие являются основными органами дыхательной системы, так как они выполняют жизненно важную роль в дыхании: газообмен.

Воздух, который человек вдыхает через нос и рот, содержит кислород и другие газы. Кислород поступает в легкие, затем в кровь, позволяя организму нормально функционировать. Однако легкие также поглощают углекислый газ из крови и выделяют его в воздух, когда человек выдыхает.

Виноградообразные мешочки, называемые альвеолами в каждом легком, обеспечивают обмен кислорода и углекислого газа.

Трахея

Трахея проходит по шее и верхней части грудной клетки. Это широкая полая трубка, которая соединяет гортань с бронхами или дыхательными путями легких.

Его наиболее важная функция — обеспечение потока воздуха в легкие и из них. Фиброэластическая мембрана расширяется и сжимается при вдохе и выдохе.

Диафрагма

Диафрагма представляет собой куполообразный слой мышц, расположенный под легкими. Он отделяет грудь от живота.

Диафрагма действует как главная дыхательная мышца и помогает дыханию. Парасимпатическая нервная система регулирует сокращение и расслабление диафрагмы и межреберных мышц.

Есть две фазы дыхания: вдох и выдох.

Когда человек делает вдох, диафрагма сокращается и опускается. Пространство, оставшееся в груди, позволяет легким расширяться. Мышцы в ребрах также помогают увеличить грудную полость, вытягивая грудную клетку вверх и наружу.

Когда легкие расширяются, воздух поступает через нос и рот. Воздух проходит через трахею в легкие, позволяя человеку дышать.

Обмен кислорода и углекислого газа происходит перед выдохом. Когда человек выдыхает, диафрагма расслабляется, легкие втягиваются, и воздух выходит из легких.

Из-за сложной природы дыхательной системы на нее могут влиять многие состояния здоровья. В следующих разделах более подробно рассматриваются некоторые респираторные заболевания.

Астма

Астма — это хроническое длительное воспалительное заболевание, поражающее дыхательные пути. Симптомы изменчивы и повторяются, включая кашель, стеснение в груди и одышку.

Помимо других лекарств, для лечения этого состояния врачи могут прописать ингаляторы, содержащие кортикостероиды.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), около 7,7% взрослых в США страдают астмой.

Хроническая обструктивная болезнь легких

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) — это состояние, которое со временем прогрессирует и затрудняет дыхание.

Люди, которые много курят, могут испытывать воспаление дыхательных путей, из-за чего легким трудно вдыхать и выдыхать достаточное количество воздуха.

Симптомы ХОБЛ включают одышку, постоянный кашель и частые инфекции грудной клетки.

Узнайте о триггерах ХОБЛ здесь.

Бронхит

Симптомом бронхита является воспаление дыхательных путей легких. Когда дыхательные пути воспалены, они производят слишком много слизи, что вызывает кашель, свистящее дыхание и усталость.

Два основных типа бронхита — острый и хронический. Хронический бронхит является формой ХОБЛ.

Врач может лечить бронхит антибиотиками и рекомендовать обильное питье для разжижения густой слизи в дыхательных путях.

Синусит

Синусит может вызвать воспаление воздухоносных полостей носа и привести к лицевой боли, головной боли, заложенности или насморку.

Обычно развивается из-за инфекции и лечится назальными спреями, жидкостями, болеутоляющими и противоотечными средствами.

Пневмония

Бактерии, вирусы и грибки могут вызывать пневмонию.

Симптомы включают высокую температуру, кашель, затрудненное дыхание и боль в груди.

Врач обычно лечит пневмонию антибиотиками. Они также могут рекомендовать госпитализацию в серьезных случаях.

Рак легких

Рак легких начинается в легких, но может распространиться на лимфатические узлы или другие части тела.

Существует два типа рака легкого: мелкоклеточный и немелкоклеточный рак легкого. Они требуют различных методов лечения, которые будут зависеть от того, насколько далеко зашло заболевание.

Рак легких опасен тем, что многие люди не имеют никаких симптомов до тех пор, пока болезнь не достигнет поздней стадии.

В среднем люди дышат 10–20 раз в минуту. Это означает, что наличие эффективной дыхательной системы имеет важное значение для качества жизни.

Если легкие не обмениваются кислородом и углекислым газом эффективно, это может привести к таким проблемам со здоровьем, как одышка и усталость.