Дыхательная система – строение и функции

1.

Дыхательная система – строение
и функции

2.

Дыхание — это совокупность процессов, обеспечивающих
поступление в организм человека кислорода,
использование его для окисления органических веществ и
удаления из организма углекислого газа.
Дыхание состоит из этапов:
1) транспорт газов к легким и обратно — внешнее дыхание;
2) поступление О2 в кровь через альвеолярно-капиллярную
мембрану легких, а СО2 — в обратном направлении;
3) транспорт О2 кровью ко всем органам и тканям организма,
а СО2— от тканей к легким;
4) обмен газов между тканями и кровью: О2 перемещается
из крови в ткани, а СО2— в обратном направлении;
5) тканевое, или внутреннее дыхание, цель которого —
окисление органических веществ с выделением СО2и воды

3.

Дыхание — один из основных процессов,
поддерживающих жизнь.
Прекращение его даже на небольшой
срок ведет к скорой гибели организма
от кислородной недостаточности —
гипоксии.
Поступление в организм О2 и выведение
из него во внешнюю среду СО2
обеспечивается органами дыхательной
системы

4.

Различают дыхательные
(воздухоносные) пути и собственно
дыхательные органы — легкие.
Дыхательные пути в связи с
вертикальным положением тела
делят на верхние и нижние.
К верхним дыхательным путям относят:
наружный нос, полость носа,
носоглотку и ротоглотку.

5.

6.

7.

Нижние дыхательные пути — это гортань,
трахея и бронхи, включая их
внутрилегочные разветвления, или
бронхиальное дерево.

8.

Дыхательные пути представляют собой
систему трубок, стенки которых имеют
костную или хрящевую основу. Благодаря
этому они не слипаются. Их просвет всегда
зияет, и воздух свободно циркулирует в
обе стороны, несмотря на изменения
давления при вдохе и выдохе. Внутренняя
(слизистая) оболочка дыхательных путей
выстлана мерцательным эпителием и
содержит железы, вырабатывающие
слизь. Благодаря этому вдыхаемый воздух
очищается, увлажняется и согревается.

9.

.
«Скелет» наружного носа образуют носовые кости и
лобные отростки верхней челюсти и хрящи. Крылья
имеют хрящевую основу и ограничивают отверстия
— ноздри, которыми открывается полость носа, а
сзади она сообщается с носоглоткой через отверстия
— хоаны.

10.

По срединной линии расположена перегородка носа. Ее
«скелет» составляют: перпендикулярная пластинка
решетчатой кости, сошник и хрящ перегородки носа. В
полости носа выделяют преддверие и собственно полость
носа. Преддверье выстлано кожей и покрыто волосами,
которые препятствуют попаданию в дыхательные пути
крупных частиц пыли. В полости носа расположены три
носовые раковины — верхняя, средняя и нижняя в них
расположены соответственно носовые ходы. Костную основу
первых двух образуют одноименные части решетчатой кости.
Нижняя носовая раковина является самостоятельной костью.

11.

• В нижний носовой ход открывается носослезный
канал. Стенки полости носа выстланы слизистой
оболочкой. В ней различают респираторную и
обонятельную области.
• Обонятельная область находится в верхнем
носовом ходе. Здесь расположены рецепторы
органа обоняния - обонятельные луковицы.
Эпителий респираторной области — реснитчатый
(мерцательный).
Сосудистые сплетения, находящиеся в глубоких
слоях слизистой оболочки, обеспечивают
согревание поступающего воздуха.

12.

Околоносовые пазухи (придаточные) пазухи носа, — это
полости в костях черепа, выстланные слизистой
оболочкой и заполненные воздухом. Они сообщаются с
полостью носа через небольшие каналы, которые
открываются в области верхнего и среднего носовых
ходов.
• верхнечелюстная (Гайморова) пазуха, расположена в
теле верхней челюсти;
• лобная пазуха— в лобной кости;
• клиновидная пазуха— в теле клиновидной кости;
• ячейки решетчатого лабиринта — в решетчатой кости.
Околоносовые пазухи формируются в течение первых лет
жизни.
Основная функция придаточных пазух — обеспечение
резонанса при разговоре.

