Будем правильно дышать!

Романова Р.

По мере продвижения воздуха к альвеолам в лёгкие он проходит через глотку в гортань, обычно называемую голосовой камерой. В голосовой камере находятся несколько маленьких, расположенных строго по парам констрикторных (сжимающих) мышц, которые помогают менять длину, положение и напряжение голосовых связок, и имеют специфическую иннервацию [6]. Гортань выполняет две функции: предохраняет попадание пищи (в основном жидкостей) в трахею и участвует в образовании звуков.

Отмечается [2] замечательное свойство гортани в передаче речевых сообщений, причём она обладает анатомическими особенностями, которые можно обнаружить только у людей. Ни среди современных живых

существ, ни среди тех, которые принадлежат к летописи окаменелостей, нет ни одного, кто обладал бы чем-либо напоминающим гортань (“голосовую камеру”), которая обнаруживается только у людей. Отметим, что птицы и животные производят звуки для общения, не используя гортань.

Речь осуществляется речевым аппаратом человека, который состоит из набора органов. Они представляют собой механизм по извлечению звука. Этот механизм управляется волей человека и сам по себе не издает никаких произвольных осмысливаемых звуков, а только по воле человека. По сути дела весь механизм речеобразования человека образно можно представить духовым инструментом наподобие волынки, где лёгкие – это мехи подающие воздух, а ротовые и носовые полости – резонаторы, язык и губы – клавиши переключения звуков, а голосовые связки – резонаторные усилители звуков. Всё очень наглядно и конкретно.

Лёгкие создают первичное давление воздуха, необходимое для создания речевого сигнала. Полость глотки, полость рта и полость носа придают форму окончательному исходящему звуку, который воспринимается как речь. Может ли эволюция объяснить существование гортани, и почему у других животных не развилась способность говорить? Наши знания не позволяют пока ответить на эти вопросы [2].

Дыхательный отдел лёгких

Ещё болеё сложно и совершенно устроены трахея и бронхи человека. Из гортани воздух поступает прямо в трахею или дыхательное горло. В работе [9] даётся такой комментарий: «Ниже глотки дыхательные пути состоят из трахеи – трубки, которая доходит почти до середины груди; бронхов (бронхиального дерева), образованных разделением трахеи, где затем каждая трахея делиться ещё раз; и бронхиол – тонких и коротких эластичных дыхательных путей, вновь многократно разделяющихся и образовывающих альвеолярные ходы, от которых отходят альвеолы».

Трахея разветвляется на два бронха, а затем продолжает разветвляться дальше и образует бронхиальное дерево [8]: «Глубже в лёгких бронх разделяется и образует вторичные бронхи и сегментарные (третичные) бронхи. Бронхиальное дерево продолжает разветвляться на меньшие трубочки, называемые бронхиолами. В бронхиолах есть маленький хрящ, который содержит плотные клетки гладкой мускулатуры, способные сжимать или расширять эти дыхательные пути».

Дыхательная система

После того, как воздух прошёл определённую «термопылевую» обработку и подготовку, он готов для прохождения в отдел, где осуществляется газообмен, то есть в лёгкие. Говоря о лёгких, авторы [7]отмечают:

«Если лёгкое сравнить с близко расположенным, механически активным сердцем, то оно может показаться относительно неактивным. Лёгкое – это орган, который на протяжении всей жизни подвержен изменению внешнего и внутреннего давления из-за пульсирующего сердца и механического движения воздуха посредством ритмических сокращений дыхательных мышц. И хотя может показаться, что лёгкое – это бездеятельный орган, в действительности

оно считается очень активным и действующим. В человеческом организме в течение дня через лёгкие проходит 12 тысяч литров воздуха и 6 тысяч литров крови».

Устройство бронхиол и альвеол

Ткань лёгких состоит из мельчайших наполненных воздухом пузырьков – альвеол, стенки которых густо оплетены кровеносными сосудами. В отличие от многих других органов лёгкие имеют двойное кровоснабжение: систему кровеносных сосудов, обеспечивающих специфическую функцию лёгких – газообмен, и специальные артерии, питающие саму лёгочную ткань, бронхи и стенку лёгочной артерии.

Капилляры лёгочных альвеол представляют собой весьма густую сеть с расстоянием между отдельными петлями в несколько микрометров. Это расстояние увеличивается при растяжении стенок альвеол во время вдоха.

Общая внутренняя поверхность всех капилляров, находящихся в лёгких, достигает примерно 70 м².

Одномоментно в лёгочных капиллярах может находиться до 140 мл крови, при физической работе количество протекающей крови может достигать 30 л в 1 мин.

Кровоснабжение разных участков лёгкого зависит от их функционального состояния. В выключенных из вентиляции участках лёгких кровоток резко снижен. Такие участки лёгочной ткани становятся беззащитными при вторжении болезнетворных микробов.

В нормально функционирующих лёгочных альвеолах имеются специальные клетки, которые называются альвеолярными макрофагами. Они защищают лёгочную ткань от органической и минеральной пыли, содержащейся во вдыхаемом воздухе, обезвреживают микробы и вирусы и нейтрализуют выделяемые ими вредные вещества (токсины). Эти клетки переходят в лёгочные альвеолы из крови. Длительность их жизни определяется количеством вдыхаемой пыли и бактерий: чем больше загрязнён вдыхаемый воздух, тем быстрее гибнут макрофаги.

От способности этих клеток к поглощению и перевариванию болезнетворных бактерий в большой степени зависит уровень сопротивляемости организма к инфекции. Кроме того, макрофаги очищают лёгочную ткань от её собственных погибших клеток. Известно, что макрофаги быстро «узнают» повреждённые клетки и направляются к ним, чтобы их устранить. Организм человека лишь частично использует кислород атмосферного воздуха. Как известно, во вдыхаемом воздухе в среднем содержится 21 %, а в выдыхаемом —15:17 % кислорода. В состоянии покоя организм потребляет 200–300 см³ кислорода в минуту.

Переход кислорода в кровь и углекислоты из крови в лёгкие происходит вследствие разницы между парциальным давлением этих газов в воздухе, находящемся в лёгких, и их напряжением в крови. Поскольку парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет в среднем 100 мм рт. ст., в крови же, притекающей к лёгким, давление кислорода равно 37–40 мм рт. ст., он переходит из альвеолярного воздуха в кровь.

Установлено, что в состоянии покоя средний взрослый человек за каждую минуту поглощает 250 мл кислорода, и выдыхает около 200 мл углекислого газа. Именно внутри альвеол лёгких происходит настоящий газообмен с помощью простой диффузии. Говоря о функциональной значимости альвеол, утверждается [7]: «В человеческом лёгком расположено приблизительно 300 миллионов альвеол со средним диаметром 250 µм, что даёт общую альвеолярную площадь поверхности в 143 м²».