Дишането (, мед. респирация) е основен физиологичен процес, при който живите същества поемат кислород от въздуха и го транспортират до органите и тъканите, като вдишаният кислород участва в метаболитните процеси. При това се разрушават определени органични вещества, освобождава се включената в тях химическа енергия и се отделят вода и въглероден диоксид, които се извеждат от дихателната система чрез издишване.
При дишането се поема кислород, който се получава при фотосинтезата на растенията. Всички организми дишат с различен ритъм, според големината и физиологичните и видовите характеристики, без прекъсване. Според начина на дишане живите същества се разделят на аероби и анаероби. Дишането зависи както от външните фактори на средата, така и от вътрешни, например емоционални. Дихателната функция при животните включва в себе си два паралелни процеса. От една страна непрекъснато постъпва кислород, нужен за на организма за окислителните процеси, а от друга непрекъснато се обработва и отделя въглеродният диоксид. При висшите животни дишането може да се раздели на четири последователни етапа, включващи обмяна на кислород и други газове между атмосферния и алвеоларния въздух, преминаването им от алвеоларното пространство към кръвта и обратно, свързване и транспорт на газовете и обмяна на газовете между кръвта и тъканите. При едноклетъчните кислородът постъпва чрез проста дифузия от околната среда. В обратна посока се отделя въглеродният диоксид. Подобен е механизмът при нисшите червеи и други типове нисши животни. При повечето многоклетъчни обаче това става с помощта на специализирани дихателни органи.
Непосредственото постъпване на кислород и газове чрез повърхността на организмите се нарича кожно дишане. То е застъпено особено при нисшите животни, но се наблюдава дори и при човека. При насекомите дишането се осъществява чрез своеобразни системи от въздухоносни ходове, които пронизват цялото тяло. За осъществяване на дишането във водна среда са се развили различни по строеж и функция хриле. При птиците дихателната система се е видоизменила с цел подпомагане на летателния процес.
Дихателната система Дихателната система е съставена от бели дробове (в които се извършва дишането) и горна част на дихателната система: нос, фаринкс, ларинкс, трахея, като белите дробове, които са основен орган на дихателната система, са разположени в гръдния кош, бронхиално дърво и алвеоли Физиология на дихателната система, framar.bg.
Особености на дихателната система
Дихателната система при сухоземните животни се състои от въздухоносни пътища, бял дроб, париетална и висцерална плевра. Те са разположени в херметично затворения гръден кош (с изключение на земноводните и змиите, при които липсва гръден кош). Освен тях в процеса на дишане участват и аферентни и еферентни проводни нервни пътища със сложно устроен дихателен център. Въздухоносните пътища от своя страна анатомично се подразделят на горни и долни. Горните дихателни пътища започват от носната кухина и завършват с гласната цепка на ларинкса. Долните дихателни пътища са трахеята, бронхите и бронхиолите. Като се започне от бифуркацията на трахеята и се достигне до алвеолите, всеки клон на бронха или бронхиола се дели на два клона дихотомно. При човека те са 23 на брой.
Около 30% от вдишания от човека въздух не достига активната дихателна повърхност на алвеолите и остава в дихателните пътища. Този въздух не участва в газовата обмяна. Въпреки това обаче преминаването на въздуха през въздухоносните пътища има полезен ефект, който се състои в: Вдишаният въздух привежда в контакт мирисните дразнители с рецепторите на мирисния анализатор. В дихателните пътища се намират важни рецепторни полета на важни защитни рефлекси. В горните на кихането, а в долните на кашлянето. Тук се затопля въздуха и така се предпазват алвеолите от вредното въздействие на студения въздух. В лигавицата на дихателните пътища има множество секреторни клетки. Същите отделят слуз, която защитава организма от вредното въздействие на попадналите с въздуха микроорганизми. Серозният епител изпълнява секреторна функция, която допълнително спомага за овлажняването на вдишания въздух. В някои случаи се усилва изпарението, а от там и отделянето на топлина.
Белите дробове не притежават двигателни елементи, а само епителна тъкан с еластични влакна. Ето защо ролята му при дишането е пасивна и зависи от гръдната и диафрагмалната мускулатура. Краищата на въздухоносните пътища завършват с микроскопични мехурчета – алвеоли. Разгънатата им повърхност надхвърля 100 пъти тази на тялото. Тънката им стена и богатата кръвоснабденост допълнително спомагат за лесната обмяна на газове между организма и атмосферния въздух. Белият дроб е разположен в гръдната кухина. Покрити са с висцерална плевра, а гръдната стена отсреща е застлана от париетална плевра. Между двата листа на плеврата се създава потенциална цепнатина, изпълнена с плеврална течност. По този начин в процеса на дишане двете плеври се хлъзгат и избягват триенето между органите и тъканите.
Механизъм на дихателните движения
Дихателните движения на стените на гръдния кош диафрагмата предизвикват принудително разширение и свиване на белите дробове. При вдишване или издишване поради херметичността в гръдната кухина белите дробове пасивно следват стените на гръдния кош, който увеличава своя обем в резултат на съкращението на инспираторните междуребрени мускули и диафрагмата. Обратно, при издишването гръдната празнина се намалява понеже гръдния кош се връща (отначало пасивно от собствената си тежест) след разпускането на инспираторните междуребрени мускули и диафрагмата. Към края на едно нормално издишване се включва и съкращаването на експираторните мускули. За диафрагмата издишването изцяло е пасивен процес. При вдишване дихателните мускули трябва да преодолеят тежестта на гръдния кош, коремните органи, еластичните сили на алвеолите и въздухът, който се намира в тях и въздухоносните пътища.
