Система органов дыхания

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИ

КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА: «ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ, ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА»

Контрольная работа

По дисциплине «Возрастная физиология и психофизиология»

Тема: «Система органов дыхания»

Выполнила: студент гр. ПЗ-1931 Карпов Дмитрий

Специальность: «Дизайн»

Курган 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Воздухоносные пути

2 Дыхательная часть

3 Физиология дыхания

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Дыхательная система - совокупность органов, обеспечивающих организму насыщение кислородом посредством внешнего и внутреннего дыхания, газообмен между кровью и всеми тканями организма, а также ряд недыхательных функций - обоняние, голосообразование, депонирование крови, иммунитет, продукцию биологически активных веществ.

В дыхательной системе выделяют воздухоносные пути: носовая полость, гортань, трахея и бронхи. А также дыхательную часть: альвеолярную паренхиму лёгких и кровь. Характерными особенностями этой системы являются: наличие хрящевого остова в их стенках, которые не спадаются и наличие ворсинок на слизистой, которые выводят наружу, вместе со слизью инородные частицы, загрязняющие воздух.

1 ВОЗДУХОНОСНЫЕ ПУТИ

В носовой полсти имеется 3 парных носовых хода: верхний носовой ход связан с клиновидной околоносовой пазухой и пазухой решетчатой кости, средний - с верхнечелюстной (гайморовой), лобной и также с пазухами решетчатой кости, в нижний открывается носослезный канал (вот почему когда плачут глаза, плачет и нос!). Околоносовые пазухи залегают в толще костей черепа и заполнены воздухом, поступающим сюда из носовой полости.

Носовая полость является начальным отделом, а также органом обоняния. Различные запахи, вместе с воздухом, проходят в носу тестирование, а сам воздух, согревается, увлажняется и очищается. Снаружи носовая полость имеет два отверстия ноздри и перегородку, которая делит полость вертикально пополам. Горизонтально располагаются три носовых хода: верхний, с обонятельными нервными окончаниями, средний и нижний. Сзади, при помощи отверстий хоан, носовая полость сообщается с носоглоткой. Кроме этого, в полости носа открываются придаточные воздухоносные пазухи соседних костей: верхнечелюстная (гайморова), лобная, клиновидная, ячейки решётчатой кости. В нижний носовой ход открывается носослёзный канал. Стенки носовой полости выстланы костями, хрящами и слизистой оболочкой, которая легко набухает под влиянием раздражителей. Из носа, воздух попадает в носоглотку, затем, также изо рта в ротовую и гортанную часть глотки в гортань.

Кости и хрящи носа сверху покрыты кожей, а изнутри выстланы слизистой оболочкой. Эпителий слизистой меняется в своем строении от преддверия (эпидермис кожи) внутрь носовой полости (мерцательный эпителий). В средней части слизистой оболочки верхней носовой раковины и соответствующем ей участке перегородки носа находится обонятельная зона, которая отличается желтоватым цветом из-за наличия пигмента. Обонятельный эпителий состоит из рецепторных (обонятельных) клеток, которые являются нейронами и располагаются между опорными клетками. Их количество у человека - 10 млн., что значительно ниже, чем у некоторых млекопитающих (у собак их численность достигает 200 млн.). Отростки на верхушках обонятельных клеток (обонятельные булавы) воспринимают ароматические раздражения в результате сложных физико-химических механизмов и передают их в тела клеток, а затем по другим отросткам, которые, объединяясь в обонятельный нерв, направляются в мозг. В отличие от других видов нервных клеток популяция обонятельных нейронов способна к обновлению за счет камбиальных клеток. Продолжительность их жизни ~ 30-35 дней. Острота обоняния зависит от возраста и пола.

