Физиология на дихателната система

Дишането е основен физиологичен процес за живите организми. Под физиология на дихателната система се разбира поемането на кислород от въздуха, транспортирането и отдаването му на тъканите, и изнасянето навън от организма на образувания въглероден диоксид.

Органите на дихателната система са разположени в гръдния кош. Те включват нос, фаринкс, ларинкс, трахея, брониално дърво и алвеоли. Носът единствената външно видима част на дихателната система. В неговото анатомично устройство влизат:

• ноздри, през които въздухът навлиза в дихателните пътища;
• носна кухина – разделена на две половини, посредтвом носна преграда;
• лигавица, пронизана от богата кръвоносна мрежа, благодарение на която вдишваният въздух се затопля;
• ностни конхи.

Следващият орган влизащ в дихателната система с фаринксът (гълтач). Той представлява мускулна тръба с дължина около 13 сантиметра. Тази структура служи за общ проход за храната и въздуха. Разделя се на 3 части. След фаринксът се намира ларинксът. Това са два напълно различни вътрешни органа. Ларинксът може да бъде оприличен като гласова кутия, през която преминава въздух. Изграден е от хиалинни и еластични хрущяли. След като въздухът премине през ларинкса преминава в трахеята. Трахеята също е въздухоносна тръба, изградена от С-образни пръстени. В края си тя се разделя на двата главни бронха, като всеки един от тях навлиза в левия и десния бял дроб. Белият дроб е централният орган на дихателната система. В неговите структури се извършва газовата обмяна.

Благодарение на това устройство на дихателната система е възможен жизненоважния процес – дишане.

Процесът на дишане включва няколко етапа:

1. Обмяна на въздуха между атмосферата и алвеолите, осъществяващи се чрез белодробна вентилация.
2. Обмяна на кислород и въглероден диоксид между алвеоларния въздух и кръвта в белодробните капиляри чрез механизма на дифузията.
3. Транспорт на кислород с кръвта от белите дробове до тъканите и на въглероден диоксид от тъканите до белите дробове.
4. Обмяна на кислород и въглероден диоксид между капилярната кръв и клетките на организма също по пътя на дифузията.

Белодробната вентилация включва процесите на вдишване и издишване. Вдишването се изразява в разширяването на гръдния кош, което се следва от пасивно разширение на белите дробове и навлизането на въздуха в алвеолите. Издишването е свързано със свиване на гръдния кош, намаляването на обема му, както и намаляване обема на белите дробове, при което въздухът от алвеолите излиза навън. Ритмичното повтаряне на процесите на вдишване и издишване се извършва неволно и неконтролирано от съзнанието на хората.

Функции на белите дробове

Функциите на белите дробове се делят на две групи респираторни и нереспираторни.

1. Респираторната функция на белите дробове се обуславя от газообменните процеси, които протичат в тях. Газообмяната е резултата от процесите вентилация, перфузия и дифузия.
2. Нереспираторни функции – към тях спадат защитните и метаболитните функции на белия дроб. Те се осъществяват главно от клетките в лигавицата на дихателните пътища, белодробните макрофаги, алвеоларните епителни клетки, мастоцитния апарат и ендотелните клетки на белодробните съдове. Метаболитните функции се обуславят от факта, че в белите дробове се извършва синтезиране, улавяне, разграждане или инактивиране на различни вещества. В алвеоларните клетки се синтезира сърфактант, който представлява комплекс от повърхностно-активни липопротеидни фактори, покриващи вътрешната стена на алвеолите. Сърфактантът е от ключово значение за нормалното функциониране на белите дробове. Той възпрепяства колабирането им и осигурява механичната им устойчивост. Освен производството на сърфактант, белите дробове са източник и място за очистване от простагландини, тромбоксани, левкотриени. В белите дробове се намира ензими липопротеинлипаза, който разгражда 25% от хиломикроните. В ендотелните клетки на съдовете ангиотензин I се превръща в ангиотензин II.

Към защитните нерепираторни функции на белите дробове спадат неспецифични, рефлексни и имунни реакции. Дихателните пътища и белите дробове са бариера срещу екзогенни фактори. Защитна роля изпълняват и секреторните имуноглобулини, които са част от локалния имунитет, Т- и В-лимфоцити. Рефлексите на дихателната система – кихавичен и кашличен, имат защитна и очистваща функция.

От горе посочените етапи става ясно, че за оптималното дишане и газова обмяна е необходима съвместната работа на дихателната и кръвоносната система. Дихателната и сърдечно-съдовата системи осигуряват необходимото количество на кислород за организма, както и отстраняването на образувалия се ненужен въглероден диоксид.