Organi respiratori e loro funzioni: cavità nasali, laringe, trachea, bronchi, polmoni.

La respirazione umana è complessa meccanismo fisiologico, garantendo lo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra le cellule e l'ambiente esterno.

L'ossigeno viene costantemente assorbito dalle cellule e allo stesso tempo il processo è in corso rimozione dal corpo diossido di carbonio, che si forma a seguito di reazioni biochimiche che si verificano nel corpo.

L'ossigeno è coinvolto nelle reazioni di ossidazione di composti organici complessi con la loro decomposizione finale in anidride carbonica e acqua, durante la quale si forma l'energia necessaria per la vita.

Oltre allo scambio gassoso vitale, respirazione esterna fornisce altre importanti funzioni del corpo, ad esempio la capacità di produzione del suono.

Questo processo coinvolge i muscoli della laringe, i muscoli respiratori, le corde vocali e la cavità orale ed è possibile solo durante l'espirazione. La seconda importante funzione “non respiratoria” è senso dell'olfatto.

L'ossigeno nel nostro corpo è contenuto in una piccola quantità - 2,5 - 2,8 litri e circa il 15% di questo volume è allo stato legato.

A riposo, una persona consuma circa 250 ml di ossigeno al minuto ed elimina circa 200 ml di anidride carbonica.

Pertanto, quando la respirazione si interrompe, l'apporto di ossigeno nel nostro corpo dura solo pochi minuti, quindi si verificano danni e morte cellulare, principalmente le cellule del sistema nervoso centrale.

Per fare un confronto: una persona può vivere 10-12 giorni senza acqua (la riserva d'acqua nel corpo umano, a seconda dell'età, arriva fino al 75%), senza cibo - fino a 1,5 mesi.

Durante l'attività fisica intensa, il consumo di ossigeno aumenta notevolmente e può raggiungere fino a 6 litri al minuto.

Sistema respiratorio

La funzione della respirazione nel corpo umano è svolta dal sistema respiratorio, che comprende gli organi respiratori esterni (tratto respiratorio superiore, polmoni e torace, compresa la struttura osteocondrale e il sistema neuromuscolare), gli organi di trasporto del gas nel sangue (sistema vascolare polmonare, cuore) e i centri regolatori che garantiscono l'automaticità del processo respiratorio.

Gabbia toracica

Il torace forma le pareti cavità toracica, che contiene il cuore, i polmoni, la trachea e l'esofago.

È costituito da 12 vertebre toraciche, 12 paia di costole, lo sterno e le articolazioni tra di loro. Parete anteriore Petto insomma, è formato dallo sterno e dalle cartilagini costali.

La parete posteriore è formata dalle vertebre e dalle costole, i corpi vertebrali si trovano nella cavità toracica. Le costole sono collegate tra loro e alla colonna vertebrale tramite articolazioni mobili e partecipano attivamente alla respirazione.

Gli spazi tra le costole sono pieni di muscoli e legamenti intercostali. L'interno della cavità toracica è rivestito da pleura parietale o parietale.

Muscoli respiratori

I muscoli respiratori si dividono in quelli che inspirano (inspiratori) e quelli che espirano (espiratori). I principali muscoli inspiratori comprendono il diaframma, i muscoli intercostali esterni e intercondrali interni.

I muscoli inspiratori ausiliari comprendono gli scaleni, lo sternocleidomastoideo, il trapezio, il pettorale maggiore e minore.

I muscoli espiratori comprendono i muscoli addominali intercostali interni, retti, sottocostali, trasversali e obliqui interni ed esterni.

La mente è il padrone dei sensi e il respiro è il padrone della mente.

Diaframma

Poiché il setto addominale, il diaframma, ha una struttura estremamente importante durante il processo di respirazione, consideriamo la sua struttura e le sue funzioni in modo più dettagliato.

Questa ampia placca curva (convessa verso l'alto) delimita completamente le cavità addominale e toracica.

Il diaframma è il principale muscolo respiratorio e organo più importante pressa addominale.

Contiene un centro tendineo e tre parti muscolari con nomi a seconda degli organi da cui partono rispettivamente, si distinguono le regioni costale, sternale e lombare;

Durante la contrazione, la cupola del diaframma si allontana dalle pareti del torace e si appiattisce, aumentando così il volume della cavità toracica e diminuendone il volume cavità addominale.

Quando il diaframma si contrae contemporaneamente ai muscoli addominali, la pressione intraddominale aumenta.

Va notato che la pleura parietale, il pericardio e il peritoneo sono attaccati al centro del tendine del diaframma, cioè lo spostamento del diaframma sposta gli organi della cavità toracica e addominale.

Vie aeree

Per vie respiratorie si intende il percorso che l'aria compie dal naso agli alveoli.

