Дыхательная система человека — функции, схема строения и органы

Когда мы дышим, мы вдыхаем кислород и выдыхаем углекислый газ. Газообмен между нашим организмом и окружающей средой необходим для метаболической активности и поддержания жизни.

Каждый организм, от отдельной бактериальной клетки до гигантского синего кита, подвергается дыханию. Дыхание у людей осуществляется системой органов, известной как дыхательная система человека.

Дыхательная система человека — это совокупность органов, которые обеспечивают процесс вдыхание кислорода и выдох углекислого газа для удовлетворения энергетических потребностей организма.

Давайте более подробно ознакомимся с дыхательной системой человека, ее органами, функциями и процессом дыхания.

Дыхание у людей — это процесс поглощения кислорода и выделения углекислого газа. У человека есть два типа процессоа дыхания:

• Внешнее дыхание — газообмен между организмом и окружающей средой.
• Внутреннее дыхание — обмен газов между кровью и клетками тела.

Дыхательная система человека состоит из группы органов и тканей, которые помогают нам в процессе дыхания. Легкие — это основные органы дыхательной системы, которые участвуют в газообмене. Другие важные части этой системы включают ряд дыхательных путей, органов, кровеносных сосудов и мышц, способствующих дыханию.

Особенности дыхательной системы человека

Дыхательная система человека имеет следующие важные особенности:

• Энергия генерируется при расщеплении молекул глюкозы во всех живых клетках человеческого тела.
• Кислород вдыхается и транспортируется в различные части тела и используется в процессе сжигания пищевых частиц (расщепления молекул глюкозы) на клеточном уровне в ряде химических реакций.
• Полученные молекулы глюкозы используются человеческим организмом для выделения энергии в виде молекул аденозинтрифосфата (АТФ) для осуществления жизненно важных процессов.

Строение и органы дыхательной системы человека

На схеме дыхательной системы человека показаны различные органы и части, участвующие в газообмене.

Давайте подробно рассмотрим основные органы дыхательной системы и их функции.

Нос

Воздух попадает в тело через нос. Нос имеет пару наружных ноздрей, которые разделены хрящевой структурой, называемой перегородкой. Эта структура, которая равномерно отделяет правую ноздрю от левой. Крошечные волосяные фолликулы, покрывающие внутреннюю поверхность ноздрей, действуют как первая линия защиты организма от чужеродных патогенов. По мере того как воздух проходит через мембраны, он нагревается и увлажняется. Частицы пыли, падающие на липкую поверхность, направляются ресничками в горло, где они либо проглатываются, либо откашливаются.

Гортань

Две хрящевые перемычки составляют основу гортани расположены в месте соединения глотки и трахеи. Здесь также содержится голосовой аппарат. Это та часть, которая поднимается и опускается при глотании частиц пищи.

Глотка

Носовые камеры переходят в широкое полое пространство, называемое глоткой. Это общий путь и для воздуха, и для еды. Он предотвращает попадание частиц пищи в дыхательное горло. Надгортанник представляет собой эластичный хрящ, который служит «переключателем» между гортанью и пищеводом, позволяя воздуху попадать в дыхательные пути к легким и пище в желудочно-кишечный тракт.

Вы когда-нибудь задумывались, почему мы кашляем, когда едим или глотаем?

Разговор во время еды или глотания вызывает непрекращающийся кашель. Причина такой реакции — надгортанник. Он вынужден открываться, чтобы воздух выходил наружу, а пища попадая в дыхательное горло вызывает кашель.

Трахея

Воздух проходит через глотку и попадает в трахею. Трахея или дыхательное горло составляет около 12 см в длину и 2,5 см в диаметре. Она расположена ниже гортани и спускается к бронхам. Стенки трахеи состоят из хрящевых колец С-образной формы, которые придают ей твердость и поддерживают за счет полного расширения. Трахея проходит дальше в грудину и разделяется на два бронха, по одному на каждое легкое.

