Значение дыхания для организма человека. Этапы дыхания. Строение дыхательной системы.

Дыхание – это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и выделение вовнешнюю среду углекислого газа, а также использованиекислорода клетками для окисления органических веществ с выделением энергии, расходуемой в процессе жизнедеятельности.

Весь процесс дыхания можно разделить на несколько этапов:

1. Внешнее дыхание (поступление воздуха в легкие и выход его из легких наружу). Внешнее дыхание осуществляется циклически и состоит из фазы вдоха, выдоха и дыхательной паузы.Внешнее дыхание может быть спокойным и форсированным. В первом случае задействуются только основные дыхательные мышцы. При форсированном – подключаются вспомогательные. Примером такого типа дыхания могут служить дыхательные упражнения пловцов перед стартом. В этом случае задействуются все мышцы, так или иначе влияющие на полноту вентиляции легких, включая мышцы плечевого пояса и сгибатели-разгибатели туловища.

Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной клетки и сопутствующим изменениям объема легких. Во время вдоха объем грудной клетки увеличивается, а во время выдоха – уменьшается.

2. Диффузия газов из легких в кровь и из крови в легкие.Диффузия — процесс перехода газов из области с высоким парциальным давлением (давление каждого газа в смеси) в область с низким парциальным давлением.

Кислород через тонкие стенки альвеол и капилляров поступает из воздуха в кровь, а углекислый газ из крови в воздух. Диффузия газов происходит в результате разности их концентраций в крови и в воздухе. Кислород проникает в эритроциты и соединяется с гемоглобином, кровь становится артериальной и направляется в ткани. В тканях происходит обратный процесс: кислород за счет диффузии переходит из крови в ткани, а углекислый газ, наоборот, переходит из тканей в кровь. Это происходит до тех пор, пока их концентрации не сравняются.

3. Транспорт газов кровью.В организме кислород и углекислый газ транспортируются кровью. Кислород, поступающий из альвеолярного воздуха в кровь, связывается с гемоглобином эритроцитов, образуя так называемый оксигемоглобин, и в таком виде доставляется к тканям. В тканевых капиллярах кислород отщепляется и переходит в ткани, где включается в окислительные процессы. Свободный гемоглобин связывает водород и превращается в так называемый восстановленный гемоглобин. Углекислый газ, образующийся в тканях, переходит в кровь и поступает в эритроциты. Затем часть углекислого газа соединяется с восстановленным гемоглобином, образуя так называемый карбгемоглобин, и в таком виде углекислый газ и доставляется к легким.

4. Диффузия газов из крови в ткани и из тканей в кровь.

5. Тканевое дыхание (процессы окисления в тканях).Распад органических соединений в живых тканях, сопровождающийся потреблением молекулярного кислорода и приводящий к выделению углекислого газа и воды и образованию биологических видов энергии, называется тканевым дыханием. Тканевое дыхание представляют как конечный этап пути превращений моносахаров (в основном глюкозы) до указанных конечных продуктов, в который на разных стадиях включаются другие сахара и их производные, а также промежуточные продукты распада липидов (жирные кислоты), белков (аминокислоты) и нуклеиновых оснований.

Дыхательный аппарат имеет сложное строение и включает в себя: органы дыхательной системы человека, мышцы, отвечающие за акты вдоха и выдоха, нервы, регулирующие весь процесса обмена воздухом, а также кровеносные сосуды.

Все основные органы дыхания подразделяются на верхние и нижние. Каждый из отделов уникален по своим функциям. Верхний выполняет не только дыхательную функцию, но и очищение и увлажнение вдыхаемого воздуха. К верхним органам системы дыхания относят нос, рот, глотку, гортань.

Обмен между внутренним и внешним миром осуществляет непосредственно в легких. Они относятся к нижним дыхательным путям вместе с рядом органов, таких как, трахея, бронхи, легкие.