13.

Глотка— орган воронкообразной формы, по
которому из полости рта попадает
пережеванная и смоченная слюной пища, а
из полости носа - воздух - осуществляется
перекрест пищеварительного и
дыхательного путей.
Этот орган прикреплен к основанию черепа и
переходит в пищевод на уровне седьмого
шейного позвонка В среднем длина глотки
составляет 12—14 см.

14.

Различают части глотки:
1)носовую (носоглотку),
2)ротовую (ротоглотку),
3)гортанную (гортаноглотку)

15.

Через хоаны воздух переходит в носоглотку. Эпителий
носоглотки мерцательный, как носовой полости.
Здесь открывается слуховая (Евстахиева) труба,
которая сообщает барабанную полость с глоткой.
Затем – ротоглотка - эпителий многослойный,
плоский, неороговевающий, как в ротовой полости.
Именно здесь перекрещиваются пищеварительный
и дыхательный пути.

16.

Гортаноглотка - самый узкий отдел глотки. Эпителий
здесь многослойный плоский неороговевающий.
Она граничит спереди с задней стенкой гортани,
снизу переходит в пищевод. Пища из ротовой
полости через ротоглотку и гортаноглотку переходит
в пищевод, а воздух из носовой полости идет в
носоглотку, ротоглотку и в гортань.
Один из хрящей гортани — надгортанник,
препятствует попаданию пищи в дыхательные пути.
Он играет роль своеобразного клапана. Стенка
глотки состоит из трех оболочек: слизистой,
мышечной и адвентициальной.

17.

В слизистой оболочке глотки расположены специальные лимфоидные
образования, относящиеся к иммунной системе, называемые
миндалинами:
• нёбная миндалина(парная), расположена между двумя нёбными
дужками;
• трубная миндалина, находится возле выхода в глотку слуховой трубы;
• язычная миндалина, лежит на корне языка;
• глоточная миндалина (аденоиды)— на верхней стенке глотки.
Все вместе они образуют лимфоэпителиальное глоточное кольцо Пирогова
— Вальдейера.
Функция этого кольца — обезвреживание микроорганизмов, попадающих с
пищей и воздухом в глотку,
а также участие в иммунных
процессах.

18.

Гортань расположена в передней области
шеи. Вверху с помощью связок соединяется
с подъязычной костью, внизу продолжается
в трахею. Верхняя граница гортани
расположена на уровне диска между IV и V
шейными позвонками. Нижняя — на
уровне VII шейного позвонка. Спереди
гортань прикрыта мышцами шеи. В полости
гортани три отдела:
верхний — преддверие,
средний — промежуточную часть,
нижний — подголосовую полость.

19.

Границами между отделами являются парные преддверные (ложные) и
голосовые складки, ограничивающие две щели, которые также называются
преддверной и голосовой. Просвет голосовой щели более узкий и может
изменяться под действием мышц гортани.
Верхний отдел гортани довольно широкий. Он простирается от входа в
гортань до преддверных складок.
Промежуточная часть (голосовая) представляет собой самый узкий отдел.
Это пространство ограничено сверху преддверными, а снизу — голосовыми
складками. В промежуточной части между складками с каждой стороны
расположено углубление — желудочки гортани (Морганиевы желудочки),
которые играют роль резонаторов воздуха при голосообразовании. Кроме
того, они обеспечивают согревание вдыхаемого воздуха.
Ниже голосовых складок расположена подголосовая полость.

20.

Основу гортани образуют хрящи: непарные: щитовидный, надгортанник, перстневидный
парные: черпаловидный, конусовидный, рожковидный и зерновидный.
Щитовидный хрящ в виде «щита» спереди закрывает остальные. Он состоит из двух пластинок,
соединенных под острым углом, который называется выступом гортани. Он легко
прощупывается под кожей в области шеи в виде плотного по консистенции возвышения. У
мужчин это образование хорошо выражено и называется кадыком (Адамово яблоко).
Надгортанный хрящ лежит кзади от корня языка, над входом в гортань. Он имеет широкую
верхнюю часть — пластинку, которая книзу суживается, покрыт слизистой оболочкой,
функция — препятствие попадания в нижние дыхательные пути воды и пищи.
Перстневидный хрящ расположен ниже остальных и образует основание гортани.
Черпаловидный хрящ расположен сзади на пластинке перстневидного хряща.
Остальные парные хрящи незначительных
размеров и расположены в слизистой оболочке

21.

