Рисунок как дышит человек
Строение дыхательной системы человека
С тех пор, как жизнь вышла из моря на сушу, дыхательная система, обеспечивающая газообмен с внешней средой, стала важной частью человеческого тела. Хотя все системы организма важны, считать, что одна более важна, а другая – менее, неправомерно. Ведь человеческий организм — тонко регулируемая и быстро реагирующая система, которая стремится обеспечить постоянство внутренней среды организма, или гомеостаз.
Советуем внимательно прочитать статью – в конце вас ждет интерактивный тест!
Органы дыхательной системы человека условно делятся на дыхательные пути, или проводники, по которым воздушная смесь поступает к легким, и легочную ткань, или альвеолы.
Дыхательные пути по уровню прикрепления пищевода условно делятся на верхние и нижние. К верхним относятся:
Носовая полость — первый рубеж при поступлении воздуха в организм. На пути пылевых частиц встают многочисленные волоски, расположенные на слизистой полости носа, и очищают проходящий воздух. Носовые раковины представлены хорошо кровоснабжаемой слизистой и, проходя сквозь извитые носовые раковины, воздух не только очищается, но и согревается.
Также нос – орган, благодаря которому мы наслаждаемся ароматом свежей выпечки, или точно можем определить местонахождение общественного туалета. А все потому, что на слизистой верхней носовой раковины расположены чувствительные обонятельные рецепторы. Их количество и чувствительность генетически запрограммированы, благодаря чему парфюмеры создают запоминающиеся ароматы духов.
Проходя сквозь ротоглотку, воздух попадает в гортань. Как же получается, что пища и воздух проходят через одни и те же части тела и не смешиваются? При глотании надгортанник прикрывает дыхательные пути, и пища попадает в пищевод. При повреждении надгортанника человек может поперхнуться. Попадание еды в дыхательные пути требует немедленной помощи и может даже привести к смерти.
Гортань состоит из хрящей и связок. Хрящи гортани видны невооруженным глазом. Самый крупный из хрящей гортани — щитовидный хрящ. Его строение зависит от половых гормонов и у мужчин он сильно выдвигается вперед, формируя адамово яблоко, или кадык. Именно хрящи гортани служат ориентиром для врачей при проведении трахеотомии или коникотомии – операций, которые проводятся, когда инородное тело или опухоль перекрывают просвет дыхательных путей, и обычным способом человек не может дышать.
Через гортань и голосовые связки воздух поступает в трахею. Трахея анатомически делится на шейную и грудную части. Анатомическим ориентиром является яремная вырезка грудины.
Трахея имеет строение хрящевых полуколец. Передняя хрящевая часть обеспечивает беспрепятственное прохождение воздуха за счет того, что трахея не спадается. Сзади к трахее прилегает пищевод, и мягкая часть трахеи не задерживает прохождение пищи по пищеводу.
Дальше воздух по бронхам и бронхиолам, выстланным мерцательным эпителием, добирается до конечного отдела легких — альвеол. Легочная ткань, или альвеолы – конечные, или терминальные отделы трахеобронхиального дерева, похожие на слепо заканчивающиеся мешочки.
Множество альвеол формируют легкие. Легкие — парный орган. Природа позаботилась о своих нерадивых детях, и некоторые важные органы – легкие и почки – создала в двойном экземпляре. Человек может жить и с одним легким. Легкие расположены под надежной защитой каркаса из прочных ребер, грудины и позвоночника.
Методическое пособие подготовлено к изданному в соответствии с ФГОС учебнику М.Р. Сапина, Н.И. Сонина «Биология. Человек. 9 класс». Пособие содержит подробные разработки уроков, включающие цели, основное содержание урока, планируемые результаты (личностные, метапредметные, предметные), необходимое для урока оборудование, а также изложение хода урока и дополнительную информацию для учителя.
Интересно, что легкие лишены мышечной ткани и сами дышать не могут. Дыхательные движения обеспечивает работа мышц диафрагмы и межреберных мышц.
