Dihalni sistem in kako dihamo

Zasluge: LEONELLO CALVETTI / Getty Images

Dihalni sistem je sestavljen iz skupine mišic, krvnih žil in organov, ki nam omogočajo dihanje. Primarna naloga tega sistema je oskrba telesnih tkiv in celic s kisikom, ki daje življenje, hkrati pa izloča ogljikov dioksid. Ti plini se preko krvnega obtoka prenašajo na mesta izmenjave plinov (pljuča in celice). Poleg dihanja dihalni sistem pomaga tudi pri vokalizaciji in vohanju.

Strukture dihalnega sistema

Strukture dihalnega sistema pomagajo dovajati zrak iz okolja v telo in izločati plinaste odpadke iz telesa. Te strukture so običajno razvrščene v tri glavne kategorije: dihalne poti, pljučne žile in dihalne mišice.

Zračni prehodi

Nos in usta:odprtine, ki omogočajo pretok zunanjega zraka v pljuča.Žrelo(grlo): usmerja zrak iz nosu in ust v grlo.Larinks(glasovnica): usmerja zrak v sapnik in vsebuje glasilke za vokalizacijo.sapnik(sapnik): razdeli se na levi in ​​desni bronhi, ki usmerjata zrak v levo in desno pljučno krilo.

Pljučne žile

pljuča:parni organi v prsni votlini, ki omogočajo izmenjavo plinov med krvjo in zrakom. Pljuča so razdeljena na pet režnjev.Bronhi:cevke v pljučih, ki usmerjajo zrak v bronhiole in prepuščajo zrak iz pljuč.Bronhiole:manjše bronhialne cevi v pljučih, ki usmerjajo zrak v majhne zračne mešičke, znane kot alveoli.Alveoli:končne vrečke bronhiolov, ki so obdane s kapilarami in so dihalne površine pljuč.Pljučne arterije:krvne žile, ki prenašajo s kisikom osiromašeno kri iz srca v pljuča.Pljučne vene:krvne žile, ki prenašajo s kisikom bogato kri iz pljuč nazaj v srce.

Dihalne mišice

Diafragma:mišična pregrada, ki ločuje prsno votlino od trebušne votline. Krči se in sprošča, da omogoči dihanje.Medrebrne mišice:več skupin mišic, ki se nahajajo med rebri in pomagajo pri širjenju in krčenju prsne votline za pomoč pri dihanju.Trebušne mišice:pomoč pri hitrejšem izdihavanju zraka.

Kako dihamo

Dorling Kindersley/Getty Images

Dihanje je kompleksen fiziološki proces, ki ga izvajajo strukture dihalnega sistema. Pri dihanju je vključenih več vidikov. Zrak mora teči v pljuča in iz njih. Plini morajo biti sposobni izmenjevati med zrakom in krvjo, pa tudi med krvjo in telesnimi celicami. Vsi ti dejavniki morajo biti pod strogim nadzorom in dihalni sistem mora biti sposoben odgovoriti na spreminjajoče se zahteve, kadar je to potrebno.

Vdih in izdih

Zrak se dovaja v pljuča z delovanjem dihalnih mišic. Diafragma je oblikovana kot kupola in je na največji višini, ko je sproščena. Ta oblika zmanjša prostornino v prsni votlini. Ko se diafragma skrči, se diafragma premakne navzdol, medrebrne mišice pa navzven. Ta dejanja povečajo prostornino v prsni votlini in znižajo zračni tlak v pljučih. Nižji zračni tlak v pljučih povzroči, da se zrak vleče v pljuča skozi nosne poti, dokler se razlike v tlaku ne izenačijo. Ko se diafragma ponovno sprosti, se prostor v prsni votlini zmanjša in zrak se iztisne iz pljuč.

Izmenjava plina

Zrak, ki ga vnesemo v pljuča iz zunanjega okolja, vsebuje kisik, potreben za telesna tkiva. Ta zrak napolni drobne zračne mešičke v pljučih, imenovane alveole. Pljučne arterije prenašajo s kisikom osiromašeno kri, ki vsebuje ogljikov dioksid, v pljuča. Te arterije so manjše krvne žile imenovane arteriole, ki pošiljajo kri kapilare okoli milijonov pljučnih alveolov. Pljučni alveoli so prevlečeni z vlažnim filmom, ki raztaplja zrak. Koncentracija kisika v mešičkih alveolov je višja kot koncentracija kisika v kapilarah, ki obkrožajo alveole. Kot rezultat, kisik razprši preko tankega endotelija alveolnih vrečk v kri v okoliških kapilarah. Istočasno ogljikov dioksid difundira iz krvi v mešičke alveol in se izdiha skozi zračne poti. S kisikom bogata kri se nato prenese vsrcekjer se izčrpa v preostali del telesa.