Изнутри гортань покрыта слизистой
оболочкой- мерцательным эпителием.
Только в области голосовой складки
расположен многослойный плоский
неороговевающий эпителий. В области
преддверных складок возможно
возникновение отеков, затрудняющих
дыхание. Такое состояние носит название
«ложный круп», возникающий у детей
раннего возраста.

22.

Функции гортани
- проведение воздуха. При раздражении многочисленных рецепторов
гортани возникает кашлевой рефлекс, являющийся защитным
механизмом при попадании большого числа пылевых частиц.
- голосообразование. На образование звуков влияют степень натяжения
голосовых связок, а также ширина голосовой щели под влиянием
соответствующих мышц. При спокойном дыхании она составляет 5 мм,
при глубоком дыхании и громком крике — 15 мм. На выдохе струя
воздуха, проходя через голосовую щель, приводит связки и складки в
колебательные движения. При этом образуются звуки, которые зависят
от частоты и амплитуды колебания связок.
Частота колебания определяет высоту голоса, а амплитуда — его силу.
Кроме того, голос зависит от положения языка, губ, мягкого нёба,
проходимости полости носа и его придаточных пазух.
Мужчины обладают более длинными голосовыми складками по
сравнению с женщинами. Поэтому мужской голос, как правило, ниже
женского.

23.

Трахея — полая цилиндрическая трубка длиной 11 - 13 см.
Она начинается от гортани на уровне VII шейного позвонка.
Между IV и V грудными позвонками она разделяется на
два главных бронха, образуя бифуркацию трахеи. В трахее
выделяют шейную и грудную части. В шейном отделе к ней
прилежит щитовидная железа. В грудной полости трахея
располагается в средостении. Здесь к ней прилегают
крупные сосуды, включая аорту.

24.

Позади трахеи на всем ее протяжении находится
пищевод. Слизистая оболочка трахеи выстлана
мерцательным эпителием. В ней содержатся
многочисленные железы. Основу органа составляют
15 — 20 хрящевых полуколец, благодаря которым
трахея не спадается при дыхании, полукольца
соединяются между собой с помощью связок.
Задняя стенка трахеи — это перепончатая – состоит из
соединительной ткани и гладких мышц,
расположенных в поперечном направлении.
Снаружи трахея покрыта адвентициальной
оболочкой.

25.

26.

Главные бронхи расходятся под углом 70°. Правый
главный бронх короче и шире, длиной 3 см, он
расположен более вертикально и является
непосредственным продолжением трахеи.
Вследствие данной особенности инородные тела
чаще попадают в этот бронх - в 70—80 % случаев.
Левый главный бронх длиной 4—5 см.

27.

Главные бронхи входят в состав ворот
легких, внутри которых они разделяются,
давая начало бронхиальному дереву.
Принципы строения стенки главных
бронхов и стенки трахеи сходны. Она так
же, как и трахея, состоит из хрящевых
полуколец. Слизистая оболочка изнутри
выстлана мерцательным эпителием.
Снаружи главные бронхи покрыты
адвентициальной оболочкой.

28.

Легкие - это парные дыхательные органы,
представляющие собой полые мешки
ячеистого строения, разделенные на тысячи
обособленных мешочков – альвеол, с
влажными стенками, снабженными густой
сетью кровеносных капилляров.
Легкие расположены в герметически
замкнутой грудной полости и отделены
друг от друга средостением, в состав
которого входят сердце, крупные сосуды
(аорта, верхняя полая вена), пищевод и
другие органы.

29.

