Дихальна система

Змінити стать

Відображається на іншій сторінці

Приєднуйтесь до нашого бюлетеня та отримуйте нашу безкоштовну електронну книгу: Посібник з оволодіння вивченням анатомії

Дякуємо за підписку! Тепер перевірте свою електронну адресу, щоб підтвердити підписку.

Ми ненавидимо спам так само, як і ви. Скасуйте підписку в будь-який час.

Анатомія дихальної системи

Порожнина носа та носа

ніс і носова порожнина утворюють головний зовнішній отвір для дихальної системи і є першим відділом дихальних шляхів тіла - дихальних шляхів, по яких рухається повітря. Ніс - це структура обличчя, виготовлена ​​з хряща, кістки, м’язів та шкіри, яка підтримує та захищає передню частину носової порожнини. Носова порожнина - це порожнистий простір усередині носа і череп що вистелена волосками і слизовою оболонкою. Функція носової порожнини полягає у зігріванні, зволоженні та фільтруванні повітря, що надходить у тіло, поки воно не потрапляє в легені. Волоски та слиз, що вистилають носову порожнину, допомагають уловлювати пил, цвіль, пилок та інші забруднювачі навколишнього середовища, перш ніж вони потраплять у внутрішні частини тіла. Повітря, що виходить із тіла через ніс, повертає вологу та тепло до носової порожнини перед тим, як видихатися в навколишнє середовище.

Рот

Рот, також відомий як порожнину рота, є вторинним зовнішнім отвором для дихальних шляхів. Більшість нормальних дихань відбувається через носову порожнину, але ротову порожнину можна використовувати, щоб доповнити або замінити функції носової порожнини, коли це необхідно. Оскільки шлях повітря, що надходить в тіло з рота, коротший, ніж шлях для повітря, що надходить з носа, рот не нагріває і не зволожує повітря, що надходить у легені, а також ніс виконує цю функцію. У роті також відсутні волоски та липкий слиз, який фільтрує повітря, що проходить через носову порожнину. Однією з переваг дихання через рот є те, що його менша відстань і більший діаметр дозволяють більшій кількості повітря швидко потрапляти в тіло.

Глотка

Глотка, також відома як горло, - це м’язова лійка, яка простягається від заднього кінця носової порожнини до верхнього кінця стравохід і гортані. Глотка поділяється на 3 області: носоглотка, ротоглотка та гортань. носоглотка - це верхня область глотки, яка знаходиться в задній частині носової порожнини. Вдихуване повітря з носової порожнини переходить в носоглотку і опускається через ротоглотку, розташовану в задній частині ротової порожнини. Повітря, вдихуване порожниною рота, надходить у глотку в ротоглотки. Потім вдихуване повітря опускається в гортаноглотка, де він відводиться у отвір гортані надгортанником. надгортанник являє собою клапоть еластичного хряща, який діє як перемикач між трахеєю та стравоходом. Оскільки глотка також використовується для ковтання їжі, надгортанник забезпечує проникнення повітря в трахею, закриваючи отвір стравоходу. Під час процесу ковтання надгортанник рухається, щоб покрити трахею, щоб забезпечити потрапляння їжі в стравохід і запобігти задуху.

Гортань

гортані, також відомий як голосова скринька, - це короткий відділ дихальних шляхів, який з'єднує гортань і глотку та трахею. Гортань розташована в передній частині шиї, трохи поступаючись під'язикова кістка і перевершує трахею. Кілька хрящових структур складають гортань і надають їй свою структуру. Надгортанник є одним із хрящових шматочків гортані і служить покривом гортані під час ковтання. Нижче надгортанника знаходиться щитовидний хрящ, яке часто називають Адамовим яблуком, оскільки воно найчастіше збільшується і видно у дорослих чоловіків. щитоподібна залоза тримає відкритим передній кінець гортані і захищає голосові складки. Попереду щитовидного хряща знаходиться кільцеподібний крикоподібний хрящ, який тримає гортань відкритою і підтримує її задній кінець. Окрім хряща, гортань містить спеціальні структури, відомі як голосові складки, які дозволяють тілу виробляти звуки мови та співу. Голосові складки - це складки слизової оболонки, які вібрують, виробляючи голосові звуки. Напругу і швидкість вібрації голосових складок можна змінити, щоб змінити висоту, яку вони створюють.

Трахея

Трахея, або дихальна труба, являє собою 5-дюймову трубку довжиною, виготовлену з С-подібних гіалінових хрящових кілець, вистелених псевдошаровим миготливим стовпчастим епітелієм. Трахея з'єднує гортань з бронхами і пропускає повітря через шию і в грудну клітку. Кільця хряща, що складають трахею, дозволяють їй постійно залишатися відкритим для повітря. Відкритий кінець хрящових кілець звернений ззаду до стравоходу, дозволяючи стравоходу розширитися в простір, зайнятий трахеєю, для розміщення маси їжі, що рухається по стравоходу.

