Верхние и нижние дыхательные пути человека: органы, строение и функции

Дыхательная система в нашем организме поддерживает жизнь, насыщая кислородом каждую клеточку. Без дыхания человек существовать не может, а между тем, относимся мы к этой функции, как к само собой разумеющемуся. Давайте копнем глубже, и наконец-то узнаем, как устроена дыхательная система.

Что это такое

Дыхательная система призвана упростить дыхание посредством обмена углекислого газа на кислород. Как и любая другая система, устроена она сложно, поэтому и нужно знать, что она из себя представляет.

Система дыхания состоит из верхних и нижних дыхательных путей. Скорее, все еще больше запуталось, да? Все проще простого: один отдел системы занят переработкой воздуха, а другой транспортирует воздух и осуществляют газообмен.

Какие органы входят в верхние и нижние дыхательные пути? Разберем подробнее.

Верхние пути

Что сюда относится?

1. Синусы.
2. Нос.
3. Гортань.
4. Глотка.

Именно они перерабатывают воздух, через них человек дышит.

Нижние пути

Эти органы невидимы человеческому глазу.

1. Легкие.
2. Бронхи.
3. Трахеи.

Они заняты транспортировкой воздуха по всему организму и осуществлением газообмена.

Верхние и нижние дыхательные пути защищены по-разному. Вернее, у верхних вовсе нет никакой защиты, зато нижние защищаются грудной клеткой из 12 пар ребер, 12 позвонков и грудины, куда прикрепляются ребра.

Когда понятно, куда и какие органы относятся, нужно переходить к их строению. Ведь каждый орган нижних и верхних дыхательных путей устроен по-своему.

Нос

Главный канал, через который воздух выходит из организма и попадает в него, - это нос.

В носу есть кость, которая образует спинку, раковина, образующая крылья носа, и перегородочный хрящ (кончик носа).

В носу есть ноздри. Они ведут в носовую полость и разделяются носовой перегородкой. Что же внутри? Там реснитчатая слизистая оболочка, которая состоит из клеток, а реснички работают фильтром. Клетки вырабатывают слизь, благодаря которой задерживаются все инородные тела, оказывающиеся в носу.

Глотка

Является одной из составляющих дыхательной системы. Носовая полость перетекает в глотку. Так называют заднюю часть горла, которая покрыта слизистой оболочкой. Орган образован фиброзной и мышечной тканью и делится на три секции:

1. Носоглотка. Осуществляет ток воздуха во время носового дыхания. Она напрямую связана со слуховыми трубами, которые содержат слизь. Через эти самые трубы инфекция, которая находится в горле, легко может перейти на уши. Здесь же находятся аденоиды. Их функция заключается в фильтровании вредных частиц воздуха.
2. Ротоглотка. Так называют путь для прохождения пищи и вдыхаемого воздуха. Здесь же расположены миндалины, выполняющие ту же функцию, что и аденоиды.
3. Гортаноглотка. Отдел позволяет проходить пище перед тем, как упасть в пищевод. Кстати, именно с него начинается пищеварительный тракт.

Синусы

Среди органов верхних и нижних дыхательных путей есть синусы. Они представляют собой полости с воздухом в клиновидных, решетчатой, лобной, костях и нижней челюсти. Все полости открываются в носовую полость. Синусы покрыты слизистой оболочкой. Если в них задерживается слизь, то это может быть причиной головных болей.

Гортань

Анатомия гортани достаточно проста. Орган делится на три отдела:

1. Преддверие. Это верхний отдел гортани, который растягивается до надгортанника. В нем есть складки из слизистой оболочки, между которыми расположена преддверная щель.
2. Межжелудочковый. Самая узкая часть этого отдела состоит из голосовой щели. Последняя, в свою очередь, состоит из перепончатой и межхрящевой ткани.
3. Подголосовой. Расположен под голосовой щелью. Он постепенно расширяется и потом переходит в трахею.

С анатомией гортани все понятно, поговорим о том, что происходит с воздухом. Последний поступает по ней дальше и все еще очищается. В органе есть хрящи, которые образуют голосовые складки. Они же составляют надгортанник, который препятствует попаданию еды в дыхательные пути во время глотания.