По форме легкое напоминает неправильный конус с
основанием, обращенным к диафрагме и
верхушкой, выступающей на 2-3 см над ключицей в
области шеи.
На каждом легком различают 3 поверхности:
диафрагмальную, реберную и медиальную и два
края: передний и нижний. Реберная - прилежат к
ребрам, диафрагмальная к куполу диафрагмы,
поверхности отделены друг от друга острым нижним
краем. Медиальная поверхность обращена к
средостению и отделяется от реберной передним
краем легкого. На медиальной поверхности легких
располагаются ворота легкого, через которые
проходят главные бронхи, сосуды и нервы,
составляющие корень легкого.

30.

Каждое легкое посредством борозд делится на доли. В
правом легком имеется 3 доли: верхняя, средняя и
нижняя, в левом - 2 доли: верхняя и нижняя. Доли
разделяются на сегменты, которых в каждом легком
примерно по 10. Сегменты состоят из долек, а
дольки - из ацинусов

31.

32.

Ацинусы (грозди) являются структурно-функциональными единицами
легкого, которые осуществляют основную функцию легких - газообмен. В
каждую легочную дольку входят 16-18 ацинусов. Ацинус начинается от
концевой бронхиолы, которая дихотомически делится на дыхательные
бронхиолы 1- 2-3 порядка и переходит в альвеолярные ходы и
альвеолярные мешочки с расположенными на их стенках альвеолами
легких. Число легочных ацинусов в одном легком достигает 150 000. В
каждый ацинус входит большое количество альвеол.

33.

Альвеолы - это выпячивания в виде пузырьков диаметром
до 0,25 мм, внутренняя поверхность которых выстлана
однослойным плоским эпителием, затем сеть
эластических волокон и кровеносных капилляров.
Изнутри альвеолы покрыты тонкой пленкой фосфолипида
— сурфактантом, его функции:
• понижает поверхностное натяжение альвеол;
• увеличивает растяжимость легких;
• обеспечивает стабильность легочных альвеол,
препятствуя их спадению, слипанию и появлению
ателектаза;
• препятствует транссудации (выходу) жидкости на
поверхность альвеол из плазмы капилляров легких.

34.

• .

35.

Аэрогематический (воздушно-кровяной) барьер,
через который диффундируют дыхательные
газы в ходе газообмена, включает:
• тонкую пленку фосфолипида - сурфактант,
выстилающую внутреннюю поверхность
альвеол;
• альвеолярный эпителий - однослойный плоский;
• интерстициальную соединительную ткань,
придающую эластичность альвеолам;
• эндотелий капилляра;
• слой плазмы.
Суммарное расстояние этих слоев составляет 0,5-1
мкм.

36.

Снаружи каждое легкое покрыто серозной оболочкой плеврой, состоящей из двух листков: пристеночного
(париетального) и легочного (висцерального).
Между листками плевры имеется щель,
заполненная серозной жидкостью - плевральная
полость. Эта жидкость уменьшает трение между
листками плевры при дыхательных движениях. В
местах перехода одной части париетальной плевры
в другую образуются запасные пространства плевральные синусы, которые заполняются легкими
в момент максимального вдоха. При патологии в них
может скапливаться воспалительный экссудат.
Правая и левая плевральные полости между собой
не сообщаются.

37.

38.

В норме в полости плевры воздух отсутствует, и
давление в ней всегда отрицательное, т.е. ниже
атмосферного, поэтому легкие находятся в
расправленном состоянии.
Значение отрицательного внутри грудного давления:
• способствует растяжению легочных альвеол и
увеличению дыхательной поверхности легких,
особенно во время вдоха;
• обеспечивает венозный возврат крови к сердцу и
улучшает кровообращение в легочном круге,
особенно в фазу вдоха;
• способствует лимфообращению;
• помогает продвижению пищевого комка по
пищеводу.

39.

Воспаление легких называется пневмонией,
воспаление плевры - плевритом. Скопление
жидкости в плевральной полости называется
гидротораксом, крови - гемотораксом, гнойного
экссудата - пиотораксом.
Пневмоторакс - это скопление воздуха в
плевральной полости.
Различают следующие виды пневмоторакса:
• травматический;
• спонтанный (самопроизвольный);
• искусственный.

