Дихання; так працює життєво важливий процес

Зазвичай це відбувається несвідомо і настільки важливо, що ми можемо вижити лише короткий час без нього: нашого дихання. Дізнайтеся більше про основи цього життєво важливого процесу.

Дорослий робить 12-15 вдихів за хвилину в стані спокою. З кожним вдихом наше тіло постачається «свіжим» багатим киснем повітрям, тоді як натомість воно викидає у навколишнє середовище «багате» багате на вуглекислий газ повітря [1].

У цьому процесі бере участь багато різних структур і органів.

Куди йде повітря, яким ми дихаємо?

При вдиху повітря проходить через рот («дихання ротом») або через ніс («носове дихання») через дихальну трубу в дихальні шляхи (бронхи) легенів. Носове дихання має ту перевагу, що вдихуване повітря очищається, зволожується та прогрівається через волоски та слизові оболонки в носі. У легенях повітря проходить через бронхи, які розгалужуються на найтонші гілки, до альвеол, де відбувається життєво важливий обмін дихальних газів киснем (O2) та вуглекислим газом (CO2) [1].

Органи дихання - дихальна система

Структури тіла, які беруть безпосередню участь в обміні повітря, називаються органами дихання, дихальними шляхами, дихальною системою або дихальною системою (від лат. Respirare = видих). До них належать [2]:

верхні дихальні шляхи: носова порожнина та пазухи, ротова порожнина та горло
нижні дихальні шляхи: гортань, дихальна труба і, як найважливіший орган дихання, легені

Легкі - максимальна обмінна поверхня в мінімальному просторі

Легкі складаються з лівого та правого легенів. Вони поділяються на дві (ліва сторона) або три (права сторона) частки легені, кожна з яких має кілька сегментів [3]. Легкі побудовані подібно до перевернутого дерева: стовбур утворений дихальною трубою (трахеєю), яка розділена на дві основні гілки (основні бронхи). Вони все більше і більше розгалужуються, утворюючи менші бронхи та найменші бронхіоли (бронхіоли) - трубчасті структури, що проводять дихальне повітря, - які, нарешті, закінчуються в альвеолах. Стінки трахеї та великі бронхи зміцнені хрящовими брекетами [3–5].

Більшість дихальних шляхів вистелені так званим миготливим епітелієм. Це нагадує килим, що складається з мільйонів клітин з гнучкими війками [6]. Вони виконують важливу функцію в очищенні дихальних шляхів від сторонніх тіл, які проникли через повітря і використовуються для активної транспортування секрету з нижніх дихальних шляхів [7].

Альвеоли: газообмін понад 100 кв

На кінці бронхіального дерева є так звані легеневі мішечки (альвеоли).
У легенях людини їх близько 300 мільйонів - загальна площа поверхні становить від 100 до 140 квадратних метрів. Велика поверхня забезпечує оптимальний обмін кисню та вуглекислого газу (газообмін) [3].

Стінки альвеол надзвичайно тонкі (приблизно 1 мікрометр) і вкриті мережею дуже дрібних кровоносних судин (капілярів). Тут газообмін між дихаючим повітрям і кров’ю відбувається шляхом дифузії [8]:

Кисень (O2) дифундує з альвеол в капіляри, а потім може транспортуватися по кровоносних судинах до окремих тканин або органів
Вуглекислий газ (СО2), який утворюється під час обміну речовин у вигляді відходів, а потім через кров транспортується до легенів, дифундує з капілярів в альвеоли і таким чином може виводитися з організму разом із видихуваним повітрям.

Наш мозок контролює наше дихання

Диханням керує центр дихання в мозку (стовбур мозку). Для цього хімічні датчики, так звані хеморецептори, які розташовані в кровоносних судинах, повідомляють концентрацію СО2 та О2 у мозку [9].

Вміст вуглекислого газу є найважливішим для контролю дихання: Якщо в крові занадто багато СО2, дихальний центр збільшує частоту дихання, і надлишок вуглекислого газу може все частіше виділятися в повітря через альвеоли. І навпаки, якщо концентрація CO2 занадто низька, частота дихання зменшується [9].

Дихання - це так звана автономна основна функція організму - така як Б. також серцебиття та травлення - але на це можна принаймні частково впливати навмисно [9].

М'язи забезпечують дихальні рухи

Для того, щоб дихання функціонувало безперебійно, необхідна складна взаємодія кількох м’язових груп у верхній частині тіла. При вдиху можна розрізнити грудне і черевне дихання, причому в кожному випадку в основному беруть участь різні дихальні м’язи [10,11]:

При диханні в грудній клітці напружуються так звані міжреберні м’язи, що призводить до підняття ребер і, отже, грудної клітки. Це збільшує об’єм грудної порожнини і розширює легені. Це створює негативний тиск, і повітря всмоктується в легені.
При диханні животом діафрагма - наш найбільший дихальний м’яз - стає напруженою. Діафрагма - це пластинка, що складається з м’язів і сухожиль, яка лежить нижче легенів і повністю відокремлює грудну і черевну порожнини. Напруга опускає діафрагму і збільшує грудну порожнину вниз. Легкі розширюються донизу. Створений таким чином негативний тиск змушує повітря вдихати повітря в легені.
Як правило, люди поєднують грудне і черевне дихання як з глибокими, так і з неглибокими вдихами.

При видиху дихальні м’язи розслабляються, об’єм грудної порожнини, а отже, і легенів зменшується. Створюється надлишковий тиск - повітря витікає. Цей процес, як правило, пасивний, не вимагаючи зусиль. Свідомо напружуючи м’язи живота, можна також активно натискати на діафрагму вгору і тим самим стимулювати енергійний видих [10,11].

На додаток до міжреберних м’язів або діафрагми, підтримувати дихання можуть також так звані допоміжні дихальні м’язи (м’язи грудної клітки та плечового поясу). Це відбувається більшою мірою, коли важко дихати, як у випадку особливо інтенсивних фізичних навантажень або захворювань легенів, напр. B. ХОЗЛ або астма [10].