1.2.6. Дихальна система

Людський організм не можна уявити без дихання. Дихання є природною функцією людини, якою починається і закінчується її життя. Організм не здатний накопичувати кисень, тому людині потрібно дихати і вдень і вночі. Частота та глибина дихання можуть змінюватись свідомо, але внутрішня потреба у диханні регулюється підсвідомими центрами стовбура мозку. Організм реагує на зміну рівня кисню і вуглекислого газу в крові без участі свідомості.

В організмі відбувається два види дихання – зовнішнє та внутрішнє. Зовнішнє дихання – те яке ми бачимо, чуємо, відчуваємо – це процес обміну кисню і вуглекислого газу в легенях. Внутрішнє дихання відбувається в тканинах тіла, де кисень, принесений кров’ю з легень, обмінюється з вуглекислим газом. Вуглекислий газ утворюється в клітинах внаслідок розщеплення поживних речовин, далі з кров’ю він надходить до легень, звідки видихається.

Рух повітря в легені та в зворотному напрямку зумовлений різницею тиску всередині та зовні тіла, що створюється діафрагмою та іншими м’язами, що допомагають їй. Доросла людина вдихає близько 500 мл повітря з частотою 12-17 дихальних рухів на хвилину. Рівень атмосферного тиску становить приблизно 760 мм рт. ст. При скороченні діафрагми об’єм грудної порожнини збільшується і тиск всередині легень та плевральній порожнині знижується. Повітря рухається у напрямку нижчого тиску і заповнює легені. При розслабленні діафрагми тиск у грудній порожнині зростає і повітря видихається. Частота і об’єм повітря, що кожен раз надходить у легені та виходить з них, зростає автоматично, як тільки виникає потреба у більшій кількості кисню.

Легені (рис. 1.7) – це два губчастих органи, захищені грудною кліткою, які заповнюють більшу частину грудної порожнини. Грудна порожнина відокремлена від черевної діафрагмою – м’язом у формі купола. Основна функція легенів – забезпечення організму киснем і виділення з нього вуглекислого газу. Поверхня газообміну у легенях у 40-75 раз більше за поверхню тіла.

Рис. 1.7. Легені

Кожна легеня – конусоподібний орган з увігнутою основою, що прилягає до діафрагми. Повітря заходить у легені через систему дихальних шляхів, що починається з трахеї. Трахея розгалужується, утворюючи два головних бронхи, кожен з яких входить у ворота легені та розгалужується на бронхи щораз меншого розміру. Гілками головних бронхів є п’ять вторинних (часткових) бронхів, які в свою чергу слугують основою третинних, або сегментарних, бронхів. Оскільки кожен сегмент легенів вентилюється своїм сегментарним бронхом, можна хірургічно видалити один із сегментів.

Кожен сегментарний бронх всередині розгалужується до термінальних бронхіол, яких налічується майже 30 тисяч у кожній легені. Ці мініатюрні бронхіоли, що є кінцевими розгалуженнями сегментарних бронхів, діляться на дві або більше респіраторних бронхіол, які ведуть у альвеоли через альвеолярні ходи (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Респіраторні бронхіоли та альвеоли

Дихальні міхурці легень, що звуться альвеолами, мають еластичні тонкі стінки і наповнюються повітрям через респіраторні бронхіоли. Деякі лейкоцити (макрофаги) постійно присутні на внутрішній поверхні альвеоли; вони захоплюють і перетравлюють бактерії, хімічні й механічні частинки. Кисень переходить у кров через стінки альвеоли шляхом дифузії та потрапляє в оточуючу сітку кровоносних капілярів. Вуглекислий газ, кінцевий продукт обміну, дифундує із крові в альвеолу, звідки й видихається. Якщо у легенях ушкоджена більшість альвеол, поверхня газообміну втрачається і дихання стає неможливим.

Оскільки повітря містить бактерії, віруси, грибки, які живуть у ньому, під час дихання всі вони потрапляють у дихальні шляхи, що зумовлює поширеність респіраторних інфекцій. Інфекційні захворювання верхніх дихальних шляхів можуть мати легку форму перебігу (застуда, фарингіт) чи тяжчу (синусит). Ураження нижніх відділів дихальної системи може спричиняти розвиток бронхіту або захворювання легень – пневмонію.

У розвитку низки захворювань дихальних шляхів суттєву роль відіграє вдихання повітря, що містить гази, дим, органічні речовини, а особливо пил. Дія часточок пилу призводить до запалення та необоротного рубцювання легень. Групу ризику становлять ті, хто працює в умовах контакту з пилом протягом декількох років. Вдихання вугільного пилу протягом 10-15 років призводить до пневмоконіозу або «хвороби чорних легень». Часточки пилу відкладаються в альвеолах, спричиняючи вогнищеві запалення. Утворення рубцевої тканини зумовлює руйнування альвеол та бронхіол. Деякі види плісені, що розвиваються у сіні, соломі та зерні спричиняють «легені фермера» – алергічне ураження альвеол.

Поширеним професійним захворюванням є силікоз – форма фіброзу легень, зумовлена вдиханням пилу кремнезему, переважно кварцу. Групи ризику становлять робітники копалень, каменярі, шахтарі, хоча задишка у них може не з’являтись багато років. Захворювання іноді призводить до раку легень, особливо у курців. Слід зазначити, що рак легень трапляється у промислових районах набагато частіше, ніж у сільській місцевості.