Человек совершает дыхательные движения благодаря сложному взаимодействию различных групп мышц межреберных, мышц брюшного пресса при глубоком дыхании, а самая мощная мышца, участвующая в дыхании, – диафрагма.
Наглядно представить работу дыхательных мышц поможет опыт с моделью Дондерса, описанный на странице 177 учебника «Биология 9 класс» под редакцией Пономаревой И.Н.
Легкие и грудная клетка выстланы плеврой. Плевра, которая выстилает легкие, называется легочной, или висцеральной. А та, которая покрывает ребра, – пристеночной, или париетальной. Строение дыхательной системы обеспечивает необходимый газообмен.
При вдохе мышцы растягивают легочную ткань, как умелый музыкант меха у баяна, и воздушная смесь атмосферного воздуха, состоящая из 21% кислорода, 79% азота и 0.03% углекислого газа поступает по дыхательным путям к конечному отделу, где оплетенные тонкой сетью капилляров альвеолы готовы принять кислород и отдать отработанный углекислый газ из человеческого тела. Состав выдыхаемого воздуха отличается значительно бо´льшим содержанием углекислого газа – 4%.
Чтобы представить масштаб газообмена, только подумайте, что площадь всех альвеол человеческого организма примерно равна волейбольной площадке.
Чтобы альвеолы не слипались, их поверхность выстлана сурфактантом — специальной смазкой, содержащей липидные комплексы.
Терминальные отделы легких густо оплетены капиллярами и стенка кровеносных сосудов тесно соприкасается со стенкой альвеол, что позволяет содержащемуся в альвеолах кислороду по разнице концентраций, без участия переносчиков, путем пассивной диффузии поступать в кровь.
Если вспомнить основы химии, а конкретно – тему растворимость газов в жидкостях, особо дотошные могут сказать: «Ерунда какая, ведь растворимость газов с повышением температуры уменьшается, а тут вы рассказываете, что кислород отлично растворяется в теплой, почти горячей — примерно 38-39 ° С, соленой жидкости».
И они правы, но забывают, что эритроцит содержит гемоглобин-захватчик, одна молекула которого может присоединить 8 атомов кислорода и транспортировать их к тканям!
В капиллярах кислород связывается с белком-переносчиком на эритроцитах и по легочным венам к сердцу возвращается насыщенная кислородом артериальная кровь.
Кислород участвует в процессах окисления, а клетка в результате получает необходимую для жизнедеятельности энергию.
Дыхание и газообмен – самые важные функции дыхательной системы, но далеко не единственные. Дыхательная система обеспечивает поддержание теплового баланса за счет испарения воды при дыхании. Внимательный наблюдатель замечал, что в жаркую погоду человек начинает чаще дышать. У людей, правда, этот механизм работает не так эффективно, как у некоторых животных, например у собак.
Гормональную функцию через синтез важных нейромедиаторов (серотонина, дофамина, адреналина) обеспечивают лёгочные нейроэндокринные клетки (PNE-pulmonary neuroendocrine cells). Также в легких синтезируются арахидоновая кислота и пептиды.
В стволе мозга расположен дыхательный центр, который состоит из нескольких разрозненных групп нейронов. Выделяют три основных группы нейронов:
Для полноценного обеспечения организма кислородом нервная система регулирует скорость вентиляции легких через изменение ритма и глубины дыхания. Благодаря отлаженной регуляции даже активные физические нагрузки практически не влияют на концентрацию кислорода и углекислого газа в артериальной крови.
В регуляции дыхания участвуют:
Как мы дышим?
Мы дышим для того, чтобы из воздуха получать кислород. Во время вдоха воздух поступает в легкие, где кровь забирает кислород и отдает в воздух углекислый газ. Кровь разносит кислород по всему телу. Кислород нужен организму для получения энергии. В нем нуждается все живое на земле: и люди, и животные, и растения.
Дыхание — процесс одновременно сознательный и бессознательный, происходящий постоянно, даже тогда, когда мы об этом не думаем или спим.