У новорожденного с 6-го по 30-й день формируется разграничение запаха матери и молока. В детском возрасте (5-10 лет) особо острая чувствительность к запахам, т.к. обонятельная зона не повреждена многочисленными заболеваниями, порог распознавания высок. С 11 до 20 лет порог ощущения несколько увеличивается и стабилизируется, но снижается порог распознавания за счет тренировки обонятельных центров. У девушек порог ощущения ниже, чем у юношей, из-за разницы половых гормонов. С 20 до 40 лет пороги ощущения и распознавания практически не изменяются, с 40 до 60 лет происходит повышение порогов ощущения и распознавания, и уже после 60 лет наблюдается резкое повышение порогов (т.е. снижается острота восприятия обонятельного раздражения).

Носоглотка - это небольшой связующий отдел между носовой полостью и гортанью, на боковых поверхностях которой находятся отверстия слуховых труб (евстахиевых). Стенка носоглотки содержит крупные лимфоидные скопления в виде кольца, охватывающие зев, это небные, трубные, язычная и глоточная миндалины, которые обеспечивают иммунитет данного региона. Именно на этом участке происходит «перекрещивание» дыхательной и пищеварительной систем, т.к. далее в одном направлении следует гортань, прикрытая надгортанником, а позади нее (параллельно) - пищевод.

Гортань располагается на передней поверхности шеи и крепится снизу к подъязычной кости. Сзади гортани лежит глотка, с которой она сообщается своим верхним отверстием. Скелет гортани образован несколькими хрящами: спереди - перстневидным, а сзади - мелкими черпаловидными, рожковидными и клиновидными. Хрящи соединены между собой суставами, связками и мышцами. Вверху отверстие гортани закрывает в момент глотания пищи хрящ - надгортанник. В полости гортани, в среднем отделе, имеются два боковых углубления - желудочки гортани. У них сверху и снизу находятся парные складки. В толще нижних складок, лежат голосовые связки с мышцей, расширяющей голосовую щель между ними и несколькими сужающими мышцами. Выдыхаемый воздух колеблет голосовые связки, в результате чего образуются звуки. В членораздельной речи участвуют также язык, губы, полость рта и носа. Снизу гортань переходит в дыхательное горло - трахею.

Мышцы гортани, получая импульс от нервной системы, ритмично сокращаются, придавая тем самым воздушному потоку колебания. Количество колебательных движений в секунду определяет высоту голоса, а это, в свою очередь, зависит от длины голосовых связок: чем они корче, тем больше колебаний в секунду и тем выше голос. И наоборот, чем длиннее голосовые связки, тем ниже голос. Например, известно, что мужские певческие голоса подразделяются на бас, баритон и тенор. Так, длина связок баса 22-25 мм и они производят 81-325 колебаний в секунду, у баритона - 18-21 мм и 96-426 колебаний, у тенора 15-17мм и 122-580 колебаний.

Трахея является трубкой 8-12 см, из 16-20 незамкнутых сзади хрящевых колец (для облегчения прохождения пищи по сзади лежащему пищеводу) соединённых связками. Задняя стенка - эластичная. Слизистая оболочка трахеи богата лимфоидной тканью и железами, вырабатывающими слизь. По бокам трахеи идут сонные артерии, а спереди: в шейном отделе находится щитовидная железа, в грудном отделе - вилочковая железа и грудина. На уровне 2-3 грудных позвонков, трахея разделяется на две трубки - главных бронха.

Длина ее 9-12 см, диаметр 15-30 мм. Каркас трахеи образован 15-19 хрящевыми полукольцами, которые не смыкаются по ее задней стенке, а связаны между собой соединительной тканью с гладкомышечными клетками. Таким образом, пищевой комок, двигающийся по пищеводу, который расположен позади нее, проходит свободно. Эпителиоциты слизистой оболочки, помимо очистки воздуха за счет мерцания ресничек, активно секретируют компоненты слизи, содержащей биологически активные вещества, контролирующие тонус мышечных клеток дыхательных путей (норадреналин, серотонин, дофамин и др.). Кондиционируя воздух, трахея проводит его в бронхиальное дерево, которое начинается правым и левым главными бронхами, направляющимися каждый в свое легкое.