Podobna izmenjava plinov poteka v telesnih tkivih in celicah. Kisik, ki ga uporabljajo celice in tkiva, je treba nadomestiti. Odstraniti je treba plinaste odpadne produkte celičnega dihanja, kot je ogljikov dioksid. To se doseže s pomočjo srčno-žilnega obtoka. Ogljikov dioksid difundira iz celic v kri in se po žilah prenaša v srce. Kisik v arterijski krvi difundira iz krvi v celice.

Nadzor dihalnega sistema

Proces dihanja je pod vodstvom perifernega živčnega sistema (PNS). Avtonomni sistem PNS nadzoruje nehotene procese, kot je dihanje. Podolgovata medula v možganih uravnava dihanje. Nevroni v meduli pošiljajo signale diafragmi in medrebrnim mišicam, da uravnavajo kontrakcije, ki sprožijo proces dihanja. Dihalni centri v meduli nadzorujejo hitrost dihanja in lahko po potrebi pospešijo ali upočasnijo proces. Senzorji v pljučih, možganih, krvnih žilah in mišicah spremljajo spremembe v koncentracijah plinov in na te spremembe opozarjajo dihalne centre. Senzorji v zračnih prehodih zaznajo prisotnost dražilnih snovi, kot so dim, cvetni prah , ali vodo. Ti senzorji pošiljajo živčne signale v dihalne centre, da izzovejo kašelj ali kihanje, da izločijo dražilne snovi. Na dihanje lahko vplivate tudi prostovoljno možganska skorja . To je tisto, kar vam omogoča, da prostovoljno pospešite dihanje ali ga zadržite dih . Ta dejanja pa lahko preglasi avtonomni živčni sistem.

Okužba dihal

BSIP/UIG/Getty Images

Okužbe dihal so pogoste, saj so dihalne strukture izpostavljene zunanjemu okolju. Dihalne strukture včasih pridejo v stik z povzročitelji okužb, kot so bakterije in virusi . Ti mikrobi okužijo dihala tkivo povzročajo vnetje in lahko prizadenejo zgornje in spodnje dihalne poti.

Prehlad je najbolj opazna vrsta okužbe zgornjih dihalnih poti. Druge vrste okužb zgornjih dihalnih poti vključujejo sinusitis (vnetje sinusov), tonzilitis (vnetje mandljev), epiglotitis (vnetje epiglotisa, ki prekriva sapnik), laringitis (vnetje grla) in gripo.

Okužbe spodnjih dihal so pogosto veliko bolj nevarne kot okužbe zgornjih dihal. Strukture spodnjih dihalnih poti vključujejo sapnik, bronhije in pljuča . Bronhitis (vnetje bronhijev), pljučnica (vnetje pljučnih alveolov), tuberkuloza in gripa so vrste okužb spodnjih dihal.

Ključni zaključki

• Dihalni sistem omogoča organizmom dihanje. Njeni sestavni deli so skupina mišic, krvnih žil in organov. Njegova primarna funkcija je zagotavljanje kisika, hkrati pa izločanje ogljikovega dioksida.
• Strukture dihalnega sistema lahko razvrstimo v tri glavne kategorije: dihalne poti, pljučne žile in dihalne mišice.
• Primeri dihalnih struktur vključujejo nos, usta, pljuča in diafragmo.
• V procesu dihanja zrak teče v pljuča in iz njih. Plini se izmenjujejo med zrakom in krvjo. Plini se izmenjujejo tudi med krvjo in telesnimi celicami.
• Vsi vidiki dihanja so pod strogim nadzorom, saj se mora dihalni sistem prilagajati spreminjajočim se potrebam.
• Okužbe dihalnega sistema so lahko pogoste, saj so njegove sestavne strukture izpostavljene okolju. Bakterije in virusi lahko okužijo dihala in povzročijo bolezni.

Viri

• 'Kako delujejo pljuča.' Nacionalni inštitut za srce, pljuča in kri , Ministrstvo za zdravje in socialne zadeve ZDA, www.nhlbi.nih.gov/health/health-topics/topics/hlw/system.