В гортани есть оболочки трех видов — соединительнотканная, фиброзно-хрящевая и слизистая.

Что касается функций, то у нее их тоже три:

1. Защитная. Нервные окончания вызывают кашель, если пища попала в дыхательные пути.
2. Дыхательная. Воздух движется в правильном направлении благодаря тому, что голосовая щель разжимается и сжимается.
3. Голосообразовательная. Именно состоянием и строением голосовых связок определяется тембр голоса и другие характеристики.

Гортань является важным органом, который отвечает за возникновение речи.

Трахея

Анатомия довольно сложная и мы ее обязательно рассмотрим, но сначала общие данные. Этот орган соединяет гортань и бронхи. Он образован дугообразными трахеальными хрящами. Кстати, у разных людей будет и разное количество этих хрящей. Обычно разбег от 16 до 20 штук. Эта же особенность относится и к длине трахеи, которая тоже может варьироваться от 9 до 15 сантиметров. Орган начинается на уровне шестого шейного позвонка рядом с перстеневидным хрящом.

Трахея включает железы, секрет которых нужен для уничтожения вредных микроорганизмов. В нижней части орган делится на два бронха.

Структура трахеи довольно сложна, разберемся в том, какие слои для чего предназначены.

1. Многослойный реснитчатый эпителий лежит в базальной мембране и образует слизистую оболочку. Состав эпителия включает в себя бокаловидные стволовые клетки. Они выделяют немного слизи, но все равно необходимы. Этот же слой богат клеточными структурами, производящими серотонин и норадреналин.
2. Рыхлая соединительная ткань представляет собой подслизистый слой. В нем очень много нервных волокон и сосудов, которые отвечают за регуляцию и кровоснабжение.
3. Хрящевая часть состоит из гиалиновых хрящей, соединенных между собой кольцевыми связками. Позади есть перепонка, которая соединена с пищеводом. Такое строение позволяет не нарушать дыхание во время прохождения еды.
4. Адвентициальная оболочка. Эта соединительная ткань покрывает наружную часть трахеи.

Если с анатомией трахеи все понятно, то функции органа мы еще не разбирали. Итак, трахея проводит воздушный поток к легким. Еще она выполняет функцию защиты, когда вместе с воздухом в дыхательное горло попадают мелкие структуры, они обволакиваются слизью. С помощью ресничек частички выталкиваются сначала в гортань, а потом в глотку.

Бронхи

Каково же строение бронхов? Прежде чем разбирать, объясним, что это такое. Бронхами называют продолжение трахеи. Правый бронх главнее левого. Все из-за того, что он больше по размерам и толщине, а также расположение у него больше вертикальное. Бронх тоже состоит из дугообразных хрящей.

То место, в котором главный бронх проникает в легкие, называется воротами. После прохождения ворот бронхи разветвляются на бронхиолы. Последние переходят в альвеолы, которые представляют собой мелкие шаровидные мешочки, окутанные сосудами.

Ветви бронхов имеют разный размер, но их объединяют и называют бронхиальным деревом.

Орган имеет стенки, состоящие из нескольких слоев. Давайте рассмотрим их:

1. Фиброзно-хрящевой.
2. Внешний. Сюда же включается и соединительная ткань.
3. Подслизситый. В основе этого слоя находится рыхлая волокнистая ткань.

Внутренний слизистый слой состоит из цилиндрического эпителия и мышц.

Как видите, строение бронхов сложное. Какие же функции есть у такого важного органа?

Во-первых, бронхи согревают, увлажняют и очищают вдыхаемый воздух. Во-вторых, поддерживают работу иммунной системы. В-третьих, доставляют воздух в легкие. Именно в бронхах образуется кашлевый рефлекс, который помогает выводить из организма пыль, мелкие частицы.

Вот какое важное место занимают бронхи в дыхательной системе человека.

Легкие

Этот орган устроен по парному принципу. Каждое легкое имеет несколько долей, при этом их количество разное. Так, в правом легком находится три доли, а в левом только две. Форма и размер у легких тоже разные. Правое короче, но шире, а вот левое, наоборот, удлиненное и узкое.

Картина строения верхних и нижних дыхательных путей будет неполной без этого органа, ведь именно он завершает всю дыхательную систему человека.