Еластичното съпротивление е най-важният фактор, който определя механиката на дишането. Обемът на белия дроб се изменя най-бързо в края на вдишването, отколкото в началото и се намалява в края на издишването по-бързо, отколкото в началото на този процес. Енергията, която се изразходва за преодоляване на еластичното съпротивление, се фиксира като потенциална енергия, която ще влезе в действие по време на издишването под формата на кинетична енергия. Именно тя дава превес в интрапулмоналното налягане над атмосферното, за да се придвижи въздухът в обратна посока.
Към нееластичното съпротивление се отнася основно съпротивлението, което оказват въздухоносните пътища към въздушната струя. В местата на разклонение на дихателните пътища това съпротивление се усилва, поради образуването на вихрови турбулентни потоци. Нееластичното съпротивление на въздухоносните пътища е по-голямо в горната им половина и по-малко в долната, където сумарният просвет на напречното сечение е по-голям. По време на вдишване това съпротивление намалява, а по време на издишване се увеличава.
При вдишване гръдният кош се удължава и едновременно с това разширява. При човека се разширява от горе надолу, а при животните отпред назад в резултат на съкращението на диафрагмата. Това става като обърнатият и вдаден към гръдния кош купол на диафрагмата по време на съкращение се изправя, като изтласква назад коремните органи и придобива конусовидна форма.
При вдишване разширяването на гръдния кош в напречна посока се извършва от съкращението на външните междуребрени мускули. Сравнително най-важна роля от тях играе първият ребрен пръстен. Той е важен опорен пункт, тъй като е фиксиран почти неподвижно с ключицата и гръдната кост. При този процес върху всяко ребро от двете му страни действат два междуребрени мускула. При усилено вдишване участие вземат и мускули, които са прикрепени в единия край към предния ръб на ребрата, а с другия си край към гръбначния стълб и раменния пояс. Мускулите, участващи при вдишването имат по-голяма сила, отколкото мускулите, които участват при издишването. Това се дължи на факта, че при вдишване се преодолява сравнително по-голямо съпротивление. Вдишването е 1,5 пъти по-кратко от издишването. Мускулите, участващи в процеса на вдишване при човека са десет на брой, а тези които пряко участват при издишването са дванадесет на брой.
Актът на издишване започва с разпускането на външните междуребрени мускули и е пасивен. От друга страна действат и освободените вече потенциални еластични сили. В резултат на намаляването на гръдния кош междуребрените пространства се стесняват. Белият дроб не оказва съпротивление към тенденцията на намаляване на гръдния кош. Едва в края на издишването се включват и вътрешните междуребрени мускули. При издишването и диафрагмата също се връща към изходното си положение пасивно. Коремните органи изтласкани при вдишването се връщат обратно под влияние на еластичните сили на коремната преса. При това положение стените на нейния купол отново се вдават към гръдната кухина.
При издишването се извършват вокализацията при животните и речевите функции при човека.
Тип на дишането Типът на дишането се определя от степента на участие на различните мускули в дихателния процес. Ако участва предимно диафрагмата се говори за диафрагмен тип на дишане. В случаите, когато участват повече междуребрените мускули типът на дишане е костален или гръден. При човека като правило жената притежава костален тип на дишане, а мъжът – предимно абдоминален. По време на бременност типът на дишане при жената става изключително костален. Условията на работа също могат да окажат влияние върху типа на дишане. Пример за това е при жени, занимаващи се с физическа работа, придобиват смесен или абдоминален тип на дишане. Повечето животни имат смесен тип на дишане. При кучето например е костален, а при говедото е абдоминален.
Честота на дихателните движения Честотата на дихателните движения се определя от броя им за една минута. Зависи основно от интензивността на обмяната на веществата в организма, големината му, възрастта, физиологично състояние и други. Така например колкото по-малък е организмът, толкова по-усилена обмяна е нужно да се поддържа, а от там и по-чести дихателни движения. Младият организъм също е с по-висока обмяна. При усилена работа дихателните движения стават по-чести и задълбочени.
Промяната в нормалния дихателен ритъм (eupnoe) може да се дължи на различни причини. Известни са следните нарушени ритми: Polypnoe (полипное) – ускорено дишане. Tachypnoe (тахипное) – силно ускорено дишане. Hyperpnoe (хиперпное) – задълбочено дишане. Olygopnoe (олигопное) – забавено дишане. Dyspnoe (диспное) – затруднено дишане. Apnoe (апное) – спиране на дишането.
+ Честота на дихателните движения за една минута Видове Брой Видове Брой Видове Брой Видове Брой Човек 10 – 18 Кон 8 – 16 Куче 10 – 30 Говедо 10 – 30 Котка 10 – 25 Овца 10 – 20 Коза 10 – 18 Домашен заек 15 – 30 Свиня 8 – 18 Камила 5 – 12 Благороден елен 8 – 16 Кокошка 22 – 25 Гълъб 50 – 70 Плъх 50 – 70 Мишка 100 – 150 Морско свинче 50 – 70
Рефлекси на дихателната система
С дихателната механика са свързани и механизмите на някои от защитните рефлекси и други специфични рефлекси на организма. Такива са: Хълцането е нездравословен рефлекс, обикновено има за причина непроветрени помещения или сериозна липса на кислород в тях, и други. Участие в процеса на хълцане взема диафрагмата, която се съкращава рязко, с което се създава вдишване и проникване на въздух, което обаче произвежда характерния звуков ефект. Този рефлекторен процес се активира и от рефлекс на нормалната функция на коремните органи, които също регистрират липса на кислород в средата.