Реферат: Дыхание человека

Однако все же часть пыли и других веществ, прорвавшись через преграды, попадает в легкие. Но природа позаботилась об удалении их из организма. Почти вся слизистая оболочка дыхательных путей покрыта крохотными колеблющимися ресничками, так называемым мерцательным эпителием. Эти реснички колеблются ритмически волнообразно; каждая из них совершает 40 тыс., колебаний в час, Они напоминают пшеничное поле, колышущееся при слабом ветре. Движение ресничек направлено от легких к дыхательным путям и от внутренних отделов носа к наружным. Безостановочные колебания мерцательного эпителия выводят из самых глубоких уголков легких и из дыхательных путей слизь, а с ней и все инородные тела. Если бы мерцательный эпителий прекратил свою ритмическую работу и не удалял из легких попавшую туда пыль, то в течение жизни человека в них накопилось бы не менее 5 кг пыли!

Итак, первая важнейшая функция носа — защитная. Слизистая оболочка носа богато снабжена кровеносными сосудами, по которым обильно протекает кровь. Поэтому она очень теплая, и холодный воздух, проходя через носовые ходы, согревается ее теплом. Так в легкие поступает согретый, а не холодный воздух. Это вторая функция носа. Третья функция — увлажнение вдыхаемого воздуха. Слизистая оболочка влажная. Она отдает проходящему воздуху много водяных паров. Если воздух очень сухой, он раздражает окончания нервных волокон, находящихся в передней части носа. Возбуждение, возникающее в них, идет в центральную нервную систему и оттуда к слезной железе, которая, получив нервный импульс, начинает усиленно функционировать. По слезно-носовому каналу слезная жидкость втекает в нос, попадает на слизистую оболочку носа и увлажняет вдыхаемый сухой воздух.

Особенно сильно воздух увлажняется лимфатическими узелками, или миндалинами, носоглотки. В носоглотке есть еще и нёбные миндалины, расположенные по обе стороны корня языка. Они обычно краснеют и набухают при ангине. Миндалины на носоглотке находятся у заднего носового отверстия на стенке глотки. По разным причинам они иногда разрастаются, и развиваются аденоиды. Это чаще бывает у детей 7—8 лет. При таком заболевании затрудняется дыхание носом. Больные дети дышат ртом, как при насморке. Обоняние у них притупляется, рот приоткрыт, нижняя челюсть отвисает — возникает так называемое аденоидное выражение лица. Кроме того, нарушается речь: появляются гнусавость и косноязычие. Общее развитие таких детей задерживается, в школе они учатся плохо. Избавиться от этого заболевания несложно. Врач безболезненно удаляет увеличенные миндалины.

Четвертая функция нашего носа также защитная и связана с предохранением организма от поступления в легкие воздуха, загрязненного парами вредных веществ.

Слизистая оболочка, богато снабженная артериями и венами, может значительно изменяться в своем объеме. Когда стенки ее сосудов сокращаются, слизистая оболочка сжимается, носовые ходы широко раскрываются и человек легко и свободно дышит носом.

Когда вы рано утром выходите в поле, в лес или на берег моря, то чувствуете, как легко дышится. Это происходит потому, что слизистая носа спадается и широко раскрывает носовые ходы, дыхательные пути расширяются и чистый воздух заполняет легкие.

Но бывает, что сосуды расширяются, слизистая оболочка набухает и закрывает носовые ходы. Дыхание резко затрудняется. Это происходит обычно, когда человек входит в помещение с загрязненным, удушливым воздухом. Организм, ограничивая дыхание, успешно защищается от загрязненного воздуха.

Все это связано с нервной системой, допустим, что к носу поднесли флакон с нашатырным спиртом. Пары нашатырного спирта раздражают нервные окончания в слизистой оболочке носа. Возникает возбуждение, которое идет в центральную нервную систему и сигнализирует об угрозе — о том, что в легкие могут поступить пары нашатырного спирта. Из головного мозга возбуждение немедленно передается определенным мышцам и внутренним органам. Слизистая оболочка носа набухает, и носовые ходы суживаются, а иногда и полностью закрываются; суживаются и воздухоносные пути; легкие спадаются; диафрагма становится куполообразной и этим уменьшает объем грудной клетки; деятельность сердца замедляется.

Если же на нервные окончания действует чистый утренний воздух, то, опять-таки рефлекторно, под влиянием возбуждения, поступающего из центральной нервной системы, набухание слизистой носа уменьшается, воздухоносные пути расширяются, диафрагма становится более плоской, объем грудной клетки увеличивается, сердце начинает работать быстрее — все органы как бы говорят: «добро пожаловать!»

Итак, воздух, проходя через нос, действует на нервные окончания которые находятся в разных участках слизистой оболочки носа. Раздражение этих окончаний влияет не только на дыхательные пути, но и на деятельность многих органов: изменяются частота сердечных сокращений, уровень кровяного давления, деятельность дыхательных мышц и т. д.

Нос имеет и обонятельную функцию. Он устроен так, что вдыхаемый воздух почти вертикально поднимается вверх и достигает окончаний обонятельного нерва. При этом левая половина носа обладает более высокой остротой обоняния, чем правая. Это связано с естественной кривизной перегородки, отделяющей правую половину носа от левой, У большинства людей она искривлена вправо.