Бронхи. Правый бронх является продолжением трахеи, он шире и короче левого. Строение у них, как и у трахеи. Главные бронхи отходят от места бифуркации (раздвоения) трахеи почти под прямым углом и направляются к воротам лёгких. Там они делятся на долевые, а те делятся на сегментарные бронхи. Таким образом, формируется бронхиальное дерево лёгкого.

Лёгкие заполняют грудную клетку по сторонам от сердца и крупных сосудов, и имеют неправильную конусовидную форму, основанием к диафрагме, а верхушкой к шее выше ключиц. Лёгкие плотно покрыты серозной оболочкой - плеврой, которая образует два плевральных мешка с жидкостью для уменьшения трения между листками. На срединной поверхности каждого лёгкого есть ворота лёгкого - место вхождения бронха и лёгочной артерии. Рядом выходят две лёгочные вены, и весь этот комплекс называется - корень лёгкого . Бороздами лёгкие делятся на доли: правое на три, а левое на две с сердечной вырезкой впереди. Те же делятся на 10 сегментов в каждом лёгком. Сегментарные бронхи многократно делятся на мизерные бронхиолы с пузырьками - альвеолами на стенках. В лёгких насчитывается 30-500 млн. альвеол с общей дыхательной поверхностью около 100 м2. Конечной, структурной единицей лёгкого являются грозди альвеол на бронхиолах - ацинусы, в которых происходит газообмен между кровью из капилляров, покрывающих альвеолы и воздухом, который находится внутри альвеолярных шариков, учитывая парциальное давление в момент диффузии кислорода и углекислого газа. Бедная кислородом венозная кровь приходит в лёгкие по лёгочной артерии с растворённым углекислым газом. В альвеолах происходит обмен на кислород, который соединяется с железом в гемоглобине крови. И обогащённая артериальная кровь по лёгочным венам течёт к сердцу для того, чтоб распространиться по всему организму.

Рисунок - Бронхиальное дерево в легких: 1 - бифуркация трахеи, 2 - правый главный бронх, 3 - левый главный бронх, 4 - сегментарные бронхи с сосудами в правом легком, 5 - дольковые бронхи в левом легком

Правый бронх толще, короче левого и отходит более вертикально. Эта разница объясняется тем, что сердце, большей частью находящееся слева, как бы отодвигает левый бронх в более горизонтальном направлении, соответственно, объем левого легкого меньше правого.

Бронхиальное дерево представлено в каждом легком системой ветвящихся полых трубок. Главный бронх в легком делится на долевые (в правом 3 доли, в левом - 2), которые распадаются на сегментарные (в правом 10 сегментов, в левом - 9), а далее бронхи делятся дихотомически (надвое) до мелких дольковых бронхов, заканчивающихся терминальными бронхиолами.

От главного бронха к терминальной бронхиоле уменьшается их диаметр; убавляется объем хряща, вплоть до полного исчезновения и замещения на гладкомышечную ткань; снижается высота эпителиальной выстилки (эпителий становится дву- и однорядный кубический).

Благодаря нарастающей выраженности гладкомышечной ткани в стенках бронхов вся система способна к поддержанию тонуса и активности дыхательных движений. Однако при некоторых патологических состояниях резкое сокращение миоцитов приводит к спастическому сужению мелких бронхов на выдохе - удушью. Это основной клинический симптом бронхиальной астмы, когда приступ возникает внезапно под воздействием различных аллергенов, температурных перепадов, микробов и купируется приемом спазмолитических препаратов.

Главное предназначение бронхиального дерева - проведение очищенного и согретого воздуха до респираторного отдела - альвеол легких и обратно. О строении и функционировании респираторного отдела дыхательной системы мы поговорим с вами на страницах следующего номера «Биолит-инфо».

2 ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Дыхательные пути обеспечивают связь окружающей среды с главными органами дыхательной системы - лёгкими. Лёгкие расположены в грудной полости в окружении костей и мышц грудной клетки. Обеспечивают поступление кислорода в организм и удаление из него газообразного продукта жизнедеятельности - углекислого газа.