Si dividono in vie aeree situate all'esterno della cavità toracica (si tratta dei passaggi nasali, faringe, laringe e trachea) e vie aeree intratoraciche (trachea, principale e bronchi lobari).

Il processo di respirazione può essere suddiviso in tre fasi:

Respirazione esterna o polmonare di una persona;

Trasporto di gas tramite sangue (trasporto di ossigeno tramite sangue a tessuti e cellule, rimuovendo contemporaneamente l'anidride carbonica dai tessuti);

Respirazione tissutale (cellulare), che avviene direttamente nelle cellule in organelli speciali.

Respirazione esterna umana

Considereremo la funzione principale dell'apparato respiratorio: la respirazione esterna, durante la quale avviene lo scambio di gas nei polmoni, cioè la fornitura di ossigeno alla superficie respiratoria dei polmoni e la rimozione dell'anidride carbonica.

Nel processo di respirazione esterna, l'apparato respiratorio stesso prende parte, comprese le vie aeree (naso, faringe, laringe, trachea), polmoni e muscoli inspiratori (respiratori), espandendo il torace in tutte le direzioni.

Si stima che in media la ventilazione polmonare giornaliera sia di circa 19.000-20.000 litri d’aria e che più di 7 milioni di litri d’aria passino attraverso i polmoni di una persona all’anno.

La ventilazione polmonare fornisce lo scambio di gas nei polmoni e viene fornita alternando inspirazione (inspirazione) ed espirazione (espirazione).

L'inalazione è un processo attivo dovuto ai muscoli inspiratori (respiratori), i principali dei quali sono il diaframma, i muscoli intercostali obliqui esterni e i muscoli intercartilaginei interni.

Il diaframma è una formazione muscolo-tendinea che separa la cavità addominale da quella toracica; contraendosi aumenta il volume del torace;

A respiro calmo il diaframma si abbassa di 2-3 cm, e con escursione forzata profonda l'escursione del diaframma può raggiungere i 10 cm.

Quando inspiri, a causa dell'espansione del torace, il volume dei polmoni aumenta passivamente, la pressione al loro interno diventa inferiore a quella atmosferica, il che rende possibile la penetrazione dell'aria al loro interno. Durante l'inspirazione, l'aria passa inizialmente attraverso il naso, la faringe e poi entra nella laringe. Respirazione nasale negli esseri umani è molto importante, poiché quando l'aria passa attraverso il naso, viene inumidita e riscaldata. Inoltre, l'epitelio che riveste la cavità nasale è in grado di intrappolare piccoli corpi estranei che entrano con l'aria. Pertanto le vie aeree svolgono anche una funzione di pulizia.

La laringe si trova nella regione anteriore del collo, dall'alto è collegata all'osso ioide, dal basso passa nella trachea. I lobi destro e sinistro si trovano davanti e sui lati ghiandola tiroidea. La laringe è coinvolta nell'atto della respirazione, protegge le vie respiratorie inferiori e la formazione della voce, ed è composta da 3 cartilagini pari e 3 spaiate. Di queste formazioni, l'epiglottide svolge un ruolo importante nel processo respiratorio, da cui protegge le vie respiratorie corpi stranieri e cibo. La laringe è convenzionalmente divisa in tre sezioni. Nella sezione centrale ci sono le corde vocali, che formano la parte più stretta della laringe: la glottide. Corde vocali svolgono un ruolo importante nel processo di formazione del suono e la glottide gioca un ruolo importante nella pratica della respirazione.

Dalla laringe l'aria entra nella trachea. Trachea inizia al livello 6 vertebra cervicale; al livello 5 vertebra toracicaè diviso in 2 bronchi principali. La trachea stessa e i bronchi principali sono costituiti da semianelli cartilaginei aperti, che li forniscono forma permanente e non permette loro di placarsi. Il bronco destro è più largo e più corto del sinistro, situato verticalmente e funge da continuazione della trachea. È diviso in 3 bronchi lobari, come il polmone destro è diviso in 3 lobi; bronco sinistro - in 2 bronchi lobari (il polmone sinistro è costituito da 2 lobi)

Quindi i bronchi lobari sono divisi dicotomicamente (in due) in bronchi e bronchioli di dimensioni più piccole, terminando con bronchioli respiratori, alla fine dei quali si trovano sacchi alveolari, costituiti da alveoli - formazioni in cui, appunto, avviene lo scambio di gas.

Nelle pareti degli alveoli c'è un gran numero di il più piccolo vasi sanguigni- capillari, che servono per lo scambio di gas e l'ulteriore trasporto dei gas.