40.

Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и
паузы. Обычно вдох короче выдоха.
Длительность вдоха у взрослого человека
составляет от 0,9 до 4,7 с, длительность выдоха 1,2-6 с. Дыхательная пауза различна по
величине и может даже отсутствовать. Частота
дыхания (ЧДД), определяется по числу
экскурсий грудной клетки в минуту и
составляет в норме у взрослых 18-20 в минуту, у
новорожденных - 60, у пятилетних детей - 25
экскурсий в минуту.
В любом возрасте частота дыхания меньше
частоты сердечных сокращений примерно в 4-5
раз.

41.

Вдох (инспирация) совершается вследствие увеличения
объема грудной клетки в трех направлениях:
вертикальном, сагиттальном, фронтальном, в
основном за счет сокращения наружных межреберных
мышц и уплощения купола диафрагмы. При вдохе
легкие пассивно следуют за увеличивающейся в
размерах грудной клеткой. Дыхательная поверхность
легких увеличивается, давление в них понижается и
становится на 2 мм рт.ст. ниже атмосферного – в
результате воздух поступает через дыхательные пути в
легкие. Быстрому выравниванию давления в легких
препятствует голосовая щель, так как в этом месте
воздухоносные пути сужены. Только на высоте вдоха
происходит полное заполнение воздухом расширенных
альвеол легких.

42.

Выдох (экспирация) осуществляется в результате
расслабления наружных межреберных мышц и
поднятия купола диафрагмы. При этом грудная
клетка возвращается в исходное положение, и
дыхательная поверхность легких уменьшается.
Растянутые легкие благодаря своей
эластичности уменьшаются в объеме.
Давление воздуха в легких становится на 3-4 мм
рт.ст. выше атмосферного, что облегчает выход
воздуха из них в окружающую среду.
Медленному выходу воздуха из легких
способствует сужение голосовой щели.

43.

В зависимости от преимущественного участия в акте
вдоха мышц грудной клетки и диафрагмы , различают
грудной (реберный) и брюшной (диафрагмальный)
типы дыхания. У мужчин преобладает брюшной, у
женщин – грудной.

44.

Газообмен в легких совершается между
альвеолярным воздухом и кровью легочных
капилляров путем диффузии в результате
разницы парциального давления
дыхательных газов. Парциальным (т.е.
частичным) давлением называется та часть
общего давления, которая приходится на
долю каждого газа в газовой смеси. Эта
часть зависит от процентного содержания
газа в смеси. Чем оно больше, тем выше
парциальное давление данного газа.

45.

• Пониженное давление кислорода (О2) в
тканях организма заставляет этот газ
двигаться к ним. Для углекислого газа
(СО2) градиент давления направлен в
обратную сторону, и СО2 переходит в
окружающую среду. Скорость диффузии
для СО2 в 20-25 раз выше, чем для О2.

46.

• Человек в покое потребляет в минуту около 250
мл О2 и выделяет при этом в среднем 200 СО2
мл. В крови О2 и СО2 могут находиться в двух
состояниях: в физически растворенном и в
химически связанном виде. В 100 мл крови в
растворенном состоянии в плазме находится 0,3
мл 02, 2,5-3 мл СО2; в химически связанном виде
- 19-20 мл О2 и 48-51 мл СО2. 1 г гемоглобина
связывает 1,34 мл О2. Кислородная емкость всей
крови человека, содержащей примерно 750 г
гемоглобина, составляет около 1000 мл.

47.

Транспорт О2 обеспечивается в основном за
счет химической связи его с гемоглобином
эритроцитов. Одна молекула гемоглобина
присоединяет 4 молекулы О2, при этом
гемоглобин превращается в
оксигемоглобин, а кровь из вишневой венозной становится ярко-алой артериальной. Насыщение гемоглобина О2
зависит в первую очередь от парциального
давления газа в атмосферном и
альвеолярном воздухе.

48.