Лёгкие у человека - парный орган дыхания. Лёгкие заложены в грудной полости, прилегая справа и слева к сердцу. Они имеют форму полуконуса, основание которого расположено на диафрагме, а верхушка выступает на 1-3 см выше ключицы. Правое лёгкое состоит из 3, а левое из 2 долей. Скелет лёгкого образуют древовидно разветвляющиеся бронхи. Каждое лёгкое покрыто серозной оболочкой - легочной плеврой и лежит в плевральном мешке. Внутренняя поверхность грудной полости покрыта пристеночной плеврой. Снаружи каждая из плевр имеет слой железистых клеток, выделяющих плевральную жидкость в плевральную щель (пространство между стенкой грудной полости и легким). С внутренней (сердечной) поверхности в лёгких имеется углубление - ворота лёгких. В них входят бронхи, легочная артерия, и выходят две легочных вены. Легочная артерия ветвится параллельно ветвлению бронхов.

Ткань лёгкого состоит из пирамидальной формы долек (длиной 25 мм, шириной 15 мм), основание которых обращено к поверхности. В вершину дольки входит бронх, который последовательным делением образует в ней 18-20 концевых бронхиол. Каждая из последних заканчивается структурно-функциональным элементом лёгких - ацинусом. Ацинус состоит из 20-50 альвеолярных бронхиол, делящихся на альвеолярные ходы; стенки тех и других густо усеяны альвеолами. Каждый альвеолярный ход переходит в концевые отделы - 2 альвеолярных мешочка.

Альвеолы (диаметр - 0,15 мм) представляют собой полушаровидные выпячивания и состоят из соединительной ткани и эластичных волокон, выстланы тонким прозрачным эпителием и оплетены сетью кровеносных капилляров. В альвеолах происходит газообмен между кровью и атмосферным воздухом. При этом кислород и углекислый газ проходят в процессе диффузии путь от эритроцита крови до альвеолы, преодолевая суммарный диффузионный барьер из эпителия альвеол, базальной мембраны и стенки кровеносного капилляра, общей толщиной до 0.5мкм, за 0.3с.

система орган дыхание легкие

3 ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Заполнение лёгких кислородом и выведение углекислого газа из них осуществляется изменением объёма грудной клетки. При сокращении диафрагмы она уплощается вниз и из-за разности атмосферного давления окружающего воздуха плевральной полости возникает опущение лёгких и происходит вдох. Помогают раздвинуть рёбра межрёберные мышцы, причём дыхание животом является естественным, а грудью «правильным» дыханием. Обычная ёмкость лёгких составляет около трёх литров воздуха, которая при тренировках может увеличиться вдвое. При расслаблении диафрагмы, она встаёт на место, и лёгкие спадают до первоначального объёма, сохраняя 1 литр остаточного воздуха. Так происходит выдох. Контролирует дыхание дыхательный центр, в продолговатом мозге, из-за возбуждения накоплённым в крови углекислым газом, который посылает нервные импульсы в определённом ритме: 16-20 вдохов в минуту. Такой же механизм первого вдоха у новорождённого при перерезании пуповины. Частота вдохов увеличивается в момент нервного физического напряжения. При воздействии на слизистые оболочки воздухоносных путей различными, инородными телами, рефлекторно возникает сильный резкий выдох, удаляющий инородное тело из носа - чиханием, а из горла - кашлем. При желании можно не дышать, или дышать с различной частотой на короткое время, используя импульсы из коры головного мозга.

Внешнее дыхание. 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. В дыхательных движениях участвуют:

- дыхательные пути по своим свойствам являются слегка растяжимыми, сжимаемыми и создают поток воздуха;

- респираторный отдел представлен альвеолами. В легких имеется три типа альвеолоцитов (пневмоцитов), выполняющих разную функцию. Альвеолоциты второго типа осуществляют синтез липидов и фосфолипидов легочного сурфактанта. Общая площадь альвеол у взрослого человека достигает 80-90 м2, т.е. примерно в 50 раз превышает поверхность тела человека.