Bronchi con la loro ramificazione in bronchi e bronchioli più piccoli (fino al 12° ordine la parete dei bronchi comprende tessuto cartilagineo e muscoli, questo impedisce il collasso dei bronchi durante l'espirazione) ricorda nell'aspetto un albero.

I bronchioli terminali, che sono un ramo del 22° ordine, si avvicinano agli alveoli.

Il numero di alveoli nel corpo umano raggiunge i 700 milioni e la loro superficie totale è di 160 m2.

A proposito, i nostri polmoni hanno una riserva enorme; A riposo, una persona utilizza non più del 5% della superficie respiratoria.

Lo scambio di gas a livello degli alveoli avviene continuamente; viene effettuato con il metodo della diffusione semplice a causa della differenza nella pressione parziale dei gas (rapporto percentuale tra la pressione dei vari gas nella loro miscela).

La pressione percentuale di ossigeno nell'aria è di circa il 21% (nell'aria espirata il suo contenuto è di circa il 15%), l'anidride carbonica è dello 0,03%.

Video “Scambio di gas nei polmoni”:

Espirazione calma- un processo passivo dovuto a diversi fattori.

Dopo che la contrazione dei muscoli inspiratori si ferma, le costole e lo sterno si abbassano (a causa della gravità) e il torace diminuisce di volume, di conseguenza, la pressione intratoracica aumenta (diventa superiore alla pressione atmosferica) e l'aria fuoriesce.

I polmoni stessi hanno un'elasticità elastica, che mira a ridurre il volume polmonare.

Questo meccanismo è dovuto alla presenza di una pellicola di rivestimento superficie interna alveoli, che contiene tensioattivo, una sostanza che fornisce tensione superficiale all'interno degli alveoli.

Pertanto, quando gli alveoli sono eccessivamente tesi, il tensioattivo limita questo processo, cercando di ridurre il volume degli alveoli, impedendo allo stesso tempo che collassino completamente.

Il meccanismo dell'elasticità elastica dei polmoni è assicurato anche dal tono muscolare dei bronchioli.

Processo attivo con la partecipazione di muscoli ausiliari.

Durante l'espirazione profonda, i muscoli addominali (obliqui, retti e trasversali) agiscono come muscoli espiratori, con la contrazione dei quali aumenta la pressione nella cavità addominale e il diaframma si alza.

I muscoli ausiliari che forniscono l'espirazione comprendono anche i muscoli obliqui interni intercostali e i muscoli che flettono la colonna vertebrale.

La respirazione esterna può essere valutata utilizzando diversi parametri.

Volume corrente. La quantità di aria che c'è dentro stato calmo entra nei polmoni. A riposo, la norma è di circa 500-600 ml.

Il volume inalato è leggermente più grande perché viene espirata meno anidride carbonica rispetto all’ossigeno assorbito.

Volume alveolare. La parte del volume corrente che partecipa allo scambio di gas.

Spazio morto anatomico. Si forma principalmente a causa del tratto respiratorio superiore, che è pieno d'aria, ma non partecipa allo scambio di gas. Costituisce circa il 30% del volume corrente dei polmoni.

Volume di riserva inspiratoria. La quantità di aria che una persona può inalare ulteriormente dopo un'inalazione normale (può raggiungere i 3 litri).

Volume di riserva espiratoria. Aria residua che può essere espirata dopo un'espirazione tranquilla (in alcune persone raggiunge 1,5 litri).

Frequenza respiratoria. La media è di 14-18 cicli respiratori al minuto. Di solito aumenta con l'attività fisica, lo stress, l'ansia, quando il corpo richiede più ossigeno.

Volume minuto dei polmoni. Viene determinato tenendo conto del volume corrente dei polmoni e della frequenza respiratoria al minuto.

IN condizioni normali la durata della fase di espirazione è più lunga della fase di inspirazione, circa 1,5 volte.

Tra le caratteristiche della respirazione esterna è importante anche il tipo di respirazione.

Dipende se la respirazione viene eseguita solo con l'ausilio dell'escursione del torace (tipo di respirazione toracica o costale) o se il diaframma svolge il ruolo principale nel processo respiratorio (tipo di respirazione addominale o diaframmatica).

La respirazione è al di sopra della coscienza.

Per le donne, il tipo di respirazione toracica è più tipico, sebbene la respirazione con la partecipazione del diaframma sia fisiologicamente più giustificata.

Con questo tipo di respirazione, le parti inferiori dei polmoni sono meglio ventilate, il volume corrente e minuto dei polmoni aumenta, il corpo spende meno energia nel processo di respirazione (il diaframma si muove più facilmente della struttura osteocartilaginea del torace).

I parametri respiratori vengono regolati automaticamente durante tutta la vita di una persona, a seconda delle esigenze in un determinato momento.

Il centro di controllo della respirazione è costituito da diversi collegamenti.