Легкие — это внутренний орган, который состоит из двух частей и занимает почти всю грудную клетку. При вдохе легкие расширяются и вбирают в себя воздух с кислородом. При выдохе легкие сжимаются и отработанный воздух удаляется. Легкие постоянно работают и бесперебойно снабжают кислородом все органы.
Сколько вдохов и выдохов мы делаем?
Когда человек находится в состоянии покоя, то его легкие работают не на полную мощь. Если же организму не хватает кислорода, к примеру, во время быстрого бега, человек начинает дышать глубже и чаще. Частота дыхания у всех разная. Так, новорожденный ребенок делает вдох каждую секунду, взрослый человек вдыхает 20 раз в минуту, слон — 10 раз в минуту, собака — 25 раз в минуту. Недостаток кислорода в организме, а также вдыхание воздуха с вредными примесями ведут к ухудшению здоровья
Почему надо дышать через нос?
При дыхании через нос поступающий в организм воздух нагревается, увлажняется и очищается. В носу есть маленькие волоски, на которые при вдохе оседает пыль и микробы, не проникая внутрь человека. Вот почему надо стараться дышать через нос.
Чем курение вредит легким?
Бред курения для легких общеизвестен. И это не только часто упоминаемый никотин: в табачном дыме содержится не менее 250 вредных веществ. Например, цианистый водород, который выделяет горящая сигарета, обездвиживает реснички, находящиеся на внутренней поверхности бронхов. В этом случае они не могут выводить из дыхательных путей бактерии, вирусы и ядовитые вещества. Опасные вещества накапливаются в легких, и курильщик начинает чаще болеть. Впоследствии это может привести к тяжелым заболеваниям.
Рисунок как дышит человек
Газообмен между атмосферным воздухом и альвеолярным пространством легких происходит в результате циклических изменений объема легких в течение фаз дыхательного цикла. В фазу вдоха объем легких увеличивается, воздух из внешней среды поступает в дыхательные пути и затем достигает альвеол. Напротив, в фазу выдоха происходит уменьшение объема легких и воздух из альвеол через дыхательные пути выходит во внешнюю среду. Увеличение и уменьшение объема легких обусловлены биомеханическими процессами изменения объема грудной полости при вдохе и выдохе.
Биомеханика дыхания. Биомеханика вдоха.
Увеличение объема грудной полости при вдохе происходит в результате сокращения инспираторных мышц: диафрагмы и наружных межреберных. Основной дыхательной мышцей является диафрагма, которая находится в нижней трети грудной полости и разделяет грудную и брюшную полости. При сокращении диафрагмальной мышцы диафрагма движется вниз и смещает органы брюшной полости вниз и кпереди, увеличивая объем грудной полости преимущественно по вертикали (рис. 10.1).
Увеличению объема грудной полости при вдохе способствует сокращение наружных межреберных мышц, которые поднимают грудную клетку вверх, увеличивая объем грудной полости. Этот эффект сокращения наружных межреберных мышц обусловлен особенностями прикрепления мышечных волокон к ребрам — волокна идут сверху вниз и сзади кпереди (рис. 10.2). При подобном направлении мышечных волокон наружных межреберных мышц их сокращение поворачивает каждое ребро вокруг оси, проходящей через точки сочленения головки ребра с телом и поперечным отростком позвонка. В результате этого движения каждая нижележащая реберная дуга поднимается вверх больше, чем опускается вышерасположенная. Одновременное движение вверх всех реберных дуг приводит к тому, что грудина поднимается вверх и кпереди, а объем грудной клетки увеличивается в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Сокращение наружных межреберных мышц не только увеличивает объем грудной полости, но и препятствует опусканию грудной клетки вниз. Например, у детей, имеющих неразвитые межреберные мышцы, грудная клетка уменьшается в размере во время сокращения диафрагмы (парадоксальное движение).
Рис. 10.2. Направление волокон наружных межреберных мышц и увеличение объема грудной полости при вдохе. а — сокращение наружных межреберных мышц при вдохе поднимает нижнее ребро больше, чем опускает вниз верхнее. В результате реберные дуги поднимаются вверх и увеличивают (б) объем грудной полости в сагиттальной и фронтальной плоскости.