Внутриплевральное и внутрилегочное давление. Внутриплевральное давление, или давление в герметично замкнутой плевральной полости между висцеральными и париетальными листками плевры, в норме является отрицательным относительно атмосферного. При открытых верхних дыхательных путях давление во всех отделах легких равно атмосферному. Перенос атмосферного воздуха в легкие происходит при появлении разницы давлений между внешней средой и альвеолами легких. При каждом вдохе объем легких увеличивается, давление заключенного в них воздуха, или внутрилегочное давление, становится ниже атмосферного, и воздух засасывается в легкие. При выдохе объем легких уменьшается, внутрилегочное давление повышается и воздух выталкивается из легких в атмосферу. Внутриплевральное давление обусловлено эластической тягой легких или стремлением легких уменьшить свой объем. При обычном спокойном дыхании Внутриплевральное давление ниже атмосферного: в инспирацию - на 6-8 см вод. ст., а в экспирацию - на 4-5 см вод. ст. Прямые измерения показали, что Внутриплевральное давление в апикальных частях легких ниже, чем в прилегающих к диафрагме базальных отделах легких. В положении стоя этот градиент практически линейный и не изменяется в процессе дыхания. Важным фактором, влияющим на эластичность и растяжимость легких, является поверхностное натяжение жидкости в альвеолах. Спадению альвеол препятствует антиателектатический фактор, или сурфактант, выстилающий внутреннюю поверхность альвеол, препятствующий их спадению, а также выходу жидкости на поверхность альвеол из плазмы капилляров легкого. Синтез и замена поверхностно-активного вещества - сурфактанта происходит довольно быстро, поэтому нарушение кровотока в легких, воспаление и отеки, курение, острая кислородная недостаточность (гипоксия) или избыток кислорода (гипероксия), а также различные токсические вещества, в том числе некоторые фармакологические препараты (жирорастворимые анестетики), могут снизить его запасы и увеличить поверхностное натяжение жидкости в альвеолах. Все это ведет к их ателектазу, или спадению. В профилактике и лечении ателектазов определенное значение имеют аэрозольные ингаляции лекарственных средств, содержащих фосфолипидный компонент, например лецитин, который способствует восстановлению сурфактанта.

Дыхание в измененных условиях. В различных условиях среды обитания системы нейрогуморальной регуляции дыхания и кровообращения функционируют в тесном взаимодействии как единая кардиореспираторная система. Особенно четко это проявляется при интенсивной физической нагрузке и в условиях гипоксии - недостаточном снабжении организма кислородом. В процессе жизнедеятельности в организме возникают различные виды гипоксии, имеющие эндогенную и экзогенную природу.

Во время выполнения физической работы мышцам необходимо большое количество кислорода. Потребление 02 и продукция СО2 возрастают при физической нагрузке в среднем в 15-20 раз. Обеспечение организма кислородом достигается сочетанным усилением функции дыхания и кровообращения. Уже в начале мышечной работы вентиляция легких быстро увеличивается. В возникновении гиперпноэ в начале физической работы периферические и центральные хеморецепторы как важнейшие чувствительные структуры дыхательного центра еще не участвуют. Уровень вентиляции в этот период регулируется сигналами, поступающими к дыхательному центру главным образом из гипоталамуса, лимбической системы и двигательной зоны коры большого мозга, а также раздражением проприорецепторов работающих мышц. По мере продолжения работы к нейрогенным стимулам присоединяются гуморальные воздействия, вызывающие дополнительный прирост вентиляции. При тяжелой физической работе на уровень вентиляции оказывают влияние также повышение температуры, артериальная двигательная гипоксия и другие лимитирующие факторы.

Наблюдаемые при физической работе изменения дыхания обеспечиваются сложным комплексом нервных и гуморальных механизмов. Однако из-за индивидуально лимитирующих факторов биомеханики дыхания, особенностей экопортрета человека, не всегда удается при выполнении одной и той же нагрузки полностью объяснить точное соответствие вентиляции легких уровню метаболизма в мышцах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Самусев Р.П. Атлас анатомии человека / Р.П. Самусев, В.Я. Липченко. - М.

2. Малая медицинская энциклопедия.

Размещено на Allbest.ru