Расщепление оксигемоглобина и переход О2 из крови в
ткани влияют 3 фактора:
• парциальное давление (напряжение) О2 в тканях (020 мм рт.ст.);
• кислотность среды, в частности, СО2;
• температура тела человека.
Образовавшийся в тканях углекислый газ вследствие
разности напряжения диффундирует в межтканевую
жидкость, плазму крови, а из нее - в эритроциты. В
эритроцитах около 10% СО2 соединяется с
гемоглобином, образуя карбгемоглобин. Остальная
часть СО2 соединяется с водой и превращается в
угольную кислоту (в эритроцитах): СО2 + Н2О=Н2СО3

49.

Таким образом, СО2 транспортируется к
легким в физически растворенном виде и
в непрочном химическом соединении в
виде карбгемоглобина, угольной кислоты
и бикарбонатов натрия и калия. Две трети
СО2 находится в плазме и одна треть - в
эритроцитах.

50.

Основной структурой, задающей ритм и глубину
дыхания, является продолговатый мозг, который
посылает импульсы к мотонейронам спинного
мозга, иннервирующим дыхательные мышцы. При
повреждении нейронов вдоха и выдоха
продолговатого мозга дыхание прекращается.
Дыхательный центр очень чувствителен к избытку СО2,
который является его главным естественным
возбудителем.
При этом избыток СО2 действует на дыхательные
нейроны как непосредственно (через кровь и
спинномозговую жидкость), так и рефлекторно
(через хеморецепторы сосудистого русла и
продолговатого мозга).

51.

Механизм первого вдоха новорожденного
У родившегося ребенка после перевязки
пуповины прекращается газообмен через
пупочные сосуды, контактирующие в
плаценте с кровью матери.
В крови новорожденного накапливается
углекислый газ, который, так же как и
недостаток кислорода, гуморально
возбуждает его дыхательный центр и
вызывает первый вдох.

52.

В клинической практике широко используют определение
легочных объемов и емкостей легких. Для этой цели
применяют приборы: спирометры, спирографы и др.
Легочные объемы.
• Дыхательный объем - количество воздуха, которое человек
вдыхает и выдыхает в покое. Равен 300-700 мл (в среднем 500
мл).
• Резервный объем вдоха - количество воздуха, которое
человек может дополнительно вдохнуть после нормального
спокойного вдоха. Составляет 1500-2000 мл (чаще 1500)
• Резервный объем выдоха - количество воздуха, которое
человек может дополнительно выдохнуть после спокойного
выдоха. Составляет также 1500-2000 мл (чаще 1500 мл).
• Остаточный объем - количество воздуха, остающееся в легких
после максимального выдоха. Равен 1000-1500 мл (в среднем
1200 мл).

53.

Жизненная емкость легких наибольшее количество воздуха,
которое можно выдохнуть после
максимального вдоха, равна
сумме дыхательного объема,
резервного объема вдоха и
выдоха (от 3500 до 4700 мл).

54.

55.

Легочная вентиляция - это количество воздуха, проходящее
через легкие в единицу времени. Обычно измеряют
минутный объем дыхания (МОД), равный произведению
дыхательного объема на частоту дыхания.
В покое минутный объем дыхания равен 6-8 л/мин, а при
тяжелой мышечной работе достигает 120-150 л/мин.
Не весь объем вдыхаемого воздуха участвует в вентиляции
альвеол. Часть его (140-150 мл) остается в воздухоносных
путях. Поэтому при спокойном дыхании в альвеолы
поступает не 500 мл, а только около 350 мл.
Просвет воздухоносных путей называют анатомическим
мертвым пространством: воздух, находящийся в них, не
участвует в газообмене. При вдохе последние порции
атмосферного воздуха входят в мертвое пространство и, не
изменив своего состава, покидают его при выдохе.

56.

Учебник: Смольянникова Н. В., Фалина Е.Ф.,
Сагун В.А. Анатомия и физиология человека.
М: ГЭОТАР-Медиа, 2018. С.384– 407.
СВР:
• Разработать конспекты на темы «Горная
болезнь» и «Кессонова болезнь»
• Создать презентацию на тему «Дыхательные
объемы и их роль в сестринской
деятельности»