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?
Дыхательная система представлена целым рядом анатомических образований. Классификационно их подразделяют на дыхательные пути (верхние и нижние) и дыхательные органы. Верхние дыхательные пути — это полость носа, носовая и ротовая часть глотки. Нижние — гортань, трахея и бронхи. К дыхательным органам относят легкие. В обиходе и по факту, говоря об органах дыхания человека, могут подразумеваться отдельные анатомические образования и дыхательных путей. Например, гортань, трахея — это не только часть нижних дыхательных путей, но и самостоятельные органы.
Но как кислороду дойти до конечных целей — органов? Снаружи альвеола покрыта сетью мелких кровеносных сосудов, по которым непрерывно течет кровь. Одна из разновидностей клеток крови — эритроциты, заполненные веществом гемоглобином. Именно он и осуществляет перенос газов в организме.
Определенную роль в процессе дыхания играет отрицательное внутриплевральное давление.
Процесс дыхания человека сложен и регулируется различными способами. Рассмотрим некоторые из них.
За дыхание отвечает дыхательный центр — скопление нервных клеток в продолговатом мозге.
Поток нервных импульсов идет к мышцам, отвечающим за вдох, задавая им определенный размах движений. У дыхательного центра имеется автоматия: приблизительно раз в четыре секунды здесь возникает возбуждение, стимулирующее мышцы, обеспечивающие вдох. Затем оно сменяется торможением, мышцы вдоха расслабляются — происходит выдох. Ритмичная смена этих состояний — врожденное свойство.
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?
Человек сформировался в условиях с определенным содержанием кислорода. Однако для оптимального процесса дыхания необходимо не только само его наличие, но и определенные характеристики вдыхаемого воздуха. Их обеспечивают наши дыхательные пути, поэтому к легким — в норме — поступает очищенный, увлажненный и согретый воздух.
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.
Среди других факторов, способных нанести вред нашим органам дыхания — многочисленные инфекции. ОРВИ, бактерии, грибки — все эти представители микромира способны вызывать различные заболевания.
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.
А над нами — километры воды, а над нами бьют хвостами киты…
Сколько воздуха в день вдыхает человек?
Давайте посчитаем. В норме в покое объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого взрослым человеком при одном дыхательном цикле, составляет 500 мл, а частота дыхания у него — от 16 до 20 (во время сна — до 12). Таким образом, в покое в минуту человек вдыхает от 8 литров воздуха, а в течение суток — около 11 500 литров (с поправками на частоту дыхания во время сна — соответственно меньше).
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.
Итак, сколько может не дышать человек? Диапазон колебаний составляет от менее чем 1 минуты до нескольких минут. Один из мировых рекордов принадлежит датскому ныряльщику Стигу Северинсену — 22 минуты. Правда, перед своей попыткой он почти 20 минут активно дышал чистым кислородом. Ткани организма обогатились этим газом и одновременно снизилось содержание углекислоты.
Критичен не только дефицит кислорода, но и избыток углекислого газа. При невозможности организма избавиться от углекислоты через легкие, начинает увеличиваться ее содержание в крови. Возможно нарушение ориентации, спазмы в мышцах, учащенное сердцебиение, потеря сознания и смерть.
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
Существуют методики для похудения, основанные на различных способах дыхания — например бодифлекс, оксисайз.
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
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?
— 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
Как же сохранить здоровье дыхательной системы? С учетом неблагоприятных факторов, которые могут влиять на ее состояние, целесообразны достаточная физическая активность — в идеале на свежем воздухе; регулярное проветривание помещений; увлажнение воздуха; избавление от вредных привычек (курение); использование во время работы, связанной с профессиональными вредностями, индивидуальных средств защиты (маски, респираторы).
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
В книжной версии
Том 9. Москва, 2007, стр. 459-460
Скопировать библиографическую ссылку:
ДЫХА́НИЯ О́РГАНЫ, специализированные структуры животных и человека, служащие для газообмена (потребления кислорода O 2 и выведения диоксида углерода CO 2) с внешней средой. Простейшие и низшие многоклеточные животные (губки, кишечнополостные, большинство групп червей) не имеют Д. о.; им свойственно диффузное дыхание, при котором газообмен происходит через всю поверхность тела. С увеличением размеров тела, при повышении интенсивности обмена веществ диффузное дыхание не может обеспечить достаточный уровень газообмена. Развиваются (как впячивания и выпячивания наружных покровов или стенки кишечного тракта) спец. органы дыхания и системы, транспортирующие O 2 и CO 2 внутри организма (важнейшая из них – кровеносная). У водных животных Д. о. обычно представлены разветвлёнными выростами определённых участков тела с сильно развитой сетью кровеносных сосудов – наружными и внутренними жабрами . У некоторых групп животных особыми Д. о. становятся кожные покровы, отличающиеся при этом высокой проницаемостью для растворённых в воде газов. Кожное дыхание может дополнять и даже заменять (у безлёгочных саламандр) другие Д. о. У наземных животных основные Д. о. – трахеи и лёгкие . Трахеи (система тонких воздухоносных трубочек) характерны для онихофор, многоножек, насекомых, некоторых хелицеровых. Лёгкие имеются у ряда паукообразных, брюхоногих лёгочных моллюсков и у наземных позвоночных.
Совокупность органов дыхательной системы является ответственной за газообмен и транспорт газов. Можно выделить две основные функции дыхательной системы: получает из воздуха кислород, который ткани нашего организма используют как топливо для метаболических реакций, и выводит углекислый газ — продукт метаболических реакций, накопление которого приводит к интоксикации.
Нос. Является естественным отверстием для поступления воздуха в организм: прежде чем попасть в легкие, воздух во время прохождения по полости носа очищается, нагревается и увлажняется;
Рот. Второй путь, по которому воздух может поступать и выходить из организма: когда мы разговариваем, изо рта выходит определенное количество воздуха; рот является также органом пищеварительной системы;
Глотка. Соединительный канал между носовыми пазухами и ртом, является местом пересечения дыхательной и пищеварительной систем: через него поступают воздух к гортани и пища в пищевод;
Гортань. Канал, соединяющий глотку с трахеей, в котором расположены голосовые связки; принимает участие в формировании голоса;
Трахея. Канал, соединяющий гортань с бронхами;
Бронхи. Каналы, идущие от трахеи и разделяющиеся на канальцы меньшего диаметра — бронхиолы, проникающие в глубь легочной ткани;
Легкие. орган, ответственный за насыщение крови кислородом.
Диафрагма. Гладкая мышца в форме купола, разделяющая грудную и брюшную полости и принимающая активное участие в дыхании. Ее выпуклая часть направлена вверх, к грудной полости, а вогнутая, соответственно, к брюшной. В диафрагме есть особые отверстия, через которые проходят важные сосуды и каналы от брюшной полости к грудной: пищевод (проходит через пищевое отверстие), аорта и полая вена. Центральная часть диафрагмы, или сухожильный центр, состоит из прочной сухожильной ткани: когда мышцы диафрагмы натягиваются и сплющиваются, центр диафрагмы идет вверх и грудная полость расширяется.
Грудная клетка. Часть корпуса человека, расположенная над брюшной полостью и содержащая различные по строению и функциям органы, в силу чего она связана с несколькими системами организма. В груди расположено сердце и крупные сосуды — основные составляющие кровеносной системы, а также многие органы дыхательной системы. Кости грудной клетки ответственны за защиту таких внутренних органов, как сердце и легкие, и принимают активное участие в дыхательных движениях.