При глубоком дыхании в биомеханизме вдоха, как правило, участвует вспомогательная дыхательная мускулатура — грудино-ключично-сосцевидные и передние лестничные мышцы, и их сокращение дополнительно увеличивает объем грудной клетки. В частности, лестничные мышцы поднимают верхние два ребра, а грудино-ключично-сосцевидные — поднимают грудину. Вдох является активным процессом и требует расхода энергии при сокращении инспираторных мышц, которая затрачивается на преодоление эластического сопротивления относительно ригидных тканей грудной клетки, эластического сопротивления легко растяжимой легочной ткани, аэродинамического сопротивления дыхательных путей потоку воздуха, а также на повышение внутриабдоминального давления и возникающего при этом смещения органов брюшной полости книзу.
Как работает дыхательная система? Просто о сложном
Эволюционно сложилось так, что для жизнедеятельности человека необходим кислород. Как доставить его к органам и тканям? Сегодня говорим о дыхательной системе и особенностях её функционирования.
Как всё устроено?
Воздух попадает в легкие не сам по себе, туда его необходимо «втянуть», что и происходит в процессе вдоха. В этом участвуют диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. Во время вдоха диафрагма несколько уплощается, грудная клетка расширяется, что обеспечивается поступательное движение воздуха в дыхательные пути и легкие.
Определенную роль в процессе дыхания играет отрицательное внутриплевральное давление.
Процесс дыхания человека сложен и регулируется различными способами. Рассмотрим некоторые из них.
Частота и глубина дыхания зависит от интенсивности процессов окисления, происходящих в организме. Физическая нагрузка приводит к увеличению поглощения кислорода и повышению концентрации в тканях и крови углекислого газа. Последний через кровь активирует работу дыхательного центра, и, как следствие, усиливается сокращение дыхательных мышц. Это позволяет быстрее удалить избыток углекислого газа и восполнить недостаток кислорода.
Не на пользу телу: что вредит нашей дыхательной системе?
На любой из этих параметров могут воздействовать изменения окружающей среды.
Чистота. Пыль различного происхождения, выхлопные газы автомобилей, выбросы вредных веществ в атмосферу, табачный дым, шерсть животных, пыльца растений. Список можно было бы продолжить.
Увлажненность. Наверняка многим знакомо чувство сухости и першения в горле в помещениях в зимнее время года, особенно поутру. Причина до банальности проста: отопление в квартирах и домах пересушивает воздух, который затем сушит слизистые оболочки дыхательных путей. В результате повышается восприимчивость их к инфекции.
Читайте материал по теме: Чем отличаются ОРВИ и ОРЗ?
Низкая температура. Дышать через нос, а не через рот, советуют не просто так: помимо очищения и увлажнения, слизистая носовой полости согревает проходящий транзитом воздух.
Когда дышать тяжело. Что говорит статистика?
Пневмония, острый ларингит, трахеит и бронхит. По данным министерства здравоохранения РФ наиболее распространенные заболевания среди взрослых связаны с дыхательной системой.
Сохраняют актуальность бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), рак и туберкулез легких.
Сколько воздуха в день вдыхает человек?
Сколько человек может не дышать?
Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов. Находится ли человек в покое или двигается? Какова температура окружающей среды? И т.д.
Что будет, если часто задерживать дыхание?
Исходя из описанного выше, в зависимости от частоты и длительности задержек в организме может постепенно накапливаться углекислый газ. При выходе его за границы нормы и сравнительно длительном сохранении этого состояния возможны пагубные влияния на здоровье.
Обычно после ощутимой задержки дыхания и закономерном повышении уровня углекислоты отмечается углубление дыхания: организм удаляет ее избыток и стремится получить кислород.