Основна функція трахеї полягає у забезпеченні вільних дихальних шляхів для надходження та виходу повітря з легенів. Крім того, епітелій, що вистилає трахею, утворює слиз, яка затримує пил та інші забруднення та не дає йому потрапити в легені. Війки на поверхні епітеліальних клітин переміщують слиз переважно до глотки, де її можна проковтнути і засвоїти в шлунково-кишковому тракті.

Бронхі та бронхіоли

На нижньому кінці трахеї дихальні шляхи розпадаються на ліву та праву гілки, відомі як первинні бронхи. Лівий та правий бронхи впадають у кожну легеню перед розгалуженням на менші вторинні бронхи. Вторинні бронхи несуть повітря в частки легенів - 2 в лівій легені і 3 в правій. Вторинні бронхи, у свою чергу, розпадаються на багато менших третинних бронхів усередині кожної частки. третинні бронхи розпадається на безліч менших бронхіол, які поширюються по легенях. Кожна бронхіола далі розпадається на безліч менших гілок діаметром менше міліметра, які називаються кінцевими бронхіолами. Нарешті, мільйони крихітних термінальних бронхіол проводять повітря до альвеол легенів.

Коли дихальні шляхи розпадаються на деревоподібні гілки бронхів і бронхіол, структура стінок дихальних шляхів починає змінюватися. Первинні бронхи містять багато С-подібних хрящових кілець, які міцно утримують дихальні шляхи відкритими і надають бронхам форму поперечного перерізу, як сплощене коло або букву D. По мірі того, як бронхи розгалужуються на вторинні та третинні бронхи, хрящ стає більш широким а в стінках виявляється більше білка гладкої мускулатури та еластину. Бронхіоли відрізняються від будови бронхів тим, що вони взагалі не містять хрящів. Наявність гладкої мускулатури та еластину дозволяють меншим бронхам та бронхіолам бути більш гнучкими та скорочувальними.

Основна функція бронхів і бронхіол полягає у перенесенні повітря з трахеї в легені. Гладка м’язова тканина їх стінок допомагає регулювати потік повітря в легені. Коли тілу потрібні більші обсяги повітря, наприклад під час фізичних вправ, гладка мускулатура розслабляється, щоб розширити бронхи та бронхіоли. Розширені дихальні шляхи забезпечують менший опір потоку повітря і дозволяють більшій кількості повітря проходити в легені та виходити з них. Волокна гладких м’язів здатні скорочуватися під час відпочинку, щоб запобігти гіпервентиляції. Бронхі та бронхіоли також використовують слиз та вії своєї епітеліальної оболонки, щоб захопити та перемістити пил та інші забруднення від легенів.

Легені

легені являють собою пару великих, губчастих органів, знайдених у грудній клітці з боків від серце і перевершує діафрагму. Кожна легеня оточена плевральною мембраною, яка забезпечує легені простір для розширення, а також простір із негативним тиском щодо зовнішньої частини тіла. Негативний тиск дозволяє легеням пасивно наповнюватися повітрям, коли вони розслабляються. Ліве і праве легені трохи відрізняються за розміром і формою через серце, спрямоване на ліву сторону тіла. Ліва легеня, отже, трохи менша, ніж права, і складається з 2 часток, тоді як права - 3.

Внутрішня частина легенів складається з губчастих тканин, що містять безліч капілярів і близько 30 мільйонів крихітних мішечків, відомих як альвеоли. Альвеоли - це чашоподібні структури, знайдені на кінці кінцевих бронхіол і оточені капілярами. Альвеоли вистелені тонким простим плоским епітелієм, що дозволяє повітрю, що потрапляє в альвеоли, обмінюватися газами з кров’ю, що проходить через капіляри.

М'язи дихання

Навколишні легені - це набори м’язів, здатні викликати вдихання або видих повітря з легенів. Основним м’язом дихання в тілі людини є діафрагма - тонкий лист скелетних м’язів, що утворює дно грудної клітки. Коли діафрагма скорочується, вона поступається на кілька сантиметрів у черевну порожнину, розширюючи простір у грудній порожнині і втягуючи повітря в легені. Розслаблення діафрагми дозволяє повітрю витікати назад із легенів під час видиху.

Між ребрами безліч дрібних міжреберні м’язи які допомагають діафрагмі розширювати і стискати легені. Ці м’язи поділяються на 2 групи: внутрішні міжреберні м’язи та зовнішні міжреберні м’язи. Внутрішні міжреберні м’язи є більш глибоким набором м’язів і пригнічують ребра, щоб стиснути грудну порожнину і змусити повітря видихатися з легенів. Зовнішні інтеркостали виявляються поверхневими до внутрішніх міжреберців і функціонують для підняття ребер, розширюючи об’єм грудної порожнини і викликаючи вдихання повітря в легені.