Come primo anello della regolamentazioneÈ necessario mantenere un livello costante di tensione di ossigeno e anidride carbonica nel sangue.

Questi parametri sono costanti; in caso di disturbi gravi, il corpo può esistere solo per pochi minuti.

Il secondo anello della regolamentazione- chemocettori periferici situati nelle pareti dei vasi sanguigni e dei tessuti che rispondono a una diminuzione dei livelli di ossigeno nel sangue o ad un aumento dei livelli di anidride carbonica. L'irritazione dei chemocettori provoca cambiamenti nella frequenza, nel ritmo e nella profondità della respirazione.

Terzo anello della regolamentazione- il centro respiratorio stesso, costituito da neuroni ( cellule nervose), localizzati a vari livelli del sistema nervoso.

Esistono diversi livelli del centro respiratorio.

Centro respiratorio spinale, situato al livello midollo spinale, innerva il diaframma e i muscoli intercostali; il suo significato sta nel cambiare la forza di contrazione di questi muscoli.

Centrale meccanismo respiratorio (generatore di ritmo), situato nel midollo allungato e nel ponte, ha la proprietà dell'automatismo e regola la respirazione a riposo.

Centro situato nella corteccia emisferi cerebrali e ipotalamo, provvede alla regolazione della respirazione durante l'attività fisica e sotto stress; La corteccia cerebrale ti consente di regolare volontariamente la respirazione, trattenere il respiro senza permesso, modificarne consapevolmente la profondità e il ritmo e così via.

Un'altra cosa degna di nota punto importante: deviazione da ritmo normale la respirazione è solitamente accompagnata da cambiamenti in altri organi e sistemi del corpo.

Contemporaneamente al cambiamento della frequenza respiratoria, la frequenza cardiaca viene spesso disturbata e la pressione sanguigna diventa instabile.

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Sistema respiratorio- un sistema di organi che conducono l'aria e partecipano allo scambio di gas tra il corpo e ambiente.

Il sistema respiratorio è costituito da vie che trasportano l'aria: narice, trachea e bronchi e la parte respiratoria stessa: i polmoni. Dopo aver attraversato la cavità nasale, l'aria viene riscaldata, inumidita, purificata ed entra prima nel rinofaringe, poi nella parte orale della faringe e, infine, nella sua parte laringea. L'aria può arrivare qui se respiriamo attraverso la bocca. Tuttavia, in questo caso non viene pulito né riscaldato, quindi prendiamo facilmente il raffreddore.

Dalla parte laringea della faringe, l'aria entra nella laringe. La laringe si trova nella parte anteriore del collo, dove sono visibili i contorni dell'eminenza laringea. Negli uomini, soprattutto negli uomini magri, è chiaramente visibile una sporgenza sporgente, il pomo d'Adamo. Le donne non hanno una tale sporgenza. Le corde vocali si trovano nella laringe. La continuazione diretta della laringe è la trachea. Dalla zona del collo la trachea passa nella cavità toracica e a livello di 4-5 vertebre toraciche si divide nei bronchi sinistro e destro. Nella regione delle radici dei polmoni i bronchi si dividono prima in bronchi lobari, poi in bronchi segmentali. Questi ultimi si dividono in quelli ancora più piccoli, formandosi albero bronchiale bronchi destro e sinistro.

I polmoni si trovano su entrambi i lati del cuore. Ogni polmone è ricoperto da una membrana umida e lucida chiamata pleura. Ogni polmone è diviso in lobi da scanalature. Il polmone sinistro è diviso in 2 lobi, quello destro in tre. I lobi sono costituiti da segmenti, segmenti di lobuli. Continuando a dividersi all'interno dei lobuli, i bronchi passano nei bronchioli respiratori, sulle cui pareti si formano molte piccole vescicole: gli alveoli. Questo può essere paragonato a un grappolo d'uva appeso all'estremità di ciascun bronco. Le pareti degli alveoli sono tessute con una fitta rete minuscoli capillari e rappresentano una membrana attraverso la quale avviene lo scambio gassoso tra il sangue che scorre attraverso i capillari e l'aria che entra negli alveoli durante la respirazione. In entrambi i polmoni di un adulto ci sono oltre 700 milioni di alveoli, la loro superficie respiratoria totale supera i 100 m2, cioè circa 50 volte più grande della superficie del corpo!

Arteria polmonare, ramificandosi nel polmone secondo la divisione dei bronchi fino ai vasi sanguigni più piccoli, porta il sangue venoso povero di ossigeno dal ventricolo destro del cuore al polmone. Come risultato dello scambio di gas, sangue deossigenato arricchito di ossigeno, si trasforma in una vena arteriosa e ritorna attraverso due vene polmonari al cuore atrio sinistro. Questo percorso sanguigno è chiamato circolazione polmonare o polmonare.