Лечебное дыхание
На пользу стройности
Можно ли похудеть, употребляя супы? Рассказывает врач-терапевт и диетолог «Клиника Эксперт Ставрополь» Мальцева Валентина Сергеевна
Мнения ученых по поводу снижения веса с помощью только дыхательных упражнения противоречивы. Кроме того, необходимо помнить, что слишком глубокие вдохи и выдохи могут нарушить равновесие между кислородом и углекислым газом. Это может вызвать головокружение, а у кого-то и обморок.
Поэтому перед началом такой практики необходимо посоветоваться с врачом, в том числе и особенно если имеются какие-то проблемы со здоровьем.
Вдох, выдох, покой
Взволнованы? Понервничали? «Нужно сделать глубокий вдох и успокоиться». Знакомая мысль? А может кто-то давал вам такой совет.
Как оказалось, эта техника не только «работает», но и имеет под собой материальную основу. Ученым удалось установить (правда, пока на мышах), что в головном мозге имеются нервные клетки, связанные как с областями, регулирующими дыхание, так и анализирующими психологическое состояние.
Схема работает примерно так. Когда организм эмоционально возбуждается, обнаруженные клетки передают сигналы на нейроны, учащающие дыхание. Однако, как оказалось, работает система и в обратном направлении. Иными словами, если начать дышать чаще, то мозг может возбуждаться. Отсюда напрашивается вывод, почему глубокое замедленное дыхание может успокаивать.
Как дышать, чтобы быстро уснуть?
Существует методика, основанная на практиках йогов. Разработал ее доктор Эндрю Уейл (Andrew Weil). Техника называется «4-7-8» и выполняется следующим образом:
— поместите кончик языка на слизистую оболочку сразу за верхними передними зубами (с внутренней стороны) и держите его там на протяжении всего упражнения;
— полностью выдохните через рот со свистящим звуком;
— закройте рот и спокойно вдохните через нос, досчитав про себя до четырех;
— задержите дыхание, посчитав мысленно до семи;
— полностью выдохните через рот, издавая свистящий звук, посчитав до восьми.
Это одно дыхание. Теперь повторите цикл еще три раза.
Если вам сложно задерживать дыхание, вы можете ускорить упражнение, но придерживайтесь соотношения 4:7:8 для трех фаз. Выполняйте упражнение дважды в день.
Метод относится к альтернативным методам лечения и, возможно, не проверялся с точки зрения принципов доказательной медицины.
Сохраняем здоровье
Важна профилактика респираторных инфекций, а также своевременное лечение любых заболеваний органов дыхания.
Необходимо обязательно проходить плановые диспансеризации и профосмотры с выполнением флюорографии с частотой, предусмотренной ими.
Текст: Энвер Алиев
Легкие человека: строение, расположение, функции
Дыхание – это процесс, без которого человек не может существовать. Знать, где у человека находятся легкие, как они функционируют и какое строение имеют, должен каждый, кто следит за своим здоровьем. Орган относится к жизненно важным, так как с его помощью весь организм обеспечивается кислородом.
Легкие человека: краткая характеристика органа
От работы дыхательной системы напрямую зависит функционирование мозга, выделение энергии, с помощью кислорода происходит расщепление полезных веществ. Органы дыхания включают нос, рот, гортань, трахею, бронхи, входящие в состав легких.
Легкое – это один из парных, самый объемный орган человека. В здоровом состоянии он розово-красного цвета, структура – мягкая, губчатая.
Объем органа в среднем составляет 3 литра, но для вдыхания и выдыхания достаточно 450-500 мл. У лиц, активно занимающихся плаванием, объем легких достигает 5 литров.
Для глубокого вдоха используется около двух литров атмосферного воздуха. При таких особенностях дыхания в органе остается запас, благодаря которому в альвеолах поддерживается уровень кислорода на необходимом уровне.
В тканях каждого легкого постоянно перемещается венозная и артериальная кровь, присутствуют лимфатические сосуды. В нем также имеются нервные клетки, тесно связанные с сосудами и бронхами.
В первый месяц беременности у плода уже формируются зачатки главного органа респираторной системы, а к пятому месяцу обозначаются его составные элементы. Орган продолжает рост до 25 лет, так как растущий организм постоянно нуждается в кислороде.