Фізіологія дихальної системи

Легенева вентиляція

Легенева вентиляція - це процес переміщення повітря в легені та з них для полегшення газообміну. Дихальна система використовує як систему негативного тиску, так і скорочення м’язів для досягнення легеневої вентиляції. Система негативного тиску дихальної системи передбачає встановлення градієнта негативного тиску між альвеолами та зовнішньою атмосферою. Плевральна мембрана ущільнює легені і підтримує легені під тиском трохи нижче тиску атмосфери, коли легені перебувають у стані спокою. Це призводить до того, що повітря дотримується градієнта тиску і пасивно заповнює легені в спокої. Коли легені наповнюються повітрям, тиск у легенях зростає, поки не збігається з атмосферним. У цей момент більше повітря може вдихати скороченням діафрагми та зовнішніх міжреберних м’язів, збільшуючи об’єм грудної клітки та знову зменшуючи тиск в легенях нижче атмосферного.

Для видиху повітря діафрагма та зовнішні міжреберні м’язи розслабляються, тоді як внутрішні міжреберні м’язи скорочуються, зменшуючи об’єм грудної клітки та збільшуючи тиск у грудній порожнині. Градієнт тиску тепер змінений, що призводить до видиху повітря, поки тиск у легенях та зовні тіла не зрівняється. У цей момент еластична природа легенів змушує їх відступати назад до спокійного об'єму, відновлюючи градієнт негативного тиску, присутній під час вдиху.

Зовнішнє дихання

Зовнішнє дихання - це обмін газами між повітрям, що заповнює альвеоли, і кров’ю в капілярах, що оточують стінки альвеол. Повітря, що надходить в легені з атмосфери, має більш високий парціальний тиск кисню і менший парціальний тиск вуглекислого газу, ніж кров у капілярах. Різниця парціальних тисків змушує пасивно дифузувати гази по градієнтах тиску від високого до низького тиску через просту підкладку плоского епітелію альвеол. Кінцевим результатом зовнішнього дихання є рух кисню з повітря в кров та рух вуглекислого газу з крові у повітря. Потім кисень може транспортуватися до тканин організму, тоді як вуглекислий газ викидається в атмосферу під час видиху.

Внутрішнє дихання

Внутрішнє дихання - це обмін газами між кров’ю в капілярах і тканинами тіла. Капілярна кров має більший парціальний тиск кисню і менший парціальний тиск вуглекислого газу, ніж тканини, через які вона проходить. Різниця парціальних тисків призводить до дифузії газів по їх градієнтах тиску від високого до низького тиску через ендотеліальну оболонку капілярів. Результатом внутрішнього дихання є дифузія кисню в тканини та дифузія вуглекислого газу в кров.

Транспортування газів

Два основні дихальні гази, кисень і вуглекислий газ, транспортуються через тіло в крові. Плазма крові має здатність транспортувати деяку кількість розчиненого кисню та вуглекислого газу, але більшість газів, що транспортуються в крові, пов'язані з транспортуванням молекул. Гемоглобін - важлива транспортна молекула, яка міститься в еритроцитах і несе майже 99% кисню в крові. Гемоглобін також може переносити невелику кількість вуглекислого газу з тканин назад у легені. Однак переважна більшість вуглекислого газу переноситься в плазмі у вигляді іона бікарбонату. Коли парціальний тиск вуглекислого газу в тканинах високий, фермент карбоангідраза каталізує реакцію між діоксидом вуглецю та водою з утворенням вуглекислоти. Потім вуглекислота дисоціює на іон водню та іон бікарбонату. Коли парціальний тиск вуглекислого газу в легенях низький, реакції зворотні, і вуглекислий газ виділяється в легені для видиху.

Гомеостатичний контроль дихання

У звичайних умовах відпочинку тіло підтримує тиху частоту дихання та глибину, що називається евпное. Евпное підтримується до тих пір, поки попит організму на кисень і вироблення вуглекислого газу не зросте через більші навантаження. Автономні хеморецептори в організмі контролюють парціальний тиск кисню та вуглекислого газу в крові та надсилають сигнали до дихального центру стовбура мозку. Потім дихальний центр регулює частоту та глибину дихання, щоб повернути крові нормальний рівень парціального тиску газів.

Проблеми зі здоров’ям, що впливають на дихальну систему

Коли щось погіршує нашу здатність обмінюватися вуглекислим газом на кисень, це, очевидно, є серйозною проблемою. Багато проблем зі здоров’ям можуть спричинити проблеми з диханням - від алергії та астми до пневмонії та раку легенів. Причини цих проблем так само різноманітні - серед них інфекція (бактеріальна чи вірусна), вплив навколишнього середовища (наприклад, забруднення або сигаретний дим), генетичне успадкування або комбінація факторів. Іноді початок буває настільки поступовим, що ми не звертаємось до лікаря, поки стан не прогресує. Іноді, як і при генетичному розладі, що називається дефіцитом антитрипсину альфа-1 (A1AD), симптоми поступово з’являються, і їх часто діагностують або неправильно діагностують. Тестування здоров’я ДНК може виявити генетичний ризик розвитку A1AD.

• Функції дихальної системи, факти, органи; Анатомія
• Дихальна система (легенева система) анатомія HealthEngine Blog
• Дихальна система легенева асоціація
• Частини дихальної системи, функції та хвороби
• Факти, функції та хвороби органів дихання Жива наука