Каждое легкое плотно пронизано веточками бронхиального дерева. Легочные альвеолы задействованы в газообменных процессах. Они перерабатывают кислород в углекислый газ, который выходит с выдохом.

Но не стоит думать, что легкие участвуют только в дыхании. У них есть множество других важных задач:

1. Выведение паров алкоголя, эфиров, токсинов.
2. Поддержание кислотно-щелочного баланса в норме.
3. Испарение воды. Легкие способны испарить до полулитра воды за сутки. Важно знать, что орган лишь участвует в ликвидации лишней жидкости, а не отвечает за это.
4. Участвуют в работе иммунной системы.
5. Помогают сворачивать кровь.

Ученые давно выяснили, что наши возможности с возрастом идут на убыль. То же касается и легких, анатомия верхних и нижних дыхательных путей такова, что в процессе старения функции всех органов снижаются. Так, уровень вентиляции в легких понижается, глубина дыхания тоже. Грудная клетка становится менее подвижная, ее форма изменяется.

Как мы дышим

Мы уже рассмотрели функции верхних и нижних дыхательных путей, пора разобраться в самом дыхании. Так называют процесс, во время которого углекислый газ обменивается на кислород. Как это происходит? Человек вдыхает кислород, который доставляется кровяными клетками. Делается это для того, чтобы питательные вещества в пищеварительной системе окислялись, аденозинтрифосфат в мышцах производился, некоторое количество энергии освобождалось.

Еще со школы мы знаем, что все клетки нашего организма должны всегда получать кислород, только так будет поддерживаться жизнь. Когда кислород усваивается, образуется углекислый газ. Его нужно как можно быстрее удалить из кровяных клеток, то есть выдохнуть.

Процесс дыхания состоит из пяти действий:

1. Выдох.
2. Вдох.
3. Транспортировка.
4. Внешнее дыхание.
5. Клеточное дыхание.

Вы видите, что дышать, оказывается, не так просто, как кажется. Именно поэтому без кислорода человек не может прожить дольше трех минут в то время, как дефицит воды и еды способен выдержать несколько дней.

Как дышать

Из чего состоит дыхательная система человека уже ясно, поэтому давайте вернемся к дыханию. Рассмотрим наиболее правильный способ дыхания.

Человек может дышать как через рот, так и через нос. Функции дыхательной системы мы уже разбирали, поэтому можно с уверенностью сказать, что наиболее правильным будет дышать через нос. И вот почему:

1. Реснички, находящиеся на слизистой в носу, фильтруют воздух от посторонних частиц. Они либо попадают в гортаноглотку и человек их глотает, либо выбрасываются наружу через сморкание или чиханье.
2. Если дышать носом, то в организм воздух попадет уже прогретым.
3. Вода из слизи, находящейся в носу, увлажняет воздух.
4. Нервные окончания распознают запахи и передают информацию в мозг.

Дыша через рот, человек лишает себя всего этого.

Что есть дыхание

Еще в школе на уроках биологии дыхательной системе посвящают много занятий. И это все не зря, ведь мы должны знать, как устроено наше тело. Сейчас по прошествии времени редкий взрослый, если он не врач, может ответить на вопрос, что происходит при выдохе или вдохе. Мы напомним.

Когда человек вдыхает воздух, диафрагма не просто сокращается, она смещает вниз брюшную полость. Сокращаются и межреберные мышцы, в то время как сами ребра расширяются и поднимаются. Давление в легких становится меньше, зато увеличивается давление в воздухе. Грудная полость становится больше и воздух заполняет легкие. Последние расширяются до тех пор, пока полностью не заполнятся воздухом.

При выдохе диафрагма возвращает свою куполообразную форму и сокращается. Ребра становятся на место, а межреберные мышцы постепенно расслабляются. В легких давление увеличивается, в то время как давление воздуха, наоборот, снижается. Грудная полость обретает первоначальную форму. Эластическая тяга помогает вытеснить воздух, и он выходит из легких. Мышцы живота сокращаются, тем самым поднимаю брюшную полость и усиливая выдох.

Как только человек выдыхает, возникает пауза. В это время давление снаружи и в легких одинаковое. Такое состояние называется равновесием.

Чтобы дышать, людям не нужно прилагать сознательные усилия, ведь процесс контролирует нервная система.