Бронхи

Трахея разделяется на две трубки, называемые бронхами, которые входят в каждое легкое по отдельности. От главных бронхов отходят вторичные, третичные и бронхиолы, которые снова делятся на небольшие воздушные мешочки, называемые альвеолами. Альвеолы ​​представляют собой крошечные воздушные пузырьки покрытые однослойным плоским альвеолярным эпителием. Они обеспечивает обмен молекулами кислорода и углекислого газа в кровоток или из него.

Легкие

Легкие — главный центр дыхания человека и других позвоночных. Они расположены в грудной полости рядом с позвоночником и по обе стороны от сердца. Это пара больших губчатых органов, которые в основном участвуют в газообмене между кровью и воздухом. По сравнению с левым легким правое легкое больше и тяжелее.

Дыхательные пути

Дыхательные пути человека состоят из следующих частей:

• Наружные ноздри — для всасывания воздуха
• Носовая камера выстлана волосами и слизью для фильтрации воздуха и удаления пыли или грязи
• Глотка — это проход за носовой камерой, который служит общим проходом как для воздуха, так и для еды
• Гортань — также известна как голосовой аппарат, поскольку она генерирует звук и, таким образом, помогает нам в общении
• Надгортанник — это хрящевая структура, которая закрывает голосовую щель и предотвращает попадание еды в дыхательное горло
• Трахея — это длинная трубка, проходящая через срединно-грудную полость
• Бронхи — трахея делится на левый и правый бронхи
• Бронхиолы — каждый бронх делится на более тонкие каналы, известные как бронхиолы
• Альвеолы ​​- бронхиолы заканчиваются в пузырчатых структурах, известных как альвеолы
• Легкие — у нас есть пара легких, которые представляют собой губчатые структуры и покрыты двухслойной мембраной, известной как плевра

Воздух, который мы вдыхаем, имеет следующий состав:

• Азот — 78%
• Кислород — 21%
• Углекислый газ — 0,03-0,04%
• Следы водорода и благородных газов

Из приведенного выше списка воздух содержит больше кислорода, чем углекислого газа. Воздух вдыхается с помощью ноздрей, а затем в носовой полости очищается тонкими волосками. В носовой полости также есть группа кровеносных сосудов, которые нагревают воздух. Затем этот воздух проходит в глотку, в гортань и в трахею.

Трахея и бронхи покрыты реснитчатыми эпителиальными клетками и бокаловидными клетками (секреторными клетками), которые выделяют слизь для увлажнения воздуха при его прохождении через дыхательные пути, а также улавливают мелкие частицы пыли или бактерии. Подвижные реснички ударяются в восходящем движении, так что слизь и другие инородные частицы переносятся обратно в ротовую полость, где их можно либо кашлять, либо проглотить.

Как только воздух достигает бронхов, он перемещается в бронхиолы, а затем в альвеолы. Из альвеол у человека происходит образование дыхательных поверхностей.

Функции дыхательной системы

Вдох и выдох

Дыхательная система помогает при дыхании. Воздух, вдыхаемый через нос, проходит через глотку, гортань, трахею и бронхи в легкие. Он также выдыхается обратно по тому же пути. Изменения объема и давления в легких способствуют легочной вентиляции.

Обмен газов между легкими и кровотоком

Внутри легких кислород обменивается на углекислый газ через миллионы микроскопических мешочков, называемых альвеолами. Вдыхаемый кислород диффундирует в легочные капилляры, связывается с гемоглобином и перекачивается через кровоток. Углекислый газ из крови диффундирует в альвеолы ​​и удаляется с выдохом.

Обмен газов между кровотоком и тканями тела

Кровь переносит кислород из легких по телу и высвобождает кислород, когда он достигает капилляров. Кислород диффундирует через стенки капилляров в ткани тела. Углекислый газ также диффундирует в кровь и попадает обратно в легкие для высвобождения.

Вибрация голосовых связок

Во время разговора мышцы гортани перемещают черпаловидный хрящ, который сдвигает голосовые связки. Во время выдоха, когда воздух проходит через голосовые связки, он заставляет их вибрировать и издает звук.

Обоняние

Во время вдоха, когда воздух попадает в носовую полость, некоторые химические вещества, присутствующие в воздухе, связываются с ним и активируют рецепторы нервной системы на ресничках. Сигналы отправляются в обонятельные луковицы через мозг.