Un adulto fa 15-17 respiri al minuto e un neonato fa 1 respiro al secondo. La ventilazione degli alveoli viene effettuata alternando inalazioni ( ispirazione) ed espirazione ( scadenza). Quando inspiri, l'aria atmosferica entra negli alveoli e quando espiri, l'aria satura di anidride carbonica viene rimossa dagli alveoli. La respirazione non smette di funzionare dalla nascita di una persona fino alla sua morte, perché senza respirazione il nostro corpo non può esistere. È stato dimostrato che un adulto espira 4 bicchieri d'acqua al giorno (≈800 ml) e un bambino ne espira circa due (≈ 400 ml).

In base al metodo di espansione del torace, si distinguono due tipi di respirazione:

• tipo di respirazione toracica (il torace si espande sollevando le costole), più spesso osservato nelle donne;
• tipo di respirazione addominale (l'espansione del torace è prodotta dall'appiattimento del diaframma), più spesso osservata negli uomini.

Struttura

Articolo principale: Vie aeree

Vie aeree

Ulteriori informazioni: Respirazione esterna

Ci sono le vie respiratorie superiori e inferiori. La transizione simbolica dal tratto respiratorio superiore a quello inferiore avviene all'intersezione dei sistemi digestivo e respiratorio nella parte superiore della laringe.

Il sistema delle vie respiratorie superiori è costituito dalla cavità nasale (lat. cavum nasi), rinofaringe (lat. pars nasalis faringis) e orofaringe (lat. pars orale faringe), nonché parzialmente la cavità orale, poiché può essere utilizzata anche per la respirazione. Il sistema delle vie respiratorie inferiori è costituito dalla laringe (lat. laringe, a volte viene indicato come tratto respiratorio superiore), trachea (greco antico. τραχεῖα (ἀρτηρία) ), bronchi (lat. bronchi).

L'inspirazione e l'espirazione vengono effettuate modificando le dimensioni del torace utilizzando i muscoli respiratori. Durante un respiro (a riposo), 400-500 ml di aria entrano nei polmoni. Questo volume d'aria si chiama volume corrente(PRIMA). La stessa quantità di aria entra nell'atmosfera dai polmoni durante un'espirazione silenziosa. Il respiro profondo massimo è di circa 2.000 ml di aria. Anche l'espirazione massima è di circa 2.000 ml. Dopo la massima espirazione, nei polmoni rimangono circa 1.500 ml di aria, chiamata volume polmonare residuo. Dopo un'espirazione tranquilla, nei polmoni rimangono circa 3.000 ml. Questo volume d'aria si chiama capacità funzionale residua(FOYO) polmoni. La respirazione è una delle poche funzioni del corpo che può essere controllata consciamente e inconsciamente. Tipi di respirazione: profonda e superficiale, frequente e rara, superiore, media (toracica) e inferiore (addominale). Tipi speciali movimenti respiratori osservato con singhiozzo e risate. Con frequenti e fiato corto eccitabilità centri nervosi aumenta e con profondo, al contrario, diminuisce.

Organi respiratori

Le vie respiratorie forniscono la comunicazione tra l'ambiente e gli organi principali sistema respiratorio- leggero. Polmoni (lat. Polmone, altro greco πνεύμων ) si trovano nella cavità toracica circondata da ossa e muscoli del torace. Lo scambio di gas avviene nei polmoni aria atmosferica, che raggiunge gli alveoli polmonari (parenchima polmonare) e il sangue che scorre attraverso i capillari polmonari, che assicurano l'apporto di ossigeno al corpo e la rimozione dei prodotti di scarto gassosi, inclusa l'anidride carbonica. Grazie a capacità funzionale residua(FOE) dei polmoni nell'aria alveolare, viene mantenuto un rapporto relativamente costante tra il contenuto di ossigeno e di anidride carbonica, poiché il FOE è molte volte maggiore volume corrente(PRIMA). Solo 2/3 del DO raggiungono gli alveoli, chiamati volume ventilazione alveolare. Senza respirazione esterna corpo umano di solito può vivere fino a 5-7 minuti (la cosiddetta morte clinica), dopodiché si verifica la perdita di coscienza, cambiamenti irreversibili nel cervello e la sua morte (morte biologica). Ripristino della funzione della respirazione esterna e della circolazione sanguigna dopo l'inizio della morte biologica porta ad un effetto zombi, quando vengono ripristinate le funzioni vitali di quasi tutti gli organi e tessuti del corpo, ad eccezione della corteccia cerebrale.