Расположение легких
Легкие располагаются посередине грудной клетки. Их защищает и поддерживает каркас из ребер, по 12 слева и справа. Со стороны спины органы защищаются позвоночным столбом.
Для обеспечения возможности дышать между ребрами присутствует мышечная ткань, к грудине кости фиксируются хрящами. Со стороны спины легкие располагаются на 2-3 см выше ключиц.
Снизу орган граничит с диафрагмой, разграничивающей брюшину и грудную клетку. С правой стороны под легким расположена печень. С левой стороны сверху примыкает сердце, а снизу – частично желудок. Точное расположение легких у человека наглядно можно посмотреть на фото.
Какое строение имеют легкие человека
Органы по форме похожи на полуконусы, но не являются идентичными по форме и размеру. Легкое, расположенное справа, покороче и пошире левого, а также более крупное. Это объясняется тем, что справа расположена печень. В легком, расположенном слева, имеется врезка для прилегания сердца. Орган, расположенный справа имеет три доли: нижнюю, среднюю и верхнюю. Левое имеет только две доли: верхнюю и нижнюю. Каждая доля имеет сегменты, которые снабжаются крупным кровеносным и дыхательным сосудом.
В каждом легком имеется:
корень, состоящий из вены, легочной артерии и крупного бронха;
входные ворота, то есть небольшие углубления, через которые корень проходит в легкое и разветвляется на более мелкие сосудики и бронхи.
Сегменты бронхов и сосудов отделяются слоями соединительной ткани и имеют форму пирамид. При изучении строения легких человека важно понимать, что орган имеет три основных структурных элемента, от которых зависит возможность выполнения дыхательной функции. Это:
Альвеолы. Это легочные пузырьки, предназначение которых – газообмен. Имеют тонкие стенки и микроскопический размер. Изнутри альвеолы выстланы сурфакантом, который препятствует слипанию оболочек. При дыхании через них молекулы кислорода проникает в кровь, а затем с эритроцитами разносится по кровеносной системе ко всем органам.
Бронхиолы. Формируются на концах бронхиальных ответвлений. Различают дыхательные и концевые. На их концах находятся ацинусы (наименьшие части бронхиального дерева).
Каждое легкое снаружи защищено плеврой. Это особая двухслойная оболочка, пролегающая между тканью легкого и грудиной. В плевре находится биологическая жидкость.
Также в структуре присутствует строма – это внутренний каркас органов, тонкая соединительная ткань, которая делит легкие на дольки. Внутри стромы располагаются кровеносные и лимфатические сосуды, нервные волокна, пути входа/выхода воздуха.
Функции легких
Самая важная функция легких – это газообмен, то есть поставка кислорода в кровь и вывод из организма углекислого газа. Процесс обеспечивается ритмичными движениями диафрагмы и грудной клетки, а также способностью легких сокращаться.
Без работы легких по выведению углекислоты невозможна поддержка кислотно-щелочного баланса. Через главный орган дыхания происходит эвакуация ацетона, ароматических веществ, аммиака и эфира.
Парный орган активно участвует в терморегуляции. При выдохе в окружающую среду отдается около 10% тепла.
Легкие принимают участие в регулировании водного баланса в организме. Через них каждые сутки испаряется около 0,5 л воды.
Также орган принимает участие в очищении крови, вступающей в реакцию с воздухом: молекулы кислорода заменяют молекулы углекислого газа.
Еще одна важнейшая функция – амортизация сердца и его защита от повреждений при ударах. Также орган выделяет особое вещество, препятствующее проникновению бактерий и вирусов. При разговоре обеспечивает поступление воздуха в организм, а также способны хранить запасы крови.
Таким образом, легкие нуждаются в бережном к ним отношении. Курение, работа в пыльных помещениях или на вредных производствах существенно ухудшают их состояние. Болезни органов дыхания – самые часто встречаемые в мире. Важно своевременно лечить инфекции, при работе едкими веществами использовать СИЗы, больше находиться на свежем воздухе и регулярно проходить флюорографию.
Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.