Через нос очищенный и согретый воздух поступает в верхнюю часть горла – глотку . Мягкое небо (маленький язычок) разделяет ее на носоглотку и ротоглотку.
За глоткой следует гортань , в которой расположены голосовые связки.
Следующий этап – это трахея. Она имеет вид плотной трубки, образованной незамкнутыми хрящевыми кольцами. Здесь оседает пыль и чужеродные частицы, которые могут попасть в организм. Кроме того, функция трахеи состоит в увлажнении воздуха.
В полости грудной клетки происходит разделение трахеи на две трубки – бронхи . По ним очищенный и нагретый атмосферный воздух проникает в легкие.
Легкие – это парные органы, имеющие конусовидную форму. В грудной клетке они располагаются по обе стороны от сердца, при этом правое легкое имеет несколько большие размеры. Изнутри их покрывает тонкая оболочка – плевра. Основу легких составляет так называемое бронхиальное дерево – разветвление бронхов и бронхиол. Небольшие выпячивания в виде пузырьков на стенках бронхиол называются альвеолами. Их пронизывает сеть капилляров, и именно через их стенки и происходит газообмен в организме человека.Это интересно!
Легкие имеют огромные резервы – в обычном состоянии, когда дыхание человека спокойно, в процессе газообмена задействовано не более 5 % поверхности легких.
Работу легких во время вдохов и выдохов можно сравнить с работой кузнечных мехов. Специальные межреберные мышцы и диафрагма помогают грудной клетке то сжиматься, то расширяться. При вдохе мышцы поднимают грудную клетку, диафрагма сокращается и уплотняется. Вследствие этого процесса объем легких увеличивается, и воздух проникает в них как через насос. При выдохе межреберные мышцы расслабляются, диафрагма поднимается вверх и воздух выталкивается из организма. Командует этой работой головной мозг, приказы от которого передаются по периферическим нервам.
Механизм газообмена
В процессе газообмена первостепенное значение имеют кислород и углекислый газ.
Кислород поступает в организм вместе с воздухом, через бронхи, затем попадает в легкие, оттуда – в кровь, а из крови – в ткани. Только при помощи кислорода внутри клеток может происходить процесс преобразования питательных веществ в энергию.
Одновременно из них выводится углекислый газ в обратном направлении: из тканей он поступает в кровь и оттуда через дыхательные пути наружу. Углекислый газ, вопреки широко распространенному мнению, необходим организму не меньше, чем кислород. Он отвечает за тонус сосудов, бронхов, обмен веществ, секрецию гормонов, электролитный состав крови и тканей. А значит, влияет на скорость почти всех биохимических реакций организма.
Это интересно!
Соотношение кислорода и углекислого газа в организме человека составляет 3:1.
Какое бывает дыхание
У здорового человека газообмен происходит с одинаковой частотой вдоха и выдоха (16–20 дыханий в минуту). У детей частота дыхания выше. Она составляет 20–30 дыхательных движений в минуту; у грудных детей – 30–40; у новорожденных – 40–60. Частота дыхания может колебаться в зависимости от физической активности, эмоционального настроя, состояния здоровья. При этом каждый человек способен произвольно менять ритм, глубину, структуру и уровень дыхания, использовать в различных ситуациях разные виды дыхания. В зависимости от того, какие мышцы работают, дыхание может быть брюшным, грудным (оно в свою очередь делится на верхнее и нижнее), смешанным (оно делится на глубокое и поверхностное).
Брюшное дыхание
Осуществляется при помощи сокращения диафрагмы и мышц брюшной полости при относительном покое стенок грудной клетки. При вдохе плечи опускаются, грудные мышцы ослабевают, диафрагма сокращается и опускается. В результате увеличивается отрицательное давление в грудной полости, воздухом заполняется нижняя часть легких и выпячивается живот. Во время выдоха диафрагма расслабляется и поднимается, а брюшная стенка возвращается в исходное положение.
Чаще всего такое дыхание встречается у мужчин. Оно также возникает, когда человек отдыхает, как правило, во время сна.
Нижнее грудное дыхание
Задействует межреберные мускулы. В результате сокращения мышц грудная клетка расширяется наружу и вверх, в легкие поступает воздух, и происходит вдох. Во время нижнего дыхания заполняется лишь часть легких, и задействуются только ребра. Остальные части тела остаются неподвижными. В результате не происходит полноценного процесса газообмена.