Funzioni dell'apparato respiratorio

Articolo principale: Fisiologia della respirazione esterna

Inoltre, il sistema respiratorio è coinvolto in funzioni importanti come la termoregolazione, la produzione della voce, l'olfatto e l'umidificazione dell'aria inalata. Il tessuto polmonare svolge anche un ruolo importante in processi quali: sintesi di ormoni, sale marino e metabolismo dei lipidi. In un ambiente riccamente sviluppato sistema vascolare il sangue si deposita nei polmoni. Il sistema respiratorio fornisce anche funzioni meccaniche e protezione immunitaria da fattori ambiente esterno.

Insufficienza respiratoria

Insufficienza respiratoria(DN) è una condizione patologica caratterizzata da uno dei due tipi di disturbi:

• il sistema di respirazione esterna non può garantire la normale composizione dei gas nel sangue,
• la normale composizione dei gas nel sangue è garantita da aumento del lavoro sistemi di respirazione esterna.

Asfissia

Guarda anche

Appunti

Letteratura

• Samusev R. P. Atlante di anatomia umana / R. P. Samusev, V. Ya. - M., 2002. - 704 p.: ill.
• Sistema respiratorio // Piccolo enciclopedia medica(vol. 10+, pag. 209).

Collegamenti

• Sistema respiratorio dalla piccola enciclopedia medica

Fondazione Wikimedia. 2010.

Scopri cos'è il "sistema respiratorio umano" in altri dizionari:

Il corpo umano è un insieme di organi che garantiscono la respirazione esterna nel corpo umano, ovvero lo scambio di gas tra il sangue e l'ambiente esterno e una serie di altre funzioni. Lo scambio di gas viene effettuato dai polmoni e normalmente è finalizzato all'assorbimento dall'aria inspirata... ... Wikipedia

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Il sistema respiratorio umano è attivamente coinvolto durante qualsiasi tipo di attività fisica, sia essa aerobica o anaerobica. Qualsiasi personal trainer che si rispetti dovrebbe avere conoscenza della struttura del sistema respiratorio, del suo scopo e del ruolo che svolge nel processo di pratica sportiva. La conoscenza della fisiologia e dell'anatomia è un indicatore dell'atteggiamento di un allenatore nei confronti della sua arte. Più sa, più alte sono le sue qualifiche come specialista.

L'apparato respiratorio è un insieme di organi il cui scopo è fornire ossigeno al corpo umano. Il processo di fornitura di ossigeno è chiamato scambio di gas. L'ossigeno inalato da una persona viene convertito in anidride carbonica quando espira. Lo scambio di gas avviene nei polmoni, cioè negli alveoli. La loro ventilazione è realizzata alternando cicli di inspirazione (inspirazione) ed espirazione (espirazione). Il processo di inalazione è interconnesso con attività motoria diaframma e muscoli intercostali esterni. Mentre inspiri, il diaframma si abbassa e le costole si alzano. Il processo di espirazione avviene per lo più passivamente, coinvolgendo solo i muscoli intercostali interni. Mentre espiri, il diaframma si alza e le costole si abbassano.

La respirazione è solitamente divisa in base al metodo di espansione del torace in due tipi: toracica e addominale. Il primo si osserva più spesso nelle donne (l'espansione dello sterno avviene a causa dell'innalzamento delle costole). Il secondo è più spesso osservato negli uomini (l'espansione dello sterno avviene a causa della deformazione del diaframma).

La struttura dell'apparato respiratorio

Le vie respiratorie si dividono in superiori ed inferiori. Questa divisione è puramente simbolica e il confine tra il superiore e i sentieri inferiori la respirazione avviene all'intersezione del sistema respiratorio e sistemi digestivi nella parte superiore della laringe. Il tratto respiratorio superiore comprende la cavità nasale, il rinofaringe e l'orofaringe con la cavità orale, ma solo parzialmente, poiché quest'ultima non è coinvolta nel processo respiratorio. Il tratto respiratorio inferiore comprende la laringe (anche se a volte viene chiamata anche come percorsi superiori), trachea, bronchi e polmoni. Vie aeree all'interno dei polmoni formano una specie di albero e si ramificano circa 23 volte prima che l'ossigeno raggiunga gli alveoli, dove avviene lo scambio di gas. Puoi vedere una rappresentazione schematica del sistema respiratorio umano nella figura seguente.

Struttura del sistema respiratorio umano: 1- Seno frontale; 2- Seno sfenoidale; 3- Cavità nasale; 4- Vestibolo nasale; 5- Cavità orale; 6- Faringe; 7- Epiglottide; 8- Piega vocale; 9- Cartilagine tiroidea; 10- Cartilagine cricoidea; 11- Trachea; 12- Apice del polmone; 13- Lobo superiore (bronchi lobari: 13.1- Superiore destro; 13.2- Medio destro; 13.3- Inferiore destro); 14- Fessura orizzontale; 15- Asola obliqua; 16- Movimento medio; 17- Lobo inferiore; 18- Apertura; 19- Lobo superiore; 20- Bronco lingulare; 21- Carena della trachea; 22- Bronco intermedio; 23- Bronchi principali sinistro e destro (bronchi lobari: 23.1- Superiore sinistro; 23.2- Inferiore sinistro); 24- Asola obliqua; 25- Filetto di cuore; 26- Luvula del polmone sinistro; 27- Lobo inferiore.

