Дишане; така работи жизненоважният процес

Обикновено протича несъзнателно и е толкова важно, че можем да оцелеем само за кратко без него: дишането ни. Научете повече за основите на този жизненоважен процес.

Възрастен човек прави 12 до 15 вдишвания в минута в покой. С всяко вдишване тялото ни се снабдява с „чист“ богат на кислород въздух, докато в замяна освобождава „използван“ богат на въглероден диоксид въздух в околната среда [1].

В този процес участват много различни структури и органи.

Къде отива въздухът, който дишаме?

При вдишване въздухът преминава през устата („дишане през устата“) или през носа („носно дишане“) през дихателната тръба в дихателните пътища (бронхите) на белите дробове. Носното дишане има предимството, че вдишаният въздух се почиства, навлажнява и затопля през космите и лигавиците в носа. В белите дробове въздухът преминава през бронхите, които се разклоняват в най-фините разклонения, до алвеолите, където се осъществява жизненоважният обмен на кислород (O2) и въглероден диоксид (CO2) [1].

Дихателни органи - дихателната система

Структурите на тялото, които участват пряко в обмена на въздух, се наричат дихателни органи, дихателни пътища, дихателна система или дихателна система (от лат. Respirare = издишване). Те включват [2]:

горните дихателни пътища: носната кухина и синусите, устната кухина и гърлото
долните дихателни пътища: ларинкса, дихателната тръба и, като най-важният дихателен орган, белите дробове

Белите дробове - максимална обменна повърхност в минимално пространство

Белите дробове са изградени от левия и десния бял дроб. Те са разделени на два (лява страна) или три (дясна страна) белодробни лобове, всеки от които има няколко сегмента [3]. Белите дробове са изградени по подобен начин на обърнато надолу дърво: Багажникът е оформен от трахеята (трахеята), която е разделена на два основни клона (основни бронхи). Те се разклоняват все по-нататък в по-малки бронхи и най-малките бронхиоли (бронхиоли) - тръбни структури, които провеждат дишащия въздух - които накрая завършват в алвеолите. Стените на трахеята и големите бронхи са подсилени от хрущялни скоби [3–5].

Повечето дихателни пътища са облицовани с така наречения ресничест епител. Това прилича на килим, съставен от милиони клетки с гъвкави реснички. [6] Те имат важна функция за почистване на дихателните пътища от проникнали през въздуха чужди тела и се използват за активен транспорт на секрети от долните дихателни пътища [7].

Алвеоли: обмен на газ над 100 квадратни метра

В края на бронхиалното дърво има така наречените белодробни торбички (алвеоли).
Белите дробове на човека имат около 300 милиона от тях - с обща повърхност от около 100 до 140 квадратни метра. Голямата повърхност позволява оптимален обмен на кислород и въглероден диоксид (газов обмен) [3].

Стените на алвеолите са изключително тънки (приблизително 1 микрометър) и покрити с мрежа от много фини кръвоносни съдове (капиляри). Тук газообменът между дишащия въздух и кръвта се осъществява чрез дифузия [8]:

Кислородът (O2) се дифузира от алвеолите в капилярите и след това може да се транспортира през кръвоносните съдове до отделните тъкани или органи
Въглеродният диоксид (CO2), който е отпадъчен продукт от метаболизма и след това се транспортира до белите дробове чрез кръвта, дифузира от капилярите в алвеолите и по този начин може да бъде отстранен от тялото с издишания въздух

Нашият мозък контролира дишането ни

Дишането се контролира от дихателния център в мозъка (мозъчния ствол). За тази цел химичните сензори, така наречените хеморецептори, които се намират в кръвоносните съдове, отчитат концентрациите на CO2 и O2 в мозъка [9].

Съдържанието на въглероден диоксид е най-важно за контрола на дишането: Ако в кръвта има твърде много CO2, дихателният център увеличава честотата на дишане и излишъкът от въглероден диоксид може все повече да се отделя във въздуха през алвеолите. И обратно, ако концентрацията на CO2 е твърде ниска, честотата на дишане се намалява [9].

Дишането е така наречената автономна основна функция на тялото - като напр Б. също сърдечен ритъм и храносмилане - но това може поне частично да бъде повлияно умишлено [9].

Мускулите дават възможност за дихателни движения

За да може дишането да функционира гладко, е необходимо сложно взаимодействие на няколко мускулни групи в горната част на тялото. При вдишване може да се направи разлика между дишане в гърдите и коремно дишане, като във всеки случай се включват главно различни дихателни мускули [10,11]:

При дишане в гърдите така наречените междуребрени мускули се напрягат, което кара ребрата и по този начин гърдите да се издигат. Това увеличава обема на гръдната кухина и разширява белите дробове. Това създава отрицателно налягане и въздухът се засмуква в белите дробове.
При дишане в корема диафрагмата - нашият най-голям дихателен мускул - се напряга. Диафрагмата е плоча, изградена от мускули и сухожилия, която лежи под белите дробове и напълно разделя гръдния кош и коремните кухини. Напрежението намалява диафрагмата и увеличава гръдната кухина. Белите дробове се разширяват надолу. По този начин създаденото отрицателно налягане кара дишащия въздух да навлиза в белите дробове.
Като правило хората комбинират дишането на гърдите и корема както с дълбоки, така и с плитки вдишвания.

Когато издишате, дихателните мускули се отпускат, обемът на гръдната кухина и по този начин също белите дробове намаляват по размер. Създава се свръхналягане - въздухът изтича навън. Този процес обикновено е пасивен, без да се изискват усилия. Чрез съзнателно напрежение на коремните мускули човек може също така активно да изтласка диафрагмата нагоре и по този начин да насърчи енергичното издишване [10,11].

В допълнение към междуребрените мускули или диафрагмата, така наречените спомагателни дихателни мускули (мускули на гръдния и раменния пояс) също могат да поддържат дишането. Това се случва в по-голяма степен, когато е трудно да се диша, както при особено интензивни физически натоварвания или белодробни заболявания, напр. Б. ХОББ или астма [10].