Обоняние у человека очень развито, Например, если в 50 мл воздуха содержится 0,000000000025 г ванилина, то человек уже чувствует его запах. Некоторые другие вещества ощущаются при концентрации в 10 или даже в 100 раз меньшей, чем концентрация ванилина.

У собак и у диких животных обоняние развито еще сильнее, чем у человека. Поэтому собак используют на охоте и при розысках.

Кроме непосредственного ощущения запахов у людей бывают обонятельные иллюзии и галлюцинции Обонятельные галлюцинации могут быть и следствием заболевания.

Лабиринт с многомиллионными ходами

Воздух, пройдя через носовые ходы, очищенный от пыли и бактерий, увлажнённый, подогретый, поступает в глотку, гортань, а затем в дыхательное горло, или трахею. Дыхательное горло состоит из хрящевых полуколец. К ним сзади примыкает пищевод. То, что хрящи трахеи представляют собой не полное кольцо, а полукольцо, имеет большое приспособительное значение. Когда человек глотает пищу, пищевод, по которому проходит пищевой комок, несколько растягивается. Это возможно благодаря вы- резкам в хрящах трахеи, куда вдается растягивающийся пищевод.

Длина трахеи примерно 15 см. На уровне 4—5-го грудных позвонков трахея делится на два бронха — правый и левый. Каждый бронх входит в легкое, где ветвится на мелкие бронхи, которые, в свою очередь, разветвляются на бронхиолы толщиной 0,5 мм. Таких бронхиол около 25 млн. Каждая из них оканчивается ходами с группой воздушных мешочков, или альвеол.

Легкие можно сравнить с виноградной кистью, где веточки представляют собой бронхи и бронхиолы, а ягоды — альвеолы. Их насчитывается почти 300 млн. Сюда по многомиллионным ходам поступает вдыхаемый воздух. Альвеолы увеличивают дыхательную поверхность легкого. При сильном вдохе альвеолы растягиваются и могут покрыть площадь 150 м2. Это в 75 раз больше, чем поверхность тела человека, которая равна 2 м.

Легкие покрыты тончайшей оболочкой — плеврой. Она покрывает все легкое, переходит на грудную клетку и плотно облегает ее внутреннюю поверхность.

Таким образом, плевра двумя листками покрывает и легкое, и внутреннюю стенку грудной клетки.

Между этими листками остается плевральная щель.

Альвеола густо оплетена капиллярами. Стенки альвеол очень тонкие: они состоят только из одного слоя клеток. Стенки капилляров тоже состоят из одного слоя клеток. Следовательно, находящийся в альвеолах воздух и протекающая по капиллярам кровь отделяются друг от друга только двумя слоями клеток. Вот через эту тоненькую стенку и происходит газообмен. О характере газообмена, происходящего в легких, можно судить, если сравнить состав вдыхаемого выдыхаемого воздуха.

Мы вдыхаем атмосферный воздух. Он содержит 20,94% кислорода, 79,03 01о азота и разных инертных газов (аргон, неон, гелий и др.) и 0,03 % углекислого газа. Состав выдыхаемого воздуха уже иной: кислорода в нем 16,3%, углекислого газа—4%, азота и других инертных газов — 79,7%. Сопоставьте эти цифры. Вы видите, что в легких количество кислорода уменьшается, а углекислоты — увеличивается. Кислород из воздуха, находящегося в альвеолах, переходит в кровь, а углекислота покидает кровь и переходит в альвеолярный воздух.

Почему же происходит переход газов? Переход газов из окружающей среды в жидкость и из жидкости в воздух подчиняется определенным физическим законам.

Каждый газ растворяется в жидкости в зависимости от своего парциального давленая (от латинского парц. — часть).

Атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. Следовательно, если воздух оказывает давление, равное 760 мм рт. ст., то парциальное давление кислорода составят 20,94% от общего давления и будет равно 159 мм рт. ст. Парциальное давление азота и других инертных газов составит 79,03% атмосферного давления и будет равно 600,6 мм рт. ст. Углекислого газа содержится очень мало — всего 0,03%. Поэтому и его парциальное давление будет приблизительно 0,2 мм рт. ст. Если парциальное давление газа в окружающей среде выше, чем давление (напряжение) этого же газа в жидкости, то газ будет растворяться в жидкости, пока не установится определенное равновесие. Если, например, парциальное давление кислорода в альвеолах будет выше, чем в протекающей венозной крови, то кислород из альвеолярного воздуха будет переходить в кровь.

В силу того же закона, когда напряжение газа в жидкости выше, чем его парциальное давление в воздухе, газ из жидкости будет выходить в окружающий воздух, пока не установится относительное равновесие. Поэтому, когда напряжение углекислого газа в венозной крови будет выше, чем в альвеолярном воздухе, углекислый газ будет переходить из венозной крови в альвеолярный воздух. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 110 мм рт. ст., а венозной крови — 44 мм рт. ст. Таким образом, имеется разность давления в 70 мм рт. ст.; этого вполне достаточно, чтобы кислород мог переходить из альвеолярного воздуха в кровь.

Потребность человека в кислороде равна 350 мл/мин; при физической работе она доходит до 5000 мл/мин. Ее можно полностью удовлетворить, если учесть, что разности в парциальном давлении в 1 мм рт. ст. достаточно, чтобы в кровь перешло 250 мл кислорода.

Между тем разность между величиной парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе и его напряжением в крови составляет 70 мм рт. ст. Это вполне удовлетворяет максимальные потребности организма.