Il tratto respiratorio funge da collegamento tra l'ambiente e l'organo principale del sistema respiratorio: i polmoni. Si trovano all'interno del torace e sono circondati dalle costole e dai muscoli intercostali. Direttamente nei polmoni avviene il processo di scambio gassoso tra l'ossigeno fornito agli alveoli polmonari (vedi figura sotto) e il sangue che circola all'interno dei capillari polmonari. Questi ultimi forniscono ossigeno al corpo e rimuovono da esso i prodotti metabolici gassosi. Il rapporto tra ossigeno e anidride carbonica nei polmoni viene mantenuto a un livello relativamente costante. L'interruzione dell'apporto di ossigeno al corpo porta alla perdita di coscienza ( morte clinica), poi a disturbi irreversibili della funzione cerebrale e infine alla morte (morte biologica).

Struttura degli alveoli: 1- Letto capillare; 2- Tessuto connettivo; 3- Sacchi alveolari; 4- Condotto alveolare; 5- Ghiandola mucosa; 6- Rivestimento mucoso; 7- Arteria polmonare; 8- Vena polmonare; 9- Apertura del bronchiolo; 10- Alveolo.

Il processo di respirazione, come ho detto sopra, viene effettuato deformando il torace con l'aiuto dei muscoli respiratori. La respirazione stessa è uno dei pochi processi che avvengono nel corpo ad essere controllato sia consciamente che inconsciamente. Ecco perché una persona continua a respirare durante il sonno, mentre è in stato di incoscienza.

Funzioni dell'apparato respiratorio

Le due funzioni principali svolte dal sistema respiratorio umano sono la respirazione stessa e lo scambio di gas. Tra le altre cose, è coinvolto in funzioni altrettanto importanti come il mantenimento dell'equilibrio termico del corpo, la formazione del timbro della voce, la percezione degli odori e anche l'aumento dell'umidità dell'aria inalata. Tessuto polmonare partecipa alla produzione degli ormoni, del sale marino e del metabolismo dei lipidi. Nell'ampio sistema vascolare dei polmoni, il sangue viene depositato (immagazzinato). Il sistema respiratorio protegge anche il corpo dai fattori ambientali meccanici. Tuttavia, di tutta questa varietà di funzioni, saremo interessati allo scambio di gas, poiché senza di esso non si verificherebbe né il metabolismo, né la formazione di energia, né, di conseguenza, la vita stessa.

Durante la respirazione, l'ossigeno entra nel sangue attraverso gli alveoli e attraverso di essi l'anidride carbonica viene rimossa dal corpo. Questo processo prevede la penetrazione di ossigeno e anidride carbonica attraverso la membrana capillare degli alveoli. A riposo, la pressione dell'ossigeno negli alveoli è di circa 60 mmHg. Arte. maggiore rispetto alla pressione nei capillari sanguigni dei polmoni. A causa di ciò, l'ossigeno penetra nel sangue, che scorre attraverso i capillari polmonari. Allo stesso modo, l’anidride carbonica penetra nella direzione opposta. Il processo di scambio di gas avviene così rapidamente che può essere definito praticamente istantaneo. Questo processo è mostrato schematicamente nella figura seguente.

Schema del processo di scambio di gas negli alveoli: 1- Rete capillare; 2- Sacchi alveolari; 3- Apertura del bronchiolo. I- Fornitura di ossigeno; II- Rimozione dell'anidride carbonica.

Abbiamo risolto gli scambi gassosi, ora parliamo dei concetti base riguardanti la respirazione. Viene chiamato il volume di aria inspirata ed espirata da una persona in un minuto volume respiratorio minuto. Fornisce il livello necessario di concentrazione di gas negli alveoli. L'indicatore di concentrazione è determinato volume correnteè la quantità di aria che una persona inspira ed espira durante la respirazione. E frequenza respiratoria, in altre parole – frequenza respiratoria. Volume di riserva inspiratoria- Questo è il volume massimo di aria che una persona può inalare dopo un respiro normale. Quindi, volume di riserva espiratoria- questa è la quantità massima di aria che una persona può espirare ulteriormente dopo un'espirazione normale. Viene chiamato il volume massimo di aria che una persona può espirare dopo un'inspirazione massima capacità vitale polmoni. Tuttavia, anche dopo la massima espirazione, nei polmoni rimane una certa quantità di aria, come si chiama volume polmonare residuo. Ci dà la somma della capacità vitale e del volume polmonare residuo capacità polmonare totale, che in un adulto è pari a 3-4 litri di aria per polmone.

