Анатомия дыхательной системы
Дыхательная система человека начинается с носа и рта, где воздух входит (вдыхается) и выходит (выдыхается). Воздушная трубка, выходящая из носа, называется носоглоткой. Трубка, несущая воздух, вдыхаемый через рот, называется ротоглоткой. Носоглотка и ротоглотка сливаются в гортань. Ротоглотка также продвигает вещества, в том числе пищу, воду и слюнную секрецию, которые должны пройти в пищевод, а затем в желудок. Гортань защищена люком, называемым надгортанником. Надгортанник предотвращает попадание веществ, которые могли быть случайно проглочены, к легким.
Полезный метод изображения дыхательной системы - представить перевернутое дерево. Гортань течет в трахею, которая является стволом дерева, и, следовательно, самой широкой частью дыхательного дерева. Трахея делится на две ветви дерева, правую и левую бронхи. Каждый из этих ветвей разветвляется на несколько более мелких бронхов, которые проходят через ткань легкого. Каждый бронх делится на трубки меньшего и меньшего диаметра, оканчиваясь терминальными бронхиолами. Воздушные мешочки легких, в которых и происходит обмен кислорода с углекислым газом, сгруппированы на концах бронхиол, как листья дерева. Их называют альвеолами.
Ткань легкого, которая выполняет только вспомогательную роль для бронхов, бронхиол и альвеол, называется стромой легкого.
Функция дыхательной системы
Основная функция дыхательной системы - обеспечить кислород, самый важный источник энергии для клеток организма. Вдыхаемый воздух содержит кислород и перемещается по дыхательному дереву в альвеолы. Кислород высвобождается из альвеол и отправляется в систему кровообращение как часть красных кровяных клеток. Кислород из вдыхаемого воздуха обменивается внутри альвеол на отходы человеческого метаболизма, то есть на углекислый газ. В выдыхаемом воздухе содержится газ, называемый углекислым газом. Этот газ покидает альвеолы во время выдоха. Проще говоря, человек вдыхает кислород, а выдыхает углекислый газ.
Защита дыхательной системы
Здоровое легкое человека стерильно. В легких нет бактерий или вирусов (в отличие от верхних дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта, где бактерии живут даже в здоровом состоянии). Есть несколько степеней защиты в дыхательных путях. Они предназначены для предотвращения проникновения микроорганизмов в легкие.
Первая линия защиты - это волоски в ноздрях, которые служат фильтром для крупных частиц. Надгортанник является своего рода ловушкой, предназначенной для предотвращения попадания пищи и других проглоченных веществ в гортань, а затем в трахею. Чихание и кашель, вызванные наличием раздражителей в дыхательной системе, помогают удалить такие раздражители из дыхательных путей.
Слизь, выделяемая через дыхательную систему, также служит для улавливания пыли и инфекционных организмов. Крошечные волосы, похожие на выступы (реснички) от клеток, выстилающих дыхательные пути, работают постоянно. Они перемещают мусор, захваченный слизью, вверх и из дыхательных путей. Этот механизм защиты называется мукоцилиарным эскалатором.
Клетки, выстилающие дыхательные пути, вырабатывают несколько типов иммунных веществ, которые защищают от различных организмов. Другие клетки (называемые макрофагами) вдоль дыхательных путей фактически поглощают и убивают вторгающиеся организмы.
Таким образом, микробы и вирусы, вызывающие воспаление легких и бронхит, обычно тщательно фильтруются с целью непопадания в легкие благодаря природной защите организма. Однако, когда человек сталкивается с большим количеством организмов одновременно, обычная защита может быть нарушена, и может возникнуть инфекция. Это может произойти либо при вдыхании загрязненного воздуха, либо при вдыхании организмов, населяющих верхние дыхательные пути.