Дихальна система людини відповідає за постачання організму киснем та видалення вуглекислого газу — відходу життєдіяльності клітин. Вона складається з органів, які забезпечують обмін газів між організмом і зовнішнім середовищем, а також регулюють рівень газів у крові.
Основні функції дихальної системи:
- Постачання кисню до крові і тканин.
- Видалення вуглекислого газу, що є продуктом метаболізму.
- Регулювання кислотно-лужного балансу: шляхом видалення вуглекислого газу (якщо він накопичується в організмі, може змінюватися pH крові).
- Захист від інфекцій: слизова оболонка дихальних шляхів має захисні механізми для боротьби з мікроорганізмами та пилом.
- Озонування і зволоження повітря: дихальна система також регулює температуру і вологість повітря, що потрапляє в легені.
Структура дихальної системи:
- Носова порожнина (cavitas nasi)
— є початковим відділом дихальної системи. Тут повітря очищується, зволожується і прогрівається перед потраплянням у нижчі відділи. У носі є волоски і слиз, які вловлюють частки пилу і мікроорганізми. Носова порожнина також містить рецептори для запахів. - Фаринкс (горло) (pharynx)
— спільний канал для дихання та ковтання. Поділяється на три частини: носоглотку, ротоглотку та глотку. Фаринкс також служить шляхом для їжі і рідини, що потрапляють у стравохід. - Ларинкс (гортань) (larynx)
— орган, що відповідає за звукотворення і є важливою частиною дихальної системи. Ларинкс містить голосові зв’язки, які при проходженні повітря вібрують і утворюють звуки. Також виконує захисну функцію: при вдиху чи ковтанні перекриває шлях у трахею, запобігаючи попаданню їжі або рідини в дихальні шляхи. - Трахея
— це трубка довжиною близько 10-12 см, яка сполучає ларинкс з бронхами. Трахея має хрящові кільця, що забезпечують її пряму форму і запобігають її зім’яттю. Вона розділяється на два головні бронхи. - Бронхи і бронхіоли
— Головні бронхи (правий і лівий) ведуть до правої і лівої легені. Вони поділяються на менші бронхи, що далі розгалужуються на ще менші бронхіоли. Бронхіоли поступово переходять у мікроскопічні альвеоли — місце безпосереднього обміну газами. - Легені
— парні органи, що займають більшу частину грудної клітки і мають дві частини: праву і ліву легені. Легені складаються з дрібних альвеол (повітряних мішечків), де відбувається газообмін між повітрям і кров’ю. - Альвеоли
— це мікроскопічні повітряні мішечки, розташовані в кінцевих бронхіолах, де й відбувається основний газообмін. Альвеоли мають тонкі стінки, покриті капілярами, через які кисень з повітря дифундує в кров, а вуглекислий газ виводиться з крові в повітря. - Плевра
— це двошарова оболонка, що покриває легені і вистилає грудну порожнину. Вона має два шари: парієтальний (зовнішній) і вісцеральний (внутрішній). Між ними знаходиться плевральна порожнина, заповнена невеликою кількістю плевральної рідини, що зменшує тертя під час дихання.
Механізм дихання
- Вдих:
Коли м’язи діафрагми (основний м’яз дихання) і міжреберні м’язи скорочуються, грудна клітка розширюється, і легені розтягуються. Це призводить до зниження тиску в легенях, і повітря із зовнішнього середовища заповнює легені. - Видих:
Під час видиху м’язи розслабляються, грудна клітка зменшується в об’ємі, і повітря виводиться з легень. Видих може бути активним (з допомогою м’язів, що зжимають грудну клітку) або пасивним, залежно від умов.
Газообмін в альвеолах
- У альвеолах відбувається обмін киснем і вуглекислим газом. Кисень з повітря, що потрапило в альвеоли, проходить через стінки альвеол у кров’яні капіляри, де він зв’язується з гемоглобіном еритроцитів. Водночас вуглекислий газ, що знаходиться в крові, переходить у альвеоли і виводиться з організму під час видиху.
Регуляція дихання
Регуляція дихання здійснюється через дихальний центр, що знаходиться в стовбурі головного мозку (медулла облонгата). Дихальний центр реагує на рівень вуглекислого газу і кисню в крові, коригуючи частоту та глибину дихання для забезпечення оптимальних умов для обміну газами.
Захисні механізми дихальної системи:
- Носова слизова оболонка — фільтрує частки пилу і мікроби, що потрапляють з повітрям.
- Ворсинки в бронхах — виводять частки, що потрапили в дихальні шляхи.
- Кашель і чхання — механізми, що виводять чужорідні частинки з дихальних шляхів.
- Імунні клітини в альвеолах — допомагають боротися з інфекціями.
Захворювання дихальної системи:
- ГРВІ, грип — інфекції, що вражають носоглотку і дихальні шляхи.
- Бронхіт — запалення бронхів.
- Астма — захворювання, що призводить до звуження дихальних шляхів і труднощів із диханням.
- Пневмонія — запалення легенів, що може бути викликано бактеріями, вірусами або іншими збудниками.
- Хронічне обструктивне захворювання легень (ХОЗЛ) — хронічне захворювання, яке супроводжується звуженням дихальних шляхів і труднощами при видиху.
Дихальна система людини є складним і високоефективним механізмом, що забезпечує газообмін між організмом і навколишнім середовищем, а також підтримує гомеостаз і життєві функції організму.