Il momento dell'inspirazione porta ossigeno agli alveoli. Oltre agli alveoli, l'aria riempie anche tutte le altre parti del tratto respiratorio - cavità orale, rinofaringe, trachea, bronchi e bronchioli. Poiché queste parti del sistema respiratorio non sono coinvolte nel processo di scambio di gas, vengono chiamate spazio anatomicamente morto. Il volume d'aria che riempie questo spazio è persona sana, di regola, è di circa 150 ml. Con l’età, questa cifra tende ad aumentare. Perché in questo momento Fai un respiro profondo Le vie aeree tendono ad espandersi; occorre tenere presente che all'aumento del volume corrente si accompagna contemporaneamente un aumento dello spazio morto anatomico. Questo aumento relativo del volume corrente solitamente supera questo indicatore per lo spazio anatomico morto. Di conseguenza, all’aumentare del volume corrente, la percentuale di spazio morto anatomico diminuisce. Pertanto, possiamo concludere che l'aumento del volume corrente (con respirazione profonda) fornisce una ventilazione dei polmoni significativamente migliore rispetto alla respirazione rapida.

Regolazione della respirazione

Per fornire completamente ossigeno al corpo, sistema nervoso regola la velocità di ventilazione dei polmoni modificando la frequenza e la profondità della respirazione. A causa di ciò, la concentrazione di ossigeno e anidride carbonica nel sangue arterioso non cambia nemmeno sotto l'influenza di tale attivo attività fisica come allenarsi su una macchina cardio o fare allenamento con i pesi. La regolazione della respirazione è controllata dal centro respiratorio, come mostrato nella figura seguente.

Struttura del centro respiratorio del tronco cerebrale: 1- Ponte Varoliev; 2- Centro pneumotassico; 3- Centro apneustico; 4- Complesso pre-Bötzinger; 5- Gruppo dorsale dei neuroni respiratori; 6- Gruppo ventrale di neuroni respiratori; 7- Midollo. I- Centro respiratorio del tronco encefalico; II- Parti del centro respiratorio del ponte; III- Parti del centro respiratorio del midollo allungato.

Il centro respiratorio è costituito da diversi gruppi distinti di neuroni situati su entrambi i lati della parte inferiore del tronco encefalico. In totale, ci sono tre gruppi principali di neuroni: il gruppo dorsale, il gruppo ventrale e il centro pneumotassico. Diamo un'occhiata a loro in modo più dettagliato.

• Giochi del gruppo respiratorio dorsale ruolo vitale nell’attuazione del processo di respirazione. È anche il principale generatore di impulsi che stabiliscono un ritmo respiratorio costante.
• Il gruppo respiratorio ventrale svolge diverse funzioni contemporaneamente funzioni importanti. Innanzitutto, gli impulsi respiratori provenienti da questi neuroni partecipano alla regolazione del processo respiratorio, controllandone il livello ventilazione polmonare. Tra le altre cose, l'eccitazione di neuroni selezionati nel gruppo ventrale può stimolare l'inspirazione o l'espirazione, a seconda del momento dell'eccitazione. L'importanza di questi neuroni è particolarmente grande poiché sono in grado di controllare i muscoli addominali che partecipano al ciclo di espirazione durante la respirazione profonda.
• Il centro pneumotassico partecipa al controllo della frequenza e dell'ampiezza dei movimenti respiratori. L'influenza principale di questo centro è quella di regolare la durata del ciclo di riempimento polmonare, come fattore che limita il volume corrente. Un ulteriore effetto di tale regolazione è un effetto diretto sulla frequenza respiratoria. Quando la durata del ciclo di inspirazione diminuisce, anche il ciclo di espirazione si accorcia, il che alla fine porta ad un aumento della frequenza respiratoria. Lo stesso vale nel caso opposto. All’aumentare della durata del ciclo inspiratorio aumenta anche il ciclo espiratorio, mentre la frequenza respiratoria diminuisce.

Conclusione

Il sistema respiratorio umano è principalmente un insieme di organi necessari per fornire al corpo ossigeno vitale. La conoscenza dell'anatomia e della fisiologia di questo sistema consente di comprendere fondamentali di base costruzione del processo di allenamento sia ad orientamento aerobico che anaerobico. Le informazioni qui presentate sono di particolare importanza nel determinare gli obiettivi del processo di allenamento e possono servire come base per valutare lo stato di salute dell’atleta durante la pianificazione dei programmi di allenamento.