По частоте дыхания можно определить в каком состоянии находится организм. Если дыхание частое, то организм восполняет недостаток кислорода в мышцах. Как только такая потребность отпадает, дыхание выравнивается.

Виды дыхания

Дыхание бывает нескольких видов, каждый из которых очень важен. Разберем их подробнее.

1. Внешнее дыхание. Обмен кислорода и углекислого газа происходит в крови альвеол легких. Газообмен осуществляется благодаря тому, что давление и концентрация в капиллярах и альвеолах разная. Воздух, который попадает в альвеолы находится под большим давлением, чем кровь в капиллярах. По этой причине кислород легко проходит в кровь и повышает давление. После уравнивания давления процесс останавливается. Это называется диффузией.
2. Внутреннее дыхание. Благодаря транспортировке обогащенная кислородом кровь поступает к клеткам, где и происходит диффузия. Это обусловлено тем, что давление кислорода намного больше, чем в клетках. За счет этого кислород легко проникает их. Та кровь, что идет от клеток, имеет меньшее давление и углекислый газ тоже легко проникает в нее. Кислород сменяется углекислым газом и так постоянно.
3. Клеточное дыхание. Так называется процесс, когда клетка производит углекислый газ и усваивает кислород. Он нужен клеткам для того, чтобы производить энергию. Чтобы удовлетворить все потребности организма, необходимо следить за глубиной и частотой дыхания. Эффективность дыхания может быть снижена из-за нескольких факторов, например, плохой осанки, стресса, и это несмотря на то, что контролирует все нервная система.

Типы дыхания

Характеристика дыхательной системы не будет полной, если мы не расскажем о типах дыхания. Это нужно знать всем, ведь когда человек неправильно дышит у него появляется большое количество проблем со здоровьем.

Итак, латеральное реберное дыхание. Так называют нормальное дыхание, во время которого все потребности организма в кислороде удовлетворены. При таком дыхании воздух заполняет верхние доли легких, поэтому и ассоциируется он с аэробной энергетической системой.

Апикальным называют учащенное и неглубокое дыхание. Так дышит человек, которых хочет насытить мышцы кислородом. Ярким примером будут роды, занятия спортом, страх или стресс. Это дыхание может привести к мышечной усталости в том случае, если потребность в кислороде много больше, чем поступление последнего. Когда человек дышит подобным образом, воздух доходит только до верхних долей легких.

Диафрагмальное дыхание. Подобный способ может восполнить всякий кислородный дефицит. Дыхание при этом глубокое, человек расслаблен. Легкие полностью заполнены воздухом, что позволяет отлично отдохнуть после апикального дыхания.

Не переживайте, если вы дышите неправильно, этому можно научиться. Поможет практика тай-чи, йога или любая другая, где много времени уделяется именно дыханию. Часто дыхание принимают как данность, недооценивая его мощь, а зря.

Не пополняйте ряды глупцов, всегда совершенствуйтесь и постигайте новое.

Заключение

Редкие дети любят в школе биологию. Многим же предмет кажется скучным и неинтересным. Но с возрастом происходит переоценка ценностей и это радует. Ведь чем раньше человек начнет интересоваться как устроено его тело, тем быстрее он найдет способ договориться.

Многие восточные учения направлены на познание себя и это правильное решение. Ведь в современном бешеном ритме не каждый человек готов остановиться и прислушаться к себе, хотя периодически это необходимо.

Изучайте свое тело, свой разум, только так вы сможете постичь себя. Вы же приятно удивились тому, как интересно, оказывается, устроена дыхательная система. Так в жизни и бывает. Та часть жизнедеятельности, на которую меньше всего обращаешь внимание, на практике и есть самой важной.

Прислушивайтесь к себе, следите за здоровьем, ведь в молодости мы так быстро его теряем, а оставшиеся годы пытаемся восстановить. Не допускайте халатного отношения к своему организму, и за это он скажет потом спасибо. Вы уже убедились, что даже дыхание может о многом рассказать и предупредить.

Учиться никогда не поздно, особенно, если речь идет о самом дорогом человеке — о себе. Кстати, занятие йогой способно не только наладить функции дыхательной системы человека, но и избавить от других физических и моральных проблем, так что пробуйте.