5.2: Основи дихання
- Page ID
- 71395
Основні поняття, пов'язані з респіраторними препаратами
Огляд дихальної системи
Призначення дихальної системи - виконання газообміну. Легенева вентиляція забезпечує повітря в альвеоли для цього процесу газообміну. У дихальної мембрани, де зустрічаються альвеолярні і капілярні стінки, гази переміщаються по мембранах, при цьому кисень надходить в кров і виходить вуглекислий газ. Саме за допомогою цього механізму кров насичується киснем і з організму виводиться вуглекислий газ - продукт життєдіяльності клітинного дихання.
Основні органи дихальної системи функціонують насамперед для забезпечення киснем тканин організму для клітинного дихання, видалення вуглекислого газу відходів та сприяння підтримці кислотно-лужного балансу. Частини дихальної системи також використовуються для нежиттєво важливих функцій, таких як відчуття запахів, вироблення мови, а також для напруження, наприклад, під час пологів або кашлю. [1]
Див. Рисунок 5.1 [2], що ілюструє основні дихальні структури.
Функціонально дихальну систему можна розділити на провідну зону і дихальну зону. Провідна зона дихальної системи включає органи і структури, які безпосередньо не беруть участь в газообміні. Газообмін відбувається в дихальній зоні.
Проведення зони
Основні функції провідної зони полягають в забезпеченні маршруту вхідного і вихідного повітря, видалення сміття і хвороботворних мікроорганізмів з повітря, що поступає, а також прогрівання і зволоження повітря, що надходить. Кілька структур в межах провідної зони виконують і інші функції. Наприклад, епітелій носових ходів має важливе значення для виявлення запахів, а епітелій бронхів, який вистилає легені, може метаболізувати деякі канцерогени, що передаються повітрям.
Вії дихального епітелію допомагають видаляти слиз і сміття з носової порожнини постійним б'є рухом, таким чином підмітаючи матеріали у напрямку до горла, яке потрібно проковтнути. Цікаво, що холодне повітря уповільнює рух вій, в результаті чого накопичується слиз, що може, в свою чергу, привести до нежиті в холодну погоду. Цей вологий епітелій функціонує для зігрівання і зволоження повітря, що надходить. Капіляри, розташовані якраз під носовим епітелієм, прогрівають повітря конвекцією.
Бронхіальне дерево
Трахея розгалужується в правий і лівий первинні бронхи у каріна. Бронхіальне дерево (або дихальне дерево) - це збірний термін, який використовується для цих множинно-розгалужених бронхів. Основна функція бронхів, як і інших структур провідних зон, полягає в забезпеченні проходу повітря для переміщення в кожну легеню і з неї. Крім того, слизова оболонка затримує сміття і хвороботворні мікроорганізми.
Бронхіола відгалужується від третинних бронхів. Бронхіоли, які мають діаметр близько 1 мм, далі розгалужуються, поки не стануть крихітними кінцевими бронхіолами, які призводять до структур газообміну. У кожній легені налічується понад 1000 термінальних бронхіол. М'язові стінки бронхіол не містять хрящів, як у бронхів. Ця м'язова стінка може змінювати розмір трубки для збільшення або зменшення повітряного потоку через трубку.
Дихальна зона
На відміну від провідної зони, дихальна зона включає структури, які беруть безпосередню участь в газообміні. Див. Рис. 5.2 [3] для ілюстрації дихальної зони. Дихальна зона починається там, де кінцеві бронхіоли приєднуються до дихальної бронхіоли, найменшого типу бронхіоли, яка потім призводить до альвеолярного протоки, відкриваючись в скупчення альвеол.
Альвеоли
Альвеолярний проток являє собою трубку, що складається з гладкої мускулатури і сполучної тканини, яка відкривається в скупчення альвеол. Альвеола - одна з безлічі дрібних, схожих на виноград мішечків, які прикріплені до альвеолярних протоках.
Альвеолярний мішок - це скупчення багатьох окремих альвеол, які відповідають за газообмін. Див. Рис. 5.3 [4] для ілюстрації структур дихальної зони.
Частота дихання і контроль вентиляції
Дихання зазвичай відбувається без роздумів, хоча часом ви можете свідомо контролювати його, наприклад, коли плаваєте під водою, співаєте пісню або видуваєте бульбашки. Частота дихання - це загальна кількість вдихів, або дихальних циклів, які відбуваються щохвилини. Частота дихання може бути важливим показником захворювання, так як частота може збільшуватися або зменшуватися під час хвороби. Частота дихання контролюється дихальним центром, розташованим всередині довгастого мозку мозку, який реагує насамперед на зміни рівня вуглекислого газу, кисню та рН у крові.
Нормальна частота дихання дитини знижується від народження до підліткового віку. У дитини до 1 року нормальна частота дихання становить від 30 до 60 вдихів в хвилину, але до того моменту, коли дитині виповниться близько 10 років, нормальний показник наближається до 18 - 30. До підліткового віку нормальна частота дихання схожа на частоту дорослих, від 12 до 18 вдихів на хвилину.
Нейрони, що стимулюють м'язи дихальної системи, відповідають за контроль і регулювання легеневої вентиляції легенів. Основними центрами мозку, що беруть участь в легеневій вентиляції, є довгастий мозок і понтинна дихальна група. (Див. Рис. 5.4 [5] для ілюстрації дихальних центрів мозку.)
Додаткові відео: Дивіться додаткові відео нижче, пов'язані з анатомією дихання та фізіологією.
Анатомія дихальної системи
Вдих і видих
Транспорт вуглекислого газу
Поверхневий натяг
- Ця робота є похідною від Анатомія та фізіологія від OpenSTAX, ліцензована під CC BY 4.0. Доступ безкоштовно за адресою https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/1-introduction
- «2301 Основні респіраторні Organs.jpg" від OpenStax коледжу ліцензується відповідно до CC BY 4.0 Доступ безкоштовно за адресою https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/22-1-organs-and-structures-of-the-respiratory-system
- «2309 Дихальна Zone.jpg" від OpenStax коледжу ліцензується відповідно до CC BY 3.0 Доступ безкоштовно за адресою https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/22-1-organs-and-structures-of-the-respiratory-system
- «2310 Структури дихальних Zone.jpg" від OpenStax College ліцензується відповідно до CC BY 3.0 Доступ безкоштовно за адресою https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/22-1-organs-and-structures-of-the-respiratory-system
- «2327 Дихальні центри Brain.jpg" від OpenStax College ліцензується відповідно до CC BY 3.0 .Доступ безкоштовно за адресою https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/22-3-the-process-of-breathing
- Сила Б. (2015, 13 травня). Анатомія дихальної системи (v2.0). [Відео]. YouTube. Всі права захищені. Відео використовується з дозволу. https://youtu.be/aqTwrdMS6CE 17
- Сила Б. (2015, 12 травня). Анатомія та фізіологія: дихальна система: механіка дихання (v2.0). [Відео]. YouTube. Всі права захищені. Відео використовується з дозволу. https://youtu.be/X-J5Xgg3l6s 17
- Сила Б. (2015, 12 травня). Дихальна система: C02 Транспорт (v2.0). [Відео]. YouTube. Всі права захищені. Відео використовується з дозволу. https://youtu.be/BmrvqZoxHYI م
- Сила Б. (2015, 13 травня). Анатомія та фізіологія: дихальна система: поверхневий натяг (v2.0). [Відео]. YouTube. Всі права захищені. Відео використовується з дозволу. https://youtu.be/YHTAausYA94 17